Высокие кустарники, деревья и строительные конструкции существенно изменяют картину поля, оказывают экранирующий эффект. Рельеф местности, где проходит трасса, также может влиять на интенсивность электромагнитного поля. Повышение уровня местности по отношению к условной прямой, соединяющей основание двух соседних опор, приводит к приближению к поверхности земли токонесущих проводов и увеличению напряженности поля, понижение уровня местности - к снижению напряженности поля.

Таким образом, изучение характера распространения электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП 330, 550 и 750 кВ, позволяет заключить, что высоковольтные ЛЭП служат линейным источником электромагнитного поля промышленной частоты в населенных пунктах. Напряженность поля под линией и вблизи нее зависит от напряжения на ней, а также от расстояния между проводами и точкой измерения.

Под влиянием электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП и открытыми

распределительными устройствами (ОРУ), систематическим находится определенная часть населения. Экспериментальное изучение биологического действия этого фактора внешней среды показало, что он обладает биологической активностью. Его неблагоприятное действие на организм может проявиться при напряженности электрического поля, равной 1000 В/м. Наиболее чувствительна к такому воздействию нервная система, функциональное изменение которой влечет за собой напряжение других систем организма, в частности эндокринного аппарата, а также обменных процессов. Поэтому электромагнитное поле промышленной частоты в условиях населенных мест как биологически действующий фактор подлежит всестороннему изучению с разработкой гигиенических рекомендаций по защите населения от его влияния.

Ю.Д. Думанский и другие ученые изучали функциональное состояние системы гипофиз-корка надпочечника, играющей важную роль в осуществлении защитно-приспособительных реакций организма.

В настоящее время согласно методическим рекомендациям по нормированию электромагнитных полей радиочастот рекомендованы для условий населенных мест следующие предельно допустимые уровни электромагнитной энергии, которые представлены в таблице 11.1.

Таблица 11.1 - Предельно допустимые уровни электромагнитной энергии

Наименование диапазона волн	Частота, Гц	Предельно допустимый уровень напряжения, В/м
Средние	105 - 1,5106	10
Короткие	6106 - 3107	4
Ультракороткие	3107 - 3108	2

В качестве функции, описывающей зависимость предельно допустимой напряженности электрической составляющей от частоты электромагнитного поля, можно принять выражение типа:

, (11.1)

гдеА = 5000 В/м;

t_н - нижняя частота диапазона электромагнитного поля, Гц;

t_в - верхняя частота диапазона электромагнитного поля, Гц.

С помощью нереляционной зависимости можно определить допустимый уровень облучения электрическим полем в частотном диапазоне до 300 МГц с погрешностью t (1040%).

Отсутствие экспериментальных данных о допустимых уровнях облучения для широкого диапазона частот затрудняет получение более точной корреляционной зависимости.

На основании установленной корреляционной зависимости можно ориентировочно рекомендовать для условий населенных мест, в которых расположены линии электропередач и открытые распределительные устройства, следующие предельно допустимые уровни облучения: постоянное электрическое поле промышленной частоты - 1000 В/м.

11.2 Магнитное поле и защита населения

Человек с момента рождения находится под воздействием электромагнитных излучений. На него действует прежде всего магнитное поле Земли. Еще полтора столетия назад начались научные исследования биологического эффекта излучений, но лишь в последние годы это приобрело более широкий и целенаправленный характер. Быстро увеличивающийся интерес к этой проблеме связан с бурным проникновением во все сферы человеческой деятельности и в быт электро - и радиотехники, других средств, использующих электромагнитные излучения. Радиочастотные излучения в случае существенного превышения предельно допустимого уровня неблагоприятно воздействуют на человека, на животных. Как от них защититься? Вредное химическое соединение можно заменить на другое, как сделали, например, с ДДТ. Так же можно поступить с неудачной машиной. Но радиоволны ничем не заменишь. Без них невозможна радиопередача. Нельзя их и изолировать, окружить какой-то оболочкой, как реакторы на атомных электростанциях или кораблях. Следовательно, невозможно исключить воздействие этого фактора на человека, на весь животный, а также растительный мир, но возможно снизить его воздействие до допустимых пределов. [10].

