Безопасность эксплуатации оборудования блока генератор-трансформатор мощностью 250 мВт (стр. 2 из 3)
- электрические (осуществляют разрыв цепи специальными контактами, которые устанавливают на дверях ограждений, крышках и дверцах кожухов);
- механические (применяются в электрических аппаратах – рубильниках, пускателях, автоматических выключателях и т.д.).
В рассматриваемом блоке генератор-трансформтор предусмотрены механические блокировки безопасности на блочных разъединителях QS1 и QS2 для избежания ошибочных включений заземляющих ножей при замкнутых разъединителях.
2.4 Методы ориентации
Методы ориентации позволяют ориентироваться персоналу при выполнении работ и предостерегают от ошибочных действий. Методами ориентации служат:
1. Маркировка частей электрооборудования, служит для распознавания принадлежности и назначения оборудования. Выполняется с помощью условных обозначений (буквенных, цифровых).
2. Предупредительные сигналы, подписи, таблички.
3. Знаки безопасности, наносятся на корпуса оборудования, на входах и опорах. Фон желтый (или фон интерьера), стрелка черная или красная.
4. Соответствующее расположение и раскраска токоведущих частей.
При переменном токе:
- фаза «А» располагается верхней левой (желтый цвет);
- фаза «В» - средняя (зеленый цвет);
- фаза «С» - нижняя правая (красный цвет).
- нулевые шины: при изолированной нейтрали - голубые; при заземленной - продольные полосы желтого и зеленого цвета.
3. ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ
При аварийном режиме работы блока генератор-трансформатор безопасность его эксплуатации обеспечивается защитным заземлением. Конструктивно, защитное заземление представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Исходные данные для расчета:
1) Напряжение установки 20кВ
2) Ток однофазного замыкания на землю IЗ = 9,92кА
3) Расчетное удельное сопротивление верхнего и нижнего слоев земли
r1=100 Ом×м, r2 = 70 Ом×м, соответственно, толщина верхнего слоя грунта h = 2м.
Заземлитель предполагается изготовить из горизонтальных полосовых электродов сечением 4х40 мм и вертикальных стержневых электродов длиной l = 5м,
5м l 20м l = 5м Условие выполняется диаметром d =12 мм; глубина заложения электродов в землю Н = 0,6 м.(ПУЭ, п.1.7.51.).
Изобразим план (а) и горизонтальный разрез (б) заземления (Рис. 5.2.). По контуру заземления по его ширине проложены 8 и по длине 5 горизонтальных полос.
1. Определяем суммарную длину горизонтального заземлителя:
L = 7×90 + 10×60 = 1230 м, где 7 полос по 90 м и 10 полос по 60 м.
Принимаем среднее расстояние между горизонтальными и вертикальными электродами аср = 2×5 = 10 м.
0,5 аСР / l 40 аСР / l = 10 / 5 = 2 Условие выполняется
Вертикальные стержневые электроды расположены по контуру площади заземления. Количество электродов n =30. Площадь заземляющего контура: S = 90×60 = 5400м2
S = 40010000м2 S = 5400м2
Условие выполняется
Для расчета применяем метод наведенных потенциалов, который учитывает двухслойную структуру грунта.
Так как m = r1/r2 = 100/70 = 1,429 < 2, то обобщенный параметр Т:
0,5 Т1 40 T1 = 8,369
Условие выполняется
Проверим справедливость примененного метода расчета заземления. Метод справедлив при следующих ограничениях:
0,5 Т1 40 T1 = 8,369
5м l 20м l = 5м
0,5 аСР / l 40 аСР / l = 10 / 5 = 2
L /
= 440 L / = 16,738h = 15м h = 2м
H = 0,4м H = 0,6м
S = 40010000м2 S = 5400м2
Метод выбран верно.
2. Определяем значения промежуточных обобщенных параметров из табл.8.4 [2];
СВ = 0,52; ЕВ = 0,239 + 0,0693×h = 0,239 + 0,0693×2 = 0,3776
Сb = 0,149; Еb = 0,338 + 0,0425×h = 0,338 + 0,0425×2 = 0,423
3. Определяем значения параметров В и b:
В = СВ×(r1 / r2)ЕВ = 0,52×(100 / 70)0,3776 = 0,595
b = Сb×(r1 / r2)Еb = 0,149×(100 / 70)0,423 = 0,171
7. Сопротивление заземления:
Сравниваем полученные значения сопротивления с допустимыми:
RЗ = 0,394 Ом < RДОП = 0,5 Ом. Условие выполняется
Сопротивление заземления меньше нормы.
