Расчет релейной защиты силового трансформатора

Задание на преддипломную практику


. Индивидуальное задание из общей и специальной части дипломного проекта:


№Объект изучения, наименование и объем работыСрок выполненияФорма подачи результатов1Релейные защиты силовых трансформаторов, используемые устройства для их монтажа и их модификации. 28. 01. 11Отчет о преддипломной практике2Расчет релейной защиты силового трансформатора06. 02. 11Отчет о преддипломной практике

Руководитель проекта: кандидат технических наук, доцент

. Индивидуальное задание из экономической части дипломного проекта:


№Объект изучения, наименование и объем работыСрок выполненияФорма подачи результатов1Нарахування амортизації в сучасних умовах25. 01. 11Отчет о преддипломной практике2Політика ресурсозбереження на підприємстві22. 02. 07Отчет о преддипломной практике

Консультант по экономической части: ______________ Маценко Е.И.

. Индивидуальное задание по охране труда и безопасности жизнедеятельности:


№Объект изучения, наименование и объем работыСрок выполненияФорма подачи результатов1Анализ потенциальных вредных и опасных факторов которые действуют на персонал и защита от них. 03. 02. 11Отчет о преддипломной практике

Консультант по охране труда и

безопасности жизнедеятельности: _____________Соляник В.А.

Задание получил: студент-практикант ______________


Содержание


Задание на преддипломную практику

Реферат

Вступление

1. Технологический процесс передачи и распределения электрической энергии

2. Типовая характеристика, структура и функции районного подразделения электрических сетей ОАО «Сумыоблэнерго»

3. Обоснование необходимости надежности электроснабжения потребителей

4. Характеристика приемников электрической энергии

5. Назначение трансформаторных подстанций

5.1 Типовая схема нормального режима подстанции 35/10кВ

5.2 Оборудование 35 кВ

5.3 Силовые трансформаторы 35/10 кВ

5.4 Оборудование 10кВ подстанции 35/10 кВ

5.5 Источники оперативного тока

5.6 Учет и контроль потерь электрической энергии

5.7 Конструктивное исполнение заземления электроустановок и заземляющей сети. Характеристика грунта

5.8 Освещение и сеть освещения. Нормы освещенности рабочих мест и производственных помещений

6. Расчет релейной защиты силового трансформатора

6.2 Расчет продольной дифференциальной токовой защиты

6.3 Выбор уставок реле ДЗТ

6.4 Расчет максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению

7. Технико-экономическое обоснование замены масляных выключателей 6-10 кВ на вакуумные

8. Вредные и опасные факторы воздействующие на работника в электроэнергетике


Реферат


Отчет о преддипломной практике содержит _____ стр., 2 рис., 6 табл., 16 источников литературы.

Объект исследования: электрические сети и электрическое оборудование ОАО «Сумыоблэнерго».

Графические материалы: Однолинейная типовая электрическая схема ПС 35/10 кВ; однолинейная электрическая схема собственных нужд ПС 35/10 кВ.

Основное содержание работы: описание работы электрических сетей и оборудования ОАО «Сумыоблэнерго», оценка эффективности работы электрических сетей, данные для расчетов силового оборудования, перспективы развития и модернизации силового оборудования и распределительных сетей для улучшения качества электроэнергии и надежности ее снабжения.

Ключевые слова: распределительное устройство (РУ), распределительное устройство собственных нужд (РУСН), аккумуляторная батарея (АБ), главный щит управления (ГЩУ), потери мощности, потери напряжения, выключатель, трансформатор тока, трансформатор напряжения, турбогенератор (ТГ), Сумская ТЭЦ (Сум. ТЭЦ)


Вступление


Электроэнергетика - отрасль энергетики, включающая в себя производство, передачу и сбыт электроэнергии. Электроэнергетика является наиболее важной отраслью энергетики, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией других видов, как относительная лёгкость передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии (механическую, тепловую, химическую, световую и др.). Отличительной чертой электрической энергии является практическая одновременность её генерирования и потребления, так как электрический ток распространяется по сетям со скоростью, близкой к скорости света.

В условиях бурного развития электроники и новейших технологий требующих непосредственного использования электроэнергии, использование её для систем контроля и управления технологическими процессами, средств обработки информации, развития систем телекоммуникаций неизбежен рост потребления электроэнергии, не только имеющимися в настоящее время крупными промышленными центрами и предприятиями практически любых отраслей, но и прогнозируемыми и организующими мелкими фирмами, организациями, а также бытовыми потребителями. Исходя из вышесказанного, актуально остаётся проблема проектирования схем электроснабжения небольших районов и потребителей с относительно малыми нагрузками.


1. Технологический процесс передачи и распределения электрической энергии


Все технологические процессы любого производства связаны с потреблением энергии. На их выполнение расходуется подавляющая часть энергетических ресурсов.

Важнейшую роль играет электрическая энергия - самый универсальный вид энергии, являющейся основным источником получения механической энергии.

Преобразование энергии различных видов в электрическую происходит на электростанциях.

Электростанциями называются предприятия или установки, предназначенные для производства электроэнергии. Топливом для электрических станций служат природные богатства - уголь, торф, вода, ветер, солнце, атомная энергия и др.

В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции могут быть разделены на следующие основные типы: тепловые, атомные, гидроэлектростанции, гидроаккумулирующие, газотурбинные, а также маломощные электрические станции местного значения - ветряные, солнечные, геотермальные, морских приливов и отливов, дизельные и др.

Основная часть электроэнергии (до 80 %) вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС). Процесс получения электрической энергии на ТЭС заключается в последовательном преобразовании энергии сжигаемого топлива в тепловую энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединённую с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат каменный уголь, торф, горючие сланцы, естественный газ, нефть, мазут, древесные отходы. При экономичной работе ТЭС, т.е. при одновременном отпуске потребителем оптимальных количеств электроэнергии и теплоты, их КПД достигает более 70 %. В период, когда полностью прекращается потребление теплоты (например, в неотопительный сезон), КПД станции снижается.

Атомные электростанции (АЭС) отличаются от обычной паротурбинной станции тем, что на АЭС в качестве источника энергии используется процесс деления ядер урана, плутония, тория и др. В результате расщепления этих материалов в специальных устройствах - реакторах, выделяется огромное количество тепловой энергии. По сравнению с ТЭС атомные электростанции расходуют незначительное количество горючего. Такие станции можно сооружать в любом месте, т.к. они не связаны с местом расположения естественных запасов топлива. Кроме того, окружающая среда не загрязняется дымом, золой, пылью и сернистым газом.

На гидроэлектростанциях (ГЭС) водная энергия преобразуется в электрическую при помощи гидравлических турбин и соединённых с ними генераторов. Различают ГЭС плотинного и деривационного типов. Плотинные ГЭС применяют на равнинных реках с небольшими напорами, деривационные (с обходными каналами) - на горных реках с большими уклонами и при небольшом расходе воды. Следует отметить, что работа ГЭС зависит от уровня воды, определяемого природными условиями. Достоинствами ГЭС являются их высокий КПД и низкая себестоимость выработанной электроэнергии. Однако следует учитывать большую стоимость капитальных затрат при сооружении ГЭС и значительные сроки их сооружения, что определяет большой срок их окупаемости.

Особенностью работы электростанций является то, что они должны вырабатывать столько энергии, сколько её требуется в данный момент для покрытия нагрузки потребителей, собственных нужд станций и потерь в сетях. Поэтому оборудование станций должно быть всегда готово к периодическому изменению нагрузки потребителей в течении дня или года.

