Капитальный ремонт трансформатора типа ТМН-10000/110 ПС 110/10 кВ №11 АО "Северо-Казахстанская Распределительная Электросетевая Компания"

 

Содержание

Введение

. Общая характеристика

.Анализ системы электроснабжения

. Определение расчетных нагрузок потребителей ПС№1

.1 Выбор трансформатора

. Определение токов короткого замыкания

. Проверка подстанционного оборудования

.1 Проверка и расчет питающей линии

.2 Проверка выключателей

.3 Проверка трансформаторов тока и напряжения

.4 Проверка разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

.5 Проверка предохранителей

. Надежность проекта

. Определение экономических показателей

.Охрана труда и техника безопасности

.1 Охрана и условия труда работников

.2 Повышение квалификации рабочих кадров

.3 Монтаж силовых трансформаторов и распределительных устройств

.4 Конструктивное исполнение подстанции

.5 Расчет заземляющих устройств

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В настоящее время электрическая энергия является наиболее широко используемой формой энергии. Это обусловлено относительной легкостью ее получения, преобразования, передачи на большое расстояние и распределения между приемниками. Огромную роль в системах электроснабжения играют электрические подстанции - электроустановки, предназначенные для преобразования и распределения электрической энергии. Непрерывный рост городов и численности их населения вызывает увеличение потребления электрической энергии. Огромные масштабы жилищного и промышленного строительства, осуществленного в городах, обуславливает необходимость непрерывного развития и совершенствования городских электрических сетей, являющихся связующим звеном между источниками и городскими потребителями электроэнергии.

В области электроснабжения потребителей эти задачи предусматривают повышение уровня проектно-конструкторских разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводственных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении.

Решение ряда этих вопросов рассматривается в данном дипломном проекте. Предпринята попытка выявления оптимального варианта, на основе требований ПУЭ, ПТЭ и ТТБ, реконструкции схемы электроснабжения промышленного узла одного из районов.

Подстанции (ПС) предназначены для приёма, преобразования и распределения электроэнергии.

Схема подстанции тесно увязывается с назначением и способом присоединения подстанции к питающей сети и должна:

обеспечивать надёжность электроснабжения потребителей подстанции и перетоков мощности по межсистемным или магистральным связям в нормальном и в послеаварийном режимах;

учитывать перспективу развития;

допускать возможность постепенного расширения РУ всех напряжений;

учитывать требования противоаварийной автоматики;

Электрические станции и подстанции реконструируются как составляющие единой энергетической системы (ЕЭС), объединенной энергосистемы (ОЭС) или районной энергетической системы (ЭЭС).

Основные цели реконструкции электрических станций, подстанций, сетей и энергосистем:

производство, передача и распределение заданного количества электроэнергии;

надёжная работа установок и энергосистем в целом;

заданное качество электроэнергии;

снижение ежегодных издержек и ущерба при эксплуатации установок энергосистемы.

Реконструкция подстанции представляет собой сложный процесс принятия решений по схемам электрических соединений, составу электрооборудования и его размещению, связанных с производством расчётов, пространственной компоновкой, оптимизацией фрагментов и объекта в целом. Этот процесс требует системного подхода при изучении объекта реконструкции, а также использование результатов новейших достижений науки техники, и передового опыта проектных работ, строительно-монтажных и эксплуатационных организаций.

Главная схема электрических соединений подстанции является тем основным элементом, который определяет все свойства, особенности и техническую характеристику подстанции в целом.

При выборе главной схемы неотъемлемой частью ее построения являются обоснование и выбор параметров оборудования и аппаратуры и рациональная их расстановка в схеме, а также принципиальное решение вопросов защиты, степени автоматизации и эксплуатационного обслуживания подстанции.

1. Общая характеристика объекта

Проект выполняется на основании технического задания на капитальный ремонт трансформатора типа ТМН-10000/110 ПС 110/10 кВ №11 АО «Северо-Казахстанская Распределительная Электросетевая Компания».

Исходными данными для реконструкции послужили следующие нормативные документы:

технологическая схема ПС № 11;

токовая нагрузка по фидерам.

Подстанция №11 110/10 кВ находится в зоне расположения ТЭЦ-2 .От данной подстанции питаются бытовые потребители (поселок «Шыгыс»), промышленные предприятия ( завод ПЗТМ, ТОО « Лига), распределительные пункты, трансформаторы собственных нужд.

В административном отношении площадка ПС №11 расположена в промышленной зоне и от нее осуществляется питание северной части города.

На подстанции установлено два трансформатора типа ТМН-10000/110 и ТРДМ-40000/110.

нагрузка трансформатор ток распределительный

Таблица 1.1

Характеристика трансформаторов ПС «Теплосети»

Трансформаторы№1№2ТипТМНТМНЗаводской номер1627433Мощность,кВА63006300Напряжение,ВВН3500035000НН1100011000Ток, АВН104104НН331330,8

Таблица 1.2

Характеристика коммутационной и измерительной аппаратуры

ОборудованиеТипТип приводаНоминальный ток,АНоминальное напряжение, кВЛинейные разъединители, 35 кВРНДЗ-2-35/600ПРН-220м60035Секционные разъединители, 110 кВРНДЗ-1б-35/600ПРН-220м60035Шинные разъединители, 35кВРНДЗ1б-35/600 ПРН-220м60035Разрядники,35 кВРВС-3535Разрядники,10 кВРВП-1010Масляные выключатели, 10кВВМГ-10-630-20ПП-67630 10Разъединители, 10кВРВЗ-10/400ПР-1040010Вакуумные выключатели, 35кВВБНК-35ЭМ35Трансформаторы тока, 35 кВТОЛ-35Трансформаторы тока,10 кВТПЛ-10-0,5/РТрансформаторы напряжения, 10 кВНТМИ-10

2. Анализ системы электроснабжения

Питание подстанции осуществляется отпайкой от ВЛ-35 кВ .

Основными оборудованием подстанции являются масляные выключатели, разъединители, разрядники, трансформаторы тока и напряжения.

ПС состоит из силовых трансформаторов КРУ 35 кВ и КРУ 10 кВ.

К оборудованию ОРУ 110 кВ относятся: разъединители, масляные выключатели, трансформаторы тока, разрядники .

Разъединители служат для разъединения и переключения участков цепи, находящихся под напряжением, но не под нагрузкой. Разъединители создают необходимый видимый разрыв электрической цепи, требуемый условиями эксплуатации электроустановок.

Выключатели предназначены для включения, отключения и переключения электрической цепи под нагрузкой. Они должны отключать и включать токи, как в нормальном, так и в аварийном режиме работы электроустановок. По роду дугогасящей среды подразделяются на масляные, воздушные, газогенерирующие, вакуумные, элегазовые.

Трансформаторы тока применяются в установках напряжением до 1 кВ и выше. Они относятся к измерительным трансформаторам и предназначены для расширения предела измерения измерительных приборов, а в высоковольтных цепях, кроме того, для изолирования приборов и реле от высокого напряжения.

Разрядники предназначены для защиты электрического оборудования от внешних и внутренних перенапряжений.

К ЗРУ 10 кВ относится следующее оборудование: шины, масляные выключатели, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, разрядники.

Шины изготавливают из меди, алюминия, стали. Имеют круглое, прямоугольное или коробчатое сечение. В зависимости от величины тока нагрузки шины собираются из одной, двух, трёх и т.д. полос в одном пакете на фазу.

Токоведущие части электроустановок крепят и изолируют друг от друга и по отношению к земле при помощи изоляторов. Изоляторы изготавливают из фарфора, т. к. он обладает высокой механической и электрической прочностью, и достаточной теплоёмкостью. В последнее время для изготовления изоляторов применяется стекло и кремнеорганические материалы. Изоляторы делятся на опорные, подвесные, проходные.

Трансформаторы напряжения применяются для измерения напряжения в сетях до и свыше 1000 В.

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования одной величины в другую.

Схема ПС представляет собой подстанцию с двусторонним питанием, выключателями ВМПЭ-10, с трансформаторами тока ТВТ-10 и ТПОЛ-10-0,5/Р в линиях 110 кВ и силовыми трансформаторами ТМН-10000/10, ТРДМ-40000/10 .

