Реконструкция подстанции 96 "Озеро Долгое", предназначенной для электроснабжения части Приморского района города Санкт-Петербурга

· защита минимального напряжения. Используется функциональный блок минимального напряжения UV3low. Для работы функции используются междуфазные напряжения, вычисленные цифровым способом. Защита действует с контролем отсутствия напряжения на шинах 110 кВ и контролем наличия напряжения на смежной секции, формируемого с терминала секционного выключателя на отключение выключателя ввода 10 кВ трансформатора и формирование команды на пуск АВР;

· формирование команды на запрет АВР. Запрет АВР производится при срабатывании МТЗ-10, автоматическое ускорение МТЗ-10, ЛЗШ, PДЗ, УРОВ присоединений, при отключении от схемы пожаротушения в кабельном канале ЗРУ. Действует в схему CВ-10. Команда запрета АВР импульсная, длительность команды запрета АВР превышает на 0,5с длительность команды пуска АВР;

· пуск оптической и клапанной ЗДЗ по току;

· УРОВ выключателя ввода 10 кВ трансформатора. Пуск УРОВ производится от МТЗ-10, автоматического ускорения МТЗ-10, ЛЗШ, защите от дуговых замыканий и выполняется с контролем тока, защиты от повышения напряжения - с контролем положения выключателя. УРОВ действует на отключение выключателя 110 кВ трансформатора, запрет АВР.

Расчёт уставок вводов 10 кВ трансформатора:

А,

где Iраб.max = 1649 А, рассчитано в п.4.

Чувствительность защиты:

Защита будет чувствительной.

Ток срабатывания реле:

А.

Время срабатывания защиты вводного выключателя расчитано в п.6.1.3.б:

6.2.2 Релейная защита и автоматика секционных выключателей 10 кВ

Релейная защита и автоматика секционных выключателей 10 кВ выполнена с использованием микропроцессорных терминалов защиты и управления REF-545, выполняющих следующие функции:

· максимальная токовая защита 10 кВ (МТЗ-10). Для выполнения этой функции используется функциональный блок максимальной токовой защиты NOC3inst с независимой выдержкой времени. Защита действует на отключение секционных выключателей 10 кВ;

· автоматическое ускорение МТЗ-10. Используется функциональный блок NOC3inst. Защита вводится на время 0,5-1с после включения выключателя. Действует на отключение секционных выключателей 10 кВ;

· логическая защита шин 10 кВ (ЛЗШ). Для выполнения этой функции используется функциональный блок максимальной токовой защиты NOC3high c независимой выдержкой времени. Принцип действия защиты основан на блокировании функции защиты NOC3high при пуске МТЗ-10 кВ на любом присоединении обеих секций. При отсутствии блокирующих сигналов ЛЗШ с выдержкой времени 0,25 с. действует на отключение секционных выключателей;

· пуск оптической и клапанной ЗДЗ по току;

· УРОВ секционного выключателя. Пуск УРОВ производится от МТЗ-10, автоматического ускорения МТЗ-10, ЛЗШ, защите от дуговых замыканий с контролем тока. УРОВ действует на отключение смежного секционного выключателя и ввода трансформатора;

· АВР 10 кВ. Команда на включение секционного выключателя по цепям АВР производится при наличии следующих условий:

- выполнены условия для включения выключателя;

- секционный выключатель оперативно отключен;

- присутствует сигнал «пуск АВР», формируемый с терминала защиты и управления ввода трансформатора;

- отсутствует сигнал «запрет АВР».

Команда на пуск АВР формируется при аварийном отключении выключателя ввода при работе основных защит трансформатора и защиты минимального напряжения. Длительность сигнала «пуск АВР» - 1с.

Расчёт уставок секционных выключателей 10 кВ:

где Iраб.maxQB = Iраб.maxQ/2= 1649/2=824,5 А.

Чувствительность защиты:

Защита чувствительна.

Ток срабатывания реле:

А.

Время срабатывания защиты секционного выключателя расчитано в п.6.1.3.а:

6.2.3 Релейная защита фидеров 10кВ

Релейная защита и автоматика ячеек отходящих фидеров ЗРУ-10 кВ выполнена с использованием микропроцессорных терминалов защиты и управления SPAC-810 производства ООО «АББ Автоматизация», выполняющих следующие функции:

· максимальная токовая защита 10 кВ (МТЗ-10) с действием на отключение выключателя;

· автоматическое ускорение МТЗ-10. Защита вводится на время 0,5-1с после включения выключателя;

· блокировка действия логической защиты шин 10 кВ (ЛЗШ);

· УРОВ выключателя 10 кВ.

Пуск УРОВ производится от МТЗ-10, автоматического ускорения МТЗ-10, ЛЗШ, защите от дуговых замыканий и выполняется с контролем тока, защиты от повышения напряжения - с контролем положения выключателя. УРОВ действует на отключение выключателя ввода 10 кВ трансформатора или секционного выключателя.

Контроль исправности электромагнитов управления.

Контроль целостности цепей управления выключателем основан на соответствии положения выключателя состоянию реле положения РПО, РПВ.

Управление выключателем.

Терминал SPAC-810 обеспечивает:

· местное управление с кнопок на лицевой панели или от ключей на двери релейного шкафа, а также дистанционное управление от АСУ ТП любым типом выключателя;

· блокировка от многократных включений выключателя;

· контроль цепей управления (РПО, РПВ, автомат ШП);

· самоподхват цепи отключения;

· запрет включения при отключенном автомате ШП и неисправности цепей включения;

· возможность действия на вторую катушку отключения выключателя.

6.2.4 Защита отсеков КРУ от дуги

Защита отсеков КРУ от дуги осуществляется при помощи микропроцессорной системы дуговой защиты КРУ напряжением 10 кВ.

