151710 (594702), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Выбор трансформатора тока на сторону 6кВ занесены в таблицу 1.11.

Таблица 1.11-Выбор трансформатора тока

Выбираем трансформатор тока ТШЛ – 10, встроенный в КРУН

Приборы на стороне ВН: Амперметр Э-377 мощность прибора S _пр= 0,2BA Произведем расчет активного сопротивления:

Полное сопротивление проводов:

Проводимость:

По условию прочности сечения жил 2,6<6

Выбор трансформатора тока на сторону 110 кВ занесены в таблицу 1.12

Таблица 1.12 –Выбор трансформатора тока

Выбираем трансформатор тока ТВТ – 110-300/5, класса точности 0.5

1.5.4 Выбор трансформатора напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для уменьшения первичного напряжения до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле. Приборы присоединенные к трансформатору напряжения в таблице 1.13.

Таблица 1.13 -Приборы присоединенные к трансформатору напряжения:

Суммарная мощность приборов: S = 25 В*А

Данные выбора трансформатора напряжения занесены в таблицу 1.14

Таблица 1.14 –Выбор трансформатора напряжения

Выбираем трансформатор напряжения НТМИ – 10 – 66 УЗ:

Н – трансформатор напряжения;

Т – трехфазный;

М – с естественным масляным охлаждением;

И – для измерительных цепей;

0,5 – класс точности;

1.6 Релейная защита

1.6.1 Общие сведения. Назначение релейной защиты

В энергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы электрооборудования электростанций и подстанций, их распределительных устройств, линий электропередачи и электроустановок потребителей электрической энергии. Повреждения в большинстве случаев сопровождаются значительным увеличением тока и глубоким понижением напряжения в элементах энергосистемы. Повышенный ток выделяет большое количество тепла, вызывающее разрушения в месте повреждения и опасный нагрев неповрежденных линий и оборудования, по которым этот ток проходит. Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы генераторов и энергосистемы в целом.

Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению величин напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создается опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы, а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и линий электропередачи. Таким образом, повреждения нарушают работу энергосистемы и потребителей электроэнергии, а ненормальные режимы создают возможность возникновения повреждений или расстройства работы энергосистемы.

Для обеспечения нормальной работы энергетической системы и потребителей электроэнергии необходимо как можно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной сети, восстанавливая таким путем ненормальные условия их работы и прекращая разрушения в месте повреждения. Поэтому возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств, выполняющих указанные операции и защищающих систему и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов. Первоначально в качестве подобной защиты применялись плавкие предохранители. Затем были созданы защитные устройства, выполняемые при помощи специальных автоматов — реле, получившие название релейной защиты.

Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем. Она осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений защита выявляет и отключает от системы поврежденный участок, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения. При возникновении ненормальных режимов защита выявляет их и в зависимости от характера нарушения производит операции, необходимые для восстановления нормального режима, или подает сигнал дежурному персоналу.

1.6.2 Токовая защита

Защита, для которой воздействующей величиной является ток, называется токовой защитой. Этот вид защиты в системах электроснабжения получил наибольшее распространение. Первыми токовыми защитами были плавкие предохранители. Суть защиты плавким предохранителем заключается в том, что при протекании большого тока плавкая вставка разрушается и цепь разрывается. В токовых защитах применяются электромагнитные реле максимального и минимального тока. Реле максимального тока действует при превышении воздействующей величины тока срабатывания реле, а реле минимального тока — при снижении воздействующей величины менее тока срабатывания реле. Токовые защиты делятся на максимальные токовые защиты и токовые отсечки. Токовая отсечка — это защита, которая срабатывает мгновенно.