Схема подстанции состоит из вводов высокого напряжения трансформаторов и отходящих линий низкого напряжения.

Для питания собственных нужд переменного тока и оперативных цепей 220В установлены два трансформатора ТМ 100/10.

Управление выключателями 110 кВ обеспечивается со щита управления. Управление вводными выключателями 10 кВ и выключателями отходящих линий производится со шкафов РУ-10 кВ.

Управление разъединителями ручное. Питание оперативных цепей предусмотрено на постоянном токе 220 В.

Устройство центральной сигнализации предусматривает индивидуальную световую и общую звуковую предупреждающую и аварийную сигнализацию с передачей на диспетчерский пункт.

3. Определение расчетных нагрузок потребителей ПС №11

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок (ЭН). По значению электрических нагрузок выбирают или проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения. В случае излишнего увеличения расчётных электрических нагрузок увеличиваются капитальные затраты, что приводит к неполному использованию дефицитного оборудования и проводникового материала. Эксплутационные расходы и надёжность работы электрооборудования также зависят от правильности выбора нагрузок, если в расчётах будут занижены электрические нагрузки, то величина потерь электроэнергии в электрической системе возрастает, что в конечном итоге приведёт к быстрому износу оборудования и увеличению эксплуатационных расходов.

Электрические нагрузки потребителей определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: линий электропередачи, трансформаторных подстанций, питательных и распределительных сетей. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при реконструкции и эксплуатации электрических сетей.

При рассмотрении вопроса о реконструкции ПС №11 110/10 кВ существуют такие характерные места определения расчетных электрических нагрузок: определение общей расчетной нагрузки на шинах 10 кВ каждой секции ПС, необходимой для выбора числа и мощности трансформаторов, устанавливаемых на ПС, а также возможности замены одного из трансформаторов .

При определении расчетных нагрузок должны учитываться:

а) постоянное совершенствование производства (автоматизация и

механизация производственных процессов) увеличивает расход электроэнергии, потребляемой предприятием. Это обстоятельство влечет за собой рост электрических нагрузок;

б) графики нагрузок по каждому фидеру (изменяются во времени, растут и по мере совершенствования техники производства выравниваются);

в) перспективы развития производства и, следовательно, перспективный рост электрических нагрузок потребителей в ближайшие года.

Расчёт нагрузок потребителей подстанции произведём по суммарной номинальной мощности трансформаторов на каждом фидере шины 10 кВ.

Таблица 3.1

Расчёт нагрузок потребителей ПС №11 110/10 кВ

Шины 10 кВ?

кВАР, кВтQ, кварФидер №511005,774Фидер №811300130075,1Фидер №91Фидер №150,92/0,42774,441030,42576160,2Фидер №160,96/0,42144283,3Фидер №170,92/0,41932,21794717,6111,56Фидер №180,92/0,499,19236,85,722Фидер №191001005,774Фидер №240,92/0,41684,5156497,26Фидер№2511000100057,74Фидер№281005,774Фидер№3040040023,1Фидер№31124024013,86Всего на шинах11172,24810184645,05

Таким образом суммарная максимальная расчетная полная мощность для шин равна 11172,24 кВА, то коэффициент загрузки будем рассчитывать именно при данной нагрузке нагрузке и с учетом перспективы развития и увеличения потребления.

.1 Выбор трансформатора

Трансформаторы относятся к основному оборудованию подстанции и правильный технически и экономически обоснованный выбор их типа, числа и мощности необходим для рационального электроснабжения потребителей электрической энергией.

Выбор трансформаторов заключается в определении их числа, типа и номинальной мощности. К основным параметрам трансформатора относятся номинальные мощность, напряжение, ток; напряжение короткого замыкания; ток холостого хода; потери холостого хода и короткого замыкания.

Мощность трансформаторов необходимо определять с учетом его перегрузочной способности. Систематическая перегрузочная способность можно характеризовать коэффициентом заполнения графика нагрузки.

Коэффициент заполнения графика нагрузки:

Определяем коэффициент загрузки для каждого трансформатора

с учетом:

Из данных расчетов следует, что в номинальном режиме трансформатор на 10МВт загружен и трансформатор на 40 МВт недогружен.

Проверяем возможность работы выбранного трансформатора, предполагаемого для замены, в аварийном режиме, то есть трансформатора на 10МВт:

Определим коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:

,

Таким образом трансформатор перегружен в аварийном режиме, откуда следует, что с учетом перегрузки и роста потребления электроэнергии с каждым годом на 10-15%, с учетом потерь электроэнергии и в целом перспектив развития электрических сетей , а следовательно и увеличения нагрузки необходимо произвести замену трансформатора на ПС №11 г.Петропавловска, рассчитанного на 10 МВт на трансформатор большей мощности, а именно на трансформатор 25МВТ. Также с учетом обеспечения подстанцией №11 электроэнергией новых потребителей поселка «Шыгыс» и новой поликлиники, потребляющей 700 кВт электроэнергии, по инженерным соображениям примем к установке более мощный трансформатор. Выбираем трансформатор ТРДН-25000/110.

Таблица 3.2

Паспортные данные выбранного трансформатора трансформатора

Тип трансформатораUвн, кВUнн, кВn, шт.DDРхх, кВтDDРкз,

кВтIхх, %Uкз, %ТРДН-25000/11011010,51291200,810,5

Габаритные размеры трансформатора, мм 5900/4600/5400,

Полная масса, кг 52000,

Транспортная масса, кг 44000.

Окончательный вывод по выбору типа трансформатора следует сделать после проведения экономического расчета.

Рисунок 3.1 Силовой трансформатор типа ТРДН-25000/110

4. Определение токов короткого замыкания

Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а в системах с изолированной нейтралью также замыкание фаз на землю. Такой режим является самым тяжелым для элементов системы. И именно по нему производят выбор и проверку электрооборудования подстанции.

При коротких замыканиях токи в фазах увеличиваются, а напряжение снижается. Как правило, в месте К.З. возникает электрическая дуга, которая вместе с сопротивлением пути тока образует переходное сопротивление. Непосредственное К.З. без переходного сопротивления в месте повреждения называется металлическим К.З. Пренебрежение переходным сопротивлением значительно упрощает расчет и дает максимально возможное при одних и тех же исходных условиях значения тока К.З. для выбора аппаратуры необходим именно этот расчет.

При расчете токов К.З. примем следующие допущения: - не учитываются емкости, а следовательно и емкостные токи в кабельной линии; - трехфазная цепь считается симметричной, сопротивления фаз равными друг другу; - отсутствует насыщение стали электрических машин - не учитываются токи намагничивания трансформаторов; - не учитывается сдвиг по фазе э.д.с. различных источников питания, входящих в расчетную схему; - не учитывается влияние регулирования коэффициента трансформации силовых трансформаторов на величину напряжения короткого замыкания (UКЗ%) этих трансформаторов;

не учитываются переходные сопротивления в месте короткого замыкания.

Указанные допущения приводят к незначительному преувеличению токов короткого замыкания (погрешность не превышает 10%, что допустимо). В целях упрощения расчета для каждой электрической ступени в расчетной схеме вместо ее действительного напряжения на шинах указано низкое напряжение UНН , кВ.

Наибольшие токи К.З. в нашей схеме могут возникнуть при отключенных секционных выключателях. Рассмотрим этот режим, определим токи К.З. в точках К-1, К-2.

Для расчета токов короткого замыкания в точках К-1, К-2 необходимо определить индуктивные сопротивления всех элементов схемы.

Определим сопротивления всех элементов схемы , приведем их к базисному напряжению 115 кВ.

Данные для расчета токов К.З.

= 110 кВ,= 10 МВА,= 40 МВА,

Х0 = 0.4 Ом/км, L1 = 1,656 км,= 22,364 км.