Значительное число шкафов комплектных распределительных устройств (КРУ), находящихся в эксплуатации, не имеет полноценной быстродействующей защиты, способной совместно с коммутационными аппаратами локализовать наиболее тяжелые аварии в них, вызванные внутренними КЗ, сопровождаемыми открытой электрической дугой. Горение дуги внутри шкафов КРУ более 0,15-0,2 секунд приводит к тяжелым последствиям и зачастую сопровождается выгоранием двух-трех соседних шкафов, а в некоторых случаях и целых секций. Существующие защиты на основе разгрузочных клапанов не отвечают современным требованиям ни по надежности, ни по чувствительности и сервисным функциям. Заботясь о повышении надежности энергоснабжения потребителей и устойчивости функционирования энергосистем РАО ”ЕЭС России” издало приказ № 120 от 01.07.98 ”О мерах по повышению взрыво-пожаробезопасности энергетических объектов ” (п. 1.12.5), предписывающий оснащать шкафы КРУ полноценной дуговой защитой.

Для защиты ячеек КРУ применяем комплект дуговой защиты ОВОД-МД.

Достоинства:

· минимизация или полное исключение повреждений в ячейках распределительных устройств;

· сокращение времени определения места повреждения и ликвидации последствий дугового замыкания, выявление мест возможного возникновения открытой дуги.

Функциональные и эксплуатационные возможности:

· автоматический контроль работоспособности оптоэлектронного тракта;

· выдача команд на отключение выключателей трех ступеней силовых электрических цепей;

· определение отсека ячейки КРУ, в котором возникла электрическая дуга;

· наличие функции УРОВ;

· формирование логики работы в соответствии с требованиями заказчика или проектной документации;

· одновременная защита двух секций;

· наличие пяти дополнительных сигналов «Запрет АПВ» или «Запрет АВР»;

· проверка функционирования при проведении пуско-наладочных работ и техническом обслуживании с пульта управления устройством;

· наличие последовательных портов RS 232 и RS 485;

· автоматическая фиксация временной диаграммы для всех активированных сигналов при срабатывании;

· наличие интуитивного интерфейса для работы с устройством;

· встроенная функция календаря и часов;

· сохранение работоспособности при появлении пыли и сажи на линзе датчика;

· минимум затрат при быстром монтаже устройства без изменений в конструкции ячеек КРУ.

6.2.5 Учет и экономия электроэнергии

Расчетным учетом электроэнергии называется учет выработанной, а так же отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее. Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками.

Техническим учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии электростанций, подстанций, предприятий, зданий, квартир и т.д. Счетчики устанавливаются для технического учета и называются контрольными счетчиками.

Учет реактивной электроэнергии должен обеспечивать возможность определения количества реактивной электроэнергии, полученной потребителем от электроснабжающей организации или переданной ей. Счетчики реактивной электроэнергии должны устанавливаться:

- на тех элементах схемы, на которых установлены счетчики активной энергии для потребителей, рассчитывающихся за электроэнергию с учетом разрешенной реактивной мощности;

- на присоединениях источников реактивной мощности потребителей, если по ним производится расчет за электроэнергию выданную энергосистеме.

Основными источниками экономии электроэнергии являются: внедрение рациональных технологических режимов на базе достижений науки и техники; улучшение работы энергетического и технологического оборудования; внедрение новой техники и прогрессивных норм расхода электроэнергии.

Эти счетчики предназначены для измерения и учета активной и реактивной энергии. Класс точности счетчиков 0,5. Значение электроэнергии индицируется на жидкокристаллическом индикаторе, находящемся на передней панели счетчика. Обмен информацией со счетчиком происходит через интерфейс связи «САN» или модем «GSM». Счетчик может эксплуатироваться автономно или в автоматизированной системе сбора данных о потребляемой электроэнергии.

Рис. 7. Схема подключения счетчика к трехфазной сети с помощью трех трансформаторов напряжения и двух трансформаторов тока.

7. Молниезащита и заземление

7.1 Молниезащита подстанции

Подстанция 96 состоит из здания, в котором расположены распределительные устройства и вспомогательные помещения открытых токоведущих частей, которые могут быть подвержены прямому удару молнии отсутствуют.

Согласно отчёту об обследовании заземляющего устройства получены рекомендации по молнизащите подстанции.

Для защиты здания ПС рекомендуется создание системы молниезащиты ПС. Наилучшим вариантом организации системы молниезащиты здания ПС, учитывая размеры и высоту здания, будет размещение молниеприёмной сетки на крыше здания согласно СО 153-34.21.122-2003. Сетка должна быть выполнена из стального прутка диаметром не менее 8 мм. Размер ячейки сетки - не более 12х12 м. По периметру здания проложить внешний периметральный контур заземления на глубине 0,5 м. из полосовой стали сечением 160 мм2, согласно РД 34.21.122-87, который соединить с системой уравнивания потенциалов не менее, чем в 4 местах, на максимальном удалении от вторичного оборудования. Для соединения сетки с ЗУ ПС необходимо выполнить токоотводы и присоединить их с помощью сварки к периметральному контуру заземления здания ПС. Токоотводы следует выполнить из стального прутка сечением не менее 50 мм2, расстояние между токоотводами должно быть не более 25 м. В местах присоединения токоотводов к периметральному контуру заземления должны быть установлены вертикальные заземлители длиной 2-3 метра, согласно РД 34.21.122-87.

7.2 Защитное заземление

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства не более 0,5 Ом.

Сопротивление заземления железобетонного фундамента здания:

где = 150 Ом·м, удельное сопротивление грунта;

S - площадь ограниченная периметром здания, м2.

S = b·c = 36·36 = 1296 м2,

где b и c - соответственно ширина и длина здания.

Сопротивление естественного заземлителя Rе:

R е = R ф·R Т /( R ф+R Т) = 4,17·6 / (4,17+6) = 3,09 Ом,

где R т = 6 Ом, сопротивление заземленного троса линии 110 кВ.

Для обеспечения Rз=0,5 Ом, необходимо выполнить дополнительные искусственные заземлители.

Rи = Rе·Rз /( Rе-Rз) = 3,09·0,5 / (3,09 -0,5) = 0,6 Ом.

Расчетное сопротивление искусственного заземлителя из вертикальных электродов, соединенных горизонтальной соединительной полосой:

R и = R в·R г /(R в+R г).