1.6.3 Токовая направленная защита

Направленной называется защита, которая действует при определенном направлении мощности короткого замыкания. Данный вид защиты применяется в сетях с двухсторонним питанием. Защита в этих сетях должна не только реагировать на появление тока короткого замыкания, но для обеспечения селективности должна также учитывать направление мощности короткого замыкания в защищаемой линии или, иначе говоря, фазу тока в линии относительно напряжения на шинах. Направление мощности короткого замыкания, проходящей по линии, характеризует, где возникло повреждение: на защищаемой линии или на других присоединениях, отходящих от шин данной подстанции. Это обстоятельство используется в токовой направленной защите, которая по знаку мощности определяет, на каком присоединении возникло повреждение, и действует только при коротком замыкании на защищаемом участке.

1.6.4 Дистанционная защита

Данный вид защиты применяется в сетях сложной конфигурации, например, кольцевая сеть с двухсторонним питанием. Выдержка времени дистанционной защиты зависит от расстояния между местом установки защиты и точкой короткого замыкания. При этом ближайшая к месту повреждения дистанционная защита всегда имеет меньшую выдержку времени, чем более удаленные защиты, благодаря этому автоматически обеспечивается селективное отключение поврежденного участка. Основным элементом дистанционной защиты является дистанционный орган, определяющий удаленность короткого замыкания от места установки защиты. В качестве дистанционного органа используются реле сопротивления, непосредственно или косвенно реагирующие на полное, активное или реактивное сопротивление линии.

1.6.5 Дифференциальная защита

Принцип действия дифференциальной защиты основан на сравнении величины и фазы токов в начале и конце защищаемого участка. Данная защита обеспечивает мгновенное отключение короткого замыкания в любой точке защищаемого участка и обладает селективностью при коротком замыкании за пределами защищаемой зоны. Дифференциальные защиты подразделяются на продольные и поперечные. Первые служат для защиты как одинарных, так и параллельных линий, вторые — только параллельных линий.

2. Экономическая часть

2.1 Расчет затрат труда

Расчет затрат труда, основных материалов, запасных частей и комплектующих изделий на проведение технического обслуживания и ремонта. Норма трудоемкости ремонтов и технического обслуживания аппаратов высокого напряжения определены на основании типовых объемов ремонтных работ для каждого вида оборудования и его параметрами – мощностью, конструктивным исполнением и их назначением с учетом опытных данных.

В электрических сетях, к которым относится подстанция в качестве руководства при проведении ремонта оборудования принята технологическая карта, в которой указаны состав бригады, основные затраты на ремонт, меры безопасности, последовательность операций, контрольные параметры.

Для примера в таблице 3.2 представлены выдержки из технологической карты на капитальный ремонт выключателей типа ВМПЭ-10, которые установлены в ЗРУ подстанции, по затратам труда, основных материалов, запасных частей и комплектующих изделий приведены в таблице 3.1,3.2

Таблица 3.1-Затраты основных материалов, запасных частей и комплектующих изделий при проведении ремонта выключателя

Таблица 3.2-Трудозатраты при проведении ремонта выключателя ВМПЭ-10

2.1.2 График проведения технических обслуживаний и ремонтов

Оборудование подстанций работает непрерывно, и поэтому ремонтные циклы не учитывают сменности работы. Продолжительность межосмотрового периода планируется только для установок, не имеющих постоянного дежурного персонала.

На подстанции постоянно находится дежурный персонал, который совершает ежедневные осмотры оборудования согласно графику. Внеочередные осмотры оборудования подстанций производятся при резком изменении температуры наружного воздуха.

Или при каждом отключении трансформатора от газовой и дифференциальных защит. Распределительные устройства со всей аппаратурой подлежат внеочередному осмотру после отключения тока КЗ.

Сроки проведения текущих и капитальных ремонтов оборудования установленного на подстанции приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.2-График проведения текущих и капитальных ремонтов оборудования

2.1.3 Порядок проведения ремонта

Порядок проведения ремонта для основного высоковольтного оборудования определен в технологической карте. При проведении ремонтов трансформаторов необходимо руководствоваться проектом производства работ, составленным по результатам проведенного комиссией осмотра и составленного акта дефектации.