Рисунок 4.1 Исходная схема подключения ПС 110/10 кВ №11

Произведем расчет токов короткого замыкания для выбранного трансформатора типа ТРДН-25000/110

Расчет сопротивлений элементов схемы произведем по формулам:

Расчет сопротивлений элементов схемы:

,

,

Произведем расчет токов короткого замыкания в точке К1 по формулам:

,

Мощность в точке короткого замыкания:

Найдем ударный ток в точке К1 по формуле:

,

Куд=1,8,

Произведем расчет токов короткого замыкания в точке К2 по формулам:

,

Произведем расчет токов короткого замыкания:

,

,

Мощность в точке короткого замыкания:

,

Найдем ударный ток в точке К2 по формуле (4.1.1):

Куд=1,9,

Расчет максимального тока произведем по формуле:

,

Расчеты устойчивого, ударного токов короткого замыкания и мощности короткого замыкания в точках К1, К2 приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Расчетные токи К.З.

№ п/пUн, кВТаКудI(3)к, кАiуд, кАSк, МВАК11100,051,81,975,015392,4К2100,031,90,0250,0820,455

Произведем расчет токов короткого замыкания для трансформатора типа ТРДМ-40000/110

Расчет сопротивлений элементов схемы произведем по формулам:

Расчет сопротивлений элементов схемы:

,

,

Произведем расчет токов короткого замыкания в точке К1 по формулам:

,

Мощность в точке короткого замыкания:

Найдем ударный ток в точке К1 по формуле:

,

Куд=1,8,

Произведем расчет токов короткого замыкания в точке К2 по формулам:

Произведем расчет токов короткого замыкания:

,

,

Мощность в точке короткого замыкания:

,

Найдем ударный ток в точке К2 по формуле :

Куд=1,9,

Расчет максимального тока произведем по формуле:

Расчеты устойчивого, ударного токов короткого замыкания и мощности короткого замыкания в точках К1, К2 приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Расчетные токи К.З.

№ п/пUн, кВТаКудI(3)к, кАiуд, кАSк, МВАК11100,051,81,553,9308,7К2100,031,90,1115,432,02

5. Проверка подстанционного оборудования

Высокую надёжность всех отраслей народного хозяйства страны обеспечивает современное электротехническое оборудование.

Особую роль в этом играют изделия и оборудование установленные в режимах питания и электроснабжения, причём как в сетях низкого, так и высокого напряжения.

В настоящее время перед энергетиками остро стоит задача технического перевооружения парка электротехнического оборудования. для решения этой задачи необходимо владеть информацией о современном его состоянии, новых типах, технических характеристиках, принципах действия, области применения оборудования, а также теоретических обоснованиях их работы, что позволит специалистам энергетикам в их работе реально определит состояние оборудования и существенно повысить электробезопасность, надёжность, безаварийность и экономичность работы электроснабжения.

Электрические аппараты, шины и кабели на подстанции выберем по условиям длительной работы и проверим по условиям КЗ в соответствии с указаниями «Правил устройств электроустановок» и руководящих указаний по расчёту коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания .

При этом для всех аппаратов производится:

)выбор по напряжению;

)выбор по нагреву при длительных токах;

)проверка на электродинамическую стойкость(согласно ПУЭ не проверяются аппараты и проводники, защищенные плавкими предохранителями с номинальным до 60 А включительно);

)проверка на термическую стойкость (согласно ПУЭ не проверяются аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями);

)выбор по форме исполнения (для наружной и внутренней установки).номинальным параметрам, а затем осуществляют проверку на действие токов короткого замыкания .

.1 Проверка и расчёт питающей линии

Трасса линий электропередач должна быть по возможности кратчайшей. Для проектирования необходимо применять вариант в

наибольшей степени обеспечивающий оптимальные условия строительства и эксплуатации, и наносящий минимальный ущерб окружающей среде.

Определим расчётный ток ЛЭП:

А,

А,

где - номинальная мощность трансформатора подключенного к линии, кВА; - номинальное напряжение линии, кВ.

По экономической плотности тока определим экономическое сечение провода:

мм 2,

где - экономическая плотность тока, определяемая по таблице, в зависимости от числа часов использования максимума нагрузки в год и максимума материала провода.

В соответствии с ПУЭ провод марки: АС - 120 с А.

Проверяем сечение провода по нагреву: А,

где - длительно допустимый ток для данного провода, для марки АС - 120 равен 375 А.

Условия окружающей среды - нормальные. 293,92 < 375 А.

Таким образом питающая линия подходит и для трансформатора 25 МВт и замену линии выполнять не нужно.

Так как условие выполняется, значит, провод по нагреву подходит. Проверяем выбранное сечение провода по потере напряжения в линии. В сетях высокого напряжения (U > 35 кВ) нет необходимости выбирать сечение проводника по допустимой потере напряжения. Во-первых, к ним непосредственно не подключаются электроприемники. Во-вторых, на подстанциях, связывающих сети 110 кВ с сетями низшего напряжения, всегда устанавливаются трансформаторы с регулированием напряжения у электроприемников. И в-третьих, в таких сетях активное сопротивление не больше индуктивного и изменение сечения проводника не оказывает существенного влияния на величину потери напряжения.

Надежная работа подстанции №11 110/10 кВ может быть обеспечена только тогда, когда каждый выбранный аппарат соответствует как условиям номинального режима работы, так и условиям работы при коротких замыканиях.

.2 Проверка выключателей

Выключатель - это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход.

Выбор выключателя ячейки ввода.

Определяются расчетные токи продолжительного режима:

Номинальный ток силового трансформатора:

Iном,т =,

где Sном - номинальная мощность силового трансформатора, кВА;ном - номинальное напряжение расчетной стороны силового трансформатора, кВ.

ном,т,10 = = 1373,63А.

Наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима силового трансформатора:

мак = (1,3-1,4) Iном,т.,мак, 10 = 1,4 ?1373,63 = 1923,1 À.

Ïåðèîäè÷åñêàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ òîêà êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ â ðàñ÷åòíûõ òî÷êàõ äëÿ ýíåðãîñèñòåì ðàâíà ðàñ÷åòíîìó ìàêñèìàëüíîìó 3-õ ôàçíîìó òîêó êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ äëÿ òî÷åê Ê1,Ê2 ñîñòàâëÿåò I= Iп,t = 2,07 кА

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания, определяется по формуле:

а,? = Iе- ?/Та,

где ? - расчетное время, для которого требуется определить апериодическую составляющую тока короткого замыкания, вычисляется как:

? = tc,в + tрз,

где tc,в - собственное время отключения выключателя, для масляного выключателя 10 кВ оно равно 0,09 с;рз - время срабатывания быстродействующих защит, для современных защит оно равно 0,01 с;

? 10 = 0,09 + 0,01 = 0,1 с

Та - постоянная времени, для сборных шин 10 кВ, при мощности силового трансформатора до 32 МВ·А, Та = 0,03 с;

е- ?/Та -данное выражение определяется по кривым рисунка :

для Та = 0,03 с и ? 10 = 0,1 с, е- ?/Та = 0,22;

для К1, К2 в максимальном режиме

а,?=?4,93?0,22=1,53 êÀ.

Ïîëíûé òåïëîâîé èìïóëüñ êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå :

Вк = (I)2(tотк + Та),

где I - ток 3-х фазного короткого замыкания в расчетной цепи;отк - время отключения (действие тока короткого замыкания), которое складывается из времени действия основной релейной защиты (tрз )данной цепи и полного времени отключения выключателя (tо,в );

Та - постоянная времени.

Вк = 2,072 ·( 0,01+0,11 + 0,03) = 0,643 ÌÀ2?ñ.

Выбирается по каталогу вакуумный выключатель типа ВВ/ТЕL-10-20. Данный выключатель является коммутационным аппаратом нового поколения. В основе конструктивного решения выключателя лежит использование пофазных электромагнитных приводов с «магнитной защелкой», механически связанных общим валом. Гашение дуги переменного тока осуществляется при разведении контактов в глубоком вакууме (остаточное давление порядка 10-6 мм.рт.ст.). Поскольку электрическая прочность вакуумного промежутка чрезвычайно высока (~30 кВ/мм), отключение гарантировано происходит при зазорах более 1мм.

