Проектирование электроснабжения здания и трансформаторной подстанции

Трансформатор для электропрогрева кабеля должен иметь коммутационный аппарат с защитой от коротких замыканий, а вторичные обмотки трансформатора, жилы и броня прогреваемых кабелей должны быть надежно заземлены. Запрещается применять для прогрева кабеля напряжение выше 250 В.

Осмотр кабельных колодцев и работа в них должны производиться не менее чем тремя лицами, двое из которых назначаются наблюдающими. Работы следует выполнять по наряду-допуску.

Перед допуском рабочих в кабельные колодцы с возможным появлением вредного газа необходимо провести анализ воздушной среды на наличие токсичных, ядовитых газов и содержание кислорода. Работающие в местах с возможным появлением газа должны быть обеспечены защитными средствами: противогазами, кислородными изолирующими приборами, шланговыми противогазами.

Запрещается применение для вентиляции колодцев баллонов со сжатыми газами (воздухом, кислородом).

Рабочие, находящиеся в колодце, должны применять предохранительные пояса с наплечными ремнями и страховочные канаты. Один из страхующих снаружи обязан держать канат в руках и в необходимых случаях принимать меры к эвакуации пострадавшего. Для оказания помощи пострадавшему спускаться в колодец без кислородного изолирующего прибора или шлангового противогаза запрещается.

При работах в коллекторах и туннелях должны быть открыты два люка и двери, причем работающие должны находиться между ними.

При работах в колодцах, туннелях и коллекторах работающие должны выходить на открытый воздух через каждый час работы на 10 мин.

Запрещается хранение в кабельных сооружениях каких-либо материалов.

Освещение рабочих мест в колодцах, туннелях и коллекторах следует выполнять переносными лампами напряжением не выше 12 В с защитными сетками или аккумуляторными фонарями во взрывозащищенном исполнении. Разжигание паяльных ламп, установка баллонов с пропан-бутаном, разогрев мастики (кабельной массы) и припоя должны производиться вне колодцев.

Расплавленный припой и разогретая мастика должны опускаться в колодец в специальных ковшах или закрытых бачках, подвешенных при помощи карабина к металлическому тросику. Передача паяльных ламп из рук в руки без установки их на землю запрещается.

При разжигании паяльных ламп для ограждения пламени должны применяться щитки из огнеупорного материала, а вблизи рабочего места должна находиться ткань из несгораемого материала (кошма).

К работе с эпоксидным компаундом допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр и получившие разрешение врача. Общий медицинский осмотр должен производиться периодически -1 раз в 2 года, а осмотр дерматологом - 1 раз в 5 лет.

При работе с эпоксидным компаундом и его отвердителем необходимо соблюдать следующие правила:

запрещается хранение и прием пищи и курение в помещениях, где производится монтаж муфт с эпоксидным компаундом;

эпоксидный компаунд и отвердитель, если они не в герметичной упаковке, следует хранить в закрытой таре в хорошо проветриваемых помещениях или вытяжных шкафах;

сосуды с жидкими эпоксидными смолами должны быть всегда плотно закупорены;

все работающие с эпоксидными компаундами должны быть обеспечены резиновыми медицинскими перчатками, защитными очками, защитной одеждой. Уносить одежду домой запрещается. Загрязненная одежда подлежит своевременной замене.

Персонал, имеющий допуск для работы с полимерами, должен получить дополнительный инструктаж по безопасности труда.

Импортные полимерные материалы допускается применять только по согласованию с органами Госкомсанэпидемнадзора России.

Кабельная масса для заливки муфт должна разогреваться на жаровне в железном сосуде с крышкой и носиком. Температура разогрева определяется по термометру. Запрещается доводить массу до кипения.

Разогрев, снятие и переноску кастрюли с кабельной массой или ковша с припоем, а также пайку соединений и заливку муфты массой необходимо производить в рукавицах и предохранительных очках.

Запрещается разогревать невскрытые банки с кабельной массой, так как при вскрытии после разогрева возможен выброс горячей массы.

Перемешивание расплавленной массы или припоя следует производить металлическим прутком или металлической ложкой. Во избежание выплескивания следует следить, чтобы мешалка была сухой и чистой.

При применении ацетона и бензина для обезжиривания оболочки и брони кабеля необходимо соблюдать правила пожарной безопасности.

Запрещается пользоваться для этой цели этилированным бензином.

При прокладке кабеля через водоемы необходимо соблюдать требования безопасности при работе на водоемах. Работы должны производиться согласно проекту производства работ.

Палуба или трюм баржи, предназначенной для прокладки кабеля, перед началом работ должны быть очищены от лишних предметов: канатов, якорей, бревен, досок и т. д. На барже должно находиться не менее двух спасательных лодок, а на месте прокладки кабеля - не менее трех лодок, оборудованных спасательными средствами.

При прокладке кабеля с баржи мостики и сходни, по которым подается кабель, должны иметь поручни и поперечно нашитые на настил планки. Во время подачи кабеля с барабана на палубу баржи (самоходного судна) и при спуске его на воду рабочие должны находиться с одной стороны кабеля.

На берегу водоема в зоне расположения троса, за который осуществляется тяжение кабеля, запрещается присутствие посторонних людей.

При передвижении кабелеукладчика-траншеекопателя по дну водоема лодки с людьми не должны находиться в зоне расположения буксировочного троса.

К погруженному в воду кабелеукладчику-траншеекопателю должен быть закреплен тросом буй, показывающий место его расположения.

