Реконструкция системы электроснабжения цеха комплексной подготовки и перекачки нефти

Особенностями, влияющими на выполнение дифференциальной защиты трансформаторов, является наличие намагничивающего тока, проходящего только со стороны источника питания. Намагничивающий ток в нормальном режиме составляет примерно 1-5 % номинального тока трансформатора и поэтому вызывает лишь некоторое увеличение тока небаланса.

Токовая отсечка

На трансформаторах мощностью менее 6300 кВА, работающих одиночно, и трансформаторах мощность менее 4000 кВА, работающих параллельно, вместо сложной дифференциальной защиты устанавливается токовая отсечка. Токовой отсечкой называется максимальная токовая защита с ограниченной зоной действия, имеющая в большинстве случаев мгновенное действие. В отличии от максимальной токовой защиты селективность действия токовой отсечки достигается не выдержкой времени, а ограничением зоны ее действия. Для этого ток срабатывания отсечки отстраивается не от тока нагрузки, а от тока при КЗ, где отсечка не должна действовать.

Газовая защита

Применение газовой защиты является обязательным на трансформаторах мощностью 6300 кВА и более, а также на трансформаторах мощностью 1000-4000 кВА, не имеющих не имеющих дифференциальной защиты или отсечки и если максимальная токовая защита имеет выдержку времени 1 с и более. На трансформаторах мощностью 1000-4000 кВА применение газовой защиты при наличии другой быстродействующей защиты допускается, но не является обязательным. Действие газовой защиты основано на том, что всякие, даже незначительные, повреждения, а также повышенные нагревы внутри бака трансформатора вызывают разложение масла и органической изоляции, что сопровождается выделением газа. Интенсивность газообразования и химический состав газа зависят от характера и размеров повреждения. Поэтому защита выполняется так, чтобы при медленном газообразовании подавался предупредительный сигнал, а при бурном газообразовании, что имеет место при коротких замыканиях, происходило отключение поврежденного трансформатора. Кроме того, газовая защита действует на сигнал и на отключение или только на сигнал при опасном понижении уровня масла в баке трансформатора.

Газовая защита является универсальной и наиболее чувствительной защитой трансформаторов от внутренних повреждений. Она реагирует на такие опасные повреждения, как замыкания между витками обмоток, на которые не реагируют другие виды защит из-за недостаточного значения тока при этом виде повреждения.

Газовая защита осуществляется с помощью специальных газовых реле, которые подразделяются на поплавковые, лопастные и чашечные.

Защита от сверхтоков

Защита трансформаторов от сверхтоков является резервной, предназначенной для отключения их от источников питания как при повреждениях самих трансформаторов и отказе основных защит, так и при повреждениях смежного оборудования и отказах его защиты или выключателей. При отсутствии специальной защиты шин защита трансформатора от сверхтоков осуществляет также защиту этих шин.

В качестве защиты от сверхтоков при междуфазных КЗ используются максимальная токовая защита, максимальная токовая защита с пуском от напряжения, максимальная направленная защита, максимальная токовая защита обратной последовательности. Для защиты от сверх токов при однофазных КЗ используются максимальная токовая защита и максимальная направленная защита нулевой последовательности. Защита от сверхтоков при междуфазных КЗ устанавливается со стороны источника питания, а при нескольких источников питания - со стороны главных источников.

Защита от перегрузок

Перегрузка трансформаторов обычно бывает симметричной. Поэтому защита от перегрузки выполняется с помощью максимальной токовой защиты, включенной на ток одной фазы. Защита действует с выдержкой времени на сигнал, а на необслуживаемых подстанциях - на разгрузку или отключение трансформаторов. На двухобмоточных трансформаторах защита от перегрузки устанавливается со стороны основного питания.

Расчет дифференциальной защиты трансформатора

Дифференциальная (продольная) токовая защита является основной быстродействующей защитой трансформаторов с обмоткой высшего напряжения 3 кВ и выше от к.з. на выводах, а также внутренних повреждений. В соответствии с «Правилами» продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени должна предусматриваться на трансформаторах мощностью 6,3 МВМА и выше, а также на трансформаторах 4 МВА при их параллельной работе и на трансформаторах меньшей мощности (но не менее 1 МВА). Кроме того, дифференциальная защита предусматривается на трансформаторах, установленных в районах, подверженных землетрясениям (поскольку газовая защита трансформатора здесь может действовать только на сигнал).

Используемые выражения

, 92	(2.18)
,	(2.19)
,	(2.20)
,	(2.21)
,	(2.22)

где - ток небаланса;

- составляющие тока небаланса.

,	(2.23)

где - ток срабатывания защиты;

- коэффициент надежности, учитывающий ошибку реле и необходимый запас, может быть принят равным 1,1.

,	(2.24)

где - коэффициент отстройки защиты от бросков тока намагничивания;

- номинальный ток трансформатора.

,	(2.25)

где - периодическая составляющая (при t = 0) при расчетном внешнем трехфазном металлическом к.з.;

- относительное значение тока намагничивания, при выборе трансформаторов тока по кривым предельных кратностей принимается равным 0,1;

- коэффициент однотипности, принимается равным 1, если на всех сторонах трансформатора имеется не более одного выключателя, может приниматься равным 0,5, если трансформатор присоединен к сети через два выключателя, но только при рассмотрении внешнего повреждения на этой стороне;

- коэффициент, учитывающий переходный режим, для реле с НТТ может быть принят равным 1.

,	(2.26)

где и - периодические составляющие токов (при t = 0 и - относительные погрешности.

,	(2.27)

где - коэффициент чувствительности дифференциальной защиты;

- ток в первичной обмотке НТТ реле серии РНТ и ДЗТ, который в целях упрощения расчета определяется в предположении, что весь ток повреждения проходит только по одной стороне трансформатора, вычисляется приведением первичного тока повреждения ко вторичной цепи трансформаторов тока этой стороны с учетом вида к.з. и схемы соединения трансформаторов тока;

- ток срабатывания реле, соответствующий числу витков первичной обмотки НТТ реле РНТ, ДЗТ, используемых на той стороне, по которой проходит ток .