Номинальное напряжение - 10 кВ.

Номинальный ток - 1000 А.

Номинальный ток отключения - 20 кА.

Ток термической стойкости - 20 кА.

Время короткого замыкания - 4 с.

Наибольший пик тока короткого замыкания - 32 кА.

Начальное действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания - 20 кА.

Собственное время: отключения не более 0,09 с, включения не более 0,03 с. Полное время отключения не более 0,11 с.

Данные аппарата и параметры сети сведем в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Проверка выключателя вводного шкафа

Тип оборудованияУсловия выбораДанные аппаратаДанные сетиВМПЭ-10Uном?Uсети Iном?Iрmax Iоткл. н.? Iкi(3) I2тер. ? tтер ? Bк iдин?iудUном = 10 кВ Iном = 1000 А Iоткл. н. = 20 кА I2тер. ? tтер=1600МА2 ? с iдин = 32 кАUсети = 10 кВ Iрmax =131,213 А Iкi(3) = 2,07 кА Bк = 0,643 МА2 ? с iуд = 5,1 кА

Данные проверенные выключатели удовлетворяют всем заданным условиям.

.3 Проверка трансформаторов тока и напряжения

Трансформаторы тока предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения в комплектных устройствах внутренней и наружной установок переменного тока.

Трансформаторы тока выбираются :

а) по напряжению установки Uуст ? Uном,

б) по току Iмак ? I1ном.

Принимаем для установки на шинах 110 кВ трансформатор тока типа ТВТ-110.

уст = 110 кВ ? Uном = 110 кВ,раб.max. = 131,213 А ? I1ном = 200 А.

Условия выбора трансформатора тока выполняются.

Параметры выбранного трансформатора тока ТВТ-110: номинальные токи: первичный I1ном = 200 А, вторичный I2ном = 5 А; ;односекундный (tтер =3с) ток термической стойкости Iтер = 20 кА; ток электродинамической стойкости iдин = кА.

Производится проверка трансформаторов тока на электродинамическую стойкость по формуле :

уд ? iдин,

где iуд - расчетный ударный ток;дин - ток электродинамической стойкости (по каталогу).

уд = 80 кА ? iдин = 4,53 кА.

Условия проверки на электродинамическую стойкость выполняются.

Производится проверка трансформаторов тока на термическую стойкость по формуле :

Вк ? (Iтер)2? tòåð,

ãäå Âê - тепловой импульс короткого замыкания;дин - ток термической стойкости, А (по каталогу);тер - время термической стойкости (по каталогу).

Вк = 25,47 кА2?ñ ? 1200 М А2?ñ

Óñëîâèÿ ïðîâåðêè íà òåðìè÷åñêóþ ñòîéêîñòü âûïîëíÿþòñÿ.

Данные аппарата и параметры сети сведем в таблицу 5.2 и 5.3.

Таблица 5.2

Проверка трансформаторов тока на ВН

Тип оборудованияУсловия выбора Данные аппаратаДанные сетиТВТ -110 Uном?Uсети Iном?Iрmax I2тер. ? tтер ? Bк iдин?iудUном = 110 кВ Iном = 200 А I2тер. ? tтер=1200 МА2 ?с iдин = 80 кАUсети =1 10 кВ Iрmax =131,213 А Bк = 25,5 МА2 ? с iуд = 4,53 кА

Таблица 5.3.

Проверка трансформаторов тока на НН

Тип оборудованияУсловия выбора Данные аппаратаДанные сетиТПОЛ -10 Uном?Uсети Iном?Iрmax I2тер. ? tтер ? Bк iдин?iудUном = 10 кВ Iном = 600 А I2тер. ? tтер=3072 МА2 ?с iдин = 81,5 кАUсети =10 кВ Iрmax =131,213 А Bк = 25 МА2 ? с iуд = 4,53 кА

Выбранные трансформаторы тока удовлетворяют всем заданным условиям.

Выбор трансформаторов напряжения включенных на шинах 10 кВ.

При напряжении свыше 1000 В, непосредственное включение приборов недопустимо как по условию изоляции, так и безопасности обслуживающего персонала. В связи с этим при высоких напряжениях измерительные приборы включаются через промежуточные измерительные трансформаторы, называемые трансформаторами напряжения (ТН).

ТН предназначены как для измерения напряжения, мощности, энергии, так и для питания автоматики, синхронизации и релейной защиты ЛЭП от замыканий на землю.

Трансформаторы напряжения выбираются по напряжению установки :

уст ? Uном.

Принимаем для установки на шинах 10 кВ трансформатор напряжения типа НТМИ - 10 .

уст = 10 кВ ? Uном = 10 кВ.

Трансформаторы НТМИ-10 являются масштабными преобразователями и предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических измерительных приборов и цепей защиты и сигнализации в сетях с изолированной нейтралью.

Трансформатор НТМИ - 10 имеет следующие параметры:

Класс напряжения, 10 кВ

Номинальное напряжение первичной обмотки, 10 кВ;

Наибольшее рабочее напряжение, 12 кВ;

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки, 100 В;

Номинальное напряжение дополнительной

вторичной обмотки, 100/3В;

Номинальная мощность в классе точности 0,5, 120 ВА;

Максимальная мощность, 1000 ВА;

Данные аппарата и параметры сети сведем в таблицу 5.4.

Таблица 5.4

Проверка трансформаторов напряжения на НН

Тип оборудованияУсловия выбораДанные аппаратаДанные сетиНТМИ - 10Uном?UсетиUном = 10 кВUсети = 10 кВ

Выбранные трансформаторы напряжения удовлетворяют всем заданным условиям.

Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для приёма и распределения электроэнергии трёхфазного переменного тока промышленной частоты, состоят из набора типовых шкафов в металлической оболочке. В шкафы комплектного распределительного устройства встраивают выключатели, трансформаторы напряжения, разрядники.

.4 Проверка разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Параметры выбора разъединителей, отделителей и короткозамыкателей на напряжение 110 кВ сведены в таблицу 5.5.

Разъединитель - это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током. При ремонтных работах разъединителем создаётся видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением и аппаратами, выведенными в ремонт. Разъединители позволяют производство следующих операций:

отключение и включение нейтрали трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю;

зарядного тока шин и оборудования всех напряжений (кроме батарей конденсаторов);

нагрузочного тока до 15А трёхполюсными разъединителями наружной установки при напряжении 10 кВ и ниже. К разъединителям предъявляются следующие требования:

создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению;

электродинамическая и термическая стойкость при протекании токов короткого замыкания;

исключение самопроизвольных отключений;

чёткое включение и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, ветер).

Таблица 5.5

Проверка разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Выбор обо-рудованияУсловие выбораРасч. параметр эл. цепиКаталожные данные оборудованияКороткоза- мыкателиUном, с ЈЈ UномUном, с, кВ110Uном, кВ110Iу, с ЈЈ IуIу, с, кА20Iу, с, кА51Вк ЈЈ I2терЧЧ tтерВк, МАЧЧс1200Iтер, кА13,68ОтделителиUном, с ЈЈ UномUном, с, кВ110Uном, кВ110Iном, с ЈЈ IномIном, с, А131,213Iном, А1000Iу, с ЈЈ IуIу, с, кА37Iу, с, кА80Вк ЈЈ I2терЧЧ tтерВк, кАЧЧс1,47Iтер, кА3072Разъеде- нителиUном. с ЈЈ UномUном. с, кВ110Uном, кВ110Iном, с ЈЈ IномIном, с, А131,213Iном, А1000Iу, с ЈЈ IуIу, с, кА37Iу, с, кА80Вк ЈЈ I2терЧЧ tтерBк, кАЧЧс10,51Iтер, кА3969

Выбираем электрооборудование: КЗ-110-У1, ОД-110/1000 У1, РНДЗ-2-110/1000 У1.

5.5 Проверка предохранителей

Условия выбора:

)Выбор по номинальному напряжению по формуле:

кВ>=10 кВ.

) Выбор по номинальному длительному току по формуле :.

,

где - мощность трансформатора собственных нужд.