Рассмотрим порядок производства работ при проведении капитального ремонта на примере выключателей типа ВМПЭ-10, ВМП-10, установленных на подстанция табл.3.4.

Таблица 3.4-Порядок проведения ремонта выключателя типа ВМП-10.

Подстанция входит в состав и обслуживается предприятием АЭС «МайкубенВест». На предприятии создана служба, занимающаяся непосредственно эксплуатацией и ремонтом оборудования подстанций - служба подстанций.

Численность работников службы подстанций, к которым относятся: начальник службы подстанций, зам начальника службы подстанций; инженер службы подстанций, начальники групп подстанций, мастера, электромонтеры, электрослесаря, водители и т. д. составляет примерно 100 человек. Оплата труда согласно штатному расписанию.

В таблице 3.5. представлено штатное расписание службы подстанций. Система оплаты труда у всех работников службы – повременная премиальная. Премия включает в себя премию за безаварийную работу, за экономию электроэнергии, а также надбавку за разъездной характер работы.

Таблица 3.5-Штатное расписание службы подстанций

2.2 Технико-экономическое сравнение двух конфигураций распределительных сетей 6/0,4 кВ

Произведем технико-экономический расчет двух конфигураций распределительных сетей 6/0,4 кВ. Расчет следует производить по изложенным ниже данным и формулам.

Капитальные вложения определяются по формуле:

К = К₁₀ + К_0,38 + К_ТП + К_Т (1.13)

где К- капитальные вложения в строительство сети 6/0,38 кВ, тыс.тг.

Эксплуатационные издержки определяются по формуле:

С_С = С₁₀ + С_0,38 + С_ТП + С_Т (1.14)

где С_С- эксплуатационные издержки сети, тыс.тг/год;

Приведенные затраты определяются по формуле:

З_С = Е_н · К + С_С1 (1.15)

где З_С- приведенные затраты всей сети, тыс.тг/год Е_н=0,12- нормативный коэффициент приведенных затрат, 1/год.

Данные для технико-экономического сравнения: удельные показатели вариантов сети взяты из таблицы 7-2[3, с 210] и стоимость трансформаторов взяты из таблицы 2-4[3, с 45] показатели в рублях были переведены в тенге умножением на коэффициент 200. Результаты расчета сведем в таблицу 1.3.

Таблица 1.3- Технико-экономическое сравнение двух вариантов сети

Из полученных расчетов видно, что первый вариант конфигурации сети более выгодный.

2.3 Технико-экономическое сравнение двух вариантов выбора трансформаторов

Рассмотрим вариант если подстанция будет укомплектована трансформаторами ТДТН 10000/110/6.Потери электроэнергии на подстанции:

W_Л=120566 кВт,

W_Т= 183332 кВт,

W_ПС=303898 кВт.

На основании расчетных графиков нагрузки определяется стоимость

потерь электроэнергии в трансформаторе на подстанции по формуле:

И_WПС = С_эх(Т_х)W_x + C_эк()W_k (1.24)

где С_эх(Т_х)=2.4 тг/кВтч – стоимость 1кВтч потерь электроэнергии Х.Х. трансформаторов за время их работы в году Т_х.

C_эк()=2,2 тг /кВтч – стоимость 1 кВтч нагрузочных потерь электроэнергии трансформатора, которые определяются с помощью значения продолжительности макс. нагрузки Т_м.

И_WПС = 2,456760+ 2,2126572=414682,4 тг

Определим приведенные затраты:

З_пр = Е_нК + И = Е_нК + И_э + И_WПС (1.25)

где Е_н=0,12 – номинальный коэффициент эффективности; К=21446000 тг – капитальные затраты на оборудование ПС; И-ежегодные эксплуатационные издержки.