,	(2.28)

где - ток срабатывания реле (уставка);

- ток срабатывания защиты;

- коэффициент схемы при симметричном режиме;

- коэффициент трансформации трансформаторов тока;

Расчет дифференциальной защиты

По формулам (2.22) - (2.25)

(А);

(А);

(А);

(А).

Выбираются уставки дифференциальной защиты с реле РТН-565 двухобмоточного трансформатора 4 МВМА.

1. Определяются средние значения первичных и вторичных номинальных токов для всех сторон защищаемого трансформатора (табл. 2.15)

Таблица 2.15.

Определение первичных и вторичных номинальных токов

Наименование величины	Численное значение для стороны
	35 кВ	6 кВ
Первичный номинальный ток трансформатора, А
Коэффициент трансформации трансформатора тока
Схема соединения обмоток трансформаторов тока
Вторичный ток в плечах защиты, А

2. Определяется первичный ток небаланса по формуле (2.26) без учета составляющей , т.к. неизвестно, насколько точно удастся в ходе расчета подобрать числа витков обмоток НТТ реле. В соответствии с выражениями (2.26), (2.30) и (2.31) первичный ток небаланса, приведенный к регулируемой стороне ВН

(А),

где .

3. Определяется предварительное, без учета , значение тока срабатывания защиты по условию отстройки от тока небаланса по формуле (2.27)

(А).

По условию отстройки от броска тока намагничивания (2.28)

 (А),

4. Производится предварительная проверка чувствительности защиты при повреждениях в зоне ее действия.

4.1. При к.з., когда ток повреждения проходит через трансформаторы тока стороны 35 кВ, соединенные в треугольник, расчетный ток в реле дифференциальной защиты (при двух- или трехрелейном исполнении) определяется по таблице для схем треугольника с тремя реле или треугольника с двумя реле:

(А).

Ток срабатывания реле (предварительный):

(А).

Предварительное значение коэффициента чувствительности по (2.9.10)

>.1,5

При однофазном к.з. ток повреждения проходит только по одной фазе и, следовательно, по одному из трансформаторов тока стороны 35 кВ. Поэтому расчетный ток в реле

(А);

>1,5.

Поскольку в обоих случаях > 1,5, расчет можно продолжить.

5. Коэффициент чувствительности при к.з. (при окончательно выбранных числах витков и токе срабатывания реле при прохождении тока к.з. по стороне ВН (А), по формуле (2.31) )

.

Надо заметить, что, несмотря на , защита получилась очень грубой (300% ). При их отсутствии можно рассмотреть один из способов снижения расчетного значения и, следовательно, :

а) определение по фактической (или типовой) характеристике намагничивания в случаях применения мощных выносных трансформаторов тока и при <<; определение производится для каждой из групп трансформаторов тока дифференциальной защиты при внешнего к.з., принимается наибольшее из полученных значений;

б) определение

в) изменение коэффициента трансформации трансформаторов тока одной из сторон, если это позволяет снизить и не противоречит другим условиям;

г) уменьшение значения (если это возможно).

6. Производится расчетная проверка трансформаторов тока на обеих сторона трансформатора в объеме. При расчетной проверке трансформаторов тока с А на 10 процентную погрешность сопротивление дифференциальных реле типа РНТ-565, наиболее часто применяемых в распределительных сетях, для режима внешнего (сквозного) к.з. практически может приниматься Ом.

7. Определяется ток срабатывания реле РТБ блокировки отключения отделителя ОД, которое должно надежно (при >1,5) срабатывать при включении короткозамыкателя КЗ, т.е. при однофазном к.з. в минимальном режиме работы системы. Первичный ток срабатывания реле РТБ

(А).

Расчет уставок максимальной токовой защиты, защиты от перегрузок и газовой защиты трансформаторов

Максимальная токовая защита

;

.

1. Рассчитываем токи самозапуска нагрузки с учетом того, что сопротивление обобщенной нагрузки .

	(2.29)

Ом

	(2.30)

Ом

Коэффициент самозапуска:

Ток самозапуска, проходящий по стороне НН

(А).

Выбираем ток срабатывания селективной МТЗ по формуле:

,	(2.31)

где =1,1 - коэффициент надежности;

=0,8 - коэффициент возврата;

- коэффициент самозапуска;

(А).

3. Проверяем коэффициент чувствительности защиты

(, т.е. условие выполняется).

4. Вторичный ток срабатывания

(А).

5. Время воздействия МТЗ - 1 секунда на выключение ввода 35 кВ.

Защита от перегрузки

Ток срабатывания защиты:

(А);

tс.з.=4 секунды на сигнал.

Время срабатывания АПВ - 4 секунды.

Время срабатывания АВР - 0,1 секунда.

Внедрение микропроцессорной техники

В связи со старением электротехнического оборудования и проводимыми мероприятиями по замене ячеек и выключателей на объектах НГДУ «Джалильнефти» возникает необходимость в модернизации устройств релейной защиты и управления для обеспечения надежного энергоснабжения нефтедобывающего комплекса. Было предложено использовать устройства микропроцессорной техники французской фирмы Schneider Electric Sepam 1000+ серий 20, 40, 80. Рассмотрим данные устройства и, сравнивая по надежности, функциональной возможности и цене выберем наиболее удовлетворяющее нашим требованиям.

Устройство микропроцессорной защиты SEPAM

Серия Sepam представляет собой комплект блоков защит, контроля и управления, возможности которого адаптированы к любым стандартным применениям:

подстанции;

сборные шины;

трансформаторы;

двигатели;

конденсаторы;

генераторы;

измерения, контроль и управления.

Применение любого из блоков Sepam является оптимальным решением в плане функциональности, эффективности и стоимости.

Каждый Sepam располагает полным набором функций релейной защиты, измерений, управления, контроля и сигнализации, необходимых для того типа применения, для которого он предназначен. Функции имеют широкий диапазон настройки, все виды характеристик срабатывания и могут быть адаптированы к любой схеме защит.