Большинство электростанций объединены в энергетические системы, к каждой из которых предъявляются следующие требования:

релейная защита силовой трансформатор

·Соответствие мощности генераторов и трансформаторов максимальной мощности потребителей электроэнергии.


·Достаточная пропускная способность линий электропередач (ЛЭП).


·Обеспечение бесперебойного электроснабжения при высоком качестве энергии.


·Экономичность, безопасность и удобство в эксплуатации.


Для обеспечения указанных требований энергосистемы оборудуют специальными диспетчерскими пунктами, оснащёнными средствами контроля, управления, связи и специальными схемами расположения электростанций, линий передач и понижающих подстанций. Диспетчерский пункт получает необходимые данные и сведения о состояниях технологического процесса на электростанциях (расходе воды и топлива, параметрах пара, скорости вращения турбин и т.д.); о работе системы - какие элементы системы (линии, трансформаторы, генераторы, нагрузки, котлы, паропроводы) в данный момент отключены, какие находятся в работе, в резерве и т.д.; об электрических параметрах режима (напряжениях, токах, активных и реактивных мощностях, частоте и т.д.).

Работа электростанций в системе даёт возможность за счёт большого количества параллельно работающих генераторов повысить надёжность электроснабжения потребителей, полностью загрузить наиболее экономические агрегаты электростанций, снизить стоимость выработки электроэнергии. Кроме того, в энергосистеме снижается установленная мощность резервного оборудования; обеспечивается более высокое качество электроэнергии, отпускаемой потребителям; увеличивается единичная мощность агрегатов, которые могут быть установлены в системе.

В Украине, как и во многих других странах, для производства и распределения электроэнергии применяется трёхфазный переменный ток частотой 50Гц (в США и ряде других стран 60Гц). Сети и установки трёхфазного тока более экономичны по сравнению с установками однофазного переменного тока, а также дают возможность широко использовать в качестве электропривода наиболее надёжные, простые и дешевые асинхронные электродвигатели.

Наряду с трёхфазным током в некоторых отраслях промышленности применяют постоянный ток, который получают выпрямлением переменного тока (электролиз в химической промышленности и цветной металлургии, электрифицированный транспорт и др.).

Электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, необходимо передать в места её потребления, прежде всего в крупные промышленные центры страны, которые удалены от мощных электростанций на многие сотни километров.

Передача больших количеств электрической энергии на значительные расстояния возложена и экономически целесообразно только по линиям передач высокого напряжения.

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) состоят из проводов, расположенных на открытом воздухе и прикрепленных с помощью изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.д.). На ВЛ применяется неизолированные провода, т.е. без изолирующих покровов. Наиболее распространены на ВЛ провода алюминиевые, сталеалюминевые, а также сплавов алюминия - АН, АЖ. Медные провода в настоящие время не используются на ВЛ без специальных технико-экономических обоснований. Обычно не рекомендуется применять на ВЛ стальные провода.

Кабельные линии электропередачи (КЛ) состоят из одного или нескольких параллельных кабелей с соединенными стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а также с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла (для маслонаполненных линий). Кабельные линии применяются в городах, населенных пунктах и на промышленных предприятиях в электрических сетях напряжением до 1 кВ и от 3 до 35 кВ. Кабели также применяют ограничено в электрических сетях 110 и 220 кВ (высокая стоимость сооружения и сложность эксплуатации не позволяют им конкурировать с воздушными линиями электропередач).

Но электроэнергию недостаточно передать. Её необходимо распределить среди множества разнообразных потребителей - промышленных предприятий, транспорта, жилых зданий и т.д. Передачу электроэнергии на большие расстояния осуществляют при высоком напряжении (до 500кВт и более), чем обеспечиваются минимальные электрические потери в линиях электропередачи и получается большая экономия материалов за счёт сокращения сечений проводов. Поэтому в процессе передачи и распределения электрической энергии приходится повышать и понижать напряжение. Этот процесс выполняется посредством электромагнитных устройств, называемых трансформаторами.

Повышение напряжения осуществляется при помощи повышающих трансформаторов на электростанциях, а понижение - при помощи понижающих трансформаторов на подстанциях у потребителей.

Трансформаторная подстанция - это электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии.

Подстанции могут быть закрытыми или открытыми в зависимости от расположения её основного оборудования. Если оборудование находится в здании, то подстанция считается закрытой; если на открытом воздухе, то - открытой.

Оборудование подстанций может быть смонтировано из отдельных элементов устройств или из блоков, поставляемых в собранном для установки виде. Подстанции блочной конструкции называются комплектными.

В оборудование подстанций входят аппараты, осуществляющие коммутацию и защиту электрических цепей.

Основной элемент подстанций - силовой трансформатор. Конструктивно силовые трансформаторы выполняются так, чтобы максимально отвести тепло, выделяемое ими при работе от обмоток и сердечника в окружающую среду. Для этого, например, сердечник с обмотками погружают в бак с маслом, делают поверхность бака ребристой, с трубчатыми радиаторами.

Комплектные трансформаторные подстанции, устанавливаемые непосредственно в производственных помещениях мощностью до 1000 кВА, могут оснащаться сухими трансформаторами.

Для увеличения коэффициента мощности электроустановки на подстанциях устанавливают статические конденсаторы, компенсирующие реактивную мощность нагрузки.

Автоматическая система контроля и управления аппаратами подстанции следит за процессами, происходящими в нагрузке, в сетях электроснабжения. Она выполняет функции защиты трансформатора и сетей, отключает при посредстве выключателя защищаемые участки при аварийных режимах, осуществляет повторное включение, автоматическое включение резерва.

Промежуточным звеном для передачи электроэнергии от трансформаторных подстанций к приёмникам электроэнергии являются электрические сети

Трансформаторные подстанции промышленных предприятий подключаются к питающей сети различными способами в зависимости от требований надёжности бесперебойного электроснабжения потребителей.

Типовыми схемами, осуществляющими бесперебойное электроснабжение, являются радиальная, магистральная или кольцевая.

В радиальных схемах от распределительного щита трансформаторной подстанции отходят линии, питающие крупные электроприёмники: двигатели, групповые распределительные пункты, к которым присоединены более мелкие приёмники. Радиальные схемы применяются в компрессорных, насосных станциях, цехах взрыво- и пожароопасных, пыльных производств. Они обеспечивают высокую надёжность электроснабжения, позволяют широко использовать автоматическую аппаратуру управления и защиты, но требуют больших затрат на сооружение распределительных щитов, прокладку кабеля и проводов.

Магистральные схемы применяются при равномерном распределении нагрузки по площади цеха, когда не требуется сооружать распределительный щит на подстанции, что удешевляет объект; можно использовать сборные шинопроводы, что ускоряет монтаж. При этом перемещение технологического оборудования не требует переделки сети. Недостатком магистральной схемы является низкая надёжность электроснабжения, так как при повреждении магистрали отключаются все электроприёмники, присоединённые к ней. Однако установка перемычек между магистралями и применение защиты существенно повышает надёжность электроснабжения при минимальных затратах на резервирование.

От подстанций ток пониженного напряжения промышленной частоты распределяется по цехам с помощью кабелей, проводов, шинопроводов от цехового распределительного устройства до устройств электроприводов отдельных машин.

Электроснабжение предприятий подразделяется на внешнее и внутреннее. Внешнее электроснабжение - это система сетей и подстанций от источника электропитания (энергосистемы или электростанции) до трансформаторной подстанции предприятия. Передача энергии в этом случае осуществляется по кабельным или воздушным линиям номинальным напряжением 6, 10, 20, 35, 110 и 220 кВ. К внутреннему электроснабжению относится система распределения энергии внутри цехов предприятия и на его территории.