Суммарное сопротивление всех вертикальных электродов

R в = R о.в /( n·в),

где n - число электродов;

в - коэффициент использования электродов, характеризующий степень использования его поверхности из-за экранирующего влияния соседних электродов.

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя

,

где с - удельное сопротивление грунта Ом·м;

L - длина заземлителя м;

d - диаметр заземлителя м;

t - заглубление ( расстояние от поверхности земли до середины заземлителя) м;

= 1,25 климатический коэффициент для вертикальных электродов.

Вертикальный заземлитель выполнен электродами из угловой стали 50·50·5 мм и длиной 2,5 м, на расстоянии 2,5 м друг от друга, a/l = 1. Контур выполнен из полос 40·4 мм, проложенных на глубине 0,7 м. В этом случае общая длина горизонтальных полос, приблизительно равная периметру здания, составит: Lг = 144 м.

Всего необходимо разместить:

n=Lг /а = 144/2,5 = 58 ( электродов).

R в = R о.в /( n·в) = 15,65/(58·0,35) = 0,77 Ом.

Сопротивление горизонтального заземлителя, уложенного на глубине 0,7 м с учетом экранирования:

где lг - длина заземлителя, м;

в - ширина полосового заземлителя, м;

t - глубина заложения, м;

Км - коэффициент сезонности, равный 2,3, табл.6,5 [7];

hг - коэффициент использования горизонтальной полосы с учетом экранирующего влияния вертикальных электродов [3];

- удельное сопротивление грунта.

Сопротивление искусственного заземления:

Rи = Rв·R г /( Rв+Rг) = 0,77·15,5/(0.77+15,5) = 0,73 Ом.

Сопротивление заземления:

Rз =Rе ·R и /( Rе +Rи) = 3,09·0,73/(3,09+0,73) = 0,49 Ом.

Внутреннюю сеть заземления выполняют в виде магистрали заземления, проложенных во всех помещениях электроустановки. С заземлителями внутреннюю сеть соединяют в нескольких местах. Выполняют сеть заземления стальными полосами сечением не менее 24мм2 при толщине не менее 3мм. Все соединения заземляющих проводников между собой и с заземлителем выполняют сваркой.

Каждый заземляющий элемент установки присоединяют к заземлителю при помощи отдельного ответвления.

К кожухам электрооборудования заземляющие проводники присоединяют при помощи болтов или сварки.

Открыто проложенные заземляющие проводники окрашивают в фиолетовый цвет.

Для снижения напряжения прикосновения у рабочих мест может быть выполнена подсыпка щебня слоем толщиной 0,1-0,2 м.

Каждый заземляющий элемент установки присоединяют к заземлителю при помощи отдельного ответвления.

Результаты измерения растекания ЗУ ПС, представленные ООО «Эзоп» после проведения обследования имеющегося ЗУ показали, что сопротивление растеканию ЗУ ПС составляет 0,5 Ом, что удовлетворяет требованиям п. 1.7.90 ПУЭ-7.

По результатам осмотра степень коррозии элементов ситемы уравнивания потенциалов составляет не более 5% от первоначально поперечного сечения 160 мм2, таким образом сечение элементов уравнивания потенциалов удовлетворяет п.1.7.111 ПУЭ-7.

Замена заземляющего устройства не требуется.

8. Обоснование режима нейтрали

В сети 110 кВ энергосистемы принята заземлённая нейтраль. Согласно указанию службы электрических режимов ОАО «Ленэнерго» и инструкции «Предотвращение и ликвидация аварий в энергосистемах Санкт-Петербурга, Ленинградской и Псковской областей», выпущенной филиалом ОАО «СО-ЦДУ» «Ленинградское РДУ», на подстанциях энергосистемы с тупиковым питанием принято отключённое положение заземляющего разъединителя нейтрали трансформатора. Таким образом, на подстанции 96 «Озеро Долгое» заземляющий нож нейтрали трансформаторов отключен, вывод нейтрали защищён ОПН-110 кВ.

В сетях с изолированной нейтралью 6-35 кВ, где кабельные линии имеют большую протяжённость, применяется компенсация емкостных токов

По имеющимся данных о емкостных токах, представленным филиалом ОАО «Ленэнерго» «Кабельная сеть», произведём выбор дугогасящих реакторов для компенсации емкостных токов.

Ток однофазного замыкания в сети 10 кВ Ic.з.з. А.:

1-3 секции Ic.з.з. = 129,7 А;

2-4 секции Ic.з.з. = 118,3 А;

5-7 секции Ic.з.з. = 91,2 А;

6-8 секции Ic.з.з. = 89,5 А.

Компенсирующие устройства, установленные на подстанции, в хорошем состояние, а также проходят по мощности. Поэтому замена их новыми экономически нецелесообразна. Принимаем к эксплуатации существующие дугогасящие реакторы и заземляющие трансформаторы по существующей схеме подключения.

1 секция 10 кВ:

Дугогасящий реактор (ДГР) - РЗДСОМ-380/10 У1 - 2 шт, Iном = 2х60 А;

ЗРОМ-300/10 У1 - 1 шт, Iном= 48 А,

что удовлетворяет условию:

?Iном= 168 А > Iс.з.з = 129,7 А.

Заземляющий трансформатор (ЗТ) - ТМ-250/10 - 1 шт;

ТМ-630/10 - 1 шт.

2 секция 10 кВ:

ДГР - РЗДСОМ-380/10 У1 - 2 шт, Iном = 2х60 А;

что удовлетворяет условию:

?Iном= 120 А > Iс.з.з = 118,3 А.

ЗТ - ТМ-250/10 - 1 шт;

ТМ-630/10 - 1 шт.

5 секция 10 кВ:

ДГР - РЗДСОМ-380/10У1 - 2 шт, Iном = 2х60 А,

что удовлетворяет условию:

?Iном= 120 А > Iс.з.з = 91,2 А.

ЗТ - ЗТМ-320/10 - 1 шт.

6 секция 10 кВ:

ДГР - РЗДСОМ-380/10У1 - 2 шт, Iном = 2х60 А,

что удовлетворяет условию:

?Iном= 120 А > Iс.з.з = 89,5 А.