К естественным электромагнитным полям (ЭМП) относится магнитное поле (ГМП) Земли. Магнитное поле характеризуется напряженностью, которая измеряется в амперах на метр (А/м). Напряженность магнитного поля Земли возрастает с широтой. Наряду с закономерным изменением характеристик магнитного поля по земной поверхности имеют место глобальные, региональные и локальные особенности или аномалии. Некоторые аномалии используются в качестве поисковых признаков полезных ископаемых, прежде всего железной руды.

Магнитное поле Земли оказывает сильное влияние на электрические частицы, движущиеся в межпланетном пространстве около Земли. Установлено, что магнитное поле Земли удерживает огромное число энергичных частиц как электронов, так и протонов. Их энергия и концентрация зависят от расстояния до Земли и геомагнитной широты. Частицы заполняют как бы огромные кольца или пояса, охватывающие Землю вокруг геомагнитного экватора. Обнаружены два основных радиационных пояса.

Всю область околоземного пространства, заполненную частицами, движущимися в магнитном поле Земли, называют магнитосферой. Она отделена от межпланетного пространства магнитопаузой, вдоль которой частицы корпускулярных потоков ("солнечного ветра") обтекают магнитосферу.

Под влиянием корпускулярных потоков магнитное поле Земли испытывает кратковременные изменения. Это явление называется магнитной бурей.

Геомагнитное поле Земли - фактор окружающей среды, в условиях которой протекала многовековая эволюция организмов на нашей планете.

Изменения в геомагнитном поле связаны в основном с солнечной активностью. Однако эта связь не представляет собой строгой функциональной зависимости, ибо является следствием наложения процессов разного масштаба и разной физической природы, т.е. процессов, протекающих на Солнце, в межпланетном пространстве и атмосфере Земли.

Если на Солнце произошла вспышка, то в сторону Земли вырывается быстрый поток солнечной плазмы. Солнечный ветер, проникая в магнитосферу, резко повышает температуру частиц. В верхних слоях атмосферы частицы корпускулярных потоков создают дополнительную ионизацию, которая изменяет условия распространения радиоволн, возбуждают свечения, наблюдаемые в виде полярных сияний, и магнитные бури.

Геомагнитное поле, как и гравитационное, - всепроникающий и всеохватывающий физический фактор, поэтому оно оказывает влияние на процессы, происходящие на Земле и в окружающем ее пространстве.

ГМП воздействует на все живое, в том числе и на человека. Так, в периоды магнитных бурь увеличивается количество сердечно-сосудистых заболеваний, ухудшается состояние больных, страдающих гипертонией, и т.д. Изучение характера магнитного поля и воздействия на живые организмы представляет одно из новых и перспективных направлений в биологии.

Электромагнитное поле промышленной частоты в условиях населенных мест как биологически действующий фактор подлежит всестороннему гигиеническому изучению и нормированию с разработкой гигиенических рекомендаций по защите населения от его влияния.

Электромагнитные поля от радиотелевизионных и радиолокационных станций. Основные источники высокочастотной энергии в среде обитания человека - радио - и телепередающие центры и радиолокаторы. За последние годы в Казахстане построено большое количество передающих станций, начато внедрение стереофонического вещания в ультракоротковолновом диапазоне, развернуто широкое строительство телецентров. В связи с развитием радиовещания, телевидения, радиолокации увеличивается возможность воздействия ЭМП на население. Интенсивность этих полей зависит прежде всего от мощности объекта, конструктивных особенностей антенных систем и их установки, рельефа местности. Она может быть определена не только инструментальными, но и расчетными методами. Определение ожидаемой напряженности электромагнитного поля на различных расстояниях от источника излучения дает возможность заранее решить вопрос о рациональном размещении радиопередающего объекта или вновь строящихся жилых массивов в районе действующих радиоперёдающих объектов, а также предусмотреть защитные мероприятия от воздействия электромагнитного поля на население.