Выбор функций, предлагаемых для каждого стандартного Sepam, сделан на основании исследований, обусловлен опытом и уровнем мастерства специалистов Schneider Electric, постоянно занимающихся реализацией проектов по разработке электрооборудования.

Функция логической селективности позволяет уменьшить время отключения при замыкании независимо от величины ступени при селективности по времени и от типа защитной характеристики (зависимая или независимая выдержка времени). Такой принцип позволяет построить экономичную защиту сборных шин или задавать выдержку времени на стороне питания более короткую, чем на стороне потребления, при сохранении селективности срабатывания.

Прочность корпуса Sepam и его исключительная устойчивость к электромагнитным помехам (электромагнитная совместимость) обеспечивают его использование в среде, сильно насыщенной помехами, без принятия особых мер предосторожности.

Таким образом, Sepam наиболее адаптирован к потребностям защиты, контроля и управления сетей низкого и высокого напряжения до 110 кВ.

Для каждого объекта применения возможно использование блоков защиты двух базовых серий: Sepam 1000 + и Sepam 2000 +. Sepam 1000 +- это простая и надежная серия цифровых устройств защиты и измерения, предназначенная для использования в распределительных и промышленных сетях среднего напряжения.

Алгоритм работы

Обработка каждой функции управления и контроля может быть разделена на три этапа:

1.Получение входных данных:

результаты обработки функций защиты;

внешние логические данные, поступающие на логические входы дополнительного модуля входов/выходов MES 120;

телекоманды (ТС), поступающие по линии связи Modbus.

2.Логическая обработка собственно функций управления и контроля.

3.Использование результатов обработки данных:

для активации выходных реле для управлением приводом;

для информирования пользователя:

- посредством передачи сообщений и/или активизации сигнальных ламп с помощью усовершенствованного UMI и программного обеспечения SFT2841;

- посредством телесигнализации (TS) для дистанционной передачи

информации через связь Modbus.

Логические входы и выходы

Количество логических входов/выходов Sepam выбирается в соответствии с используемыми функциями управления и контроля. После подбора необходимого количества модулей MES 120 для определенного типа применения, используемые логические входы назначаются какой-либо функции. Назначение входов выбирается из списка имеющихся функций, который охватывает все возможные типы применения. Таким образом, функции могут быть адаптированы к применению в соответствии с имеющимися логическими входами.

Предварительно установленные функции

В соответствии с выбранным типом применения в каждом Sepam есть определенный набор предварительно установленных функций управления и контроля.

Управление выключателем/контактором

Sepam обеспечивает управление работой выключателей с различными катушками включения и отключения:

выключатели с катушкой отключения при подаче или исчезновении напряжения;

зацепляющие контакторы с катушкой отключения при подаче напряжения;

зацепляющие контакторы.

Данная функция обслуживает все условия включения и отключения выключателя, основанные на:

функциях защиты;

данных о положении выключателя;

командах дистанционного управления;

функциях управления, специализированных для каждого вида применения (например, АПВ).

Данная функция также запрещает включение выключателя в соответствии с условиями эксплуатации.

Сигнализация при местном управлении

Sepam показывает при местной работе событие или аварийный сигнал при помощи усовершенствованного UMI:

появление сообщений на дисплее, представленных на двух языках:

- на английском языке даются установленные изготовителем заводские, не изменяемые сообщения;

- эти же сообщения представлены на языке пользователя в соответствии с поставляемой версией (выбор языка сообщений производится при параметрировании Sepam);

включением одной из 9 желтых сигнальных ламп, в соответствии с их назначением, параметрируемым при помощи программного обеспечения SFT 2841.

Редактор логических уравнений

Редактор логических уравнений, включенный в программное обеспечение SFT2841, позволяет:

1.Адаптировать обработку данных о функциях защиты:

дополнительная блокировка;

условия блокировки/подтверждения;

2.Персонализировать предварительно оговоренные функции управления: особая последовательность управления выключателем или устройством автоматического повторного включения и т.д.;

3.Осуществлять специальные функции автоматики: автоматическое включение резерва и т.д.

Логическое уравнение состоит из сгруппированных входных данных, выдаваемых:

функциями защиты;

логическими входами;

телекомандами.

При вводе уравнений возможен ввод комментариев и подсказок, а программа выполняет проверку правильности введенных уравнений.

Таким образом, результат уравнения может быть:

назначен через матрицу управления логическому выходу, сигнальной лампе, сообщению;

передан по линии связи в виде нового телесигнала;

использован функцией управления цепью выключателя/контактора для отключения, включения или блокировки включения выключателя;

использован для блокировки или повторного включения функции защиты.

Матрица управления

Матрица управления позволяет связать входящую информацию от:

функций защиты;

функций управления и контроля;

логических входов;

логических уравнений;

со следующей исходящей информацией:

выходными реле;

9 сигнальными лампами на передней панели Sepam;

сообщениями сигнализации, выводимыми на дисплей при местной работе;

запуском записи осциллограмм аварийных режимов.

Предварительно установленные сообщения

Количество и характер заранее установленных сообщений зависит от типа Sepam. Эти сообщения соответствуют предварительно оговоренным функциям Sepam и выводятся на дисплей усовершенствованного UMI и на экран «Аварийные сигналы» программы SFT 2841.

Персонализированные аварийные и предупредительные сообщения

Аварийные и предупредительные сообщения могут персонализироваться в соответствии с требованиями Заказчика с помощью программного обеспечения SFT 2841. Новые сообщения добавляются в список уже имеющихся и назначаются через матрицу управления путем выбора:

на дисплей усовершенствованного UMI Sepam;

на экраны «Аварийные сообщения» и «Хронология аварийных сообщений» программы SFT 2841.

Рассмотрим разновидности Sepam:

1. Sepam серии 20

Адаптированный к наиболее общим видам применения Sepam серии 20 обеспечивает простые решения, основанные на измерении тока или напряжения.