ЗТ - ТМ-630/10 - 1 шт.

Все компенсирующие устройства удовлетворяют условию.

Диапазон регулирования задаётся кабельной сетью и находится в

пределах: 12ч60 А, переключение осуществляется ступенчато с помощью переключателя ответвлений и состоит из 5 отпаек.

9. Вопросы безопасности жизнедеятельности

9.1 Порядок проведения работ в электроустановках

Работы в электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на выполняемые:

со снятием напряжения;

без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;

без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

К работам, выполняемым со снятием напряжения, относятся работы, которые производятся в электроустановке (или части ее) где с токоведущих частей снято напряжение.

К работам, выполняемым без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, относятся работы, проводимые непосредственно на этих частях. К этим же работам относятся работы, выполняемые на расстоянии от токоведущих частей менее указанных в таблице 1.1. ПОТ РМ-016-2001.

Работы без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них должны выполнять не менее чем два лица, из которых производитель работ должен иметь группу по электробезопасности не ниже V, остальные - не ниже IV.

При работе в электроустановках без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них необходимо:

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

применять инструмент с изолирующими рукоятками и пользоваться диэлектрическими перчатками.

При работе с применением электрозащитных средств допускается приближение человека к токоведущим частям на расстояние, определяемое длиной изолирующей части этих средств.

Без применения электрозащитных средств запрещается прикасаться к изоляторам электроустановки, находящейся под напряжением.

Вносить длинные предметы (трубы, лестницы и т.п.) и работать с ними в РУ, в которых не все части, находящиеся под напряжением, закрыты ограждениями, исключающие возможность случайного прикосновения, нужно с особой осторожностью вдвоем под постоянным наблюдением производителя работ.

При обслуживании, а также ремонтах электроустановок применение металлических лестниц запрещается.

В ЗРУ при приближении грозы должны быть прекращены работы на вводах и коммутационной аппаратуре. Во время дождя и тумана запрещаются работы, требующие применения защитных изолирующих средств.

При обнаружении замыкания на землю запрещается приближаться к месту замыкания на расстояние менее 4 м в ЗРУ и 8м в ОРУ .

Приближение к этому месту на более близкое расстояние допускается только для производства операций с коммутационной аппаратурой для ликвидации замыкания на землю, а также для оказания первой медицинской помощи пострадавшим.

В этих случаях обязательно следует пользоваться как основными, так и дополнительными электрозащитными средствами.

Персоналу следует помнить, что после исчезновения напряжения с электроустановки оно может быть подано вновь без предупреждения.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, являются:

оформление работы нарядом-допуском (далее нарядом), распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

допуск к работе;

надзор во время работы;

оформление перерыва в работе, переводов на другое место рабочее место, окончание работы.

Наряд, распоряжение, текущая эксплуатация.

Работа в электроустановках производится по наряду, распоряжению, по перечню работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации.

По наряду могут производиться работы в электроустановках, выполняемые:

со снятием напряжения;

без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них.

Распоряжение - это задание на производство работы, определяющие ее содержание, место, время, меры безопасности (если они требуются) и лиц, которым поручено ее выполнение. Распоряжение может быть передано непосредственно или с помощью средств связи, с последующей записью в журнале.

Текущая эксплуатация - это проведение оперативным (оперативно-ремонтным) персоналом самостоятельно на закрепленном за ним участке в течение одной смены работ по перечню, оформленному в соответствии с параграфом “Выполнение работ по распоряжению и в порядке текущей эксплуатации”.

В КРУ с оборудованием на выкатных тележках запрещается без снятия напряжения проникать в отсеки ячеек, не отделенные сплошными металлическими перегородками от шин или от непосредственно соединенного с КРУ оборудованием.

При работе в отсеке шкафов КРУ тележку с оборудованием необходимо выкатить, шторку отсека, в котором токоведущие части остались под напряжением, запереть на замок и вывесить плакаты: “Стой! Напряжение”. В отсеке вывесить плакат “Работать здесь”.

Для подготовки рабочего места при работах со снятием напряжения должны быть выполнены следующие технические мероприятия:

произведены необходимые переключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационной аппаратуры вывешены запрещающие плакаты;

проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, на которых должно быть наложено заземление, для защиты людей от поражения электрическим током;

вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты, ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части.

Ремонтный персонал, перед тем как войти в РУ, должен быть проинструктирован и проведен к месту работы лицом из оперативного персонала.

Электротехническому персоналу, имеющему группу по электробезопасности II-V включительно, предъявляются следующие требования:

лица, не достигшие восемнадцатилетнего возраста, не могут быть допущены к самостоятельным работам в электроустановках;

лица из электротехнического персонала не должны иметь увечий и болезней стойкой формы, мешающих производственной работе;

лица из электротехнического персонала должны, после соответствующей теоретической и практической подготовки, пройти проверку знаний и иметь удостоверение на допуск к работе в электроустановках.

Заземление токоведущих частей в электроустановках подстанций и в распределительных устройствах.

В электроустановках напряжением выше 1000 В заземляться должны токоведущие части всех фаз (полюсов) отключенного для работ участка со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, за исключением отключенных для работы сборных шин, на которые достаточно установить одно заземление.

Заземленные токоведущие части должны быть отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением, видимым разрывом.

Непосредственно на рабочем месте заземление на токоведущие части дополнительно должно быть установлено в тех случаях, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом).

В электроустановках, конструкция которых такова, что наложение заземления опасно или невозможно, при подготовке рабочего места должны быть приняты дополнительные меры безопасности, препятствующие ошибочной подаче напряжения на место работы:

приводы и отключенные аппараты запираются на замок;

ножи или верхние контакты рубильников, автоматов и т.п. ограждаются резиновыми колпаками или жесткими накладками из изоляционного материала.

При работах со снятием напряжения на сборных шинах РУ, щитов, сборок на эти шины (за исключением шин, выполненных изолированным проводом) накладывается заземление. Необходимость и возможность наложения заземления на присоединениях этих РУ, щитов, сборок и на оборудовании, получающих от них питание, определяет лицо, выдающее наряд, распоряжение.