К силовой нагрузке (электродвигатели, электропечи) подводится напряжение 380 или 660 В, к осветительной - 220 В. Двигатели мощностью 200 кВт и более в целях снижения потерь целесообразно подключать на напряжение 6 или 10 кВ.

Наиболее распространённым на промышленных предприятиях является напряжение 380 В. Широко внедряется напряжение 660 В, что позволяет снизить потери энергии и расход цветных металлов в сетях низшего напряжения, увеличить радиус действия цеховых подстанций и мощность каждого трансформатора до 2500 кВА. В ряде случаев при напряжении 660 В экономически оправданным является применение асинхронных двигателей мощностью до 630 кВт.

Распределение электроэнергии производится с помощью электропроводок - совокупности проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими и защитными конструкциями.

Внутренняя проводка - это электропроводка, проложенная внутри здания; наружная - вне его, по наружным стенам здания, под навесами, на опорах. В зависимости от способа прокладки, внутренняя проводка может быть открытой, если она проложена по поверхности стен, потолков и т.д., и скрытой, если она проложена в конструктивных элементах зданий.

Проводка может быть проложена изолированным проводом или небронированным кабелем сечением до 16 кв. мм. В местах возможного механического воздействия электропроводку заключают в стальные трубы, герметизируют, если среда помещения взрывоопасная, агрессивная. На станках, полиграфических машинах проводка выполняется в трубах, в металлических рукавах проводом с полихлорвиниловой изоляцией, не разрушающейся от воздействия на неё машинными маслами. Большое количество проводов системы управления электропроводом машины укладывается в лотках. Для передачи электроэнергии в цехах с большим количеством производственных машин применяются шинопроводы.

Для передачи и распределения электроэнергии широко применяются силовые кабели в резиновой, свинцовой оболочке; небронированные и бронированные. Кабели могут укладываться в кабельные каналы, укрепляться на стенах, в земляных траншеях, заделываться в стены.

2. Типовая характеристика, структура и функции районного подразделения электрических сетей ОАО «Сумыоблэнерго»


Сумской административный район расположен в восточной части Сумской области. Он граничит с Белопольским, Лебединским, Тростянецким и Краснопольским районами, а в северной части - с Россией. Территория района составляет 1,8 тысяч квадратных километров.

Основная область производства в районе - сельское хозяйство. В районе в основном развитая перерабатывающая промышленность.

По территории района проходит государственная линия электропередачи напряжением 750 кВ «Курская АЭС - Североукраинская», а также линии электропередач напряжением 330кВ «Курская АЭС - Сумы Северная», «Сумы Северная - Североукраинская», «Сумы - Конотоп", «Сумы - Харьковская ТЕЦ-5".

Персоналом Сумского РЭС обслуживается 187 километров линий электропередач напряжением 110кВ, 428 километров линий электропередач напряжением 35 кВ, 17 подстанций 35/10 кВ, 1010 километров линий электропередач напряжением 10кВ, 921 километр линий электропередач напряжением 0,4 кВ и 537 трансформаторных пунктов 10/0,4 кВ.

Целью деятельности РЭС является:

·Получение, передача и удовлетворение потребности в электрической энергии потребителя;


·Обеспечение эффективной роботы РЭС согласно с законодательством, правил эксплуатации и технического обслуживания энергетического оборудования; рациональное использование оборудования и механизмов при эксплуатации и ремонте энергооборудования и сетей;


·Разработка и осуществление мероприятий гражданской защиты для обеспечения основной деятельности в условиях экстренных ситуаций в мирное и военное время.


Предметом деятельности РЭС является:

·Осуществление предпринимательской деятельности по передаче электроэнергии локальными электросетями;


·Эксплуатация энергетических установок, сооружений, оборудования соответственно с нормативно-техническими документами (правила технической эксплуатации, правила техники безопасности, правила пожарной безопасности);


·Выполнение ремонтно-наладочных работ по обслуживанию энергетического оборудования, распределительных устройств и электрических сетей, изготовление запасных деталей, выполнение ремонтно-строительных робот на производственных и социально-бытовых объектах;


·Выполнение работ по строительству сетей электропередач, монтаж электрооборудования и электромонтажных работ согласно лицензии;


·Повышение технического уровня производства, исполнение реконструкции и модернизации, капитальное строительство новых энергетических объектов промышленного и социально-промышленного назначения;


·Внедрение новой техники и технологий, выполнение робот с экологической защиты природной среды;


·Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта;


·Удержание спортивных сооружений;


·Предоставление платных услуг населению и другим организациям по ценам, соответственно с установленными калькуляциями ОАО, реализация выпущенной продукции и материальных ценностей после демонтажа линий и оборудования по договорной цене;


·Предоставление услуг автотранспорта на перевоз грузов и людей, при наличии копии лицензии на выполнение платных услуг, теми автомобилями, на которые открыты лицензионные карты;


·Выполнение консультационной и посреднической деятельности, экспертизы, информационных услуг;


·Осуществление торгово-покупочной деятельности, коммерческого посредничества и бартерных операций;


·Организация коммерческих, информационных и компьютерных линий;


·Осуществление подготовки и повышения квалификации кадров;


·Обеспечение необходимой социальной защиты работников РЭС, улучшение условий труда, организация робот по вопросам охраны труда в процессе производственно-хозяйственной деятельности;


·РЭС имеет право заниматься другими видами деятельности с целью получения прибыли, которые не запрещены действующим законодательством Украины, если они помогают достигать главной цели, и не выходят за рамки видов деятельности, что указаны Статутом ОАО и Положения про РЭС


Соответственно к основным задачам, руководясь должностными и производственными инструкциями, руководящими указаниями по организации работы с персоналом, другими организационно распорядительными документами ОАО, Сумской РЭС выполняет следующие функции:

·Эксплуатация, ремонт и реконструкция всего сетевого хозяйства в закрепленной зоне обслуживания.


·Оперативно-диспетчерское управление электрическими сетями в пределах РЭС.


·Разработка годовых и ежемесячных планов по эксплуатации и ремонтном обслуживанию электросетей и меры повышения надежности электроснабжения потребителей в кошторных ценах; качественный состав ежемесячных фактических и прогнозных балансов принятой и отданной электроэнергии по району и предоставление соответственной информации в отдел сбыта и службу ТПЭ ОАО в установленные сроки по утвержденной форме.


·Участие в разработке и выполнении мероприятий относительно усовершенствования существующих схем электроснабжения и их перспективного развития.


·Выдача технических условий на подключение новых объектов района мощностью до 10 кВ включительно, с предъявлением копий в отдел проектирования и технических условий и энергосбыт.


·Подготовка информации для выполнения проектов технических условий на подключение новых потребителей мощностью свыше 10 кВ к электросетям 10-0,4 кВ. Рассмотрение и согласование проектной документации, соответственно к выданным техническим условиям, на присоединение потребителей к электросетям 10-0,4 кВ.


·Участие в согласовании проектов новых трас коммуникаций и выполнение работ в зоне расположения электроустановок.


·Контроль объемов, качества и сроков выполнения строительно - монтажных работ, участие в приеме в эксплуатацию новых объектов, электросетей соответственно действующего законодательства;


·Учет и анализ аварий, отказов и других нарушений режима работы электрических сетей, разработка вместе с соответствующими службами ОАО, мер относительно предупреждения аварий и отказов в электросетях РЭС и их выполнение в указанные сроки.


