Электроснабжение завода ферросплавов

5.3.7.1 Пример 1.

Известны следующие данные:

Постоянная времени нагрева и охлаждения

- Т1=25 мин

- Т2=70 мин

Максимальный ток в постоянном режиме: Iмакс./Ib=1.05

5.3.7.2 Выбор уставки отключения Es2

Es2=(Iмакс./Ib)2=110%

Примечание: Если двигатель потребляет ток 1.05 Ib в постоянном режиме, то нагрев рассчитанный защитой от тепловой перегрузки, будет 110 %.

5.7.3.2 Выбор уставки сигнализации Es1

Es1=90%(I/ I b=0.95)

К обратной последовательности: 4.5 (типовое значение).

Другие параметры защиты от тепловой перегрузки устанавливать нет необходимости. Они будут приняты в расчёт по умолчанию.

5.3.7.3 Пример 2.

Известны следующие данные:

- Тепловые характеристики двигателя в виде кривых нагрева и охлаждения (см. сплошные кривые на рис. 5.3);

- Постоянная времени охлаждения Т2;

- Максимальный ток в постоянном режиме: Iмакс./Ib=1.05.

5.3.7.4 Выбор уставки сигнализации Es2

Es2=(Iмакс./Ib)2=110%

5.3.7.5 Выбор уставки сигнализации Es1

Es1=90%(Ib=0.95)

Кривые нагрева и охлаждения, приводимые производителем, могут использованы для определения постоянной времени нагрева Т1.

Рисунок 5.3. Тепловые характеристики двигателя и кривые отключения защитой от тепловой перегрузки

Для перегрузки, кратной 2*Ib, величина t/T1=0.0339.

Для того, чтобы Sepam выполнил аварийное отключение в точке 1 (t=70c) ,Т1 составляет 2065 с = 34 мин.

С уставкой Т1=34 мин получим время отключения из холодного состояния (точка 2). В этом случае оно равно t/T1=0.3216, следовательно t=665, т.е. примерно 11 мин. Это значение совместимо с тепловой характеристикой холодного двигателя.

Другие параметры защиты от тепловой перегрузки устанавливать нет необходимости. Они будут приняты в расчёт по умолчанию.

5.3.8 Затянутый пуск, блокировка ротора

Данная защита трёхфазная. Она состоит их 3 частей:

Затянутое время пуска

Блокировка ротора

Блокировка пуска

5.4 Защита трансформатора ТП-5

Для понижающих трансформаторов с высшим напряжением 6 кВ и номинальной мощностью 1000 кВА устанавливаются следующие виды защит

токовая отсечка без выдержки времени;

максимальная токовая защита трансформатора;

защита от замыкания на землю;

тепловая защита;

газовая защита.

5.4.1 Выбор комплектного устройства защиты

релейную защиту реализуем с использованием цифрового реле SEPAM 1000+ типа Т20 которая предусматривает:

МТЗ (ANSI 50/51).

Защиту от замыканий на землю (ANSI 50N/51N).

Защиту от фазного небаланса с действием на отключение (ANSI 46).

Защиту от тепловой перегрузки(ANSI 49 RMS).

Внешнее отключение от ЗДЗ в отсеке ввода-вывода (уточняется при конкретном проектировании).

Внешнее отключение от газовой защиты с действием на отключение либо на сигнал ( для трансформаторов мощностью более 1000 кВА);

Внешнее отключение при неисправности КТП (для линии 6(10)кВ к КТП).

5.4.2 Токовая отсечка

На трансформаторах мощностью менее 6,3 МВт в качестве быстродействующей защиты от междуфазных КЗ в питающей кабельной линии, в части обмотки и на выводах высокого напряжения (ВН) трансформатора применяется токовая отсечка (ТО) без выдержки времени, реализуемая на блоке защиты, установленного со стороны питания.

5.4.2.1 Первичный ток срабатывания

Ток срабатывания отсечки по условию селективности выбирают по выражению

,(5.14)

где - коэффициент отстройки ;

- максимальное значение периодической составляющей тока КЗ на шинах НН, приведенного к стороне ВН.

А;

А.

Уставки в реле SEPAM-1000+ серии 20 выставляются в первичных токах.

Б

5.4.2.2 Вторичный ток срабатывания

,(5.15)

где - коэффициент трансформации ТТ. Трансформатор тока типа ТЛМ-10,.

А.

5.4.2.3 Оценка чувствительности

Чувствительность токовой отсечки проверяют при двухфазном КЗ на вывода ВН защищаемого трансформатора. Минимальный коэффициент чувствительности можно определить по выражению

,(5.16)

где - ток двухфазного КЗ на выводах ВН трансформатора в минимальном режиме энергосистемы

А;

поскольку , то защита удовлетворяет требованиям ПУЭ.

Защита срабатывает на отключение трансформатора без выдержки времени.