При осмотре электроустановок разрешается открывать двери щитов, сборок, пультов управления и других устройств.

При осмотре электроустановок напряжением выше 1000 В не допускается входить в помещения, камеры, не оборудованные ограждениями (требования к установке ограждений приведены в Правилах устройства электроустановок) или барьерами, препятствующими приближению к токоведущим частям на расстояния менее указанных в таблице 1.1. ПОТ РМ-016-2001. Не допускается проникать за ограждения и барьеры электроустановок.

Не допускается выполнение какой-либо работы во время осмотра.

9.2 Порядок пользования средствами защиты

Персонал, обслуживающий электроустановки, должен быть снабжен всеми необходимыми средствами защиты, обеспечивающими безопасность его работы.

Средства защиты должны находиться в качестве инвентарных в распределительных устройствах, в цехах электростанций, на трансформаторных подстанциях и распределительных пунктах электросетей или входить в инвентарное имущество оперативно-выездных бригад, бригад централизованного ремонта, передвижных лабораторий и пр., а также выдаваться для индивидуального использования.

Инвентарные средства защиты распределяются между объектами, оперативно-выездными бригадами и пр., в соответствии с системой организации эксплуатации, местными условиями и нормами комплектования. Такое распределение с указанием мест хранения должно быть зафиксировано в списках, утвержденных главным инженером предприятия или начальником сетевого района.

Ответственность за своевременное обеспечение персонала и комплектование электроустановок испытанными средствами защиты в соответствии с нормами, организацию правильного хранения и создание необходимого резерва, своевременное производство периодических осмотров и испытаний, изъятие непригодных средств и за организацию учета средств защиты несут:

начальник цеха,

начальник службы подстанции,

начальник подстанции,

начальник участка сети,

мастер участка, в ведении которого находится электроустановки или рабочие места, а в целом по предприятию - технический руководитель предприятия.

Таблица 22

Нормы комплектования средствами защиты

Средство защиты	Количество
Распределительные устройства напряжением выше 1000 В электростанций подстанций станций
Изолирующая штанга (оперативная или универсальная)	2 шт. на каждое напряжение
Указатель напряжения	То же
Изолирующие клещи (при отсутствии универсальной штанги)	По 1 шт. на 10 и 35 кВ при наличии предохранителей на эти напряжения
Диэлектрические перчатки	Не менее 2 пар
Диэлектрические боты (для ОРУ)	1 пара
Переносные заземления	Не менее 2 на каждое напряжение
Временные ограждения (щиты)	Не менее 2 шт.
Переносные плакаты и знаки безопасности	По местным условиям
Шланговый противогаз	2 шт.
Защитные очки	2 пары
Распределительные устройства напряжением до 1000 В электростанций, районных подстанций и находящиеся в различных производственных помещениях
Изолирующая штанга (оперативная или универсальная)	По местным условиям
Указатель напряжения	2 шт.
Изолирующие клещи	1 шт.
Диэлектрические перчатки	2 пары
Диэлектрические галоши	2 пары
Изолирующая подставка или диэлектрический ковер	По местным условиям
Изолирующие накладки, временные ограждения, переносные плакаты и знаки безопасности	То же
Защитные очки	1 пара
Переносные заземления	По местным условиям
Трансформаторные подстанции и распределительные пункты распределительных электросетей 6-20 кВ (кроме КТП, КРУП и мачтовых подстанций)
Изолирующая штанга (оперативная или универсальная)	1 шт.
Изолирующие подставки или диэлектрический ковер	По местным условиям
Щиты и пульты управления электростанций и подстанций, помещения (рабочие места) дежурных электромонтеров
Указатель напряжения	1 шт. на каждое напряжение выше 1000 В и 2 шт. на напряжение до 1000 В
Изолирующие клещи на напряжение выше 1000 В (при отсутствии универсальной штанги)	По 1 шт. на 10 и 35 кВ при наличии предохранителей на эти напряжения
Изолирующие клещи на напряжение до 1000 В	1 шт.
Электроизмерительные клещи	По местным условиям
Диэлектрические перчатки	2 пары
Диэлектрические галоши	2 пары
Слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками	1 комплект

9.3 Опасные факторы при пожарах в электроустановках

При пожарах в электроустановках может наблюдаться воздействие на людей следующих опасных факторов: открытого огня и искр; повышенной температуры воздуха, оборудования и т. п., токсичных продуктов горения или термического разложения; дыма и как следствие - снижение видимости; пониженной концентрации кислорода; обрушение конструкции, элементов оборудования и зданий; взрыва; высокого напряжения.

При этом характерно одновременное воздействие на человека тепловых потоков и продуктов горения, что приводит, например, к более быстрому развитию токсичного эффекта и повышению чувствительности организма к воздействию токсичных продуктов горения или термического разложения веществ и материалов. Кроме того, отравление некоторыми токсикантами, например окислами азота, может способствовать дополнительному перегреванию организма человека. При пожарах в электроустановках образуются такие токсиканты, как окись СО и двуокись CO2 углерода, хлористый водород HCl, цианистый водород HCN, сероводород H2S, аммиак NH3, окислы азота NO2 и др., что создает опасность отравления людей. Физические нагрузки, переносимые человеком во время тушения пожара, усиливают действие указанных токсикантов, влияя на физиологические процессы в том же направлении, что и повышенная температура.

Воздух, который вдыхает человек, состоит в основном из смеси двух газов: азота (79%) и кислорода (21%), а выдыхаемый - из азота (79%), кислорода (17%) и двуокиси углерода (4%). Часть вдыхаемого кислорода остается в легких человека и идет на окисление углерода. При пожаре во вдыхаемом воздухе содержится окись углерода и поэтому даже при достаточном количестве кислорода у человека может возникнуть кислородная недостаточность. Считается, что снижение концентрации кислорода в воздухе до 14% становится опасным жизни человека.