·Выполнение мер, предусмотренных противоаварийными и эксплуатационными циркулярами, другими директивными материалами.


·Участие в разработке планов и внедрение мер относительно усовершенствования системы управления РЭС, передовых и безопасных методов ремонта и эксплуатации электросетей.


·Участие в комиссиях по расследованию на месте причин пожаров, аварий и несчастных случаев, что произошли в электроустановках РЭС и потребителей.


·Рациональное использование и правильная техническая эксплуатация закрепленного автотранспорта и механизмов.


·Эффективная эксплуатация мер релейной защиты и автоматики, связи и телемеханики.


·Обеспечение охраны электросетей РЭС, организация и проведение разъяснительной работы среди населения по охране ВЛ и других энергообъектов и опасности от поражения электрическим током с помощью мер массовой информации.


·Обеспечение систематического, технического надзора за постройками и сооружениями РЭС и их ремонт.


·Составление заявок на оборудование, аппаратуру, механизмы, приспособления, инструмент, спецодежду, запасные части и другие товарно-материальные ценности, необходимые для ремонтно-эксплуатационного обслуживания электросетей и употребление мер по их приобретению.


·Разработка и внедрение мер относительно снижения технологических потерь электроэнергии (ТПЭ) в электросетях РЭС, отчет об их выполнении в назначенные сроки.


·Составление и предъявление энергобаланса РЭС, подстанций 35 кВ, 10 кВ.


·Выполнение съема показаний приборов учета, согласованных с РПЭ.


·Выполнение отключений потребителей на стороне 10 кВ и на линейных опорах 0,4 кВ в соответствии с нормативно-правовыми документами.


·Удержание в надлежащем порядке на рабочих местах РЭС должностных и производственных инструкций в соответствии с утвержденном перечнем, а также своевременное обеспечение отсутствующих инструкций и их пересмотр через соответствующие службы ОАО.


·Соблюдение дисциплины трудового законодательства, законодательства по охране труда, создание надлежащих условий работы для работников соответственно к требованиям действующих нормативных актов.


·Обеспечение работников соответствующими санитарно-бытовыми помещениями и оборудованием, спецодеждой, спецобувью и другими мерами защиты.


·Обеспечение своевременного и качественного проведения всех видов обучения, инструктажа работников, а также проверку знаний в них правил и инструкций по охране труда, эксплуатации и пожарной безопасности.


·Организация работы комиссии по проверке знаний работников, допуск работников к самостоятельной работе после проверки знаний, стажировка или дублирование.


·Обеспечение проведения предыдущих и периодических медицинских осмотров работников некоторых категорий.


·Организация проведения дней охраны труда.


·Систематическая проверка соблюдения работниками на рабочих местах правил и норм по охране труда, эксплуатации и пожарной безопасности, состояния защитных средств, инструмента, приборов, первичных мер пожаротушения; употребление мер относительно устранения недостатков.


·Проведение профилактической работы относительно несчастных случаев, аварий, пожаров и возгораний.


·Рассмотрение на производственных совещаниях коллектива состояния охраны труда, эксплуатации и пожарной безопасности, обсуждение недостатков и нарушений в удержании рабочих мест, информирования о несчастных случаях и др. приключения.


Структура РЭС.

·Возглавляет РЭС начальник, которому подчиняются все структурные и производственные участки, соответственно организационной структуре, утвержденной Правлением ОАО. Начальник РЭС руководствуется данным Положением, законами Украины, отраслевыми нормативными актами, решениями Правления ОАО, указами и распоряжениями руководства ОАО. Он непосредственно подчиненный техническому директору ОАО, функциональным директорам по их вопросам.


·Первым заместителем начальника РЭС является главный инженер, на которого возлагается руководство РЭС в случае отсутствия начальника.


·Назначение начальника, главного инженера РЭС и увольнение их от обязанностей осуществляется по указу Главы Правления ОАО.


·Назначение, перемещение и увольнение от работы работников РЭС осуществляется по указу Главы Правления ОАО-на основании подачи начальника РЭС.


·Структура, численность персонала РЭС и должностные оклады работников определяются ФЭВ соответственно к штатному расписанию, и расчетов нормативной численности.


·По административным и финансово-хозяйственным вопросам РЭС подчиняется правлению ОАО.


·По всем техническим вопросам, связанными с ремонтно-эксплуатационным обслуживанием электрических сетей, РЭС подчиняется соответствующим службам ОАО.



3. Обоснование необходимости надежности электроснабжения потребителей


Перерывы в электроснабжении предприятий, даже кратковременные, приводят к нарушениям технологического процесса, порче продукции, повреждению оборудования и невосполнимым убыткам. В некоторых случаях перерыв в электроснабжении может создать взрыво- и пожароопасную обстановку на предприятиях.

Правилами устройства электроустановок все приёмники электрической энергии по надёжности электроснабжения подразделяются на три категории:

·Приёмники энергии, для которых недопустим перерыв в электроснабжении, поскольку он может привести к повреждению оборудования, массовому браку продукции, нарушению сложного технологического процесса, нарушению работы особо важных элементов городского хозяйства и в конечном счёте - угрожать жизни людей.


·Приёмники энергии, перерыв в электроснабжении которых приводит к невыполнению плана выпуска продукции, простою рабочих, механизмов и промышленного транспорта.


·Остальные приёмники электрической энергии, например цехи несерийного и вспомогательного производства, склады.


Электроснабжение приёмников электрической энергии первой категории в любых случаях должно быть обеспечено и при нарушении его автоматически восстановлено. Поэтому такие приёмники должны иметь два независимых источника питания, каждый из которых может полностью обеспечить их электроэнергией.

Приёмники электроэнергии второй категории могут иметь резервный источник электроснабжения, подключение которого производится дежурным персоналом через некоторый промежуток времени после отказа основного источника.

Для приёмников третьей категории резервный источник питания, как правило, не предусматривается.


4. Характеристика приемников электрической энергии


Согласно ПУЭ электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяются на электроустановки напряжением до 1000 В и электроустановки напряжением выше 1000 В.

Электротехнические установки напряжением до 1000 В выполняются как с глухо заземленной, так и с изолированной нейтралью, а установки постоянного тока - с глухо заземленной и изолированной нулевой точкой.

Электрические установки с изолированной нейтралью следует применять при повышенных требованиях по безопасности (торфяные разработки, угольные шахты и т.п.) при условии, что в этом случае обеспечиваются контроль изоляции сети и целость пробивных предохранителей, быстрое обнаружение персоналом замыканий на землю и быстрая ликвидация их либо автоматическое отключение участков с замыканием на землю.

В четырехпроходных сетях переменного тока или трехпроходных сетях постоянного тока для установок без повышенной опасности глухое заземление нейтрали обязательно.

Электрические установки напряжением выше 1000 В делятся на установки:

) с изолированной нейтралью (напряжения до 35 кВ);

) с нейтралью, включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкостных токов (напряжения до 35 кВ и редко 110 кВ);

) с эффективно заземленной нейтралью (напряжения 110 - 150 кВ)

) с глухо заземленной нейтралью (напряжение 220 кВ и выше).

Кроме того, все эти установки подразделяются на установки с малыми токами замыкания на землю (до 500 А) и установки с большими токами замыкания на землю (более 500 А).

По частоте тока приемники электроэнергии делятся на приемники промышленной частоты (50 Гц), приемники с высокой (выше 10 кГц) и повышенной (до 10 кГц) и пониженной (ниже 50 Гц) частотами.