Ежегодные эксплуатационные издержки рассчитываются по формуле:

И_э= Р_сумК (1.26)

где- Р_сум = 0,094-удельная активная мощность, для ПС 110 кВ; К=14460000 тг – капитальные затраты.

Ежегодные эксплуатационные издержки

И_э=0,0941446000= 135924 тг ,

З_пр = 0,12 2892000 +135924+414682,4 = 897646,4 тг

Рассмотрим вариант если подстанция будет укомплектована трансформа-торами ТДТН 6300/110/6.

Потери электроэнергии на подстанции:

W_Л=120566 кВт,

W_Т= 203032 кВт,

W_ПС=323598 кВт.

Расчет производим аналогично первого варианта по формулам (1.24 )-(1.26) :

И_WПС = 2,456760+ 2,2146272= 458022,4 тг

Ежегодные эксплуатационные издержки рассчитываются по формуле:

И_э= Р_сумК (1.27)

где- Р_сум = 0,094-удельная активная мощность, для ПС 110 кВ; К=1886000 тг – капитальные затраты

И_э=0,0941886000= 177284 тг

Определяем приведенные затраты:

З_пр = 0,123772000+177284+458022,4 = 927946,4 тг

Варианты равноэкономичны, но мы по инженерным соображениям примем к установке более мощный трансформатор, с учетом развития сети и увеличения нагрузки в дальнейшем.

3. Охрана труда

3.1 Электробезопасность

3.1.1 Действие электрического тока на организм человека

Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока проявляется в виде электрических травм, электрических ударов и профессиональных заболеваний. Электрические травмы и электрические удары могут вызвать временную или постоянную нетрудоспособность пострадавшего и даже иметь смертельный исход. Степень опасного и вредного воздействия электрического тока на человека зависит от параметров электрического тока протекающего через тело человека, пути тока через тело человека, продолжительности воздействия тока на человека, условий внешней среды и состояния организма.

Основным фактором, определяющим исход поражения, является значение электрического тока протекающего через тело человека. В системе стандартов безопасности труда даются следующие определения поражающих токов:

-ощутимый ток – это электрический ток, вызывающий при прохождении через тело человека ощутимые раздражения.

-не отпускающий ток – ток, вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.

Фибрилляционный ток – ток при прохождении, которого через тело человека вызывающий фибрилляцию сердца, т.е. беспорядочные, хаотические сокращения волокон (фибрилл) мышц сердца. Проходя через организм человека электрический ток, производит термическое, электрическое и механическое действие являющиеся обычными физическими процессами присущими как живой, так и неживой материи.

Одновременно электрический ток производит и биологическое действие, которое является специфическим процессом свойственным лишь живой ткани. Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьёзные функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико-химического состава.

Механическое действие тока выражается в расслоении, разрыве и других подобных повреждениях в различных тканях организма, в том числе и мышечной ткани стенок кровеносных сосудов, сосудов лёгочной ткани, и т.д. в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов протекающих в нормально-действующем организме и теснейшим образом связанные с его жизненными функциями.

Указанное многообразие воздействий электрического тока на организм человека можно свести к двум видам основным поражениям: электрическим травмам (электрические ожоги, электрические знаки, электрическая металлизация кожи, электрическая офтальмия и механические повреждения) и электрическим ударам, которые резко отличаются друг от друга.

Электрические травмы:

-к электрическим ожогам относятся ожоги кожи, тканей мышц и кровеносных сосудов, возникающих вблизи электрической дуги (дуговой ожог) или при контакте с токоведущей частью (токовый ожог).

-электрические знаки – знаки на поверхности кожи, вызываемые механическим и химическим действием тока на кожу, которая отвердевает и темнеет.

-электрометаллизация кожи возникает вследствие распыления и испарений металла под действием электрического тока. При электрометализации кожи получается специфическая окраска при контакте с медью – зелёная, с латунью – сине-зелёная, со свинцом – серо-жёлтая.