Основные функции:

1.Защита вводов и отходящих линий подстанции от межфазных замыканий на землю:

16 кривых отключения с зависимой выдержкой времени;

регулируемое время удержания для выявления периодически повторяющихся повреждений;

переключение групп уставок для адаптации к изменениям конфигурации сети.

2.Защита линии электропередач, с функцией АПВ.

3.Защита трансформаторов от перегрузок, с тепловой защитой по действующему значению тока с учетом гармоник, с 2 группами уставок и учетом режима вентиляции и внешней температуры окружающей среды.

4.Защита двигателей:

от перегрузок, с тепловой защитой по действующему значению тока и кривой охлаждения, устанавливаемой в соответствии с характеристиками двигателя и учитывающей внешнюю температуру окружающей среды;

от внутренних повреждений и повреждений, связанных с нагрузкой;

в сочетании с функциями контроля условий пуска двигателя и помощи в эксплуатации электрических аппаратов.

2. Sepam серии 40

Для наиболее требовательных видов применения используется Sepam серии 40, обеспечивающий высокопроизводительную работу благодаря наличию функции измерения тока и напряжения.

Sepam серии 40 помимо применений, реализуемых Sepam серии 20, обеспечивает следующие функции:

защита замкнутых кольцевых сетей и сетей с параллельными вводами путем направленной защиты;

защита от замыканий на землю путем направленной защиты, адаптированной ко всем системам заземления нейтрали, изолированной, компенсированной или заземленной через резистор;

защита сетей с изменяющейся конфигурацией, требующих переключения групп уставок и использования логической селективности;

измерение всех электрических величин: фазного тока и тока нулевой последовательности, фазного напряжения, линейного напряжения и напряжения нулевой последовательности, частоты, мощности, энергии и т.д.;

помощь в полноценной диагностике сети: 20-секундная запись осциллограмм аварийных режимов, подробная хронологическая запись 200 последних аварийных сигналов, запоминание информации о контексте 5 последних отключений;

адаптация к различным функциям управления благодаря использованию редактора логических уравнений;

персонализация сообщений для конкретного вида применения и/или представление их на языке пользователя.

3. Sepam серии 80

Специально разработанное по требованиям применения на крупных промышленных объектах, устройство Sepam серии 80 обеспечивает надежную защиту распределительных сетей и электрических машин.

Основные характеристики:

1. Защита замкнутых кольцевых сетей и сетей с параллельными вводами с использованием направленной защиты и функции логической селективности.

2. Направленная защита от замыканий, адаптированная ко всем системам заземления нейтрали: изолированной, компенсированной или заземленной через резистор.

3. Защита трансформаторов и блоков «электрическая машина-трансформатор»:

дифференциальная защита, чувствительная и стабильная благодаря ограничениям, вводимым нейронной сетью;

защита, объединенная со всеми необходимыми функциями резервной защиты.

4. Полная защита двигателей и генераторов:

от внутренних повреждений - это дифференциальная защита электрических аппаратов, чувствительная и стабильная, с ограничением при пуске и при потери датчиков и потеря возбуждения, 100% защита статора и т.д.;

от повреждений, связанных с работой сети или процессом: потеря синхронизма, контроль скорости, ошибочное включение и т.д.;

5. Измерение коэффициента гармоник по току и напряжению для оценки качества электроэнергии.

6. 42 входа и 23 выхода для реализации функций управления и контроля.

7. Редактор логических уравнений, осуществляющий специальные функции управления.

8. Программное обеспечение SFT 2841, используемое для ввода параметров и настроек.

9. Съемный картридж для быстрого ввода в эксплуатацию после замены поврежденного базового устройства.

10. Резервный элемент питания для сохранения записей осциллограмм аварийных режимов.

Таким образом, рассмотрев выше микропроцессорные устройства серии Sepam, приходим к выводу, что эта защита на сегодняшний день является наиболее приемлемой по цене, имеет много возможностей по набору защит и в технических условиях эксплуатации электроустановок, т.е. эта база наиболее современна и надежна.

ВНЕДРЕНИЕ В НГДУ «ДЖАЛИЛЬНЕФТЬ » МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ SEPAM 1000

На новой подстанции, построенную взамен старой подстанции № 56 внедрим микропроцессорную защиту на базе микропроцессорного устройства SEPAM 1000. На силовых трансформаторах Т1 и Т2 устанавливаем SEPAM 1000 серии 20 (рис.2.7.), на вводных выключателях и отходящих линиях - SEPAM 1000 серии 40 (рис.2.6.)

Схемы подключения:

рис.2.6.

SEPAM 1000серии 40



рис.2.7.

SEPAM 1000серии 20

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ПОДСТАНЦИЯХ НГДУ «ДЖАЛИЛЬНЕФТЬ»

Мероприятия по охрана окружающей среды в НГДУ «Джалильнефть»

НГДУ «Джалильнефть» свою природоохранную деятельность организует и осуществляет на основе Конституции РТ, Законов РФ, РТ об охране природы и других законодательных актов Минприроды РТ, утвержденных высшими законодательными органами республики, а также на основе приказов и мероприятий АО «Татнефть».

НГДУ «Джалильнефть» придавая большое значение полному действенному контролю за выбросами и сбросами в окружающую среду, решению неотложных задач, создало следующую структуру природоохранной деятельности: на предприятии непосредственно за природоохранную работу несут ответственность первые руководители предприятия, создан отдел по охране природы и окружающей среды в количестве 4-х человек. Возглавляет отдел зам. гл. инженера по охране природы. При цехе научно-исследовательских и производственных работ (ЦНИПР) создана лаборатория по защите от коррозии и охраны природы в составе 14 человек, при ЦИТС создана бригада по рекультивации и восстановлению земель с руководителем бригады, за которым закреплено 4 самосвала, 2 экскаватора, 2 бульдозера и другая сельскохозяйственная техника.

Отдел охраны природы и окружающей среды НГДУ тесно сотрудничает с другими природоохранными органами на территории Юго-востока Республики Татарстан. Это региональные инспекции, лесхозы и лесничества, земельные комитеты и другие организации. Совместно со всеми специалистами управления осуществляет контроль за состоянием окружающей природной среды, разрабатывает планы и мероприятия, определяющие порядок её улучшения.