5.4.3 Максимальная токовая защита

МТЗ применяется от сверхтоков обусловленных перегрузкой, устанавливается на трансформаторах мощностью от 400 кВА и выше, у которых возможна перегрузка после срабатывания устройства АВР, и действует на сигнал или на автоматическую разгрузку (отключение части отходящих линий 0,4 кВ). Так же выполняет функции ближнего и дальнего резервирования при междуфазных КЗ

5.4.3.1 Выбор тока срабатывания

Ток срабатывания отстраивается от максимального тока нагрузки с учётом самозапуска двигателей, подключенным к шинам НН

, (5.17)

где -коэффициент отстройки,

ксп - коэффициент самозапуска электродвигателей нагрузки трансформатора;

кв- коэффициент возврата, для цифровых реле SEPAM-1000+ серии 20

; - максимальный рабочий ток трансформатора А.

Для линий 6-10 кВ промышленных предприятий при отсутствии в составе нагрузки высоковольтных двигателей и явно выраженных потребителей 0,4 кВ, асинхронных электродвигателей, можно воспользоваться ориентировочным методом определения ксп, основанного на допущении о том, что двигатели перед началом самозапуска заторможены

;(5.18)

где - максимальный ток трехфазного КЗ в конце рассматриваемой линии, текущий от питающей системы при наименьшем её сопротивлении, ;

- максимальный рабочий ток линии в рассматриваемом режиме.

Обеспечение несрабатывания релейной защиты при включении дополнительной нагрузки действием устройств АВР на подстанциях получающих питание по защищаемой линии по выражению

;(5.19)

где kотс - поправочный коэффициент, учитывающий, увеличение тока через трансформатор Т1, при подключении к нему вследствие срабатывания АВР заторможенных двигателей, нормально запитанных от трансформатора Т2.

При отсутствии информации о ксп и ток срабатывания рассчитывается на основании следующей зависимости

;(5.20)

где - номинальный ток трансформатора, I т.ном. = 92 А.

А

Уставки в реле SEPAM-1000+ серии Т20 выставляются в первичных токах, А

5.4.3.2 Вторичный ток срабатывания

А.

5.4.3.3 Выбор времени срабатывания

Время срабатывания максимальной токовой защиты выбирается исходя из следующих условий

для обеспечения термической стойкости трансформатора время срабатывания не должно превышать допустимых значений

для обеспечения селективности время срабатывания максимальной токовой защиты согласуется с выдержками времени аналогичных ступеней защит смежных объектов.

В случае применения защит с независимыми характеристиками

,

где - время срабатывания предыдущей защиты (время срабатывания расцепителя автоматического выключателя ВА55-41 на стороне 0,4 кВ).

с;

 - ступень селективности, принимаем с.

с.

5.4.3.4 Оценка чувствительности.

Коэффициент чувствительности для ближнего резервирования

,(5.21)

где - ток минимального двухфазного КЗ на выводах НН

,

А;

Поскольку 1,5, то защита удовлетворяет требованиям ПУЭ, для ближнего резервирования.

Коэффициент чувствительности для дальнего резервирования

,(5.22)

где - ток минимального двухфазного КЗ на выводах в конце зоны дальнего резервирования,



Согласно ПУЭ , следовательно МТЗ отвечает требованиям чувствительности для дальнего резервирования.

Коэффициент чувствительности к однофазным КЗ

При достаточной чувствительности к однофазным КЗ отпадает необходимость в использовании специальной токовой защиты нулевой последовательности.

,(5.23)

При однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ трансформатора со схемой соединения , ток , поскольку у этих трансформаторов . Следовательно А.

Согласно ПУЭ , следовательно МТЗ отвечает требованиям чувствительности к однофазным замыканиям.

Коэффициент чувствительности для дальнего резервирования

,(5.24)

где - ток минимального однофазного КЗ на выводах в конце зоны дальнего резервирования,

А

5.4.4 Защита от замыкания на землю в кабеле питания ТП-5

Ток срабатывания защиты определяем из условия отстройки от емкостного тока кабеля (собственный емкостной ток трансформатора не учитываем) по формуле:

, (5.19)

где = 1,25 - коэффициент отстройки, - коэффициент броска, учитывающий бросок собственного емкостного тока защищаемого присоединения при внешних замыканиях на землю, =2, - собственный емкостной ток присоединения.

Собственный емкостной ток кабеля определяем по формуле

;(5.25)

Для кабеля питающего трансформатор =1; =0.07 км; =1,45А/км, тогда собственный емкостной ток кабеля:

А,

Расчетный ток срабатывания защиты:

А.

Принимаем ток срабатывания защиты от замыкания на землю =0,254 А, что является током уставки. Ток нулевой последовательности для используемой схемы включения трансформаторов тока в две фазы не может быть вычислен по фазному току, поэтому необходимо использовать трансформатор тока нулевой последовательности. Воспользуемся стандартной схемой с использованием тора нулевой последовательности фирмы SCHNEIDER ELECTRIC CSH 120 или CSH 200, где цифра указывает внутренний диаметр тора. Принимаем к установке тор нулевой последовательности CSH 120. За счет постоянного коэффициента трансформации, использование данного тора значительно повышает эффективность работы защиты. Номинальный ток тора нулевой последовательности =2 А. Защита срабатывает без выдержки времени и действует на сигнал.

5.4.5 Тепловая перегрузка

5.4.5.1 Постоянная времени нагрева и охлаждения

Постоянная нагрева определяет время срабатывания защиты, которое рассчитывается самой защитой. Постоянные времени могут быть заданы заводом-изготовителем явно или в виде кривых нагрева или охлаждения.