Произведем проверку заземления:
Определяем напряжение на заземлителе при стекании по нему тока замыкания на землю:
UЗ = IЗ×RЗ = 9920×0,394 = 3908,48 В < 10000 В
Условие выполняется
Определяем напряжение прикосновения:
UПР = IЗ×RЗ×a1 = 9920×0,394×0,03 = 117,25 В
где: a1-коэффициент напряжения прикосновения:
a1= МТ1-m = 0,526×(8,369)-1,429 = 0,03
Параметр М = f(m) определяем из таблицы 10.8 [2]: m = 1,429, М = 0,526.
Сравниваем Uпр = 117,25 В < Uпр.доп = 400 В для времени t = 0,2с.
Условие выполняется
Проверяем термическую стойкость заземлителя:
 |
где: r1=100 Ом м – удельное сопротивление верхнего слоя грунта;
t = 0,1 с – длительность замыкания во время срабатывания защиты, которое складывается из собственного времени отключения выключателя 0,09 с, [2], и времени действия максимальной токовой защиты 0,01 с, [2].
Суммарная поверхностная площадь S заземления складывается из поверхности вертикальных стержней и поверхности горизонтальных полос:
где: l = 5 м – длина вертикальных электродов;
d = 0,012 м – диаметр вертикальных электродов;
nв = число вертикальных электродов;
рг = 88×10-3 м – периметр поперечного сечения (4х40), мм2, горизонтальной полосы;
L = 1230 м – суммарная длина горизонтальных полос.
 |
т.е., условия термостойкости выполняются.
 |
Проверяем термическую стойкость заземляющих проводников:
где: a = 21 – постоянный множитель;
= 400 0С – допустимая температура кратковременного нагрева стали;
Iз = 9920 А – ток замыкания на землю.
Sсеч = 4х×40 = 160 мм2 - площадь поперечного сечения горизонтальной полосы.
 |
Таким образом:
Условие выполняется, заземление пригодно к эксплуатации.
4. ЭЛЕКТРОЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА
Согласно ГОСТ 12.1.009-76 электрозащитными средствами называются переносные и перевозные изделия, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от поражения электрическим током, от воздействия дуги и электромагнитного поля.
На блоке генератор-трансформатор имеются следующие электрозащитные средства:
| № п/п | Средства защиты | Электрооборудование напряжением | Тип | Кол-во |
| 1. 2. 3. 4. 6. 7. 8. 9. 10. 11. | Изолирующая штанга Изолируещая штанга Оперативная штанга Изолирующие клещи Измерительная штанга Указатель напряжения УВН Диэлектрические перчатки Диэлектрические боты Защитные очки Защитные каски(каждому рабочему) Переносные заземления | 35 330 35 35 330 до 35 | ШИ-35У4 ШИ-35У4 ШО-35 У4 ШИУ-330 УВН-10У4 | 1 шт. 1 шт. 2 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 2 пары 2 пары 2 шт. по 1шт. 2 шт. |
В помещении блочного щита управления для хранения электрозащитных средств отводится место вблизи входа, которое оборудуется стеллажами, полками, шкафами и приспособлениями для хранения штанг, переносных заземлений, плакатов, переносных ограждений и др.
5. Пожарная безопасность
Для охлаждения обмоток турбогенератора используется водород, который является взрывоопасным веществом. Так как турбогенератор расположен в помещении, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси газа с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей, то согласно ПУЭ помещение турбогенератора относится к классу В-Iа по взрывоопасности - (зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов, независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения, или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей).
По классу возникновения пожаров электроустановка относится к классу Е - (пожары связаны с горением электроустановок).
Для охлаждения обмоток трансформатора используется трансформаторное масло. Трансформатор расположен вне помещения машзала, поэтому зона вокруг трансформатора относится к пожароопасной зоне класса П-III и категории В.
В электроустановках причины пожаров и взрывов могут быть электрического и неэлектрического характера.
Причинами электрического характера являются:
· искрение в электрических аппаратах и машинах;
· токи коротких замыканий и токовые перегрузки проводников, вызывающие их перегрев до высоких температур, что может привести к воспламенению их изоляции;
· неудовлетворительные контакты в местах соединения проводов, когда вследствие большого переходного сопротивления при протекании электрического тока выделяется значительное количество тепла и резко повышается температура контактов (местный нагрев).