НГДУ «Джалильнефть» ведёт разработки нефтяных залежей на площади 5396 га на территории пяти районов: Альметьевский, Азнакаевский, Сармановский, Заинский, Муслюмовский; где расположены 84 населённых пункта.

Экологическая служба НГДУ осуществляет контроль и наблюдение за пресными поверхностными и подземными водами по специальной фоновой сети и пунктам наблюдений.

На территории деятельности НГДУ контролируются 363 родника, 16 колодцев, 75 артезианских и 69 экологических скважин. Через территорию НГДУ протекают три реки: Мелля, Мензеля и Урсала с их притоками.

Отбор проб и производство анализов осуществляется лабораторией по защите от коррозии и охраны природы ЦНИПРа. Ежегодно из 268 точек поверхностных водоёмов отбирается 14920 проб. Из них ежесуточные составляют 12045 проб, еженедельные 1924 проб. Из 523 подземных водоисточников ежегодно отбирается 1628 проб. Отбор проб производится ежеквартально.

Благодаря постоянному контролю за состоянием поверхностных и подземных вод, проводимым организационно-техническим мероприятиям, значительно улучшилось состояние рек Урсала, Мелля и Мензеля и их притоков. Основным показателем загрязнения рек являются хлориды. Они составили в 1999 году на выходе из территории НГДУ на р.Урсала -348мг/л; на р.Мелля - 280 мг/л, на р. Мензеля -110мг/л.

Все населённые пункты на территории деятельности НГДУ обеспечены питьевой водой. С 1995 по 1999 год обустроены 62 родника. Построены новые водонапорные башни в деревнях Шарлама, Новая Михайловка, пос. Джалиль. Для осуществления контроля за состоянием подземных вод верхнепермских отложений пробурено 69 экологических скважин.

С целью охраны водных бассейнов рек и ручьев от загрязнения произвели обвалование всех объектов добычи нефти, находящихся вблизи поверхностных водоёмов. На всех реках и речках и сухих оврагах построены 80 нефтеулавливающих узлов и боновых заграждений.

В НГДУ ведётся большой объём работ по улучшению состояния недр и окружающей среды. Это прежде всего замена и ремонт подводящих и разводящих водоводов в металлопластмассовом исполнении.

На 1999 год разводящие и подводящие водоводы полностью заменены на металлопластмассовые трубы, что составляет- 1611 км и нефтепроводы- 117км. Это позволило сократить число порывов от 1168 в 1986 году до 60 в 2004 году.

В целях исключения загрязнения подземных вод промысловыми сточными водами, в НГДУ ведётся большой объём работ по геофизическому исследованию нагнетательных скважин на герметичность эксплуатационных колонн. Такое исследование проводится не реже одного раза в 4 года. В состав этих работ входит также: герметизация эксплуатационной колонны, наращивание цемента за эксплуатационной колонной, исследование цемента за кондуктором, ликвидация водо-нефте-газопроявлений на устье.

В 2004 году выполнено:

Таблица 3.1.

Мероприятия по охране окружающей среды

Мероприятия	Единица измерения	Факт
Геофизические исследования на предмет выявления источников загрязнения подземных водоносных горизонтов	Скв.	1163
Герметизация эксплуатационных колонн	Скв.	70
Наращивание цемента за эксплуатационной колонной	Скв.	7
Исследование цемента за кондуктором	Скв.	4
Ликвидация водо-нефте-газопроявлений на устье	Скв.	6
Физическая ликвидация и переликвидация ранее пробуренных скважин	Скв.	7

При выявлении нарушения в колонне принимаются срочные меры. Скважины ремонтируются силами цеха КРС, устраняются выявленные нарушения. Тем самым мы сберегаем недра, подземные воды от загрязнения. С 1989 года проводятся большие объёмы работ по определению источников засолонения подземных вод методом вертикальной электроразведки (ВЭЗ). Этим методом охвачено 70% территории деятельности НГДУ. На отдельных участках эти исследования, с целью определения изменений засолонений. выполняются повторно.

Постоянно ведется контроль за состоянием почв и земель на территории деятельности НГДУ.

С целью охраны атмосферного воздуха на товарных парках УКПН и УПВСН работает 6 систем УЛФ (установки улавливания легких фракций), что позволяет сократить выбросы углеводородов в атмосферу на 26 тыс. тонн в год. Для реализации программы охраны атмосферного воздуха в 11 населённых пунктах раз в месяц и на рабочих местах ежедневно осуществляется надзор за состоянием окружающей среды. Эта работа проводится силами хим. лаборатории управления «Татнефтегаз» и собственными силами.

Отходы производства и потребления являются одним из источников загрязнения окружающей среды. НГДУ «Джалильнефть» производит учёт, складирование и утилизацию отходов на основании Федерального Закона РФ об отходах производства и потребления и Закона РТ об отходах.

Охрана труда на объектах НГДУ «Джалиьнефть»

Система государственной политики в области охраны труда в настоящее время, это политика, которая предусматривает совместные действия органов законодательной и исполнительной власти РФ, объединений работодателей, профсоюзных органов и иных уполномоченных работников представительных органов по улучшению условий и охране труда, предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний,

Среди основных направлений государственной политики в области труда следует выделить в первую очередь признание и обеспечение приоритета жизни и здоровья работников по соотношению к результатам производственной деятельности предприятия.

Следующий момент, координация деятельности в области охраны, в других областях - охраны окружающей среды,

Далее - установление единых нормативных требований по охране труда для предприятий всех форм собственности независимо от сферы хозяйственной деятельности и ведомственной.

Законодательство устанавливает государственное управление деятельностью в области охраны труда, включая государственный надзор и контроль за соблюдением законодательных и иных нормативных актов об охране труда, Эта установка в корне изменила сложившуюся в прошлом в нашей стране практику, когда государство не занималось прямой деятельностью в области охраны труда, а передоверяло это профсоюзам, что явно не свойственно общественной организации.