-электрическая офтальмия – воспаление глаз в результате воздействия мощного потока ультрафиолетового излучения от электрической дуги.

Механические повреждения являются в большинстве случаев следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани могут иметь место вывихи суставов и даже переломы костей. Электрический удар наблюдается при воздействии малых токов обычно до нескольких сотен мА и соответственно при небольших напряжениях как правило до 1000 В при такой малой мощности выделение теплоты ничтожно и не вызывает ожогов. Ток воздействует на нервную систему и на мышцы, причём может возникнуть паралич поражённых органов. Паралич дыхательных мышц, а также мышц сердца может привести к смертельному исходу.

В зависимости от исхода поражения электрические удары можно условно разделить на следующие 5 степеней:

-судорожное едва ощутимое сокращение мышц.

-судорожное сокращение мышц сопровождается сильными едва переносимыми болями без потери сознания.

-судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца.

-потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого вместе).

-клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

3.1.2 Электрозащитные средства

Электрозащитными средствами называют переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей работающих с электроустановками от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.По своему назначению изолирующие электрозащитные средства подразделяются на основные и дополнительные.

Основными называют изолирующие электрозащитные средства, которые длительно выдерживают рабочее напряжение электроустановки, позволяют прикасаться ими к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

К дополнительным электроизолирующим средствам относятся средства, которые сами по себе из-за недостаточной их изолирующей способности не могут при данном напряжении обеспечить защиту персонала от поражения электрическим током. Они дополняют основные средства, т.е. применяются только вместе с ними, кроме того, дополнительные электрозащитные средства служат для защиты от напряжения прикосновения и шагового напряжения. Изолирующие электрозащитные средства по напряжению при котором они могут применятся делятся на две группы: для электроустановок до 1000 В и выше 1000 В.В электроустановках выше 1000В применяются следующие изолирующие электрозащитные средства основные: штанги изолирующие, оперативные и измерительные клещи, изолирующие и электроизмерительные указатели напряжения, средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В; дополнительные средства: диэлектрические перчатки, боты и коврики, изолирующие подставки.

В электроустановках до 1000В применяются основные электрозащитные изолирующие средства: штанги изолирующие оперативные, клещи изолирующие и электроизмерительные, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированной рукояткой; дополнительные: диэлектрические галоши и коврики, изолирующие подставки.

При пользовании основными электрозащитными средствами с каждым из них достаточно применять только одно дополнительное электрозащитное средство, т.е. одновременное применение, например диэлектрических перчаток, бот и ковриков при работах с изолирующей штангой или изолирующими клещами не требуется. Вместе с тем применение двух или более дополнительных защитных средств нельзя заменить основное защитное средство, например в электроустановках выше 1000В диэлектрические перчатки и боты не заменяют изолирующих вещей.

3.3.1 Расчет заземления подстанции

Все металлические части электроустановок нормально не находящиеся под напряжением, должны заземляться. Для заземления используются естественные и искусственные заземлители. В зависимости от необходимого сопротивления заземляющего устройства или допустимого напряжения соприкосновения, определяется число электродов.

Порядок расчета заземления: l = 5 м; а = 5 м; d = 12 мм; R_з = 4 Ом; t = 0.5 м; L = 210 м; ρ=400Ом·м

В сетях с незаземленной нейтралью заземляющее устройство заземлений подстанций высокого напряжения должно иметь сопротивление:

(3.1)

где U_РАСЧ – расчетное напряжение принимаем 125 В, так как заземляющее

устройство используется также и для установок подстанции напряжением до 1000 В; I_РАСЧ – полный ток замыкания фазы на землю.

Таким образом, в качестве расчетного сопротивления принимается сопротивление: r₃ = 0,5 Ом.

Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использования системы трос-опора. Это сопротивление R_n можно вычислить следующим образом по формуле:

(3.2)

где r_C – сопротивление системы трос – опора.

См,

Ом.