Дым, выделяющийся при горении различных веществ и материалов (горючих жидкостей, изоляции проводов и кабелей и т. п.), лишает человека возможности ориентироваться, а достижение критической величины по плотности задымления помещения означает, что видимость на определенном расстоянии от человека, потеряна и он не способен самостоятельно эвакуироваться, т. е. пройти задымленный участок до эвакуационного выхода или безопасной зоны. В целом существует вероятность эвакуации при концентрации дыма, превышающей критическое значение, когда человек, продвигается в задымленной среде на ощупь, рано или поздно обнаруживает выход из помещения. Однако, как показали исследования поведения людей в случае пожара, 43% всех погибших при пожаре погибли именно из-за того, что не смогли покинуть помещение ввиду его сильной задымленности, т. е. не смогли преодолеть сильно задымленный участок. Даже в случае, когда люди хорошо знали планировку здания и расположение эвакуационных выходов из помещения, они решались преодолеть задымленную зону не более 15 м. Установлено также, что человек чувствует себя в опасности, если видимость менее 10м.

Тепло, выделяющееся при горении веществ и материалов, может вызвать ожоги кожи или тепловой удар, нарушающие нормальное тепловое состояние организма, что может привести к смертельному исходу. Температурные области, не соответствующие условиям теплового комфорта, можно разделить на три зоны. В первой температурной зоне (20 - 60°С) организм способен компенсировать неблагоприятное воздействие тепловой нагрузки, т. е. сохранять тепловой баланс за счет расширения кровеносных сосудов и потоотделения и поддерживать такое устойчивое состояние в течении нескольких часов. Во второй температурной зоне (60 - 120°С) воздействие тепловой нагрузки не компенсируется и тепловой баланс организма нарушается. Происходит интенсивное накопление организмом тепла. В третьей температурной зоне (выше 120°С) тепловые нагрузки настолько велики, что их воздействие вызывает болевые ощущения, если же оно продолжительно, то возникают ожоги. Зарубежными исследованиями установлено, что предельной для организма человека является температура окружающей среды, равная 149°С. При наличии влаги в воздухе такая температура приводит к мгновенному поражению дыхательных путей. Пределом переносимой тепловой нагрузки считают 130-134 кДж·кг1 (31-32 ккал·кг1). Реальную опасность для человека представляет лучистый тепловой поток, интенсивность которого более 550 Вт·м2. Ориентировочно можно считать, что среднеобъемная температура воздуха в помещении порядка 70°С представляет опасность для жизни человека, тем более, что следует принимать во внимание воздействие других опасных факторов (дыма, токсичных продуктов горения). Вышеперечисленное предопределяет необходимость принятия мер по предотвращению воздействия на людей опасных факторов пожара. Особенно это касается защиты органов дыхания людей, принимающих участие в тушении крупных или развившихся пожаров.

9.4 Производственная санитария

Здоровые и безопасные условия труда на производстве обеспечиваются правильной организацией труда.

Персонал, обслуживающий электроустановки и оборудование предприятий, работает в условиях возможного воздействия ряда неблагоприятных для здоровья факторов, обусловленных состоянием помещений и характером производства. Поэтому, для сохранения здоровья и работоспособности людей при проектировании и строительстве предприятия необходимо руководствоваться требованиями санитарных норм проектирования промышленных предприятий СН-245-71, утвержденных Госстроем СССР.

Согласно ГОСТ 12.0.002-80 производственной санитарией называется система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

К числу вредных производственных факторов относятся: неблагоприятные метеорологические условия, высокие уровни шума и вибрации, электромагнитные и ионизирующие излучения, производственные пыли, газы, пары, яды, вредные микроорганизмы, механические факторы, могущие привести к травмированию.

10. Организационно-экономическая часть

10.1 Определение капитальных вложений

Для определения стоимостных показателей реконструируемой подстанции составим спецификацию основного силового электрооборудования в табл. 23

Таблица 23

Спецификация основного оборудования

№ п/п	Наименование	Тип	Кол-во
Оборудование 110 кВ
1	Силовой трансформатор	ТРДН-80000/110	2
2	Разъединитель 110 кВ	РДЗ-1-110/1000У1	6
3	Выключатель 110 кВ	ВЭБ-110-40/1000 У1	2
4	Трансформатор напряжения 110 кВ	НАМИ-110 УХЛ1	2
5	ОПН 110	ОПН-110/88/10/500 У1	8
6	Проходной ввод	ГКПЛ-90-110/2000 О1	12
Оборудование 10 кВ
7	КРУ-10 кВ с линейным выключателем	К-104М с ВВЭ-М-10-20/630 У1	47
8	КРУ-10 кВ с секционным выключателем	К-104М с ВВЭ-М-10-20/1000 У1	4
9	КРУ с ТН	НАМИ-10У3	8
10	КРУ-10 кВ с вводным выключателем	К-104М с BВЭ-М-10-31,5/2000	8
11	Проходной изолятор	ИП-10/5000-42,5 УХЛ1	12
12	ОПН 10 кВ	ОПН-10/12-10 УХЛ1	12
13	Трансформатор тока	ТЛШ-10/3000-2	12

На основании данной спецификации составляем смету капитальных затрат (см. табл. 24), используя укрупненные показатели стоимости [1], а также информационные материалы и прайс-листы заводов-изготовителей, приведенные в Internet.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 24

Смета капитальных затрат

Суммарные капитальные затраты на оборудование КО=205673,3 тыс.руб.