Большинство приемников использует электрическую энергию нормальной промышленной частоты. Установки высокой и повышенной частоты применяются для нагрева под закалку, ковку и штамповку металлов, а также для плавки металлов. К приемникам с повышенной частотой относятся, например, электрические двигатели в текстильной промышленности при производстве искусственного шелка (частота 133 Гц).

Переменный ток пониженной частоты в промышленных установках широкого применения не имеет.

Приемники электрической энергии могут быть подразделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков нагрузки. Деление потребителей на группы позволяет более точно находить суммарную электрическую нагрузку.

Различают три характерные группы приемников:

. Приемники, работающие в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата свыше допустимой. Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов и т.п.

. Приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения. Период остановки машины или аппарата настолько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры окружающей среды. Примерами данной группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков (механизмы подъема поперечины, зажимы колонн, двигатели быстрого перемещения суппортов и др.), гидравлических затворов и т.п.

. Приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла. В повторно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неограниченное время, причем превышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений. Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.

В действительности график нагрузки каждого приемника отличается от заданного при проектировании. На режим работы приемника влияют технологические особенности каждой отрасли промышленности. График нагрузки приемника является основным показателем, по которому его следует классифицировать.

Кроме разделения потребителей по режимам работы следует учитывать несимметричность нагрузки или неравномерность загрузки фаз. К симметричным нагрузкам относятся электродвигатели и трехфазные печи.

К несимметричным нагрузкам (одно - и двухфазным) следует отнести электрическое освещение, однофазные и двухфазные печи, однофазные сварочные трансформаторы и т.п. в том случае, когда распределить их симметрично по фазам не удается.


5. Назначение трансформаторных подстанций


Трансформаторные подстанции предназначены для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц при номинальных напряжениях.

По сложности схемы по высокой стороне подстанции можно разделить на три группы:

) подстанции без выключателей на стороне высшего напряжения (упрощенные схемы) для экономии с использованием короткозамыкателей и отделителей;

) подстанции с малым числом выключателей на питающих линиях без сборных шин на стороне высшего напряжения;

) подстанции с одной или несколькими системами сборных шин.

По назначению подстанции подразделяются на:

системные;

потребительские.

Системные подстанции входят в состав энергосистемы и предназначены для организации питающей электрической сети крупных энергетических районов.

Потребительские подстанции предназначены для питания энергией отдельных территории, промышленных районов или отдельных предприятий.

Потребительские подстанции делятся на 4 вида:

. Районные подстанции входят в состав энергосистемы и предназначены для питания районов;

. Главные понизительные подстанции (ГПП) - получают питание от районных подстанций напряжением U=110, 220, 330 кВ. Обеспечивают потребителей напряжением U=6, 10, 35 кВ.

. Трансформаторная подстанция цеховая - происходит преобразование напряжения с 6 кВ на 0,4 кВ;

. Подстанция глубокого ввода (ПГВ). Глубоким вводом называется система питания, при которой энергия подводится, как можно ближе к потребителю для уменьшения ступеней трансформации и снижение потерь мощности.

По способу присоединения подстанции подразделяются на следующие виды:

. Тупиковые подстанции, получают питание по радиальным линиям (электроснабжение бурильных установок);

. Подстанции на ответвлениях (отпаечные подстанции)




Рис. 5.1


. Проходная подстанция, включается в рассечку линии передачи или 2-х линий с односторонним или двусторонним питанием




Рис. 5.2


. Узловые подстанции, к которым подходят две и более линии электропередач. Такие подстанции относятся к системным подстанциям, могут исполнять роль районных подстанций.




Рис. 5.3


По количеству трансформаторов подстанции подразделяются на:

однотрансформаторные;

двухтрансформаторные.

Для узловых подстанций могут использоваться трёх или четырёх трансформаторные подстанции.

Способы управления подстанции:

. Полностью автоматизированные, без обслуживающего персонала;

. Автоматизированные подстанции с дежурным персоналом на дому;

. Автоматизированные подстанции с постоянным присутствием обслуживающего персонала.


5.1 Типовая схема нормального режима подстанции 35/10кВ


Из типовой схемы ПС 35/10 кВ видно, что подстанцию можно условно разделить на 3 основных блока:

1.ОРУ-35кВ;


2.Силовые трансформаторы;


.КРУН-10 кВ




5.2 Оборудование 35 кВ


ОРУ-35кВ состоит из ошиновки 35 кВ, разъединителей 35кВ в комплекте с заземляющими ножами; коммутационных аппаратов 35 кВ (отделитель (ОД), короткозамыкатель (КЗ), масляный выключатель 35 кВ (МВ-35кВ), разрядники (РВС-35), трансформаторы тока 35 кВ (ТТ-35)).

Разъединитель - аппарат высокого напряжения, служащий для коммутации (включения и отключения) без нагрузки участков электрической цепи, находящихся под напряжением или без него. Характерной особенностью разъединителей является наличие видимого разрыва цепи. Разъединителями могут отключать токи холостого хода трансформаторов, зарядный ток воздушных линий и кабелей, а в некоторых случаях и небольшие токи нагрузки.

Отделитель - коммутационный аппарат, который осуществляет быстрое автоматическое отключение поврежденного участка электрической сети в бестоковый период, а также операции отключения и включения участков элементов схемы, находящихся без напряжения, или для включения и отключения токов холостого хода трансформаторов.

Отделители устанавливаются на трансформаторных подстанциях без выключателя на стороне высшего напряжения в сетях наружных установок на номинальное напряжение 35 кВ, 110 кВ переменного тока частоты 50 Гц.

Отделители совместно с приводом ШПО(М) обеспечивают автоматическое отключение и ручное включение при:

1.высоте установки над уровнем моря не более 1000 м;


2.верхнем рабочем значении температуры окружающего воздуха плюс 40°С;


.нижнем рабочем значении температуры окружающего воздуха минус 60°С.


Короткозамыкатель - коммутационный аппарат, который создает, при внутренних повреждениях силовых трансформаторов, мощные искусственные КЗ на питающих линиях, отключаемых затем выключателями. Отделитель в отличие от разъединителя имеет полуавтоматический привод управления, и в отличие от выключателя производит отключение поврежденного участка цепи в бестоковую паузу.

Выключатели высоковольтные масляные 35 кВ предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 (60) Гц для открытых распределительных устройств.

Выключатели масляные 35кв могут быть установлены в районах умеренного, холодного и тропического климата, на высоте не более 1000 м над уровнем моря, с температурой окружающего воздуха от - 60 до + 40 ?С.

Выключатель состоит из трех полюсов, каждый из которых собран на отдельной крышке. Полюса соединены между собой в один общий комплект межполюсными муфтами. На каркасе укреплен шкаф с приводом. Выключатель управляется пружинным приводом ПП-67.

Выключатель комплектуется встроенными трансформаторами тока ТВ-35 ГОСТ 7746-89 (варианты исполнения 50/5, 75/5, 100/5, 150/5, 200/5 300/5, 600/5).

Основные преимущества баковых выключателей:

1.простота конструкции,


2.высокая отключающая способность,


.пригодность для наружной установки,


.возможность установки встроенных трансформаторов тока.


Недостатки баковых выключателей:

1.взрыво- и пожароопасность;


2.необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и на вводах;


3.большой объем масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену,


4.необходимость больших запасов масла;


.непригодность для установки внутри помещений;


.непригодность для выполнения быстродействующего АПВ;


.большая затрата металла, большая масса, неудобство перевозки, монтажа и наладки.