5.4.5.2 Максимальный ток в постоянном режиме

- максимальный рабочий ток трансформатора.

- базовый ток соответствующий номинальной нагрузке трансформатора, регулируется от 0,4 до 1,3

5.4.5.3 Выбор уставки сигнализации

5.4.5.4 Выбор уставки отключения

5.4.6 Реализация логической селективности

Sepam 1000+ обладает функцией логической селективности. Она используется: для получения полной селективности отключения, для значительного снижения времени отключения выключателей, расположенных ближе всего к источнику питания (устраняются недостатки классической временной селективности).

Логическая селективность используется с защитами МТЗ (при различных зависимостях выдержки времени), а так же с защитой от замыканий на землю.

При использовании логической селективности выдержки времени устанавливаются относительно защищаемого элемента без учета ступеней селективности.

Когда короткое замыкание происходит в радиальной сети, ток КЗ протекает по цепи между точкой замыкания и источником питания при этом:

активизируются защиты, установленные выше точки замыкания,

защиты, установленные после точки замыкания, не активизируются,

только первая защита, установленная ближе к точке замыкания, должна выполнить отключение.

Каждый SEPAM способен передавать и получать команду логического блокировки, кроме SEPAM двигателя и конденсатора, которые могут только передавать команду логической блокировки.

Например, для отходящей линии 6(10)кВ: при КЗ срабатывает защита линии (МТЗ), которая без выдержки времени передает команду логической блокировки ( логический выход О3) на вышестоящую защиту (МТЗ ввода 6(10)кВ или СВ 6(10)кВ) и с заданной выдержкой времени отключает собственный выключатель. При этом, не более, чем через 200 мс логическая блокировка вышестоящей защиты (МТЗ ввода или СВ) автоматически снимается.

Такая система позволяет минимизировать продолжительность повреждения, оптимизировать селективность и гарантировать безопасность в нестандартных ситуациях (повреждение выключателей, и пр.).

Логическая селективность, в применении к линии: уменьшится время срабатывания МТЗ, tсз = tсз смеж=0,5 с - отстраивается от времени срабатывания смежной максимальной токовой защиты ввода.

5.4.7 Дуговая защита

В настоящее время широкое применение получили распредустройства 6 -10 кВ, выполненные в заводских условиях как со стационарной установкой коммутационных аппаратов (ячейки КСО), так и с выкатной установкой аппаратов (КРУ, КРУН). Применение ячеек КСО и КРУ(Н) обеспечивает быстроту монтажа новых и реконструируемых распредустройств, простоту расширения действующих РУ, возможность оперативной замены вышедших из строя (поврежденных) элементов ячейки. Вместе с тем с развитием сетей, увеличением мощностей питающих трансформаторов возрастают токи короткого замыкания на шинах 6 -10 кВ. В настоящее время наиболее часто применяющиеся ячейки имеют в своем составе выключатели на 20 и даже 31,5 кА максимального тока. При этом возникают проблемы термической стойкости ячеек из-за возможного прожигания железа (повышение же термической стойкости в 1,5 раза потребует увеличения толщины железа в 2 раза), локализационной стойкости из-за механических деформаций, вызванных избыточным давлением, создаваемым продуктами горения дуги. Некоторые исследователи предполагают, что при интенсивном горении дуги и выделении большого количества водорода в камерах образуется гремучая смесь Н2О2, которая может привести к взрыву в соседних, неповрежденных ячейках.

Учитывая все это, в п. 5.4.19 новой, 15-й редакции Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ директивно предлагается установка дуговой защиты в КРУ.

Дуговая защита выполняется во всех шкафах РП-10 6 кВ с целью снижения объема повреждения при КЗ с открытой электрической дугой внутри ячейки.

Примем к установке дуговую защиту "Овод - М" на основе промышленных микроконтроллеров, выпускаемую ЗАО "ПРОЭЛ", Санкт-Петербург и являющуюся модернизированной версией хорошо зарекомендовавшей себя защиты "Овод". Устройство состоит из блока мониторинга и волоконно-оптических датчиков (ВОД) и применяется для защиты отсеков КРУ и КРУН высоковольтных электрических подстанций.

Живучесть ячейки обеспечивается тем, что время срабатывания ОДЗ не более 8 мс при минимальном токе дуги 160 А. Повреждения при таком быстродействии - как механические, так и прожиг - столь малы, что возникла проблема определения места повреждения в ячейке. ОДЗ, разработанная фирмой "ПРОЭЛ" (С.-Петербург), имеет постоянный внутренний контроль исправности волоконных линий связи и оптических датчиков с частотой 1 кГц. Применение радиальной схемы построения ОДЗ и специальной конструкции оптической линзы позволяет при необходимости определить с точностью до отсека ячейки место возникновения дуги. Это является отличительным качеством по сравнению с аналогом фирмы АВВ, не говоря уже о стоимостных показателях. Комплект ОДЗ может обеспечить до 20 присоединений на подстанции и 2 систем шин (шинных мостов). ОДЗ имеет 3 группы датчиков, действующих на отключение вышестоящего выключателя. При рассмотрении направления действия ОДЗ принято, что при дуговом замыкании в ячейках отходящих фидеров независимо от места дуги отключаются вводной и секционный выключатели (как источники). При коротком замыкании в ячейке СВ и на шинном мосту отключается вводной выключатель, а при коротком замыкании в ячейке ввода ОДЗ действует на отключение выключателя трансформатора с высокой стороны. При этом действуют запреты на АВР СВ и АПВ трансформатора. Включение ячеек после срабатывания дуговой защиты возможно только после осмотра и выявления места дуги. В этом случае радиальное построение и возможность определения места дуги по индикации электронного блока ОДЗ обеспечивают выполнение операции выявления повреждения в максимально короткие сроки и с минимумом усилий, что повышает не только живучесть ячеек, но и сокращает длительность перерыва снабжения потребителя. Динамические повреждения в ячейках (разрушение опорных изоляторов, деформация ошиновки) также значительно меньше, чем без использования ОДЗ. Это позволяет выбирать сечение ошиновки из условий нагрузки, принимая за время tкз время ОДЗ со времени отключения вакуумного выключателя, т.е. tрасч. = 0,008" + tоткл в.в.