Рекомендуемое для предварительных расчетов удельное сопротивление грунта в месте сооружения заземлителя для нашего грунта составляет 30 Омм. Повышающие коэффициенты К_r и К_В равны соответственно 3,5 и 1,5. Они определяются из таблиц [14] для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м и для вертикальных электродов при глубине заложения вершины 0,5..0,8 м.. В качестве вертикальных электродов применяются электроды, изготовленные из круглой стали диаметром 12 мм, длиной 5 м с одним отточенным концом. К ним присоединяются горизонтальные электроды – полосы 304 мм², приваренные к верхним концам вертикальных.

Расчетное удельное сопротивление для горизонтальных электродов

_расч.г = К_ггр 3.3)

где _гр – удельное сопротивление грунта.

_расч.г = К_ггр=3,530=105 Омм,

_расч.в = К_вгр=1,530=45 Омм,

Определим сопротивление растеканию одного вертикального электрода при погружении ниже уровня земли на 0,8 м

(3.4)

где l – длина вертикального электрода, равняется 5 м; d – диаметр вертикального электрода, равный 0,012 м; t – геометрический параметр, в данном случае равный l/2+0,8 ,м.

Определим примерное число вертикальных электродов при предварительном коэффициенте использования, принятом равным _в = 0,6:

(3.6)

Определим сопротивление растеканию горизонтальных электродов. Коэффициент использования соединительной полосы в контуре при числе электродов порядка 20 и отношении между расстояниями между вертикальными электродами и их длиной, равном 1 равен по таблицам _в=0,27.

Сопротивление растеканию полосы по периметру контура (l=296,4) равно:

(3.7)

где в = 30 мм – ширина полосы.

Ом.

Уточненное число вертикальных электродов определяется при коэффициенте использования _в=0,47, принятого при числе электродов порядка 18 и отношении расстояний между вертикальными электродами и их длине равном 1.

(3.8)

Окончательно принимаем 18 вертикальных электрода. Все соединения элементов заземляющих устройств, в том числе и пересечения, выполняются сваркой внахлест. У входов и выходов на территорию ОРУ должно быть обеспечено выравнивание потенциалов путем укладки двух полос на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно. Расстояние от границ заземлителя до забора с внутренней стороны должно быть не менее 3 м. Число и месторасположения заземлителей представлены на рисунке 3.1

3.3.2 Молниезащита подстанции

На ПС 110/6,3 кВ трансформаторы, ОРУ, в том числе шинные мосты и гибкие связи, ЗРУ, маслохозяйство и другие взрывоопасные и пожароопасные сооружения должны быть защищены от прямых ударов молнии.

Порядок расчета молниеотводов:

Определяем активную высоту молниеотвода, задаваясь высотой молниеотвода:

h=30 м,

h_a = h – h_x = 30 – 10 = 19 м

Определяем зону защиты:

(3.9)

Установим 4 молниеотвода, так чтобы они накрывали всю теритoрию подстанции

3.4 Пожарная безопасность

Потенциальная опасность пожаров в производственных цехах существует постоянно и только благодаря надежным предупредительным мероприятиям пожары на производстве — явление редкое.

Такая опасность связана со сложностью производственных процессов, использованием легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов и твердых сгораемых материалов, эксплуатацией большого количества емкостей и аппаратов, в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, а также с широким применением различного рода электроустановок.

Основными причинами пожаров являются нарушение технологических режимов, неправильное устройство или неисправность электрооборудования, конструктивные недостатки технологического оборудования и несоблюдение графиков их планово-предупредительного ремонта, искры при электро- и газосварочных работах и др. Поэтому при проектировании технологических процессов и оборудования особое место отводится обеспечению пожарной безопасности.

Для предотвращения пожаров необходимо, во-первых, предотвратить образование горючей среды и, во вторых, не допустить воспламенения этой среды (если она образовалась), т.е. исключить возможность воздействия на нее источников энергии. Кроме того, нужно принять меры к локализации пожара на случай его возникновения.