5.3 Силовые трансформаторы 35/10 кВ


Основным элементом конструкции силового трансформатора является магнитопровод, на стержнях которого насажены обмотки. Магнитопровод с обмотками - активная часть (размещена в баке трансформатора и залита трансформаторным маслом). На крышке трансформатора устанавливаются маслонаполненные вводы 35-10 кВ, внутренняя полость которых связана с баком трансформатора ПНТ-35 кВ, ПНТ-10 кВ, для подключения обмоток трансформатора к шинам подстанции, переключатель РПН или выведена рукоятка переключателя ПБВ (в зависимости от конструкции). Также на крышке трансформатора смонтированы расширители для компенсации температурных изменений уровня масла в баке трансформатора, оборудованные стрелочными маслоуказателями или маслоуказательными стеклами уровня масла в расширителе с нанесением температурных отметок. Расширители соединены с баком трансформатора трубопроводом через газовое реле, являющееся элементом газовой защиты трансформатора, т.е. датчиком. Газовое реле реагирует на появление газов в корпусе реле или на поток масла со скоростью более 1 м/с из бака трансформатора в расширитель, а также обратно. При медленном выделении газов из бака трансформатора (вследствие начала развития повреждения, при медленном снижении уровня масла за счет резкого снижения температуры окружающего воздуха и недостаточном уровне масла в расширителе или утечки масла) происходит скопление газов в корпусе реле или заходит воздух из расширителя трансформатора. При этом газовое реле замыкает цепь работы газовой защиты трансформатора "на сигнал", При дальнейшем выделении газов замыкается цепь работы газовой защиты "на отключение" силового трансформатора. При бурном выделении газов из бака трансформатора, поток масла из бака трансформатора в расширитель со скоростью более 1 м/с и обратно вследствие повреждений в баке трансформатора или сильных утечек масла, мгновенно замыкается цепь работы газовой защиты на отключение трансформатора. Этой работой газового реле предотвращается дальнейшее развитие повреждений активной части силового трансформатора.

На крышке некоторых силовых трансформаторов установлена выхлопная труба, верхняя часть которой закрыта мембраной из стекла, которое разрушается при достижении давления в баке трансформатора больше 0,8 кг/см2 и защищает бак трансформатора от разрывов при внутренних повреждениях трансформаторов. На более современных трансформаторах установлены предохранительные клапаны, (на боковой стенке трансформатора), открывающиеся при превышении давления внутри бака более - 0,8 кг/см2. На крышке трансформаторов смонтированы датчики температуры верхних слоев масла


На боковых стенках бака трансформаторов смонтированы радиаторы охлаждения масла, термосифонный фильтр, в котором происходит непрерывная регенерация масла (масло, под действием естественной циркуляции, проходит через силикагель, которым заполнен бачок), привод РПН, указатели температуры верхних слоев масла в баке трансформатора, клемные шкафы. В нижней части бака трансформатора смонтирована сливная задвижка масла, маслоотборное устройство.

Расширитель трансформатора оборудован воздухоосушительными фильтрами для очистки воздуха от влаги и пыли, трубопроводами для доливки масла и запорной арматурой. Бак контактора РПН оборудован трубопроводом с запорной арматурой для слива масла и отбора пробы масла.

Технические характеристики силовых трансформаторов указаны на металлических табличках, прикрепленных к корпусу трансформатора.

Таблица 5.3.1. Технические характеристики трансформатора 35/10 кВ

Диспетчерское наименование1ТТип трансформатораТМ-4000/35Мощность трансформатора, кВА4000Схема и группа соединенийU/D-11Тип регулирования напряженияПБВНапряжение КЗ, %7,93Номинальный ток, А66/220Полный вес, т12,54Вес масла, т3,82Вес активной части, т5,64Заводской номер111704Год изготовления1980


5.4 Оборудование 10кВ подстанции 35/10 кВ


Оборудование 10кВ размещается в КРУН-10 кВ - комплектное распределительное устройство наружной установки 10 кВ, представляющее собой сборку ячеек 10 кВ целевого назначения.

Комплектные распределительные устройства КРУН-10 предназначены для комплектации КТП-35/6-10, отдельно стоящих РУ-10 (6) кВ, а также для расширения действующих КТП-35/6-10 кВ, для приёма и распределения электрической энергии номинальным напряжением 6-10 кВ.

Конструктивно КРУН-10 представляет собой сборносварную металлическую конструкцию с уплотнением на дверях. Двери расположены на противоположенных сторонах шкафа (по две с каждой стороны), что позволяет осуществлять его двухстороннее обслуживание, обеспечивает свободный доступ к аппаратуре.

Шкаф разделен перегородками на отсек управления, в котором размещается аппаратура и приборы управления, защиты, измерения и сигнализации; и отсеки высокого напряжения, которые комплектуются в зависимости от назначения шкафа.

Конструкция шкафов КРН обеспечивает механические и электрические блокировки, не допускающие:

·включение и отключение заземляющих ножей линейного и шинного разъединителей при включенных:


·высоковольтном выключателе;


·рабочих ножах разъединителей;


·включение разъединителей при включенных заземляющих ножах;


·открывание дверей камеры КРУН при включенных разъединителях.


Функции пункта секционирования КРУН - 10

·Оперативные переключения в распределительной сети.


·Автоматическое отключение поврежденного участка.


·Автоматическое повторное включение линии.


·На базе двух пунктов секционирования - автоматическое включение резервного питания (АВР).


·Организация учета потребления электроэнергии с классом точности 0,5-1,0 (коммерческий учет).


·Возможность организации сбора информации о параметрах режима работы сети на основе устройств защиты и учета электроэнергии.


Обязательными ячейками, входящими в данную сборку являются: Ввод-10кВ, ТН-10кВ, ТСН-10кВ, СМВ-10кВ (при наличии двух секций шин и более), а также ячейки отходящих фидеров.


5.5 Источники оперативного тока


Применяют два вида оперативного тока: переменный - на подстанциях с упрощенными схемами и постоянный - на станциях и подстанциях, имеющих стационарные аккумуляторные установки.

Система постоянного оперативного тока

В качестве источников постоянного оперативного тока используются аккумуляторные батареи типа СК или СН.

Всех потребителей энергии, получающих питание от аккумуляторной батареи, можно разделить на три группы:

) Постоянно включенная нагрузка - аппараты устройств управления, блокировки, сигнализации и релейной защиты, постоянно обтекаемые током, а также постоянно включенная часть аварийного освещения. Постоянная нагрузка на аккумуляторной батареи зависит от мощности постоянно включенных ламп сигнализации и аварийного освещения, а также от типов реле. Так как постоянные нагрузки невелики и не влияют на выбор батареи, в расчетах можно ориентировочно принимать для крупных подстанций 110-500 кВ значение постоянно включенной нагрузки 25 А.

) Временная нагрузка - появляющаяся при исчезновении переменного тока во время аварийного режима - токи нагрузки аварийного освещения и электродвигателей постоянного тока. Длительность этой нагрузки определяется длительностью аварии (расчетная длительность 0,5 часа).

) Кратковременная нагрузка (длительностью не более 5 с) создается токами включения и отключения приводов выключателей и автоматов, пусковыми токами электродвигателей и токами нагрузки аппаратов управления, блокировки, сигнализации и релейной защиты, кратковременно обтекаемых током.