Наименование оборудования	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы, тыс. руб.	Общая стоимость, тыс. руб.
			Оборудование	Монтаж	Строительные работы	Прочие затраты	Всего	Оборудование	Монтаж	Строительные работы	Прочие затраты	Всего
Оборудование 110 кВ
Трансформатор: ТРДН-80000/110	шт.	2	36414	4809,0	24047	3435	68705,0	72828	9618,0	48094,0	6870,0	137411,0
Разъединитель РДЗ-110	шт.	6	108,6	14,3	71	10,2	204,9	651,6	85,8	426,0	61,2	1229,4
Выключатель ВЭБ-110	шт.	2	3000	396,2	1981,0	283,0	5660,4	6000	792,4	3962,0	566,0	11320,8
Тр-р напряжения НАМИ-110	шт.	6	206	27,2	136,0	19,4	388,7	1236	163,2	816,0	116,4	2332,2
ОПН-110/88/10/500 У1	шт.	8	21,7	2,9	14,3	2,0	40,9	173,6	23,2	114,4	16,0	327,2
Проходной линейный ввод ГКПЛ-90-110/2000	шт.	12	150	5019,8	99,0	14,2	283,0	1800	237,6	1188,0	170,4	3396,0
Оборудование 10 кВ
КРУ с тр-ром напряжения НАМИТ-10-2 УХЛ2	шт.	8	110	14,5	72,7	10,4	207,6	880	116,0	581,6	83,2	1660,8
Тр-р тока ТЛШ-10/3000-2	шт.	12	2,6	0,4	1,7	0,3	5,0	31,56	4,8	13,8	3,0	60,0
ИП-10/5000-42,5 УХЛ1	шт.	12	7,2	0,2	4,8	0,7	13,6	86,4	12,0	57,0	8,4	163,2
ОПН-10/12-10 УХЛ1	шт.	12	1,6	55,5	1,0	0,2	2,9	18,5	2,4	12,0	1,8	34,8
Ячейка К-104М с ВВЭ-М-10-20/630	шт.	47	420	59,4	277,4	39,6	792,5	19740	2608,5	13037,8	1861,2	37247,5
Ячейка К-104М с ВВЭ-М-10-20/1000	шт.	4	450	62,0	297,2	42,5	849,0	1800	237,6	1188,8	170	3396,0
Ячейка К-104М с ВВЭ-М-10-31,5/2000	шт.	8	470	35	310,4	44,4	886,8	3760	496,0	2483,2	355,2	7094,4

Размещено на http://www.allbest.ru/

10.2 Списочная численность рабочих подстанции

Численность персонала, обслуживающего реконструируемую подстанцию, принимаем согласно нормам, указанным в [6].

Персонал, занимающийся оперативно-техническим обслуживанием

Чоп = 1,59·1,03=1,63 штатных единиц.

Персонал, занимающийся ремонтом оборудования

ремонт трансформаторов:

Чт=8,25·0,02·1,03·1,01=0,17 штатных единиц,

ремонт вакуумных выключателей:

Чвв=6,77·0,59·1,03·1,01=4,15 штатных единиц,

ремонт элегазовых выключателей:

Чэв=3,66·0,02·1,03·1,01=0,08 штатных единиц.

Списочная численность персонала

Чс= Чоп+Чт+Чвв+Чэв=1,63+0,17+4,15+0,08=6,03 штатных единиц.

Принимаем численность персонала равную 6 штатным единицам.

10.3 Расчёт фонда оплаты труда

Принимаем среднедневную тарифную ставку 600 рублей в день. Эта сумма соответствует среднедневной тарифной ставке персонала электрических сетей ОАО «Ленэнерго» «Пригородные электрические сети».

Годовая заработная плата по тарифу определяется умножением сменной тарифной ставки на количество рабочих дней.

Зт=600·251=150600 руб./год.

Основная заработная плата определяется как сумма зарплаты по тарифу плюс сумма доплаты премии. В филиале ОАО Ленэнерго «Пригородные электрические сети» средняя премия персонала составляет 60% от оклада.

Зосн..=1,6Зт .= 1,6150600=240960 руб./год.

Дополнительная заработная плата 12,5. Дополнительная заработная плата выплачивается за неотработанное время, предусмотренное трудовым законодательством: оплата очередных отпусков, учебных дней учащихся, льготных отпусков, дней выполнения гос. обязанностей.

Дзп=Зосн·0,125,

Дзп=240960 ·0,125=30120 руб./год.

Общая заработная плата:

Зобщ.=Зосн.+Дзп=240960 +30120=271080 руб./год.

Определение начислений ЕСН = 26,2%:

ОЕСН =Зобщ.·0,262=271080·0,262=71023 руб./год.

Общий фонд заработанной платы определяется как сумма общей заработной платы и начислений на ЕСН, умноженная на среднесписочное количество персонала.

Зф.=(Зобщ.+ОЕСН)·Чс=(271080+71023)·6= 2052618 руб./год.

10.4 Расчёт амортизационных отчислений

Согласно [1] норма амортизации для оборудования, принятого к установке, составляет 6 %.

Иа=Ко·а=205673,3 ·0,06=12340,4 тыс.руб./год.

10.5 Определение издержек на ремонт и обслуживание оборудования

Согласно [1] издержки на ремонт и обслуживание оборудования принимаются 5,9 % от суммы капитальных затрат.

Иро =0,059205673,3 =12134,7 тыс.руб./год.

10.6 Расчёт стоимости потерь энергии в трансформаторах

Потери электроэнергии в двух трансформаторах определяются по формуле, МВтч:

,

где--DPxx,--DPк.з - каталожные данные трансформаторов (табл. 2.1);

Т = 8760 ч/год - время включения трансформатора в год;

Tmax=5700 ч/год - продолжительность использования максимальной нагрузки [1];

tmax-------годовое время максимальных потерь.

Годовые потери в двух трансформаторах 80 МВ·А:

.

Цена электроэнергии на оптовом рынке в регионах Европейской части РФ составляет 674,2 рублей за МВт·ч. Стоимость потерь электроэнергии:

= ·Ц,

= ·Ц = 2026·674,2 = 1366 тыс.руб./год.

где Ц- тариф на электроэнергию на оптовом рынке.

10.7 Определение себестоимости трансформации электроэнергии

Годовые издержки на эксплуатацию подстанции:

И= Иа + Иро + ИЗП+ =

12134,7+12340,4+2052,6+1366,0 =27894 тыс. руб./год.

Годовая передача электроэнергии через подстанцию:

W= Рmax· Тmax= 72,25700 = 411654 МВтч/год

Себестоимость трансформации энергии

С== 0,07 руб./кВтч.