ОДЗ надежно не срабатывает при попадании прямых лучей солнечного света или при зажигании ламп накаливания мощностью 60 Вт на расстоянии далее 10 мм. Пуск дуговой защиты может разрешаться (блокироваться) посторонними факторами (током, напряжением и т. д.), для чего используется "сухой" контакт блокирующего элемента. Оптоволоконная дуговая защита в отличие от своих аналогов (КДЗ, ФДЗ, оптической защиты фирмы ABB), сохраняет работоспособность при потере напряжения питания в течение 0,5 сут. Защита имеет сертификат соответствия Госстандарта России. В настоящее время в эксплуатации находятся ОДЗ на 16 секциях предприятий Сургута и Тюмени.

Основные технические характеристики предлагаемой защиты представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Основные технические данные дуговой защиты "Овод - М"

Характеристика	Величина
Максимальное количество ВОД*	34
Максимальная длинна оптического кабеля ВОД*, м	500
Порог срабатывания не более, лк	500
Время срабатывания без блокировки, мс	5
Время срабатывания при блокировании МТЗ (без выдержки времени), мс	5+ТМТЗ
Рабочий диапазон температур, С0	-40 ? +55
*количество ВОД и длина оптического кабеля определяются при заказе

Функциональные и эксплуатационные возможности:

абсолютная невосприимчивость ВОД к электромагнитным помехам;

увеличенное число ВОД;

наличие встроенной проверки функционирования ВОД и всего устройства при проведении пуско-наладочных работ;

непрерывный самоконтроль исправной работы всего устройства вплоть до цепей формирования сигналов отключения;

наличие функции резервного отключения вышестоящего выключателя при отказе выключателя ввода;

формирование сигналов запрета АПВ и АВР;

формирование логики работы устройства по требованию заказчика или проектной организации;

защита от ложных срабатываний при засветке ВОД солнечными лучами и лампой накаливания;

наличие последовательного порта RS 232(485) для передачи во внешнюю цепь информации о текущем состоянии устройства;

возможность комплектования устройства волоконно-оптическими трансформаторами тока;

минимум затрат при быстром и простом монтаже устройства без внесения изменений в конструкцию КРУ (КРУН).

6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

6.1 Охрана окружающей среды при производстве ферросплавов

Производства ферросплавов являются одним из основных источников загрязнения атмосферы. Выбросы вредных веществ отдельными промышленными предприятиями зависят от объема производства, структуры предприятия, оснащенности газоочистным оборудованием, технологических особенностей и других обстоятельств. Технологический прогресс в производстве ферросплавов немыслим без решения защиты окружающей среды от загрязнений. Новые технологические процессы производства металла, агрегаты, оборудование могут считаться прогрессивными, эффективными только в том случае, если наряду с увеличением выпуска продукции, повышением его качества и других технико-экономических показателей достигается сокращение выбросов во внешнюю среду. Одним из путей снижения материалоемкости производства продукции, увеличения его экологичности является повышение использования вторичных материальных и энергетических ресурсов, которые неизбежно образуются как в сфере материального производства, так и в сфере потребления. Опыт показывает, что использование многих видов отходов производства экономически выгодно и технически осуществимо. Одной из причин неудовлетворительного использования вторичных ресурсов производства является отсутствие соответствующих разработок и объектов по утилизации этих отходов.

Возможно применении малоотходной схемы производства ферросплавов для ее внедрения в условиях в ферросплавных цехов, рассмотрение проблем сокращения вредных выбросов и снижения образования отходов данного производства, снижение энергозатрат и экономии природных ресурсов за счет вовлечения собственных вторичных ресурсов в производственный цикл.

В процессе производства ферросплавов происходит выброс в окружающую среду вредных веществ с отработанными газами, сточными водами. Эти выделения, загрязняя атмосферу, отрицательно влияют на изоляцию и голые токоведущие части. Согласно классификации предприятий и производств чёрной металлургии (табл. 2.127 [4]) производство ферросплавов относится ко II категории по степени загрязнения атмосферы при годовом расчетном объёме выпускаемой продукции менее 5000 т. При более высоком объёме выпускаемой продукции увеличивается вредное воздействие и соответственно повышается категория степени загрязнения окружающей среды.