Доступные для прикосновения токоведущие части, находящиеся под напряжением, должны быть ограждены, сплошные и сетчатые ограждения должны иметь достаточную жесткость.

Охрана труда - это комплекс мероприятий, направленных на определение и профилактику производственных опасностей, профессиональных вредностей, случаев травматизма, аварий и отравлений. Целью охраны труда является разработка научных основ безопасной деятельности человека, коллективных и индивидуальных средств защиты его в процессе труда.

При обслуживании подстанций типа 35/6 кВ имеет место ряд опасностей и вредных производственных факторов. Одним из опасных основных производственных факторов на подстанции 35/6 кВ при монтаже, эксплуатации и ремонте электрооборудования является возможность поражения электрическим током.

По степени опасности поражения электрическим током все помещения разделяются на следующие группы:

А) Помещения без повышенной опасности:

сухие (с влажностью не более 75 %) и отапливаемые (с температурой не ниже 5С );

без токопроводящей пыли;

с полами из токонепроводящих материалов;

с небольшим количеством металлических предметов (коэффициент заполнения, т.е. отношение площади пола, занятой металлическими предметами, к площади всего помещения, не более 0,2).

Б) Помещения с повышенной опасностью:

сухие, но не отапливаемые помещения;

сырые помещения, в которых относительная влажность воздуха постоянно превышает 75%;

с токопроводящей пылью, где в воздухе постоянно находится пыль, снижающая сопротивление и электрическую прочность изоляции, а также сопротивление человеческого тела;

жаркие, в которых по производственным условиям температура воздуха постоянно превышает 30С и где влажность кожи обслуживающего персонала повышена;

с коэффициентом заполнения более 0,2.

В) Помещения особо опасные:

очень сырые, в которых относительная влажность воздуха всегда доходит до 100% и пол, стены, потолок и предметы всегда покрыты влагой;

очень жаркие, в которых температура воздуха выше 35С и обслуживающий персонал подвержен обильному выделению пота;

пожароопасные, в которых изготавливается, обрабатываются или хранятся легковоспламеняющиеся предметы и могут образовываться легковоспламеняющиеся газы, пары, пыль и т.д.;

взрывоопасные, в которых изготавливается, обрабатываются или хранятся взрывчатые вещества и по условиям производства могут образовываться взрывоопасные газы, пары, пыль или же смесь их с воздухом;

с едкими парами и газами;

с двумя и более признаками повышенной опасностями в зависимости от местных условий и степени проявления названных признаков.

В отношении электробезопасности, согласно ПУЭ подстанции относятся к электроустановкам выше 1000 В, а само ЗРУ 6 кВ и ОРУ 35 кВ относятся к особо опасным помещениям в отношении поражения электрическим током.

Трансформаторное масло, находящиеся на подстанциях в большом количестве, относится к горючим веществам, это третья группа веществ по возгораемости.

При обслуживании открытой части подстанций в зимнее время существует опасность обморожения, а в летнее время года возможен перегрев на открытом месте пол воздействием прямых солнечных лучей.

Кроме того, существует опасность загрязнения окружающей среды трансформаторным маслом в случаи разгерметизации маслонаполненных аппаратов. Так же следует отметить следующие производственные опасности и вредности:

воздействие электрического тока различного напряжения;

пожарная опасность электроустановок из-за возможных коротких замыканий;

наличие шума и вибрации от электрооборудования;

возможность поражения грозовыми разрядами;

возможность отравления парами нефтепродуктов и сероводородом.

Охрана труда при обслуживании электрооборудования

подстанций 110/35/6 кВ и 35/6 кВ

I. Общие требования охраны труда.

К работе электромонтера по обслуживанию и ремонту электрооборудования подстанций НГДУ "Джалильнефть" допускаются лица, достигшие 18-ти летнего возраста.

Электромонтер группы подстанций допускается к самостоятельной работе после прохождения: медицинского освидетельствования, не имеющий противопоказаний по состоянию здоровья, прошедший профессиональную подготовку (обучение) в специализированных центрах подготовки персонала, получивший необходимые инструктажи, прошедший стажировку на рабочем месте не менее 14 смен, проверку теоретических, практических знаний и навыков, прошедший дублирование в течении 12 смен и имеющий удостоверения, дающие право на допуск к работе. Допуск к самостоятельной работе оформляется распоряжением по цеху.

Электромонтер группы подстанций периодически должен проходить медицинское освидетельствование для определения состояния здоровья, в порядке предусмотренном Минздравом России.

Электромонтер группы подстанций работает в течении пятидневной рабочей недели с 7-00 до 16-00 часов с перерывом на обед 1 час.

Электромонтер группы подстанций находится в подчинении начальника сетевого района ПРЦЭиЭ.

Квалификационная группа по электробезопасности у электромонтера группы подстанций должна соответствовать месту и характеру производимой работы. В электроустановках напряжением до 1000 В электромонтер группы подстанций осуществляет свою работу под руководством производителя работ с квалификационной группой не ниже III.

В электроустановках напряжением выше 1000 В - под руководством производителя работ с квалификационной группой не ниже IV.

Электромонтер группы подстанций проходит ежегодную проверку знаний инструкций по охране труда, Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Межотраслевых правил безопасности при эксплуатации электроустановок .

На рабочем месте электромонтер группы подстанций должен иметь при себе удостоверение о проверке знаний ПТЭЭП и МПБ при эксплуатации электроустановок и удостоверение о проверке знаний Правил и инструкций по основной работе.

Опасным производственным фактором для электромонтера группы подстанций является электрический ток, который может привести к следующим видам поражения:

- электрический удар,

- паралич сердца и дыхания,

- термический ожог,

- механические повреждения,

- электроофтальмия ( воспаление глаз).

Человек начинает ощущать воздействие электрического тока при величине 0,6-1,5 мА.