Система переменного оперативного тока

При переменном оперативном токе наиболее простым способом питания электромагнитов отключения выключателей является непосредственное включение их во вторичные цепи трансформаторов тока (схемы с реле прямого действия или с дешунтированием электромагнитов отключения при срабатывании защиты). При этом предельные значения токов и напряжений в токовых цепях защиты не должны превышать допустимых значений, а токовые электромагниты отключения (реле типов РТМ, РТВ или ТЭО) должны обеспечивать необходимую чувствительность защиты в соответствии с требованиями ПУЭ. Если эти реле не обеспечивают необходимой чувствительности защиты, питание цепей отключения производится от предварительно заряженных конденсаторов.

На подстанциях с переменным оперативным током питание цепей автоматики, управления и сигнализации производится от шин собственных нужд через стабилизаторы напряжения.

Источниками переменного оперативного тока являются трансформаторы собственных нужд и измерительные трансформаторы тока и напряжения, осуществляющие питание вторичных устройств непосредственно или через промежуточные звенья - блоки питания, конденсаторные устройства. Переменный оперативный ток распределяется централизованно и, следовательно, при его использовании не требуется сложной и дорогой распределительной сети. Однако зависимость питания вторичного оборудования от наличия напряжения в основной сети, недостаточная мощность самих источников (измерительные трансформаторы тока и напряжения) ограничивает область применения оперативного переменного тока.

Трансформаторы тока служат надежными источниками для питания защит от коротких замыканий; трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд могут служить источниками для защит от повреждений и ненормальных режимов, не сопровождающихся глубокими понижениями напряжения, когда не требуется высокой стабильности напряжения и допустимы перерывы в питании.

Стабилизаторы напряжения предназначены для:

) поддержания необходимого напряжения оперативных цепей при работе АЧР, когда возможно одновременное снижение частоты и напряжения;

) разделения оперативных цепей и остальных цепей собственных нужд подстанции (освещение, вентиляция, сварка и т.д.), что существенно повышает надежность оперативных цепей.

Система выпрямленного оперативного тока

Для выпрямления переменного тока используются:

Блоки питания стабилизированные типа БПНС-2 совместно с токовыми типа БПТ-1002 - для питания цепей защиты, автоматики, управления.

Блоки питания нестабилизированные типа БПН-1002 - для питания цепей сигнализации и блокировки, что уменьшает разветвленность цепей оперативного тока и обеспечивает возможность выдачи всей мощности стабилизированных блоков для срабатывания защиты и отключения выключателей.

Блоки БПН-1002 вместо БПНС-2 - для питания цепей защиты, автоматики, управления, когда возможность их использования подтверждена расчетом и не требуется стабилизация оперативного напряжения (например, при отсутствии АЧР).

Силовые выпрямительные устройства ТЧ на УКП и УКПК с индуктивным накопителем - для питания включающих электромагнитов приводов масляных выключателей. Индуктивный накопитель обеспечивает включение выключателя на короткое замыкание при зависимом питании цепей включения.

Блоки питания нестабилизированные БПЗ-401 применяются для заряда конденсаторов, которые используются для отключения отделителей, включения короткозамыкателей, отключения выключателей 10(6) кВ защитой минимального напряжения, а также отключения выключателей 35-110 кВ при недостаточной мощности блока питания.

Устройства комбинированного питания применяются для питания электромагнитов включения масляных выключателей от трансформаторов СН через выпрямители, а цепи управления, защиты и автоматики - от небольшой герметичной аккумуляторной батареи с автоматическим подзарядом от выпрямительных устройств (рис. 5.5).




Рис. 5.5.1. Схема питания оперативных цепей выпрямленным током:

ТСН1 и ТСН2 - трансформаторы собственных нужд; ВУ1, ВУ2 - выпрямительные устройства; У31 и У32 - зарядные устройства конденсаторов; ШП - шины питания электромагнитного включения выключателей; БПН1, БПН2 - блоки питания; БПТ1, БПТ2 - токовые блоки питания


5.6 Учет и контроль потерь электрической энергии


Электрическая энергия - это продукт производства на энергетических предприятиях, которым пользуются потребители промышленности, сельского хозяйства, быта и других сфер жизнедеятельности.

Спецификой использования электрической энергии есть то, что ее нельзя накапливать и сохранять. Она используется в процессе ее производства. Электрической энергии производится столько, сколько используется в данный момент. Эта особенность электрической энергии нуждается в сложных технологических устройствах для беспрерывного ее производства, передачи и распределения между потребителями.

Использование электрической энергии в течение времена, недели, месяца и года неравномерное и меняется в зависимости от технологии работы промышленных предприятий, сельскохозяйственных и бытовых потребителей.

Каждая электростанция, которая вырабатывает электрическую энергию, хочет снизить себестоимость ее производства. Каждое энергоснабжающее предприятие заинтересовано в уменьшении потерь электрической энергии в своих сетях в процессе ее передачи потребителям. Каждый

промышленный потребитель принимает меры, которые снижают использование электрической энергии на единицу изготовленной продукции. Каждый бытовой потребитель заинтересован в использовании приборов, которые обеспечивают как можно меньше потребление электрической энергии.

Согласно этим требованиям на всех этапах производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии, необходимо вести достоверный ее учет и обеспечивать экономное ее использование.

Сверхнормативные потери электроэнергии в электрических сетях - это прямые финансовые убытки электросетевых компаний. Экономию от снижения потерь можно было бы направить на техническое переоснащение сетей; увеличение зарплаты персонала; совершенствование организации передачи и распределения электроэнергии; повышение надежности и качества электроснабжения потребителей; уменьшение тарифов на электроэнергию.

Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях - сложная комплексная проблема, требующая значительных капитальных вложений, необходимых для оптимизации развития электрических сетей, совершенствования системы учета электроэнергии, внедрения новых информационных технологий в энергосбытовой деятельности и управления режимами сетей, обучения персонала и его оснащения средствами поверки средств измерений электроэнергии и т.п.

Для повышения контроля учета и снижения потерь электрической энергии в электрических сетях выполняются следующие мероприятия:


Рис. 5.5.1

5.7 Конструктивное исполнение заземления электроустановок и заземляющей сети. Характеристика грунта


Защитное заземление (заземляющее устройство) обеспечивает электрическое соединение заземляемых частей с землей. Электрическое сопротивление заземляющих устройств должно быть минимальным. Основная доля сопротивления приходится на переход от заземляющего элемента к грунту. Поэтому сопротивление заземляющего устройства зависит от качества и состояния грунта, в котором оно находится, глубины заложения заземляющих элементов, их типа, количества и взаимного расположения.

Электрические свойства грунта определяются его сопротивлением растеканию тока, и чем оно меньше, тем благоприятнее условия для устройства заземления. Сопротивление между противоположными плоскостями кубика грунта с ребрами размером 1 см называют удельным сопротивлением р и измеряют в Ом?см.

Удельное сопротивление зависит от категории грунта, его строения, влажности, температуры и содержания в нем солей. Наибольшим удельным сопротивлением обладают каменистые и скальные грунты (до 100 104 Ом-см), наименьшим - торфяные, болотная почва, суглинок и глина с влажностью 20-40% (до 0,5 104 Ом см).


Удельное сопротивление однотипного грунта в разных условиях колеблется в значительных пределах: удельное сопротивление песчаных грунтов может изменяться в 4-7 раз, суглинка в 0,4-1,5, чернозема в 0,1-5,3 раза. Почти не подвержено колебаниям удельное сопротивление торфа, речной воды, каменистых грунтов. Заземляющие устройства состоят из заземлителей, уложенных в землю, и металлических заземляющих спусков, соединяющих заземлители с заземляемыми элементами (разрядниками, тросами).