Предотвращение образования горючей среды достигается герметизацией газовых устройств (исключает возможность заноса воздуха в устройство и утечки газа); введением в горючие смеси флегматизирующих добавок (инертных газов, химически активных веществ и др.), если это возможно по условиям технологии; контролем сжигания топлива (например, использование автоматических устройств, прекращающих подачу горючего в случае погасания пламени горелок) ; хранением жидкостей под инертными газами или плавучими крышками, не оставляющими над жидкостью пространства, где могли бы образоваться паровоздушные смеси.

Предотвращение образования в горючей среде источников зажигания достигается, прежде всего, регламентацией исполнения и режима эксплуатации машин, механизмов и другого оборудования.

Для поддержания параметров процесса на заданном уровне широко используются автоматические приборы, которые сигнализируют об отклонениях от нормального режима и останавливают работу агрегатов при возникновении опасности (чрезмерное повышение давления, температуры и др.). Важно помнить и о том, из каких материалов изготавливаются изделия. Для ударных инструментов, например, применяют материалы, не дающие искр (бериллиевую и фосфористую бронзу, латунь, нержавеющую сталь), а при использовании искрящих материалов инструмент покрывают консистентной смазкой (тавотом, солидолом).Большую пожарную опасность в случае перегрузки проводов или короткого замыкания представляют электрические устройства.

Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) регламентированы условия безопасного применения электрооборудования. Это достигается разрешением применения во взрывоопасных зонах только взрывозащищенного электрооборудования (не допускающего воспламенения взрывоопасной среды), к которому предъявляются особые требования в отношении изоляции, электрических зазоров, материала оболочки, вводных устройств, кабельных коробок и муфт, заземляющих зажимов и т.д.

К возникновению искрового разряда может привести и накопление зарядов статического электричества, устранение которых достигается заземлением производственных устройств (газо- и пыле проводов, дробилок и т. д.), а также рядом других мер, таких как повышение электрической проводимости деталей, добавление проводящих веществ, добавление в жидкости специальных токопроводящих присадок и др. К числу мер, устраняющих статические заряды, относятся также повышение влажности воздушной среды или ионизации воздуха.

Для предотвращения распространения пожара на производственных объектах применяют различные огнепреграждающие устройства - огне-преградители, затворы, клапаны, заслонки. Действие огнепреградителей основано на гашении пламени в узких каналах, через которые оно не может распространяться. Эффективность огнепреградителей зависит в основном от диаметра каналов, в меньшей степени от их длины.

Принцип действия затворов - охлаждение горящей смеси, проходящей через слой жидкости, и насыщение ее парами испаряющейся жидкости (гидравлические затворы) или через слой твердых измельченных материалов (сухие затворы).

В целях локализации взрыва в конструкциях агрегатов предусматривают разрывные предохранительные мембраны. При повышении-давления сверх того, на которое рассчитана мембрана, она разрывается. Чтобы после разрыва мембраны не произошел подсос воздуха в агрегат, устанавливают крышку, которая автоматически закрывает образовавшееся отверстие.

3.5 Средства пожаротушения

Тушением называется процесс прекращения горения в результате воздействия на реакцию горения физическим или химическим методами с применением огнегасительных средств. К огнегасительным средствам относятся: вода в жидком и парообразном состоянии; пена, получаемая в результате химических соединений и механическим путем; инертные газы; специальные флюсы, галоидированные углеводороды; различные покрывала, изолирующие горячую поверхность от кислорода воздуха.

Вода обладает большой теплоемкостью, воспринимает от горящих веществ большое количество тепла и охлаждает горячую поверхность/При уменьшении температуры ниже воспламенения горение прекращается. Превращаясь в пар, вода затрудняет доступ кислорода воздуха к горящему материалу. При концентрации пара 35 % от объема, в котором происходит горение, горение прекращается. Струя большого напора дробит и забивает пламя, смачивая еще незагоревшие материалы; вода, охлаждая материалы, затрудняет их воспламенение.