Для уменьшения вредного воздействия необходимо применение мощных фильтров современных газоочистных сооружений, которые способны практически полностью улавливать вредные выбросы от производства ферросплавов.

В настоящее время освоен добрый десяток современных природоохранных объектов: замкнутый цикл водоснабжения и переработка текущих шлаков которые позволяют не загрязнять рек, каталитический дожёг бенз(а)пирена очищает над заводом воздух и так далее.

6.2 Техника безопасности

6.2.1 Общие положения

Работы по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту электрооборудования необходимо выполнять в строгом соответствии с "Правилами эксплуатации электроустановок потребителей" и "Межотраслевыми правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок".

К выполнению работ в электроустановках допускаются работники, имеющие профессиональную подготовку, соответствующую характеру работы, прошедшие в установленные сроки медицинское освидетельствование, знающие правила и инструкции по технике безопасности, прошедшие обучение безопасным методам работы и проверку знаний с присвоением определённой квалификационной группы. Весь производственный персонал электрохозяйств структурных подразделений предприятия должен быть обучен практическим приёмам освобождения человека, попавшего под действие электрического тока, и оказания ему первой помощи, а также приёмам оказания первой помощи пострадавшему при других несчастных случаях.

Безопасность проведения работ обеспечивается организационными и техническими мероприятиями.

Организационными мероприятиями являются:

- оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в процессе текущей эксплуатации;

- допуск к работе;

- надзор во время работы;

- оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы.

Ответственными за безопасное ведение работ являются:

- выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ выполняемых в порядке текущей эксплуатации. Право выдачи нарядов и распоряжений предоставляется работникам из числа административно-технического персонала организации, имеющим группу V - в электроустановках напряжением выше 1000 В и группу IV - в электроустановках до 1000 В;

- ответственный руководитель работ - назначается, как правило, при работах в электроустановках напряжением выше 1000 В. В электроустановках до 1000 В ответственный руководитель может не назначаться;

- допускающий. Допускающие должны назначаться из числа оперативного персонала. В электроустановках напряжением выше 1000 В допускающий должен иметь группу IV, а в электроустановках до 1000 В - группу III;

- производитель работ. Должен иметь группу IV в электроустановках напряжением выше 1000 В, а в электроустановках до 1000 В - группу III, кроме работ в подземных сооружениях, где возможно появление вредных газов, работ под напряжением, работ по перетяжке проводов ВЛ напряжением до 1000 В, подвешенных на опорах ВЛ напряжением выше 1000 В, при выполнении которых производитель работ должен иметь группу IV;

- наблюдающий. Наблюдающим может назначаться работник имеющий группу III;

- член бригады. Каждый член бригады должен выполнять требования правил по охране труда и инструктивные указания, полученные при допуске к работе и во время работы.

При проведении работ по монтажу, наладке, ремонту сторонними организациями должны быть разработаны совместные мероприятия по безопасности труда, производственной санитарии, пожаробезопасности, учитывая взаимодействие строительно-монтажного, наладочного, ремонтного и эксплуатационного персонала.

Организация, в электроустановках которой производятся работы командированным персоналом, несёт ответственность за выполнение предусмотренных мер безопасности, обеспечивающих защиту работников от поражения электрическим током и допуск к работам.

Подготовка рабочего места и допуск командированного персонала к работам производятся в соответствии с "Межотраслевыми правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок" и осуществляются во всех случаях работниками организации, в электроустановках которой производятся работы.

Техническими мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ со снятием напряжения, являются следующие мероприятия, выполняемые при подготовке рабочего места:

-производство необходимых отключений и принятие мер, препятствующих подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

-на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;

-проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

-наложение заземления;

-должны быть вывешены указательные плакаты "Заземлено", ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.

В электроустановках напряжением до 1000 В при работе под напряжением необходимо:

-оградить расположенные вблизи рабочего места другие токоведущие части, находящиеся под напряжением, к которым возможно случайное прикосновение;

- работать в диэлектрических галошах или стоя на изолирующей подставке либо на резиновом диэлектрическом ковре;

- применять инструмент с изолирующими рукоятками (у отверток, кроме того, должен быть изолирован стержень), пользоваться диэлектрическими перчатками.

Не допускается работать с короткими или засученными рукавами, а также использовать ножовки, напильники, металлические метры и т.п.

Не допускается в электроустановках работать в согнутом положении, если при выпрямлении, расстояние до токоведущих частей будет менее допустимого.

Не допускается при работе около не ограждённых токоведущих частей располагаться так, чтобы эти части находились сзади работника или с двух боковых сторон.