Паспортные данные трансформатора собственных нужд:

)Выбор по номинальному току отключения по формуле:

кз ЈЈ Iном.отк.

4)Выбор по номинальной мощности отключения по формуле:

,

где - номинальная мощность отключения; - мощность КЗ.

Выбираем предохранитель на трансформатор собственных нужд типа ПКН11-10-5-31,5 УЗ.

Токоограничивающие предохранители типа ПКН предназначены для защиты силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий, а также трансформаторов напряжения в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц с номинальным напряжение от 3 до 35 кВ.

Электрический предохранитель - электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании тока высокой силы. В цепи обозначается буквами «FU» (международное обозначение, от слова англ. Fuse) или «Пр» (обозначение в СССР) и прямоугольником со сплошной линией в центре.

Обычно предохранители бывают плавкими (одноразовыми). Для защиты электрических цепей устройствами неоднократного срабатывания обычно применяются автоматические выключатели. В низковольтных цепях также применяются самовосстанавливающиеся предохранители.

Плавкий предохранитель обычно представляет собой стеклянную или фарфоровую оболочку, на основаниях которой располагаются контакты, а внутри находится тонкий проводник из относительно легкоплавкого металла. Определённой силе тока срабатывания соответствует определённое поперечное сечение проводника. Если сила тока в цепи превысит максимально допустимое значение, то легкоплавкий проводник перегревается и расплавляется, защищая цепь со всеми её элементами от перегрева и возгорания.

6. Надежность проекта

Все электроприемники (электродвигатели, светильники, электротехнологические установки и т.д.) по требуемой степени надежности электроснабжения условно разделяются на три категории. В зависимости от категории электроснабжение осуществляется от одного или нескольких независимых источников питания. При выборе наиболее выгодного варианта схемы определяются показатели надежности электроснабжения.Принимается тот вариант, для которого приведенные затраты с учетом народохозяйственного ущерба от недоотпуска электроэнергии при соблюдении нормативных требований по продолжительности отключений минимальны. Для электроприемников особой группы ущерб обычно не учитывается, но рекомендуется рассмотрение возможных вариантов технологического резервирования-установки дополнительных взаимно резервирующих электроприемников.

При определении показателей надежности необходимо представить все элементы системы электроснабжения (линии электропередач, комутационные аппараты, трансформаторы, шины соединений и т.д.) параметрами потокоотказов ( аварий) ( 1/год), потока плановых отключений ( 1/год) и продолжительностью одного аварийного (ч) и планового (ч) отключений.

Суммарный параметр потока отказов всей цепи:

,

Среднее число аварийных отключений за расчетный период времени (обычно за год):

,

Средняя суммарная продолжительность всех аварийных отключений:

,

Средняя продолжительность одного любого аварийного отключения:

,

Аналогично определяется число и продолжительность плановых отключений цепи:

,

,

,

Если во время планового ремонта одного элемента производится ремонт других, это должно учитываться в расчетах. Для электропередачи, выполненной при параллельном соединении элементов, рекомендуется применять следующие выражения для сетей до 110 кВ:

.

Где- число плановых отключений трансформатора, линий выключателя и их средняя продолжительность соответственно.

Рассчитываем параметры надежности для второй цепи. Суммарный параметр потока отказов всей цепи:

,

Среднее число аварийных отключений за расчетный период времени (обычно за год):

,

Средняя суммарная продолжительность всех аварийных отключений:

Аналогично определяется число и продолжительность плановых отключений цепи:

,

Среднее число аварийных отключений системы электроснабжения (наложение аварийных отключений одного элемента на аварийные или плановые отключения другого и наоборот).

Средняя суммарная продолжительность аварийных отключений

Где вероятность одновременного отключения двух параллельных цепей при

:

При вероятность отключенного состояния отдельных цепей из-за наличия аварийных отключений:

Если потребитель в нормальном режиме питается по одной (например, первой) цепи и только при отключении основной цепи питания переключаются на резервную цепь ( вторую), необходимо учитывать продолжительность переключений. В этом случае суммарное число и продолжительность аварийных отключений запишутся соответственно:

Вероятность восстановления электроснабжения (Р) в течение заданного времени можно определять согласно выражению:

7. Определение экономических показателей энергетических объектов

Современные энергетические системы состоят из множества элементов, влияющих друг на друга. Однако проектирование всей системы от шин электростанций до потребителя с учетом всех особенностей элементов и одновременным решением множества вопросов (выбора ступеней напряжений, схем станций и подстанций, релейной защиты и автоматики, регулирования режимов работы системы и т.д.) достаточно сложно. Поэтому глобальную задачу необходимо разбить на ряд локальных сводящихся, к проектированию отдельных элементов системы: станций и подстанций, отдельных частей электрических сетей в зависимости от их назначения; релейной защиты и систем автоматики и т.д. Это проектирование отдельных частей должно проводиться с учетом основных условий совместной работы элементов, влияющих на данную проектируемую часть системы.

Капитальные затраты

На строительство энергетических объектов расходуется значительная часть материальных, трудовых и финансовых ресурсов. Совокупность этих затрат в денежном выражении называется капитальными затратами.

Капитальные затраты определяются на основании смет. Стоимость строительства определяется на основании сметы - экономического документа, характеризующего сумму допустимых затрат на рекострукцию объекта. В смете определяются денежные, трудовые и материальные затраты, необходимые для выполнения определенного объема строительно-монтажных работ. Затраты на необходимое оборудование приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Стоимость оборудования

Класс напряженияНаименование (марка) оборудованияКол-воСтоимость без учета НДС, млн. тг.Стоимость с учетом НДС, млн. тг.Полная стоимость, млн. тг.110ТРДН-25000/11012225Итого25

Заработная плата

Данные для расчета заработной платы персонала при реконструкции объекта приводятся в таблице 7.2.

Таблица 7.2

Заработная плата персонала

Обслуживающий персоналРазрядКоличество человекСрок работ, мес.Заработная плата, тгЭлектромонтер61мес48000Электромонтер5136000Электромонтер4232000Электромонтер3230000Инженер РЗА6155000Инженер ПС6155000Инженер ОДС6155000Инженер ЭТС5150000Крановщик3129500Машинист3129000Водитель3128000Сварщик4232000Итого479500

Таким образом, основная заработная плата в течении всего времени работ составит:

,

где - суммарная заработная плата всего рабочего персонала, тыс.тг.;

М - срок работ, мес.

Дополнительная заработная плата берется в размере 20% от основной заработной платы:

Здоп = * 0,2,

Фонд заработной платы рабочих определяется по формуле:

ФЗП = + Здоп ,

где - основная заработная плата, тенге;

Строительно-монтажные работы.

Строительно-монтажные работы составляют 30% от стоимости всего устанавливаемого оборудования. Работа будет проводиться в течение всего времени реконструкции объекта.

,

где - суммарная стоимость всего оборудования

Капитальные затраты на строительство объекта составят:

Амортизационные отчисления.

Амортизационные отчисления - это текущие затраты, определяющиеся суммированием отчислений по отдельным элементам сети, для каждого из которых они определяются по формуле:

,

где П - первоначальная стоимость (капитальные затраты);

- норма амортизации (при проектировании можно принять 15 %).

Срок окупаемости.

Срок окупаемости вложений (инвестиций) - это период, в течение которого чистая текущая стоимость становится неотрицательной.

Результаты всех произведенных расчетов сводятся в таблицу экономических показателей

Ущерб.

Ущерб от перерыва электроснабжения определяют по формуле:

где - удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии, тг/( кВт.ч), принятый 0,2 (для промышленного предприятия тяжелого машиностроения);

- энергия, недоотпущенная в период реконструкции из-за отключения потребителей.

Здесь - энергия, полученная потребителем за в период проведения реконструкции (кВт.ч); - время простоя (средняя суммарная продолжительность перерывов электроснабжения при реконструкции).

С учетом всех выше приведенных элементов рассчитываются приведенные затраты. Суммирование производится по элементам системы. Результаты сводятся в таблицу 7.3. Найденный в ходе выполнения вариант решения поставленной задачи считается оптимальным, если приведенные затраты минимальны.