10.8 Итоговые технико-экономические показатели проекта

Таблица 25

Технико-экономические показатели проекта

	Показатель	Ед. измерения	Значение показателя
1	Установленная трансформаторная мощность	МВ·А	2х80
2	Капитальные вложения в реконструкцию подстанции	тыс. руб.	205673,3
3	Отчисления на амортизацию оборудования	тыс. руб./год	12340,4
4	Издержки на ремонт и обслуживание оборудования	тыс. руб./год	12134,7
5	Стоимость потерь энергии в трансформаторах	тыс. руб./год	4680,0
6	Фонд заработной платы обслуживающего персонала	тыс. руб./год	2052,6
7	Численность персонала	штатная единица	6,0
8	Себестоимость трансформации электроэнергии	руб./кВтч	0,07

Библиографический список

1. Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д.Л. Файбисовича. -М. : НЦ ЭНАС, 2005-320 с. ил.

2. Дмитренко, А.М. Рекомендации по применению и выбору уставок функции дифференциальной защиты трансформаторов терминала RET-670 / А.М. Дмитренко. Методическое пособие. АВВ, 2007.

3. Шабад, М.А. Расчёты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / М.А. Шабад. - 3-е изд., перераб. и доп.- Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.- 296 с. : ил.

4. Белова, С.В. Безопасность жизнедеятельности / С.В. Белова. - 3 изд. - М. : Высшая школа, 2001.

5. Костин, В.Н. Монтаж и эксплуатация оборудования систем электроснабжения / В.Н. Костин. Учебное пособие. - СПб. : СЗТУ, 2006.

6. Нормативы численности промышленно-производственного персонала электрических сетей[Текст] : Утверждённые РАО ЕЭС России 2005

7. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций / Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин: Учебник для техникумов. - М. : Энергоатомиздат , 1987.-696 с. : ил.

8. Правила устройства электроустановок. 6 - 7-е изд. М. :- Издательство НЦ ЭНАС, 2003.

9. Конюхова, Е.А. Электроснабжение объектов / Е.А. Конюхова. - М: Мастерство, 2002.

10. Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. -4изд. перераб. и доп. Энергоатомиздат, 1989. - 608с.: ил.

11. Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования [Текст] :РД 153-34.0-20.527-98 : утверждены Департаментом стратегии и научно-технической политики 23.03.98

Размещено на http://www.allbest.ru/

Приложение 1. Нагрузка ПС 96 в часы зимнего максимума (замер произведен 19.01.09)

Время, ч	Т-1	Т-2
	Н1 10кВ	Н2 10кВ	Сумма Н1+Н2 10 кВ	Нагрузка тр-ра	Н1 10кВ	Н2 10кВ	Сумма Н1+Н2	Нагрузка тр-ра	Нагрузка тр-ра при выводе одного из тр-ров
	А	МВ·А	А	МВ·А	А	МВ·А	%	А	МВ·А	А	МВ·А	А	МВ·А	%	%	МВ·А
1	1524	27,7	1068	19,4	2592	47,1	74,6	828	15,0	852	15,5	1680	30,5	48,3	122,9	77,6
2	1284	23,3	876	39,3	2160	62,6	62,1	666	12,1	708	12,9	1374	25,0	39,5	101,7	64,2
3	1140	20,7	780	34,9	1920	55,6	55,2	594	10,8	618	11,2	1212	22,0	34,8	90,1	56,9
4	1044	19,0	732	32,2	1776	51,2	51,1	540	9,9	588	10,7	1128	20,5	32,5	83,5	52,7
5	996	18,1	708	30,9	1704	49,0	49,1	504	9,2	428	7,8	932	16,9	26,8	75,8	47,9
6	996	18,1	708	30,9	1704	49,0	49,1	498	9,0	516	9,4	1014	18,4	29,2	78,2	49,4
7	1050	19,1	762	32,9	1812	52,0	52,1	588	10,7	594	10,8	1182	21,5	34,0	86,1	54,4
8	1242	22,5	930	39,5	2172	62,0	62,5	738	13,4	690	12,5	1428	25,9	41,1	103,6	65,4
9	1428	25,9	1026	44,6	2454	70,1	70,6	690	12,5	804	14,6	1494	27,1	43,0	113,6	71,7
10	1428	25,9	1044	44,9	2472	70,1	71,1	828	15,0	834	15,1	1662	30,2	47,8	118,9	75,0
11	1530	27,8	996	45,9	2526	73,7	72,7	852	15,5	900	16,3	1752	31,8	50,4	123,1	77,7
12	1626	29,5	1020	48,0	2646	77,6	76,1	724	13,2	930	16,9	1654	30,0	47,6	123,7	78,1
13	1650	29,9	1092	49,8	2742	79,8	78,9	900	16,3	954	17,3	1854	33,7	53,4	132,2	83,5
14	1650	29,9	1092	49,8	2742	79,8	78,9	906	16,5	954	17,3	1860	33,7	53,5	132,4	83,6
15	1716	31,1	1098	51,1	2814	82,3	80,9	924	16,8	978	17,8	1902	34,5	54,7	135,7	85,7
16	1746	31,7	1092	51,5	2838	83.3	81,6	948	17,2	996	18,1	1944	35,3	55,9	137,6	86,9
17	1794	32,6	1176	54,0	2970	86,6	85,4	1026	18,6	1020	18,5	2046	37,2	58,8	144,3	91,1
18	1908	34,7	1248	57,3	3156	92,0	90,8	1020	18,5	1116	20,3	2136	38,8	61,5	152,2	96,1
19	2052	37,2	1332	61,5	3384	98,7	97,4	1260	22,9	1188	21,6	2448	44,5	70,4	167,8	105,9
20	2154	39,1	1428	65,1	3582	104,2	103,1	1236	22,5	1242	22,6	2478	45,0	71,3	174,3	110,0
21	2154	39,1	1434	65,1	3588	104,3	103,2	1170	21,3	1248	22.7	2418	43,9	69,6	172,8	109,0
22	2148	39,0	1434	65,1	3582	104,1	103,1	1140	20,7	1236	22,5	2376	43,2	68,4	171,4	108,2
23	1962	35,6	1332	59,8	3294	95,5	94,8	1116	20,3	1116	20,3	2232	40,5	64,2	158,9	100,4
24	1818	33,0	1266	56,0	3084	89,0	88,7	1044	18,9	996	18,1	2040	37,1	58,7	147,4	93,1

Размещено на Allbest.ru