Факторами, определяющими степень поражения электротоком, являются: сила тока, продолжительность воздействия электрического тока на человека, место соприкосновения и путь прохождения тока, состояние кожи, электрическое сопротивление тела, физиологическое состояние организма (болезнь, утомление, алкогольное опьянение, душевная подавленность и т.п.). Для защиты от воздействия опасных производственных факторов, независимо от выполняемой работы в электроустановках у электромонтера должны быть средства защиты согласно утвержденных норм комплектования.

Электромонтеру группы подстанций выдается следующая спец. одежда и спец. обувь: костюм климатический один комплект на 24 месяца, валенки одна пара на 30 месяцев, галоши, костюм х/б один комплект - на 12 месяцев, сапоги одна пара - на 12 месяцев, рукавицы одна пара - на 1 месяц, согласно Норм бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты. На рабочем месте электромонтер должен быть в спец. одежде, спец. обуви по сезону и защитной каске.

Электромонтер группы подстанций должен соблюдать требования по обеспечению пожарной безопасности, знать места нахождения средств пожаротушения, уметь пользоваться первичными средствами пожаротушения, в том числе огнетушителями углекислотными (ОУ-2,5,8) и порошковыми (ОП-5,10), допускающими тушение огня на электрооборудовании напряжением до 380 В без отключения от сети.

Электромонтер группы подстанций должен знать правила освобождения пострадавшего от действия электрического тока, правила оказания первой помощи и уметь практически оказывать ее пострадавшим.

О всех действиях бригады и операциях с коммутационными аппаратами в электроустановках электромонтер группы подстанций должен записать в оперативный журнал объекта. О всех случаях неисправности оборудования, приспособлений, инструмента и случаях травмирования электромонтер группы подстанций должен сообщить дежурному инженеру ОДС. В свободное от работ в электроустановках время электромонтер группы подстанций должен заниматься наведением порядка в бытовых помещениях, приведением в порядок закрепленных за бригадой инструмента, приспособлений, приборов и средств защиты в местах их хранения.

Появление на работе в нетрезвом состоянии, распитие спиртных напитков в рабочее время, а также непринятие мер по предотвращению распития спиртных напитков в рабочее время считаются нарушением трудовой дисциплины и Правил внутреннего трудового распорядка.

За нарушение трудовой дисциплины электромонтером группы подстанций администрация применяет к нему дисциплинарные взыскания, вплоть до увольнения.

II. Требования охраны труда перед началом работ.

При получении задания на работу (наряда-допуска или распоряжения) от старшего мастера электромонтер должен получить инструктаж с использованием схемы подстанции и принципиальных электрических схем конкретного оборудования по порядку подготовки рабочего места, безопасным методам работы, завершению работ и вводу электрооборудования в действие. В соответствии с полученным заданием электромонтер должен подготовить необходимые материалы, запасные части, инструмент, приборы и средства защиты, проверить их состояние, комплектность, срок годности средств защиты и приборов по штампу.

При производстве работ по наряду-допуску, после записи его в Журнале учета работ по нарядам и распоряжениям, необходимо перед началом работ зарегистрировать наряд у дежурного инженера ОДС и взять разрешение на производство работ. На работу по распоряжению также необходимо взять разрешение у дежурного инженера ОДС.

Перед началом производства работ электромонтер должен осмотреть электроустановку. О результатах осмотра электромонтер группы подстанций должен сделать запись в оперативном журнале подстанции.

Выявленные при осмотре неисправности и дефекты электрооборудования, которые входят в перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, должны быть устранены без получения дополнительного распоряжения от мастера.

III. Требования охраны труда во время работы.

Электромонтер группы подстанций должен выполнять только ту работу, которая была, ему поручена и по которой он был проинструктирован.

Все переключения на подстанции электромонтер производит после согласования с дежурным инженером ОДС и после получения от него разрешения. К выполнению задания приступает только после отключения и подготовки рабочего места к приёму пищи.

До начала работ должны быть выполнены все технические мероприятия, указанные в наряде-допуске, распоряжении или в перечне работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации.

Изменять предусмотренные нарядом или распоряжением меры по подготовке рабочего места запрещается.

В тех случаях, когда производитель работ совмещает обязанности допускающего и наливающего, подготовку рабочего места он должен выполнять с одним из членов бригады, имеющим группу III. При производстве работ в электроустановках электромонтер группы подстанций должен использовать средства защиты от поражения электрическим током. Электрозащитными средствами следует пользоваться в электроустановках напряжением не выше того, на которое они рассчитаны.

Во время производства работ электромонтер группы подстанций должен:

- соблюдать Межотраслевые правила безопасности при эксплуатации электроустановок и выполнять инструктивные указания, полученные при допуске к работе и во время работы,

- следить за исправностью инструмента, такелажа и другой ремонтной оснастки,

- использовать средства защиты от поражения электрическим током.

Во время производства работ не разрешается снимать и переставлять установленные на месте работы ограждения, плакаты, заземления.

IV. Требования охраны труда в аварийных ситуациях.

При возникновении аварийной ситуации или пожара на электрооборудовании электромонтер группы подстанций должен действовать по распоряжению мастера или дежурного инженера ОДС с последующей записью всех своих действий в оперативном журнале подстанции. Во всех случаях при аварийно-восстановительных работах, а также кратковременных, не терпящих отлагательств работ по устранению таких неисправностей оборудования, которые могут привести к аварии, электромонтер группы подстанций должен выполнять все технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.

При получении травмы или внезапном ухудшении самочувствия как самого, так и других работников, электромонтер группы подстанций должен приостановить выполнение работ, известить дежурного инженера ОДС, организовать первую доврачебную помощь.

При обнаружении человека, попавшего под напряжение, электромонтер группы подстанций должен немедленно отключить электроустановку и освободить его от действия тока, оказать первую доврачебную помощь, сообщить дежурному инженеру ОДС и (или) вызвать скорую медицинскую помощь.

V. Требования охраны труда по окончании работ.

При завершении работ необходимо привести рабочее место в порядок, собрать инструменты, защитные средства, удалить временные ограждения и снять установленные заземления и плакаты, оформить окончание работ в наряде - допуске и оперативном журнале.

Если работы производились по распоряжению или по перечню работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, записать об окончании работ в оперативном журнале подстанции.