Радиоволны делятся на ряд узких диапазонов: длинноволновый, средневолновый, коротковолновый и ультракоротковолновый. Радиоволны распространяются в пространстве в виде электромагнитного поля.

Антенны передающих объектов являются источниками излучения электромагнитных волн радиочастот в населенных местах. Интенсивность излучения электромагнитной энергии, т.е. напряженность электромагнитного поля, может быть определена с помощью инструментального и расчетного методов.

Для защиты населения устанавливаются предельно допустимые уровни напряженности поля КВ-диапазона. Мощные (свыше 100 кВт) коротковолновые радиостанции размещают за пределами населенных мест, вдали от жилой застройки. Кроме того, создаются санитарно-защитные зоны. Размеры санитарно-защитных зон должны обеспечивать предельно допустимый уровень напряженности поля в населенных местах. Он устанавливается расчетным методом для каждой конкретной радиостанции и зависит от мощности и количества передатчиков, типа и диаграммы направленности антенн, коэффициента усиления антенны, рельефа местности.

11.3 Шум преобразовательных агрегатов и методы борьбы с ним

Шум представляет собой колебательное движение, тесно связанное с распространением колебаний в упругой среде. Всякий звук, мешающий работе или отдыху человека, является для него шумом. [10].

При рассмотрении вопросов борьбы с шумом различают следующие шумы по способу их распространения:

шум, распространяющийся в воздухе, называется воздушным или аэродинамичным шумом;

шум, распространяющийся в твердых телах, называется структурным или материальным шумом.

В свободном звуковом пространстве звук убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. А в помещении шум распространяется несколько иначе, чем в свободном пространстве. При наличии в помещении всевозможных ограничений от последних происходит отражение звуковых волн и в помещении создается диффузное звуковое поле. Поэтому уровень шума в помещении зависит не только от расстояния до источников шума, но также от формы и размеров помещения и акустических свойств его ограждений.

Большое значение в вопросах борьбы с шумом имеет явление поглощения звука. Это явление заключается в следующем. Звуковая волна, попадая на стенку, покрытую пористым материалом, частично заходит в эти поры, вызывая при этом колебания частиц воздуха, находящихся в порах. Колебания вызывают появление трения частиц воздуха в порах стенки, в результате чего колебательная энергия переходит в тепловую, вызывая при этом уменьшение энергии падающей звуковой волны.

Уменьшение энергии в основном зависит от толщины и степени пористости облицовочного материала стенки.

Степень поглощения звука материалом характеризуется коэффициентом звукопоглощения "", равным отношению поглощенной ограждением звуковой энергии и энергии, падающей на него. Единицей звукопоглощения принято считать сэбин.

Основными источниками шума полупроводниковых преобразователей электрической энергии являются:

трансформаторное оборудование (силовые трансформаторы цепей управления, трансформаторы тока, датчики тока, дроссели насыщения, токоограничивающие реакторы, компенсирующие реакторы, индуктивные накопители);

оборудование систем охлаждения (вентиляторы, насосы, электродвигатели);

защитные оболочки (листы, обшивки, крыши, двери и т.д.).

При рассмотрении вопросов борьбы с шумом трансформаторов и вентиляторов было указано, что самым рациональным средством борьбы с шумом является уменьшение его в самом источнике.

Однако осуществить мероприятие, способствующее уменьшению шума в самом источнике бывает очень трудно, а иногда и совсем не возможно. Поэтому приходиться заниматься вопросами глушения устройства. Однако не любая конструкция шумоглушащих устройств может дать требуемый эффект по снижению шумности преобразовательных агрегатов.

Для того, чтобы та или иная конструкция устройств обеспечили необходимую величину уменьшения шума, чтобы правильно ее спроектировать, необходимо знать методику расчета устройств. Одним из наиболее распространенных видов шумоглушащих устройств являются звукоизолирующие кожухи.

Кожухи должны быть выполнены таким образом, чтобы они могли обеспечивать свободный доступ к агрегату, были простыми и удобными в монтаже и демонтаже. Особое внимание должно быть обращено на недопущение неплотностей, щелей и отверстий, которые ухудшают звукоизулирующую способность кожуха.