Техника безопасности при монтаже и обслуживании электродвигателей

При монтаже и обслуживании электродвигателей требуется соблюдать следующие правила:

- если работа на электродвигателе или приводимом им в движение механизме связана с прикосновением к токоведущим и вращающимся частям, электродвигатель должен быть отключен и приняты меры по предотвращению его ошибочного включения;

- при работе на электродвигателе допускается установка заземления на любом участке кабельной линии, соединяющей электродвигатель с секцией РУ, щитом, сборкой. В тех случаях, когда сечение жил кабеля не позволяет применять переносные заземления, у электродвигателей напряжением до 1000 В допускается заземлять кабельную линию медным проводником сечением не менее сечения жилы кабеля, либо соединять между собой жилы кабеля и изолировать их. Такое заземление или соединение жил кабеля должно учитываться в оперативной документации наравне с переносным заземлением;

- перед допуском к работам на электродвигателях, способных к вращению за счёт соединённых с ними механизмов должны быть приняты меры по затормаживанию роторов электродвигателей или расцеплению соединительных муфт;

- на однотипных или близких по габариту электродвигателях установленных рядом с двигателем, на котором предстоит выполнять работу, должны быть вывешены плакаты "Стой! Напряжение" независимо от того находятся они в работе или остановлены;

- при необходимости проведения погрузочно-разгрузочных работ для транспортировки электродвигателей разрешается использовать только специально предназначенные рым-болты; перед подъёмом необходимо обязательно проверить их крепление в корпусе электродвигателя. Применяемые при работе грузозахватные приспособления (стропы, крюки, тара) должны соответствовать нагрузке.

Порядок включения электродвигателя для опробования должен быть следующим:

- производитель работ удаляет бригаду с места работы, оформляет окончание работы и сдаёт наряд оперативному персоналу;

- оперативный персонал снимает установленные заземления, плакаты, выполняет сборку схемы.

- после опробования при необходимости продолжения работы на электродвигателе оперативный персонал вновь подготавливает рабочее место, и бригада по наряду повторно допускается к работе на электродвигателе.

Техника безопасности при установке силовых трансформаторов

Данные требования распространяются на стационарную установку в помещениях и на открытом воздухе силовых и регулировочных трансформаторов (автотрансформаторов) и с высшим напряжением 3 кВ и выше и не распространяются на электроустановки специального назначения.

Установка вспомогательного оборудования трансформаторов (электродвигателей системы охлаждения, контрольно-измерительной аппаратуры, устройств управления) должна отвечать требованиям соответствующих глав ПУЭ.

Для установки на открытом воздухе в макроклиматических районах с холодным климатом должны применяться трансформаторы специального исполнения (ХЛ).

Выбор параметров трансформаторов должен производиться в соответствии с режимами их работы. При этом должны быть учтены как длительные нагрузочные режимы, так и кратковременные и толчковые нагрузки, а также возможные в эксплуатации длительные перегрузки. Это требование относится ко всем обмоткам многообмоточных трансформаторов.

Трансформаторы должны быть установлены так, чтобы были обеспечены удобные и безопасные условия для наблюдения за уровнем масла в маслоуказателях без снятия напряжения.

Для наблюдения за уровнем масла в маслоуказателях должно быть предусмотрено освещение маслоуказателей в темное время суток, если общее освещение недостаточно.

К газовым реле трансформаторов должен быть обеспечен безопасный доступ для наблюдения и отбора проб газа без снятия напряжения. Для этого трансформаторы, имеющие высоту от уровня головки рельса до крышки бака 3 м и более, должны снабжаться стационарной лестницей.

На крышках и баках трансформаторов допускается установка вентильных разрядников не выше 35 кВ, соответствующих требованиям действующего ГОСТ для разрядников, устанавливаемых на крышке трансформатора.

Для трансформаторов, имеющих катки, в фундаментах должны быть предусмотрены направляющие. Для закрепления трансформатора на направляющих должны быть предусмотрены упоры, устанавливаемые с обеих сторон трансформатора.

Трансформаторы массой до 2 тонн, не снабженные катками, допускается устанавливать непосредственно на фундаменте.

На фундаментах трансформаторов должны быть предусмотрены места для установки домкратов, применяемых для создания уклона трансформатора.

Уклон масляного трансформатора, необходимый для обеспечения поступления газа к газовому реле, должен создаваться путем установки подкладок под катки.

При установке расширителя на отдельной конструкции она должна располагаться так, чтобы не препятствовать выкатке трансформатора с фундамента.

В этом случае газовое реле должно располагаться вблизи трансформатора в пределах удобного и безопасного обслуживания со стационарной лестницы. Для установки расширителя может быть использован портал ячейки трансформатора.

Трансформаторы должны устанавливаться так, чтобы отверстие выхлопной трубы не было направлено на близко установленное оборудование. Для выполнения этого требования допускается установка заградительного щита против отверстия трубы.

Вдоль путей перекатки, а также у фундаментов трансформаторов массой более 20 т должны быть предусмотрены анкеры, позволяющие закреплять за них лебедки, направляющие блоки, полиспасты, используемые при перекатке трансформаторов в обоих направлениях на собственных катках. В местах изменения направления движения должны быть предусмотрены площадки для установки домкратов.

Расстояние в свету между открыто установленными трансформаторами должно быть не менее 1,25 м.

Указанное расстояние принимается до наиболее выступающих частей трансформаторов, расположенных на высоте менее 1,9 м от поверхности земли.

При единичной мощности открыто установленных трансформаторов 110 кВ и выше (как трехфазных, так и однофазных) 63 МВ· А и более между ними или между ними и трансформаторами любой мощности (включая регулировочные, собственных нужд и др.) должны быть установлены разделительные перегородки, если расстояние в свету между трансформаторами принято менее 15 м для свободно стоящих трансформаторов и менее 25 м для трансформаторов, установленных вдоль наружных стен зданий электростанций на расстоянии от стен менее 40 м.