Таблица 7.3

Экономические показатели

Статьи затратСумма, тг.Затраты на оборудование, тг25000000Фонд заработной платы, тг412290Строительно-монтажные работы, тг7500000Капитальные затраты, тг32912920Амортизационные отчисления, тг4936938Срок окупаемости, лет5,9Ущерб, тг8,4

8. Охрана труда и техника безопасности

.1 Охрана и условия труда работников

Производственные процессы на предприятии должны организовываться с учетом действующей системы управления охраной труда, представляющей комплекс положений, определяющих единый порядок организации работы, направленный на создание и обеспечение безопасных условий труда.

Мероприятия по охране труда при эксплуатации объекта должны быть направлены на сохранение здоровья, работоспособности работников, на снижение потерь рабочего времени и, как следствие, на повышение производительности труда.

Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда предусматривают создание нормальных санитарно-гигиенических условий, механизацию и автоматизацию всего технологического процесса и льготы, устанавливаемые аттестацией рабочих мест.

Мероприятия разрабатываются в соответствии с основами законодательства Республики Казахстан об охране труда, а также другими нормативно-правовыми актами по охране труда.

Технологические решения принимаются в соответствии с технологическими и строительными нормами проектирования.

Перечень опасных и вредных производственных факторов

Несмотря на достигнутый научно-технический уровень, современная технологи имеют комплекс неблагоприятных производственных факторов, таких как: повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования; повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума на рабочем месте; повышенный уровень вибрации; пониженная или повышенная влажность воздуха; повышенная или пониженная подвижность воздуха; повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества; недостаточная освещенность рабочей зоны; электромагнитное излучение; химический фактор; тяжелый физический труд.

Все эти факторы могут явиться причиной значительного распространения заболеваний среди работающих .

Действие шума на организм работающих

Шум относится к неблагоприятным факторам производственной и внешней среды. Действие его на организм человека связано, главным образом, с применением нового, высокопроизводительного оборудования, с механизацией и автоматизацией трудовых процессов: переходом на большие скорости при эксплуатации различных станков и агрегатов. Источниками шума могут быть двигатели, насосы, компрессоры, турбины, пневматические

и электрические инструменты, молоты, дробилки, станки, центрифуги, бункеры и прочие установки, имеющие движущиеся детали.

Воздействие шума на организм человека вызывает изменения, прежде всего, в органе слуха, нервной и сердечнососудистой системе. При этом степень выраженности этих изменений в значительной мере зависит от параметров шума (интенсивность и его спектральный состав), стажа работы в условиях воздействия шума, длительности действия шума в течение рабочего дня и индивидуальной чувствительности организма.

Действие на организм работающих низких температур

Трудовая деятельность человека на открытом воздухе может быть связана с воздействием низких температур. На воздействие низких температур внешней среды организм реагирует понижением теплоотдачи и повышением теплообразования. В таких случаях наблюдаются спастические явления в сосудах кожи, замедление кровотока, повышение обмена веществ, усиление секреторной деятельности щитовидной железы, гипофиза, надпочечников; отмечается сокращение пиломоторных мышц, сопровождающееся появлением непроизвольного дрожания.

При переохлаждении организма могут наблюдаться как местные повреждения, преимущественно открытых или малозащищенных участков тела, так и общие выраженные изменения некоторых органов и систем. Постоянное переохлаждение приводит к снижению иммунитета и повышению уровня простудных заболеваний.

Действие вибрации на организм работающих

Механические колебания (вибрация) воспринимаются всеми тканями организма, но главным образом нервной и костной, причем последняя является хорошим проводником и резонатором вибрации. Наиболее чувствительны к воздействию вибрации нервные окончания, прежде всего рецепторы кожного покрова дистальных отделов рук, подошвенной поверхности стопы. В передаче вибрационных раздражений принимает участие вестибулярный аппарат. Вибрации высоких частот могут оказывать на слуховой аппарат действие, близкое к действию шума.

В настоящее время доказано, что влияние вибрации на организм вызывает сосудосуживающий эффект. Параллельно с прогрессирующим снижением вибрационного восприятия под действием вибрации нарушается болевая, тактильная и температурная чувствительность.

Влияние электромагнитных полей на организм работающих

При длительном и интенсивном воздействии электромагнитных волн наблюдаются нарушения ЦНС и сердечнососудистой системы. Изменения нервной системы характеризуются наличием астенических, невротических и вегетативных реакций. Основные признаки - общая слабость, утомляемость, снижение работоспособности, раздражительность, головные боли. Также отмечают усиление пиломоторного рефлекса, акроцианоз, гипергидроз, дрожание век и пальцев рук.

Со стороны сердечнососудистой системы отмечаются следующие нарушения - увеличение границ сердца влево, приглушение тонов, наблюдается брадикардия, нарушения артериального давления.

Для исключения возможного неблагоприятного воздействия вредных факторов на обслуживающий персонал класс условий труда должен быть допустимым: в зависимости от уровня шума и вибрации рабочих мест, содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, параметров световой среды производственных участков и помещений (для постоянных рабочих мест); по показателям напряженности трудового процесса по показателям микроклимата для производственных помещений и открытых территорий в теплый и холодный периоды года.

Освещенность должна соответствовать требованиям СНиП «Естественное и искусственное освещение».

Фактическое состояние условий труда определяется во время проведения аттестации рабочих мест. Аттестация рабочих мест предусматривает:

выявление на рабочем месте вредных и опасных производственных факторов и причин их возникновения;

исследование санитарно-гигиенических факторов производственной среды, трудность и напряженность трудового процесса на рабочем месте;

комплексную оценку факторов производственной среды и характера труда на соответствие их требованиям стандартов, санитарных норм и правил;

обоснование отнесения рабочего места к соответствующей категории с вредными условиями груда;

подтверждение (установление) права работников на льготное пенсионное обеспечение, дополнительный отпуск, сокращенный рабочий день, другие льготы и компенсации в зависимости от условий труда;

проверку правильности применения списков производств, работ, профессий, должностей и показателей, которые дают право на льготное пенсионное обеспечение;

разрешение споров, которые могут возникнуть между юридическими лицами и работниками относительно условий работы, льгот и компенсаций;

разработку комплекса мероприятий относительно оптимизации уровня гигиены и безопасности, характера труда и оздоровления трудящихся;

изучение соответствия условий труда уровню развития техники и технологии, усовершенствование порядка и условий установления и назначения льгот и компенсации.

Периодичность аттестации устанавливается самим предприятием в коллективном договоре, но не реже одного раза в 5 лет. Ответственность за своевременное и качественное проведение аттестации возлагается на руководителя предприятия. Все производственные объекты с постоянным пребыванием на них дежурного и обслуживающего персонала должны быть оснащены медицинским аптечками на случай оказания доврачебной помощи.

Для защиты работающих от опасных и вредных производственных факторов должно быть предусмотрено обеспечение бесплатной специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты. Сроки носки СИЗ указаны в типовых отраслевых нормах и исчисляются со дня фактической выдачи их рабочим и служащим.

Средства коллективной и индивидуальной защиты работников на предприятии должны соответствовать ГОСТ и храниться на рабочем месте.

Целью всех мероприятий охраны труда является повышение эффективности работ по профилактике производственного травматизма, профессиональной заболеваемости, аварийности и других инцидентов за счет:

своевременного выявления и устранения опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах;

устранения недостатков в организации работ по охране труда;

принятия по результатам проведенных проверок оперативных мер, способствующих исключению негативных явлений в области охраны труда, и разработки научно-организационных мероприятий по повышению безопасности труда.

В Правилах производственного контроля определены основные задачи производственного контроля, к которым относятся:

обеспечение соблюдения требований промышленной безопасности в эксплуатирующей организации;

анализ состояния промышленной безопасности в эксплуатирующей организации, в том числе путем организации проведения соответствующих экспертиз;

разработка мер, направленных на улучшение состояния промышленной безопасности и предотвращение ущерба окружающей среде;

контроль за соблюдением требований промышленной безопасности, установленных федеральными законами и иными нормативными правовыми актами;

координация работ, направленных на предупреждение аварий на опасных производственных объектах и обеспечение готовности к локализации аварий и ликвидации их последствий;

контроль за своевременным проведением необходимых испытаний, технических освидетельствований и ремонта технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах, и поверкой контрольных средств измерений;

контроль за соблюдением технологической дисциплины.