Собрать схемы питания и управления, ввести оборудование в работу после соответствующей команды дежурного инженера ОДС ПРЦЭиЭ.

Запрещается оставлять после ремонтов и осмотров открытыми двери ОРУ, РУ, ячеек, и т.п.

По прибытию на базу цеха электромонтер группы подстанций должен сообщить старшему мастеру и дежурному инженеру ОДС обо всех выполненных работах и выявленных дефектах с записью в соответствующих журналах.

Расчёт заземления подстанции

Заземляющие устройства подстанции 35/10(6) рассчитываются согласно порядка расчета для электроустановок напряжением выше 1000 В с малыми токами замыкания на землю.

Площадь, занимаемая подстанцией, составляет 50м24м. Район относится ко 2й климатической зоне.

В соответствии с ПУЭ заземления должны применяться при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока во всех случаях, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках -- при номинальных напряжениях выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока.

Заземлению подлежат все части электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под опасным для жизни напряжением в результате повреждения изоляции.

На современных подстанциях в качестве заземлителей применяются трубы длиной 2-3 м и диаметром 25-50 мм, а также угловая сталь 5050 или 6363 мм. Электроды заглубляют на 0,5-0,8 м от поверхности земли и соединяют между собой стальной полосой толщиной не менее 4 мм или круглой сталью диаметром не менее 10 мм, приваренной к верхним концам электродов.

Внутри распределительного устройства прокладывают деревянные заземляющие шины, присоединяемые не менее чем в двух местах к заземляющему контуру. В качестве заземляющих проводников могут быть также использованы нулевые проводники питающей сети. К основным заземляющим проводам присоединяют подлежащие заземлению предметы.

В цепях заземляющих проводов не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей.

Каждый заземляемый предмет должен быть присоединён к заземляющей сети посредством отдельного ответвления. Последовательное соединение заземляемых предметов не допускается ввиду того, что при отключении от заземляющей сети одного из предметов лишаются заземления все остальные.

Провода и полосы защитного заземления окрашивают в зелёный цвет с жёлтыми полосами красного цвета.

Расчёт заземления сводится главным образом к расчёту собственно заземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии металла.

Произведём расчёт:

1. Устанавливаем необходимое сопротивление заземления согласно гл.1-7 ПУЭ.

Ом.

2. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта:

для горизонтальных заземлителей:

рг = kс = 6100 = 600 Омм,

для вертикальных заземлителей:

рв = kс = 2100 = 200 Омм;

гдеkс -- коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта;

 = 100 Омм -- удельное сопротивление грунта (суглинок) в месте сооружения заземлителя.

3. Глубина заложения заземлителей:

 м,

гдеt0 = 0,5-0,8 -- глубина заложения верхнего конца заземлителя, м;

l - длина электрода.

4. Определим сопротивление растеканию одного вертикального электрода -- уголка №37 длиной 3 м:

 Ом,

гдерв -- расчётное удельное сопротивление грунта, Омм;

lв -- длина электрода, м;

b -- ширина полки уголка, м;

t -- глубина заложения, м.

5. Определим примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования КИ.В.=0,73

,

гдеkи. в -- коэффициент использования вертикальных заземлителей.

6. Определим длину горизонтального заземлителя:

lг = 1,05nвa = 1,05 19 6 = 119,7 м.

7. Определим сопротивление растеканию горизонтальных электродов -- полос 404 мм2, приваренных к верхним концам уголков. Коэффициент использования соединительной полосы в контуре при числе уголков порядка 20 равен КИ.Г.=0,32:

 Ом.

8. Уточнённое сопротивление вертикальных электродов:

 Ом.

9. Уточнённое число вертикальных электродов:

.

Окончательно принимается 20 уголков. Дополнительно к контуру на территории подстанции устраивается сетка из продольных полос, расположенных на расстоянии 0,8-1 м от оборудования с поперечными связями через каждые 4 м. Дополнительно для выравнивания потенциалов у входов и въездов, а также по краям контура прокладываются углубленные полосы. Эти неучтенные горизонтальные электроды уменьшают общее сопротивление заземления, проводимость их идет в запас надежности.

Расчёт молниезащиты подстанции

При проектировании подстанции системы электроснабжения необходимо учитывать и предотвращать возможность их поражения ударами молнии. Особенно это относится к открытым электроустановкам. Прямое попадание молнии в проводник или электрооборудование установки приводит к их электродинамическому разрушению. Во избежание такой опасности установки электроснабжения снабжают молниеотводами.

Для защиты проектируемой подстанции от ударов молнии выбираем тип защиты со стержневым молниеотводом. Подходящую воздушную линию предполагаем защитить тросовым молниеотводом по всей длине.

Таблица 3.2.

Исходные данные подстанции.

Параметр	Величина
Высота подстанции	hx = 4 м
Размеры подстанции	ab = 31,231,6 м
Ток молнии	Iм = 150 кА
Электрическая прочность воздуха	Eв = 500 кВ/м
Электрическая прочность земли	Eз = 300 кВ/м

Выбор молниеотводов

Амплитудное импульсное напряжение на молниеотводе, вершина которого расположена на высоте hx:

 кВ,

гдеRи = 10 Ом -- импульсное сопротивление заземлителя.

2. Расстояние по воздуху должно быть не менее:

 м.

3. Расстояние в земле

 м.

При таких значениях расстояний не произойдёт пробоя между молниеотводами и защищаемым сооружением.

4. Защиту выполним двумя отдельно стоящими металлическими молниеотводами стержневого типа высотой 35 м. Определим параметры зоны защиты, учитывая, что

L >h,

гдеL = a+2Sз = 35+25 = 45 -- расстояние между опорами молниеотводов, м;

h = 20 -- высота молниеотвода, м.

Высота опоры молниеотвода:

h0 = 0,85h = 0,8535 = 30 м.

Радиус защитной зоны на уровне земли:

r0 = (1,1-0,002h)h = (1,1-0,00235)35 = 36,1м.