Разделительные перегородки должны иметь предел огнестойкости не менее 1,5 ч, ширину не менее ширины маслоприемника (гравийной подсыпки) и высоту не менее высоты вводов высшего напряжения. Перегородки должны устанавливаться за пределами маслоприемника. Расстояние в свету между трансформатором и перегородкой должно быть не менее 1,5 м.

Если трансформаторы собственных нужд или регулировочные установлены с силовым трансформатором, оборудованным автоматическим стационарным устройством пожаротушения, и присоединены в зоне действия защиты от внутренних повреждений силового трансформатора, то допускается вместо разделительной перегородки выполнять автоматическую стационарную установку пожаротушения трансформатора собственных нужд или регулировочного, объединенную с установкой пожаротушения силового трансформатора.

Каждый масляный трансформатор, размещаемый внутри помещений, следует устанавливать в отдельной камере, расположенной в первом этаже и изолированной от других помещений здания. Допускается установка масляных трансформаторов на втором этаже, а также ниже уровня пола первого этажа на 1 м в незатопляемых зонах при условии обеспечения возможности транспортирования трансформаторов и удаления масла в аварийных случаях в соответствии с требованиями, как для трансформаторов с массой масла более 600 кг.

В случаях необходимости установки трансформаторов внутри помещений выше второго этажа или ниже уровня пола первого этажа более чем на 1 м они должны быть с негорючим заполнением или сухими в зависимости от условий окружающей среды и технологии производства.

Допускается установка в одной общей камере двух масляных трансформаторов мощностью не более 1 МВ·А каждый, имеющих общее назначение, управление и защиту и рассматриваемых как один агрегат.

Сухие трансформаторы или имеющие негорючее заполнение могут устанавливаться в общей камере в количестве до 6 штук, если это не вызывает усложнения в эксплуатации при проведении ремонта.

Для трансформаторов, устанавливаемых внутри помещений, расстояния в свету от наиболее выступающих частей трансформаторов, расположенных на высоте менее 1,9 метра от пола, должны быть не менее:

а) до задней и боковых стен -- 0,3 метра для трансформаторов мощностью до 0,4 МВ· А и 0,6 метра для трансформаторов большей мощности;

б) со стороны входа: до полотна двери или выступающих частей стены -- 0,6 метра для трансформаторов мощностью до 0,4 МВ· А, 0,8 метра для трансформаторов более 0,4 до 1,6 МВ·А и 1 метр для трансформаторов мощностью более 1,6 МВ· А.

Пол камер масляных трансформаторов должен иметь уклон 2 % в сторону маслоприемника.

Непосредственно за дверью камеры допускается устанавливать на высоте 1,2 м барьер (для осмотра трансформатора с порога, без захода в камеру).

В камерах трансформаторов могут устанавливаться относящиеся к ним разъединители, предохранители и выключатели нагрузки, разрядники и дугогасящие заземляющие реакторы, а также оборудование системы охлаждения.

Каждая камера масляных трансформаторов должна иметь отдельный выход наружу или в смежное помещение с несгораемым полом, стенами и перекрытием, не содержащее огнеопасных и взрывоопасных предметов, аппаратов и производств.

Расстояние по горизонтали от дверного проема трансформаторной камеры встроенной или пристроенной подстанции до проема ближайшего окна или двери помещения должно быть не менее 1 м. Выкатка трансформаторов мощностью более 0,1 МВ·А из камер во внутренние проезды шириной менее 5 м между зданиями не допускается. Это требование не распространяется на камеры, выходящие в проходы и проезды внутри производственных помещений. Вентиляционная система камер трансформаторов должна обеспечивать отвод выделяемой ими теплоты и не должна быть связана с другими вентиляционными системами. Стенки вентиляционных каналов и шахт должны быть выполнены из несгораемых материалов и должны иметь предел огнестойкости не менее 0,75 ч. Вентиляционные шахты и проемы должны быть расположены таким образом, чтобы в случае образования или попадания в них влаги она не могла стекать на трансформаторы, либо должны быть применены меры для защиты трансформатора от попадания влаги из шахты. Вентиляционные проемы должны быть закрыты сетками с размером ячейки 1 х 1 сантиметр и защищены от попадания через них дождя и снега. Вытяжные шахты камер трансформаторов, пристроенных к зданиям с несгораемыми стенами, но имеющим кровлю из сгораемого материала, должны быть отнесены от стен здания не менее чем на 5 м, или же конструкции кровли из сгораемого материала должны быть защищены парапетом из несгораемого материала высотой не менее 0,6 м. Вывод шахт выше кровли здания в этом случае не обязателен. Отверстия вытяжных шахт не должны располагаться против оконных проемов зданий. При устройстве выходных вентиляционных отверстий непосредственно в стене камеры они не должны располагаться под выступающими элементами кровли из сгораемого материала или под проемами в стене здания, к которому камера примыкает. Если над дверью или выходным вентиляционным отверстием камеры трансформатора имеется окно, то под окном следует устраивать козырек из несгораемого материала с вылетом не менее 0,7 м. Длина козырька должна быть больше ширины окна не менее чем на 0,8 м в каждую сторону.