В правилах производственного контроля даны рекомендации по организации (численному составу) служб производственного контроля, определены права и обязанности работников этих служб. Функции лица, ответственного за осуществление производственного контроля, рекомендуется возлагать на одного из заместителей руководителя эксплуатирующей организации.

Проверка состояния условий труда в зависимости от этапа контроля и вида целевых проверок осуществляется, как отдельными руководителями и специалистами (мастерами, механиками, начальниками цехов, главными и ведущими специалистами и т. д.), так и комиссиями по промышленной безопасности и охране труда.

Проверка состояния условий труда проводится в присутствии руководителей проверяемого объекта, и соответствующих специалистов (механиков, операторов, энергетиков и др.). Проверка состояния условий труда осуществляется путем осмотра рабочих мест и оборудования, механизмов и приспособлений, опроса работающих, ознакомления с организацией работ по охране труда и с имеющейся документацией.

Допускается проверять у отдельных работников знания требований норм, правил безопасности и инструкций по охране труда.

В процессе проверки объектов и рабочих мест принимаются оперативные меры по устранению выявленных недостатков, создающих угрозу жизни и здоровью работающих, работникам проверяемых объектов оказывается практическая помощь в решении возникающих вопросов.

Результаты контроля обязательно отражаются в журналах проверки состояния условий труда, имеющихся на объектах. В необходимых случаях, в зависимости от этапа контроля в обобщенном виде эти результаты оформляются актом, один экземпляр которого передается руководству для устранения выявленных недостатков и нарушений, выполнения соответствующих мероприятий. В журналах проверки состояния условий труда указываются сроки устранения выявленных нарушений, недостатков и ответственные лица за их устранение.

.2 Повышение квалификации рабочих кадров

Повышение квалификации работников, переподготовка и обучение вторым профессиям должны проводиться через «Центр повышения квалификации кадров ».

Администрацией должно быть предусмотрено периодическое повышение квалификации работников, так же должно быть организовано периодическое обучение по курсу «Охрана труда» и «Организация обучения безопасности труда», а также проверка знаний по безопасности труда.

Персонал предприятия должен проходить инструктажи по безопасности труда:

вводный - при приеме на работу, независимо от образования и стажа работы по данной профессии;

первичный - на рабочем месте до начала производственной деятельности;

повторный - не реже 1 раза в полугодие;

внеплановый - при нарушении требований безопасности труда, изменении технологического процесса, замене оборудования и др.

целевой - при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности.

.3 Монтаж силовых трансформаторов и распределительных устройств

При монтаже распределительных устройств, силовых трансформаторов работа монтажников обычно связана с перемещением тяжести на высоту, а также с выполнением ряда слесарных работ. При этом возможны ранения и ушибы.

Подъем деталей весом более 20 кг должен производиться двумя рабочими. При массе конструкций или оборудования выше 50 кг поднимать их следует с помощью блоков лебедки.

При установке различных конструкций закрытых РУ, закрепляемых в стенах, потолках и полях зданий цементным растворам, не следует удалять поддерживающие конструкции до полного затвердевания раствора.

При подъеме на конструкцию разъединителей, отделителей и короткозамыкателей их необходимо установить в положение включено, так как в этом положении исключается возможность травмирования ножевыми контактами рубящего типа. Все выключатели, автоматы, электромагнитные приводы и другие аппараты, снабженные возвратным пружинами или механизмами свободного расцепления, следует перемещать в положении отключено.

При регулировке выключателей и разъединителей с автоматическими приводами должны быть приняты меры против непредвиденного включения или отключения приводов случайным лицом или самопроизвольно, так как при этом возможны ушибы движущимися частями механизма выключателя рабочего, производящего регулировку. Для этого плавкие вставки предохранителей в цепях управления снимаются. Если в процессе регулировки потребуется включить оперативный ток, то установка вставок предохранителей допускается только после удаления всех людей от привода выключателя.

.4 Конструктивное выполнение подстанции

К конструкциям РУ предъявляются следующие основные требования:

Надёжность - применительно к конструкциям РУ надёжность достигается за счёт выполнения двух основных правил:

соблюдение допустимых расстояний между токоведущими частями;

взаимное расположение токоведущих частей различных цепей;

Безопасность - применительно к конструкциям РУ безопасность достигается за счёт исключения попадания обслуживающего персонала под напряжение:

расположение токоведущих частей на высоте;

сооружение ограждений.

Ремонтопригодность - вывод в ремонт какого либо присоединения или внутреннего элемента не должны по возможности, приводить к потере питания исправных.

Пожаробезопасность - сведение к минимуму вероятности возникновения пожара.

Возможность расширения - возможность подключение к схеме новых присоединений без существенных изменений существующей части.

Простота и надёжность - для снижения возможных ошибок эксплуатационного персонала.

Экономичность - минимальная стоимость при условии выполнения выше перечисленных требований.

Классификация РУ делится по типу исполнения и по типу конструкций.

По типу исполнения:

открытые РУ (ОРУ) - оборудование, расположенное на открытом воздухе. Достоинство ОРУ - невысокая стоимость, хорошая обозреваемость, высокая ремонтопригодность. Недостатки - большая занимаемая площадь, нет защиты от воздействия внешней среды;

закрытые РУ (ЗРУ) - оборудование, расположенное внутри здания. Достоинство ЗРУ - малая занимаемая площадь, защита от воздействия внешней среды, высокая безопасность. Недостатки - высокая стоимость, плохая обозримость, затруднённость проведения ремонтов.

По типу конструкций:

сборные РУ - оборудование РУ собирается на месте сооружения;

комплектные РУ (КРУ) - оборудование РУ собирается в блоки (ячейки) на заводе изготовителе, а на месте сооружения из блоков монтируется РУ. Достоинства КРУ - индустриальность изготовления и монтажа, резкое сокращение сроков монтажа (по сравнению со сборными РУ), высокая безопасность. Недостатки КРУ - относительно высокая стоимость и высокая металлоёмкость.

Выбор типа конструкции определяется условиями площади сооружения и климатическими условиями в районе сооружения.

8.5 Расчет заземляющего устройства

Требования к эксплуатации заземляющих устройств:

. Заземляющие устройства должны удовлетворять требованиям обеспечения электробезопасности людей и защиты электроустановок, а также эксплуатационных режимов работы. Все металлические части электрооборудования и электроустановок, которые могут оказаться под напряжением в следствие нарушения изоляции, должны быть заземлены или занулены.

. При сдаче в эксплуатацию заземляющих устройств электроустановок монтажной организацией кроме документации, должны быть представлены протоколы приёмо-сдаточных испытаний этих устройств.

Каждый элемент установки, подлежащий заземлению, должен быть присоединён к заземлителю или к заземляющей магистрали посредством заземляющего проводника. Последовательное соединение с заземляющим проводником нескольких частей установки запрещается.

Присоединение заземляющих проводников к заземлителям, заземляющему контуру и к заземляемым конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к корпусам аппаратов, машин и опорам воздушных линий электропередачи - сваркой или болтовым соединением.

Заземляющие проводники должны быть предохранены от коррозии. Открыто проложенные заземляющие проводники должны иметь чёрную окраску.

Для контроля заземляющего устройства должны проводиться:

а) измерение сопротивления заземляющего устройства и не реже одного раза в 12 лет выборочная проверка со вскрытием грунта для - осмотра элементов заземлителя, находящихся в земле;

б) проверка наличия и состояния цепей между заземлителями и заземляемыми элементами;

в) в установках до 1000 В проверка пробивных предохранителей и полного сопротивления петли фаза - нуль;

г) измерение напряжения прикосновения у заземляющих устройств, выполненных по нормам на напряжение прикосновения.