Звукопоглощающий материал для предохранения его от выдувания воздушным потоком и для удержания его на стенках должен быть закрыт тонкой металлической перфорированной зашивкой. Коэффициент перфорации не должен составлять 20%.

Решение проблемы борьбы с шумом осуществляется по нескольким параметрам:

нормирование шума машин, механизмов, агрегатов;

создание малошумного оборудования на основе научно-исследовательских и опытных работ;

разработка эффективных шумоглушащих устройств.

Все эти направления неизбежно сопровождаются измерением характеристик шума.

Измерение уровня шума в исследовании его характеристик является отправным пунктом в решении вопросов борьбы с шумом любого вида оборудования. Поэтому знание методики измерений уровня шума и условий, в которых проводятся эти измерения, является обязательным, так как только в этом случае возможно правильное определение характеристик шума, а следовательно, определение и изыскание наиболее эффективных мер по борьбе с шумом.

Дело в том, что каждый вид оборудования имеет свои специфические особенности, которые оказывают большое влияние на результаты замеров шума, а поэтому они должны учитываться при контроле акустических параметров агрегатов и исследовании их шумовых характеристик. Не учет этих особенностей и условий, в которых производится измерение шума, ведет к неправильному определению характеристик шума, а, следовательно, к разработке совершенно не эффективных методов борьбы с шумом.

В настоящее время измерение шума осуществляется согласно методике контроля и нормирования вибрации и воздушного шума механизмов и электрических машин на заводских стандартах МКШС-61. Однако методика МКШС-61 без соответствующей корректировки не всегда может быть применена, т.к. она предусматривает правила и порядок контроля акустических параметров источника шума, не являющихся источниками излучения переменных магнитных полей.

Уровни шумов можно замерять с помощью аппаратуры, снабженной электродинамическими микрофонами, а именно:

с помощью шумомеров, снабженных конденсаторными микрофонами, маловосприимчмвыми к влиянию электромагнитных полей, или пьезоэлектрическими микрофонами, совершенно не воспринимающими подобные наводки;

с помощью шумомеров МИУ, Ш-63, Ш-3м, снабженных приспособлениями, уменьшающих влияние наводок от магнитных полей, а также с помощью приборов, учитывающих искажения, вносимые этими наводками в показания шумомеров. [15].

Заключение

В результате проделанной работы была спроектирована понизительная подстанция ТОО "Термо Мастер" 220/110/10 кВ, предназначенная для питания потребителей на напряжение 110 кВ.

В проекте было принято следующее электрооборудование на подстанции 220/110/10 кВ с учетом надежности электроснабжения потребителей: два силовых автотрансформатора марки АТДЦТН-200000/220; выключатели ВВБ-220, ВВН-110; разъединители РНДЗ-1-220/1000, РНДЗ-110/1000,РВ-10/1000; трансформаторы тока ТФНД-220-IV, ТФНД-110М-II; трансформаторы напряжения НКФ-220-58, НКФ-110-57, НТМИ-10-66, также выбирались и проектировались установки релейной защиты и автоматики.

В разделе "Экономика" был рассмотрен вопрос выбора оптимального варианта по технико-экономическим показателям трансформаторов на главной понизительной подстанции.

В разделе "Охрана труда" были рассмотрены опасные и вредные производственные факторы на подстанции, организационные и технические мероприятия, требования к электроустановкам, основные правила техники безопасности и пожарной безопасности.

В разделе "Экология” были рассмотрены вопросы влияния искусственных электромагнитных полей на организм человека и окружающую среду.

В ходе выполнения проектирования электроснабжения были востребованы знания по следующим дисциплинам: "Электроснабжение промышленных предприятий”, "Электрооборудование станций и подстанций”, "Электрические сети и системы”, "Переходные процессы в системах электроснабжения”. Таким образом, дипломное проектирование, являясь заключительным этапом подготовки бакалавра, позволяет обобщить все полученные знания, проявить себя в выборе оптимальных вариантов и закрепить полученные навыки и методики проектирования по специальности "Электроэнергетика”.