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

7.1 Расчёт сметной стоимости элементов электрических цепей

7.1.1 Воздушные линии

Укрупнённые стоимостные показатели ВЛ напряжением 35-500 кВ учитывает все затраты по объектам производственного назначения при сооружении ВЛ в средних грунтах, спокойном рельефе трассы, расчетном напоре ветра до 6 Н/м2 и расположении в европейской части страны для соответствующих климатических районов по гололёду. Расчёт стоимости ВЛ 110 кВ произведён раньше (см. разд. 3.5).

Имеем ВЛ 110 кВ до ГПП-I АС - 2(3x150/24) на типовых ж.б. опорах

Кл = 218,4 тыс. руб.

ВЛ 110 кВ до ГПП-II АС - 2(3x240/32) на типовых ж.б. опорах

Кл = 92,16 тыс. руб.

7.1.2 Кабельные линии

Укрупнённые стоимостные показатели кабельных линий учитывают стоимость кабеля и оборудования, строительных и монтажных работ. При расчете использованы данные табл. 3.8 расчетов и УПС табл. 10.4, 10.5 [6].

Таблица 7.1

7.1.3 Подстанции

Расчётные стоимости подстанций включают в себя стоимость основного и вспомогательного оборудования и строительно-монтажных работ. Стоимость ГПП была рассчитана ранее см. табл. 3.6. Имеем

КГПП-I=376.3 тыс.; КГПП-II=510.3 тыс. руб.

Расчетная стоимость ЦТП и РП приведены в табл.7.2.

Таблица 7.2

подстанции	тип	Кпс, тыс. руб.
ТП-1	2КТП-1600М/10/0,4	65,6
ТП-2	2КТП-630С/10/0,4	26,66
ТП-3	2КТП-630С/6/0,4	26,66
ТП-4	2КТП-1000М/6/0,4	28,75
ТП-5	2КТП-1600М/10/0,4	65,6
РП-9	К-59У3	23,5
итог		236,77

7.1.4 Батареи конденсаторов

Расчет стоимости комплектных конденсаторных установок, произведён с использованием данных по удельной стоимости ККУ, р/кВАр табл. 75, 76 [11].

Таблица 7.3

ККУ	тип	Q, кВАр	место установки	кол-во, шт	Куд, руб./кВАр	Кку, тыс. руб.
ВБК	УК-10.5-1350 ЛУ3	1350	ГПП-I, ГПП-II, РП-5	6	2,5	20,25
	УК-10.5-450 ЛУ3	450	ГПП-I, РП-5	4	3,9	7,02
	УК-10.5-900 ЛУ3	900	ГПП-II	2	3,3	5,94
итог ВБК				12		33,21
НБК	УКН-0,38-150 У3	150	ТП-5, ТП-1	4	8	4,8
	УКЛН-0,38-300-150 У3	300	ТП-4	2	8,7	5,22
	УКН-0,38-108 У3	108	ТП-3	2	9,5	2,052
итог НБК				8		12,072

Сумма капитальных затрат проектируемой сети приведена в табл. 7.4.

Таблица 7.4

Наименование оборудования	количество	Стоимость
Воздушные линии, км	17,8	310,56
Кабельные линии, км	1,305	98,357
Итого по линиям	408,917
ГПП, шт	2	886,6
ВБК, шт	12	33,21
Итого по подстанциям	919,99
ТП, РП, шт	6	236,77
НБК, шт	8	12,072
Итого капитальных вложений по сооружаемому объекту, тыс. руб.	1576,7122
Непредвиденные затраты и расходы (3…5% от предыдущего итога)	78,83561
Всего капитальных вложений с учётом коэффициента корректировки Кк=50, тыс. руб.	82777,391

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте был рассмотрен вопрос электроснабжения завода ферросплавов.

В проекте приводится расчёт токов короткого замыкания, расчёт релейной защиты трансформатора и синхронного электродвигателя, выбор и проверка аппаратов и проводников, расчет компенсации реактивной мощности. Так же рассмотрены вопросы по охране окружающей среды и технике безопасности.

Для оценки экономичности данного проекта приведено технико-экономическое сравнение вариантов питающих линий.

Список используемых источников

Электроснабжение промышленных предприятий. Методические указания к курсовому проектированию. Ю.Ф. Томилёв, Л.Г. Никулин, М.С. Селедков. Архангельск,: РИО АЛТИ 1986.

Постников Н.П., Рубашев Г.М. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. Для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 352с.: ил.

Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. Т. 1. Электроснабжение / Под общ. ред. А. А. Фёдорова. - М.: Энергоатомиздат

Справочник по проектированию электроснабжения/Под ред. Ю.Г. Барыбина и др.- М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с. - (Электроустановки промышленных предприятий/Под общ. ред. Ю.Н. Тищенко и др.)

Правила устройства электроустановок. 7-e изд., перераб. и доп. - М

Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608с.: ил.

Федоров А. А., Старкова Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.: ил.

Семчинов А. М. Токопроводы промышленных предприятий. Л.: Энергоиздат

Рожкова Л. Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат

Шабад М. А. Расчет релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние

Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Проектирование и расчет/ А. С. Овчаренко, М. Л. Рабинович, В. И. Мозырский, Д. И. Розинский. - К.: Технiка, 1985. - 279 с., ил. Библиограф

Размещено на Allbest.ru