. Измерение сопротивления заземляющих устройств должно проводиться:

а) после монтажа, переустройства и капитального ремонта этих устройств на электростанциях, подстанциях и линиях электропередачи;

б) при обнаружении на тросовых опорах ВЛ напряжением 110 кВ и выше следов перекрытий или разрушений изоляторов электрической дугой;

в) на подстанциях воздушных распределительных сетей напряжением 35 кВ и ниже - не реже одного раза в 12 лет.

. Измерения напряжений прикосновения должны проводиться после монтажа, переустройства и капитального ремонта заземляющего устройства, но не реже 1 раза в 6 лет. Измерения должны выполняться при присоединённых естественных заземлителях и тросах ВЛ.

Для обеспечения безопасных условий работы обслуживающего персонала от поражения напряжением прикосновения и шаговым напряжением необходимо все части электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под таковым при повреждении изоляции, надежно заземлять.

Заземляющее устройство ПС принято общим для напряжения 110 и 10 кВ. Сопротивление заземляющего устройства должно быть R3?4 Ом в любое время года. Заземляющее устройство выполнено углубленными заземлителями из полосовой стали, укладываемой в траншею глубиной 0,7 м по периметру трансформаторной подстанции, и вертикальными электродами. Заземляющий контур связан с магистральным заземлением в двух местах. Магистрали заземления выполнены из полосовой стали. В качестве ответвлений от магистралей используются нулевые жилы кабелей и специально прокладываемые стальные полосы.

Расчет искусственного заземления трансформаторной подстанции 110/10 кВ. Устанавливаем необходимое по сопротивление R3?0,5 Ом. Определяем расчетные удельные сопротивления грунта с учетом повышающих коэффициентов, которые учитывают высыхание почвы летом и промерзание ее зимой. Удельное сопротивление грунта ? составляет 100 Ом/м :

где ? - удельное электрическое сопротивление грунта Ом/м;-повышающий коэффициент для вертикальных и горизонтальных заземлителей ;

Рисунок 8.1 Расположение заземляющего электрода

Определяем сопротивление растекания одного вертикального электрода. Возьмем стержень диаметром 12 мм, длина стержня 3 м

где l - длина прутка, м;- диаметр прутка, м;- расстояние от поверхности земли до середины электрода, м.

Определяем примерное число вертикальных заземлителей при принятом коэффициенте использования Ки.в.=0,7 [14]:

Вертикальные электроды располагаем по контуру ТП. Определяем сопротивление растекания горизонтальных электродов из стали 40х4 мм, приваренных к верхним концам вертикальных электродов. Периметр контура -90 м.

где Ки.г. - коэффициент использования соединительной полосы в контуре, Ки.г.=0,29 ;- длина полосы, м;- ширина полосы, м;- глубина заложения, м.

Уточненное сопротивление вертикальных электродов:

Уточненное число вертикальных электродов:

Проверка сопротивления заземления:

Расчитаное заземляющее устройство эффективно.

Заключение

В данной работе были рассмотрены вопросы реконструкции ПС 110/10 кВ №11, которая обеспечивает потребителей северной части города Петропавловска электроэнергией, принадлежащих к определенной категории электроснабжения.

Данная работа посвящена повышению надёжности системы электроснабжения электрических сетей. Актуальность реконструкции ПС №11 110/10 кВ заключается в замене силового трансформатора на более мощный в связи с увеличением потребления электроэнергии и по причине замены устаревшего оборудования новым. Для проведения реконструкции изучены материалы, предоставленные на преддипломной и производственной практике. На их основе и были произведены необходимые расчеты и сделаны выводы.

По итогу в ходе дипломной работы на основе изучения и анализа технического задания и технологической схемы ПС №11, то есть изучения оборудования подстанции и его соответствующих характеристик, был определен состав потребителей и по данным токовой нагрузки по фидерам были рассчитаны электрические нагрузки в часы максимума. Также в расчетах были определены нагрузки в номинальном и аварийном режиме, позволяющие судить о необходимости замены силового трансформатора на более мощный вследствие перегрузки трансформатора, предполагаемого для замены, в аварийном режиме.

Важным условием явилась проверка оборудования подстанции при установке нового трансформатора. На основе данных расчетов сделан вывод об отсутствии необходимости замены питающей линии, замены коммутационной и измерительной аппаратуры подстанции. При этом были рассчитаны токи короткого замыкания

По расчетам надежности можно сказать о том, что в год может произойти около 2 аварийных отключений, и потери в ходе реконструкции будут составлять 8,4кВтч. Прекращение устранить обеспечения потребителей электроэнергией предполагается в течение суток (максимум).

Из экономического расчета следует судить о необходимых затратах при покупке, транспортировке и непосредственно замене трансформатора, то есть при демонтаже старого трансформатора и установке нового. Данные затраты составляют 32912920 тенге. Стоимость же непосредственно самого трансформатора около 5000000 тенге. При этом при расчетах капитальных затрат на реконструкцию учтены затраты, которые понесет компания при монтаже, то есть необходимо учесть недодопуск и потери электроэнергии во время замены трансформатора и способы минимизации данных затрат, затраты на заработную плату, на строительно-монтажные работы, на амортизацию. Также по расчетам можно судить о том, что срок окупаемости данной реконструкции составит примерно 6 лет.

На основании полученных данных и сделанных расчетах можно сделать вывод о необходимости замены силового трансформатора на ПС №11. В ходе расчетов был выбран трансформатор для замены типа ТРДН-25000/110.

Список использованной литературы

1 Справочник по электроснабжению промышленных предприятий./ Под общ. ред. А.А. Фёдорова и Г.В. Сербиновского.- Москва, 1980.

Блок В.М., Обушев Г. К., Паперно Л.Б. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов. - М.: Высш. шк., 1990.

Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. Уч. пособие для вузов.- Москва, 1987.

Справочник по проектированию электрических сетей. / Под ред. Д.Л. Файбисовича .- М. : НЦ ЭНАС, 2005 .

Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред. Ю.Г.Барыбина и др., -М., Энергоатомиздат, 1990г.

Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для электроэнергетических специальностей вузов/ Под ред. Б.Н. Неклопова. 3-е изд., перераб. и доп., М., Энергия., 1978.

Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Метод. пособие для курс. проектирования : Учеб. пособие для сред. проф. образования.- М. : ФОРУМ-ИНФРА-М, 2003.

Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для электроэнергетических специальностей вузов. -М.: Энергия, 1978.

Справочник по проектированию электроэнергетических систем./Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро.-М.: Энергоатомиздат, 1985.-352 с.

Крючков И.П, Кувшинский Н. Н., Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергия, 1978. - 456 с.

Гук Ю.Б. Анализ надежности электроэнергетических установок. - Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 224 с.

Синягин А. Н., Афанасьев Н. А., Новиков С. А. Система планово-предупредительного ремонта оборудования и сетей промышленной энергетики. -М.: Энергоатомиздат, 1984. - 448 с.

Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудовние станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.

Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках. - М.: Эн 14 Правила устройства электроустановок Республики Казахстан (ПУЭ).-Алматы, 2007 .

Поляков И.А., Ремизов К.С. Справочник экономиста по труду (Методика экономических расчетов по кадрам, труду и заработной плате на промышленных предприятиях)..- М.:Экономика, 1988.

Ф.Котлер .Основы маркетинга.- М.:Прогресс, 1992.

Е.Дихтль, Х.Хершген .Практический маркетинг.- М.: Высшая школа, 1995.

Дж. М.Эванс, Б. Берман .Маркетинг.- М.: Экономика, 1993.

Е.И. Бородина, Ю.С. Голикова, Н.В. Колчина, З.М. Смирнова. Анализ хозяйственно-финансовой деятельности предприятий. -Москва ,1988.

.В.А. Раевский .Экономика фирмы.- Москва, 1994.

. Ворст, П. Ревентлоу. Введение в бизнес./Под общей редакцией Б.И. Домненко, В.Д. Камаева. - Ижевск ,1991 .

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru

Содержание Введение . Общая характеристика .Анализ системы электроснабжения . Определение расчетных нагрузок потребителей ПС№1 .1 Выбор транс

Больше работ по теме: