Окончательно принимаем к установке 91 вертикальный электрод, расположенных по контуру ГПП.

3.2 Молниезащита главной понизительной подстанции

Производственные, жилые и общественные здания и сооружения в зависимости от их назначения, а также интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения разделены на категории. В практике для защиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии наибольшее распространение получили стержневые и тросовые молниеотводы. Стержневые молниеотводы изготавливают из прокатной стали различного профиля. Наиболее распространены прутки водо-газопроводной трубы. В качестве тросового молниеотвода используют стальной оцинкованный канат. Для устройства токоотводов применяют круглую сталь и стальной канат или полосовую сталь прямоугольную и угловую с площадью поперечного сечения 24 и 48 мм². На металлических и железобетонных молниеотводах токопроводом может служить металлическая ферма или стальная арматурная конструкция. Несущие конструкции изготавливают из древесины, железобетона и металла. В зависимости от особенностей конструкции защищаемого объекта и условий его размещения, стержневые и тросовые молниеотводы разделяют на одиночные, двойные и многократные.

Тип, количество и взаимное расположение молниеотводов определяют геометрическую форму зоны защиты.

Главная понизительная подстанция с двумя трансформаторами типа ТДН 10000/110 относится к объектам Й категории, защищаемая зона относится к типу А.

Принимаем к расчету защиту из четырех отдельно стоящих металлических молниеотводов стержневого типа, стоящих друг от друга на расстоянии L₁ = 30 м и L₂ = 70 м.

Порядок расчета стержневых молниеотводов:

1) намечаем количество и места установки молниеотводов;

2) разбиваем их на группы по два соседних молниеотвода;

3) определяем для каждой группы активную и полную высоту молниеотводов:

 (3.10)

(3.11)

где - активная высота молниеотвода;

- полная высота молниеотвода;

- высота защищаемого объекта;

при h 30 м;

- большая диагональ четырехугольника с молниеотводами в его вершинах.

м

h= 9,5+ 10 = 19,5 м.

Высоту молниеотвода от земли выбирают такой, чтобы защищаемые оборудование и конструкции попали в зону защиты молниеотвода, внутри которой с достаточной надежностью (в электроустановках 99,5%- зона защиты типа А) обеспечивалась бы защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии.

Принимается высота молниеотвода h = 25 м

Расчетная зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h<150 м представляет собой конус с высотой:

h_о = 0,85·h= 0,85·25= 21,25 м (3.12)

Расчетная зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h<150 м представляет собой конус с высотой:

Радиус защищаемой зоны на уровне земли:

м. (3.13)

Радиусы защитных зон на уровне 10 метров:

; (3.14)

м;

Два молниеотвода одинаковой высоты, находящихся друг от друга на расстоянии h<L1<3h (25<L1=30<3·25=75) образуют общую зону защиты. Зона характеризуется между молниеотводами гребнем в виде ломаной линии; низшая точка этого гребня имеет высоту:

(3.15)

(3.16)

;

м;

м;

м.

Два молниеотвода одинаковой высоты, находящихся друг от друга на расстоянии h<L₂<3h (25м< L₂=70м<3·25=75м) образуют общую зону защиты.

м;

м;

м.

На основании полученных значений выполнены зоны защиты главной понизительной подстанции на разных уровнях (графическая часть проекта, лист № 6).

3.3 Факторы, влияющие на опасность поражения электрическим током

К данным факторам относятся: сила, длительность воздействия тока, его род (постоянный, переменный), пути прохождения, а также факторы окружающей среды и др.

Сила тока и длительность воздействия. Увеличение силы тока приводит к качественным изменениям воздействия его на организм человека. С увеличением силы тока четко проявляются три качественно отличные ответные реакции организма: ощущение, судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного и болевой эффект для постоянного тока) и фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную реакцию организма человека, получили названия ощутимых, неотпускающих и фибрилляционных, а их минимальные значения принято называть пороговыми.

Экспериментальные исследования показали, что человек ощущает воздействие переменного тока промышленной частоты силой 0,6--1,5 мА и постоянного тока силой 5--7 мА. Эти токи не представляют серьезной опасности для организма человека, а так как при их воздействии возможно самостоятельное освобождение человека, то допустимо их длительное протекание через тело человека.

В тех случаях, когда поражающее действие переменного тока становится настолько сильным, что человек не в состоянии освободиться от контакта, возникает возможность длительного протекания тока через тело человека. Такие токи получили название неотпускающих, длительное воздействие их может привести к затруднению и нарушению дыхания. Численные значения силы неотпускающего тока не одинаковы для различных людей и находятся в пределах от 6 до 20 мА. Воздействие постоянного тока не приводит к неотпускающему эффекту, а вызывает сильные болевые ощущения, которые у различных людей наступают при силе тока 15--80 мА.

При протекании тока в несколько десятых долей ампера возникает опасность нарушения работы сердца. Может возникнуть фибрилляция сердца, т. е. беспорядочные, некоординированные сокращения волокон сердечной мышцы. При этом сердце не в состоянии осуществлять кровообращение. Фибрилляция длится, как правило, несколько минут, после чего следует полная остановка сердца. Процесс фибрилляции сердца необратим, и ток, вызвавший его, является смертельным. Как показывают экспериментальные исследования, проводимые на животных, пороговые фибрилляционные токи зависят от массы организма, длительности протекания тока и его пути.

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает тепловое, химическое и биологическое воздействия. Тепловое действие проявляется в виде ожогов участков кожи тела, перегрева различных органов, а также возникающих в результате перегрева разрывов кровеносных сосудов и нервных волокон. Химическое действие ведет к электролизу крови и других содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико-химических составов, а значит, и к нарушению нормального функционирования организма. Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма. В результате такого возбуждения они могут погибнуть.

Различают два основных вида поражения человека электрическим током: электрический удар и электрические травмы. Электрическим ударом называется такое действие тока на организм человека, в результате которого мышцы тела начинают судорожно сокращаться. При этом в зависимости от величины тока и времени его действия человек может находиться в сознании или без сознания, но при нормальной работе сердца и дыхания. В более тяжелых случаях потеря сознания сопровождается нарушением работы сердечно-сосудистой системы, что ведет даже к смертельному исходу. В результате электрического удара возможен паралич важнейших органов (сердца, мозга и пр.).

Электрической травмой называют такое действие тока на организм, при котором повреждаются ткани организма: кожа, мышцы, кости, связки. Особую опасность представляют электрические травмы в виде ожогов. Такой ожог появляется в месте контакта тела человека с токоведущей частью электроустановки или электрической дугой. Бывают также такие травмы, как металлизация кожи, различные механические повреждения, возникающие в результате резких непроизвольных движений человека. В результате тяжелых форм электрического удара человек может оказаться в состоянии клинической смерти: у него прекращается дыхание и кровообращение. При отсутствии медицинской помощи клиническая смерть (мнимая) может перейти в смерть биологическую. В ряде случаев, однако, при правильной медицинской помощи (искусственном дыхании и массаже сердца) можно добиться оживления мнимоумершего.

Непосредственными причинами смерти человека, пораженного электрическим током, является прекращение работы сердца, остановка дыхания вследствие паралича мышц грудной клетки и так называемый электрический шок.

Прекращение работы сердца возможно в результате непосредственного действия электрического тока на сердечную мышцу или рефлекторно из-за паралича нервной системы. При этом может наблюдаться полная остановка работы сердца или так называемая фибрилляция, при которой волокна сердечной мышцы приходят в состояние быстрых хаотических сокращений. Остановка дыхания (вследствие паралича мышц грудной клетки) может быть результатом или непосредственного прохождения электрического тока через область грудной клетки, или вызвана рефлекторно вследствие паралича нервной системы. Электрический шок представляет собой нервную реакцию организма на возбуждение электрическим током, которая проявляется в нарушении нормального дыхания, кровообращения и обмена веществ. При длительном шоковом состоянии может наступить смерть.

Если оказана необходимая врачебная помощь, то шоковое состояние может быть снято без дальнейших последствий для человека. Основным фактором, определяющим величину сопротивления тела человека, является кожа, ее роговой верхний слой, в котором нет кровеносных сосудов. Этот слой обладает очень большим удельным сопротивлением, и его можно рассматривать как диэлектрик. Внутренние слои кожи, имеющие кровеносные сосуды, железы и нервные окончания, обладают сравнительно небольшим удельным сопротивлением. Внутреннее сопротивление тела человека является величиной переменной, зависящей от состояния кожи (толщины, влажности) и окружающей среды (влажности, температуры и т. д.). При повреждении рогового слоя кожи (ссадина, царапина и пр.) резко снижается величина электрического сопротивления тела человека и, следовательно, увеличивается проходящий через тело ток. При повышении напряжения, приложенного к телу человека, возможен пробой рогового слоя, отчего сопротивление тела резко понижается, а величина поражающего тока возрастает.

Из вышесказанного становится понятно, что на тяжесть поражения человека электрическим током влияет много факторов. Наиболее неблагоприятный исход поражения будет в случаях, когда прикосновение к токоведущим частям произошло влажными руками в сыром или жарком помещении.

3.4 Требования в области охраны окружающей среды при обращении с отходами производства и потребления

3.5 Мероприятия по очистке трансформаторного масла

Аппарат, который служит для фильтрования масла, называется фильтр-прессом, и состоит из ряда чугунных рам и пластин и заложенной между ними фильтровальной бумаги. Пластины и рамы чередуются между собой. Весь комплект вместе с фильтровальной бумагой зажат между двумя массивными плитами винтом. Рамы, пластины и бумага имеют в нижних углах по два отверстия:

-- для входа грязного масла

-- для выхода очищенного масла.

В пластинах с обеих сторон находятся продольные и поперечные каналы, Ее доходящие до краев, благодаря которым их поверхность покрыта большим количеством усеченных пирамид.

Внутри рам образуются камеры для неочищенного масла. Камеры щелями в углах рам сообщаются с общим сквозным отверстием, в которое нагнетается, грязное масло. Просочившись сквозь фильтровальную бумагу камер, очищенное масло поступает к решеткам пластин. По канавкам пластин масло попадает в сквозное отверстие и далее на выход из пресса.

Параллельное включение камер создает большую фильтрующую поверхность и увеличивает производительность пресса.

Масло в фильтр-пресс нагнетается насосом под давлением 0,4--0,6 МПа, повышение которого в процессе работы показывает, что фильтровальная бумага засорилась и ее необходимо заменить. Для грубой очистки масла (до его поступления в фильтр-пресс) служит специальный сетчатый фильтр, размещенный на входном патрубке. Для отбора проб очищенного масла на выходном патрубке имеется кран. Фильтрование применяют в основном для очистки трансформаторного масла от шлама, угля и других механических примесей.

Рисунок 3.1 - Устройство установки для сушки масла: 1 -- вентиль. 2 -- насос, 3 -- электронагреватель масла, 4 -- манометры, 5 -- фильтры, 6 -- адсорберы, 7 - верхний коллектор, 8 -- кран для спуска воздуха, 9 -- объемный счетчик, 10 -- кран для отбора проб и слива масла, 11 -- нижний коллектор

Осушка масла в цеолитовых установках. Для осушки трансформаторного масла широко применяют цеолитовые установки, в которых его однократно фильтруют через слой молекулярных сит -- искусственных цеолитов типа NaA.

Обычно установка состоит из трех-четырех параллельно работающих адсорберов (металлических цилиндров), содержащих по 50 кг цеолитов каждый. Для большего контактирования цеолитов с маслом размер адсорбера подбирают так, чтобы отношение высоты засыпки гранулированных цеолитов к его диаметру было не менее 4:1. В нижней части-адсорбера имеется донышко из металлической сетки, которое служит опорой для молекулярных сит, верхняя часть закрыта съемной металлической сеткой. Масло из адсорбера перекачивается насосом.

Для осушки трансформаторного масла требуется примерно 0,1--0,15% синтетических цеолитов от массы обрабатываемого масла. За один цикл фильтрования пробивное напряжение трансформаторного масла повышается с 10--12 до 58--60 кВ. Сушку масла производят при 20--30° С и скорости фильтрации 1,1-- 1,3 т/ч. Адсорбционные свойства цеолитов восстанавливают продувкой адсорбера с отработанными гранулами нагретым до 300-- 400° С воздухом; длительность продувки 4--5 ч.

Регенерация кислых масел.

Существует ряд химических способов глубокой регенерации кислых масел, основным из которых является кислотно-щелочноземельный. При этом способе очистки масло обрабатывают серной кислотой, которая уплотняет и связывает все нестойкие соединения масла в кислый гудрон. Гудрон удаляют путем отстоя, а остатки серной кислоты и органических кислот нейтрализуют, обрабатывая масло щелочью. Затем масло промывают дистиллированной водой, сушат и для полной нейтрализации обрабатывают отбеливающей землей. После окончательного фильтрования получают восстановленное масло.

Для регенерации слабо окисленных масел применяют силикагель. Масло многократно прогоняют через адсорбер, наполненный силикагелем. Циркуляцию масла, как правило, осуществляют насосом центрифуги или фильтр-прессом, который включают на выходной части адсорбера. Как и при других, видах очистки, масло при регенерации подогревают.

Дегазация трансформаторного масла.

Присутствие в масле кислорода воздуха вызывает его окисление и ухудшает диэлектрические свойства, связанные с возникновением электрических разрядов и ионизации под действием электрического поля. Обычно «три атмосферном давлении масло содержит около 10% воздуха (по объему). При этом в воздухе, растворенном в трансформаторном масле, соотношение входящих в него газов изменяется. Как известно, воздух содержит 78% азота л 21% кислорода. Воздух же, растворенный в масле, содержит 69,8% азота и 30,2% кислорода. Кроме того, растворимость воздуха растет с повышением температуры масла.

Для предотвращения ухудшений характеристик и преждевременного старения при переводе трансформаторов на азотную защиту масло вакуумируют, дегазируют и насыщают азотом в специальных установках. До дегазации масло осушают до влагосодержания не более 0,001% (10 г воды на 1 м³ масла).

Инструкция по очистке масла.

4.1 Организация ремонта. Определение численности персонала