Список принятых сокращений

КЗ - короткое замыкание

ХХ - холостой ход

АПВ - автоматическое повторное включение

ВН - высокое напряжение

НН - низкое напряжение

СН - среднее напряжение

МТЗ - максимальная токовая защита

ВЛ - воздушные линии

ОРУ - открытое распределительное устройство

ПУЭ - правило устройства электроустановок

ГПП - главная понизительная подстанция

ТП - трансформаторная подстанция

ПТЭ - правила технической эксплуатации

РУ - распределительное устройство

КРУ - комплектное распределительное устройство

ПТБ - правила техники безопасности

ЛЭП - линии электропередач

ЭМП - электромагнитные поля

ГМП - геомагнитные поля

Список использованных источников

1. Рожкова П.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций подстанций: Учебное пособие для вузов. - , Высшая школа, 1969. - 458с.

2. Правила устройства электроустановок. Минэнерго СССР - 6-е изд., перераб. И доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 640с.

3. Баптиданов Л. Н, Тарасов В.И. Электрооборудование электрических станций и подстанций. Государственное энергетическое издательство. М-Л. 1959. - 319с.

4. Справочник по проектированию подстанций 35-500 кв. / К.Г. Вишняков, Е.А. Гоберман, С.Л. Гольцман и др.; Под ред.С. С. Рокотян, Я.С. Самойлова. Москва.: Энергоиздат. 1982. - 352с.

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

6. Справочник по релейной защите: Под ред. Берковича М.А. - М.: Госэнергоиздат, 1963. - 248с.

7. Фесенко А.А. Методические указания по выполнению экономической части по дипломному проектированию для студентов специальностей 2104, 3308. Караганда, 2000. - 10с.

8. Справочное пособие. Техника безопасности в электроэнергетических установках: Под ред. П.Р. Долина. - М.: Энергоиздат. 1987. - 400с.

9. Князевский Л.Н. Охрана труда в электроустановках: - М.: Энергия, 1977. - 320с.

10. Поскробко А.А. Шум преобразовательных агрегатов и методы борьбы

11. с ними. М.: Энергия. 1971. - 80с. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Л.,”Энергия”, 1972. - 94 с.

12. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий:

13. Промышленные электрические сети.2-е изд., перераб. и доп. /Под общей редакцией А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. М.: Энергия, 1986 - 134 c.

14. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей / Министерство энергетики и электрификации СССР. - 14-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 288 с.

15. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок / Упр. Техники безопасности и пром. Санитарии Минэнерго СССР - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 123 с.

16. Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий / Минэнерго СССР. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 144 с.

17. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках ПО Союзтехэнерго, - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 64 с.

18. Инструкция по тушению пожаров на электроустановках электростанций и подстанций МИНЭНЕРГО СССР. - М. 1980. - 23 с.

19. Закон Республики Казахстан от 28 февраля 2004 года. О безопасности и охране труда. - Ведомости Парламента Республики Казахстан, 2004 г., N 3-4, ст.17; "Казахстанская правда" от 12 марта 2004 года N 49-50

20. Закон Республики Казахстан от 3 апреля 2002 года. О промышленной безопасности на опасных производственных объектах. - Ведомости Парламента Республики Казахстан, 2002 г., N 7-8, ст.77; "Казахстанская правда" от 18 апреля 2002 года N 085

21. Электротехнический справочник. Под общей редакцией Чиликина М.Г. - М.: Энергия, 1972 г. - 243 с.

22. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования/Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1991 г. - М.: Энергия, 1986 г. - 464 с.

23. Электротехнический справочник: в 3т-х. Том 3. Производство и распределение электрической энергии. /Под общ. ред. Профессоров МЭИ: (И.Н. Орлова (гл. ред. ) и др.) 7 - е изд. испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988 г - 880 с.

24. Учебное пособие к выполнению курсового и дипломного проектирования/ Под ред. А.А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 1991 г - 456 с.

Размещено на Allbest.ru