Таким образом, вода является универсальным средством огнегаше-ния самого широкого применения. Однако вода применяется для тушения не всегда. Вследствие электропроводности воды ее нельзя применять для тушения пожара в электроустановках. Вода вступает в химическую реакцию с калием, натрием и кальцием, в результате выделяется водород, образующий с воздухом взрывоопасную смесь. При попадании воды на карбид кальция образуется взрывоопасный газ ацетилен, а на негашеную известь — тепло, способное воспламенять расположенные горючие материалы.

При попадании воды на раскаленные металлические поверхности возможно разложение воды на кислород и водород, механическое соединение которых создает взрывоопасную смесь. При тушении легковоспламеняющихся жидкостей последние всплывают на поверхность воды и продолжают гореть увеличивая размеры пожара. Огнегасительные пены получают при смешивании газов и жидкостей, в результате чего образуются пузырьки, внутр». которых заключены частицы углекислого газа. Пузырьки воздушно-механической пены содержат воздух.

Обладая малым удельным весом, пена всплывает на поверхность легковоспламеняющихся жидкостей и охлаждает наиболее нагретый верхний слой и прекращает поступление паров и газов в зону горения. Пена хорошо удерживается не только на горизонтальных поверхностях, но и на вертикальных, поэтому применяется и для тушения твердых веществ и защиты от нагрева и воспламенения.

Пена непригодна для водорастворимых жидкостей (спирт, ацетон, эфир), обладающих низким поверхностным натяжением и проникающих в пленку пены, вследствие чего вытесняется пенообразунлцее вещество и пена разрушается.

Пена непригодна для тушения пожара в электроустановках, так как она электропроводна, а также для тех веществ, с которыми она вступает в реакцию — натрия, калия, селитры.

Для тушения пожаров путем разбавления реагирующих веществ, снижения концентрации кислорода и отнятия тепла применяют инертные газы, не поддерживающие горение, обладающие большой теплоемкостью и малой теплопроводно,-., мо, например, углекислый газ, азот, аргон,гелий.

Углекислый газ неэлектропроводен и может применяться для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.Азот используют в небольших помещениях для тушения жидкостей и газов, горящих пламенем, а также электроустановок. Не применяется, как и углекислый газ, при тушении веществ, способных тлеть, и волокнистые материалы. Твердая (снегообразная) обезвоженная углекислота при испарении с поверхности горящих объектов охлаждает их и понижает содержание кислорода в очаге пожара. Углекислотой нельзя тушить этиловый спирт, в котором углекислый газ растворяется, и вещества, способные гореть без доступа воздуха (например, целлулоид).Галоид ированные углеводороды в виде газов или легкоиспаряющихся жидкостей тормозят химическую реакцию горения, поэтому они являются эффективным средством тушения твердых и жидких горючих веществ, а также тлеющих материалов. Для тушения пожаров металлов (калия, лития, натрия, циркония, магния) применяют сухие огнегасительные порошки (на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия).

Порошковыми огнетушителями, в зависимости от вида состава, можно тушить загорания металлов (составы ПСБ-3), горючих жидкостей и газов (состав П-1А), установок под напряжением до 1000 В .

Список использованных источников

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

2. 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.

3. Ульянов С.А. Короткие замыкания в электрических системах. – М.: Госэнергоиздат, 1952. – 280 с.

4.Городские распределительные сети.

5. Гук Ю.Б. Основы надежности электроэнергетических установок. – Л.: ЛГУ, 1980 – 478 с.

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

7. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.

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

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

10. Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках. – М.: Энергия, 1979. – 408 с.

11. Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 634 с.

12. Электротехнический справочник. – М.: Энергия, 1964.-758 с.

Характеристики

Список файлов ВКР