На месте работ по подводной прокладке кабеля должна быть организована спасательная станция (спасательный пост). Все участники производства работ должны быть обеспечены спасательными средствами в соответствии с требованиями проекта производства работы и инструкций охраны труда.

Прокладка кабеля со льда допускается после получения разрешения на работы от административных органов района (округа), наблюдающих за безопасностью передвижения по льду, предварительной проверки толщины льда и его прочности.

Собираться рабочим на краю пробитой во льду полыньи, а посторонним лицам проходить вблизи нее запрещается. Опускать кабель в воду следует под наблюдением прораба.

Полынья для прокладки кабеля должна быть ограждена, а также следует установить предупредительные плакаты.

Запрещается перевозка и установка барабанов с кабелем по льду толщиной менее 0,5 м.

При монтаже соединительных стопорных и концевых муфт маслонаполненных кабелей напряжением 110 кВ и выше, в которых внутренняя полость находится под давлением, необходимо применять индивидуальные средства защиты (защитные очки, рукавицы), а при работе в колодце с использованием жидких газов для замораживания масла в кабеле должна быть включена принудительная вентиляция.

16.3 Экология

Согласно ПУЭ гл.4.2 во встроенных в здание трансформаторных подстанциях рекомендуется использовать сухие трансформаторы по причине их более лучших показателей в вопросах пожарной безопасности и экологии.

Во многих странах в последнее время все большее внимание уделяется экологической безопасности эксплуатируемого электротехнического оборудования. Сухие трансформаторы с литыми обмотками из эпоксидной смолы соответствуют всем требованиям по экологической и пожарной безопасности МЭК и ГОСТ. В них не используется токсичный диэлектрик, при эксплуатации они не производят никаких выбросов в окружающую среду и даже если они находятся в очаге пожара, то обмотки и магнитопровод не поддерживают горение и не выделяют вредных токсичных веществ в атмосферу. Уникальные свойства этой изоляции состоят в том, что она не только отличный диэлектрик, обеспечивая длительный срок эксплуатации трансформатора, но и обладает противопожарным эффектом: под воздействием большой температуры на поверхности обмотки образуется паровая рубашка, в месте воздействия огня по поверхности обмотки формируется теплоотражающий экран из оксида алюминия, происходит перераспределение температуры по всей поверхности обмотки и вследствие этих факторов температура на месте контакта обмотки с огнем не достигает точки воспламенения.

Вследствие перечисленных свойств сухие трансформаторы находят все более широкое применение, несмотря на ценовую разницу в стоимости (при покупке) по сравнению с масляными трансформаторами. Эксплуатационные расходы сухого трансформатора с литыми обмотками значительно ниже, чем у масляного, поскольку они не требуют регулярного обслуживания.

Дополнительные основные преимущества замены масляных трансформаторов на сухие:

В связи с тем, что не требуется трудоемкое техническое обслуживание, нет необходимости в таких работах, как герметизация, восстановление защиты баков от коррозии, очистка масла.

Малые габариты сухих трансформаторов позволяют устанавливать трансформаторы большей мощности в существующие трансформаторные подстанции при их реконструкции.

Устойчивость к воздействию сырости и влажности.

Отсутствие в трансформаторе масла устраняет угрозу загрязнения окружающей среды при его утечке. Отсутствие токсичных и едких газов, выделяющихся в случае пожара, устраняет угрозу загрязнения окружающей среды.

Заключение

Спроектированная система электроснабжения бизнес-центра имеет следующую структуру.

Трансформаторная подстанция получает питание от двух независимых источников, передача производится по кабельным линиям электропередач длиной 1,3 км и 0,04 км напряжением 6 кВ. В качестве пункта приёма электроэнергии используется двухтрансформаторная ТП с сухими трансформаторами мощностью 1000 кВА каждый.

В результате проделанной работы были определены следующие параметры электроснабжения.

Расчётные нагрузки здания, были рассмотрены два варианта по установке трансформаторов и выбран наиболее оптимальный вариант исходя из технико-экономических расчетов и норм ПУЭ. На основании технико-экономического расчёта было выбрано устройство высокого напряжения типа «выключатель». Питающие линии марки ААШв 3*95.

Для выбора элементов схемы электроснабжения был проведён расчёт токов короткого замыкания в трёх точках. На основании этих данных были выбраны аппараты на сторонах 6 кВ и 0,4 кВ, а также проведена проверка КЛЭП на термическую стойкость.

Был рассмотрен расчёт заземляющего устройства подстанции.

Приведена сметная стоимость предлагаемого оборудования и сметная стоимость монтажных и пуско-наладочных работ.

Описаны требования правил безопасности при строительстве линий электропередачи и производстве электромонтажных работ.

В целом предложенная схема электроснабжения отвечает требованиям безопасности, надёжности, экономичности.

Литература

1. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов вузов. Кудрин Б.И. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005.

2. Электроснабжение объектов: Учебное пособие для сред. проф. образования/ Е.А. Конюхова - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2004.

3. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учеб. для проф. учеб. заведений/ Ю.Д. Сбикин, М.Ю. Сбикин, В.А. Яшков - М.: Высш. шк.,2001.

4. Руководящее указание по расчету токов короткого замыкания и выбора электрооборудования/под ред Б.Н. Неклепава - М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2004.

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

6. Защитное заземление и защитное зануление электроустановок: Справочник/ В.Д. Маньков, С.Ф. Заграничный - СПб: Политехника, 2005.

7. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования/ В.П. Шеховцов - М.: Форум: ИНФРА-М, 2005.

8. ПУЭ. Раздел 1. Глава 3. Глава 7.

9. Электронный справочник «ИнформЭлектро».