В качестве заземляющих спусков на ВЛ используют конструкции металлических опор или арматуру железобетонных опор. По деревянным, а также железобетонным опорам ВЛ (при отсутствии специального заземляющего спуска), заземляющие спуски прокладывают круглой сталью диаметром не менее 10 мм или многожильным проводом сечением не менее 35 мм2. Один конец заземляющего спуска присоединяют к заземлителю, а второй - к заземляемым элементам. На металлических опорах заземляемые элементы присоединяют к опоре, а ствол опоры внизу соединяют с заземлителями.


Заземлители представляют собой металлические проводники, которые находятся в непосредственном соприкосновении с землей. Их разделяют на естественные и искусственные.

В качестве естественных используют заглубленные в землю различные металлоконструкции (металлические обсадные или водопроводные трубы). В отдельных случаях в качестве естественных заземлителей во влажных грунтах допускается использовать также железобетонные фундаменты опор.

Искусственные заземлители сооружают в тех случаях, когда сопротивление естественных заземлителей велико или они совсем отсутствуют.

Наиболее распространенными искусственными заземлителями являются вертикально забитые в землю стальные трубы или уголки, имеющие относительно большую поверхность соприкосновения с грунтом, то уменьшает сопротивление растеканию тока. Верх заземлителей должен находиться на расстоянии не менее 0,5 м от поверхности земли, а на пахотных землях - не менее 1 м. Стальные трубы должны иметь стенки толщиной не менее 3,5 мм, а угловая сталь - толщину полок не менее 4 мм. Длина заземлителей, как правило, не превышает 2,5 м. Отдельные заземлители (электроды заземления) объединяют заземляющими проводниками из полосовой или круглой стали в контур заземления. Проводники прокладывают в земле на глубине 0,5-1 м и соединяют с электродами заземления сваркой. Контуры заземлений занимают сравнительно мало места и позволяют вблизи опоры равномерно распределить напряжение относительно земли.

Кроме того, для заземления опор ВЛ применяют глубинные вертикальные, а также углубленные, поверхностные горизонтальные и другие заземлители.

Глубинные вертикальные заземлители хорошо отводят импульсные токи грозовых разрядов, особенно в неоднородных по глубине грунтах, выполняются в виде стержней из круглой, угловой стали или труб и погружаются на глубину 5-20 м. Глубинные заземлители занимают небольшую площадь и за счет большой глубины обеспечивают малое сопротивление растеканию тока. Углубленный заземлитель укладывают на дно котлована под фундаментом опоры или возле него. При свайных основаниях опор углубленный заземлитель вместе со сваей погружают в грунт.

Поверхностные горизонтальные заземлители представляют собой несколько лучей из полосовой или круглой стали, проложенных в земле около опоры на небольшой глубине и подсоединенных к заземляющим спускам. Как правило, поверхностные заземлители устраивают в каменистых и скальных грунтах, когда невозможно заглубить вертикальные заземлители. Для ВЛ 3-20 кВ в ненаселенной местности сопротивление искусственных заземлителей должно быть не более 30 Ом для грунтов с р до 100?102 Ом?см и не более 0,3?0,9 Ом для грунтов с р выше 100?102 Ом?см. Сопротивление естественных заземлителей при этом не учитывают.



5.8 Освещение и сеть освещения. Нормы освещенности рабочих мест и производственных помещений


Основной задачей освещения является создание условий повышения производительности труда. Уменьшения брака и снижения производственного травматизма.

Условия работы персонала в помещениях электростанций, подстанций различны и зависят от технологического процесса и способа производства работ. При определенных условиях осветительная установка должна обеспечить необходимое значение и равномерность освещенности при отсутствии бликов значительной яркости.

Осветительные установки основных цехов электростанций, подстанций состоят из рабочего и аварийного освещения.

Рабочее освещение является основным видом освещения и выполняется во всех помещениях электростанций, подстанций, а также на открытых участках территории, где производится работа в темное время суток или происходит движение транспорта и людей. В состав рабочего освещения входят переносное (ремонтное) и охранное освещение, а также светоограждение дымовых труб, вентиляционных труб АЭС и других высоких сооружений.

Аварийное освещение выполняется в соответствии с руководящими указаниями по проектированию освещения в помещениях, где не допускается прекращение работы персонала и где должна быть обеспечена безопасная эвакуация людей при аварийном отключении рабочего освещения. Светильники аварийного освещения должны переодически контролироваться обслуживающим персоналом, поэтому они отличаются от светильников рабочего освещения окраской или на них наносят отличительные знаки.

Для наружного освещения и освещения высоких производственных помещений применят люминесцентные ртутные лампы высокого давления ДРЛ в связи с их высокой световой отдачей, большой единичной мощностью и относительно небольшими размерами.

Аварийное освещение выполняются лампами накаливания. Допускается применение люминесцентных ламп низкого давления при условии питания ламп во всех режимах работы переменным током при напряжении у ламп в аварийных режимах выше 90% номинального и температуре окружающей среды не меньше +10 ?С.

Аварийное и рабочее освещение в нормальном режиме должно питаться от общего источника тока. При отключении общего источника на электростанциях, подстанциях аварийное освещение должно автоматически переключатся на аккумуляторную батарею или другой независимый источник питания.

Сети внутреннего, наружного и охранного освещения должны иметь питание по самостоятельным линиям в связи с тем, что наружное и охранное освещения должны отключатся в светлое время суток, а сеть внутреннего освещения должна быть включена круглосуточно.

На действующих электростанциях и подстанциях светильники быстро запылятся и поглощают основную долю светоизлучения ламп. Светоотдача светильников после 2 месяцев эксплуатации вследствие загрязнения снижается на 30-35%. Периодичность очитки светильников зависит от местных условий, однако рекомендуется производить очистку светильников не реже 1 раза в месяц.


Таблица 5.8.1. Нормы освещенности рабочих помещений электростанций и подстанций, лк

Цех и помещениеПри газоразрядных лампахПри лампах накаливанияАварийное освещениеКомбинированное (общее + местное) общееКомбинированное (общее + местное) общееНа важных рабочих местахНа основных проходахПомещение сборных шин, коридоры управления и обслуживания РУ; камеры трансформаторов, реакторов, выключателей…….. -75-302 или 50,5Подщитовое помещение (кабельный полуэтаж) -50-20-0,5Кабельные туннели---5--Помещения зарядных агрегатов, электролизной, аккумуляторной батареи…. -75-302 или 50,5Помещение щита управления без постоянного дежурного персонала, помещения релейных щитов и щитов до 1000В. 200100200755 0,5 Задняя сторона панелей-75-30-0,5Рабочие места в зонах отдельно стоящих приборов, наблюдение за которыми производится эпизодически или на расстоянии до 0,5 м….. 20010020075В зависимости от помещения, где расположены рабочие места. Рабочие места в зонах отдельно стоящих приборов, наблюдение за которыми производится на расстоянии более 0,5 м, или требующих постоянного наблюдения….. 400200400150В зависимости от помещения, где расположены рабочие места. Рабочие места в зонах возможного прикосновения к токоведущим частям, подвижным опасным частям механизмов….. 300200300150В зависимости от помещения, где расположены рабочие места.

Табл. 5.8.2. Нормы освещенности открытых участков территорий электростанций и подстанций, лк

ОбъектРабочее местоНаименьшая допустимая освещенность, лкОткрытые РУ 35-500 кВГазовые реле, указатели масла, разъёмные части разъединителей, указатели продувки воздушных выключателей, КРУ 6-35кВ наружной установки10Выводы трансформаторов и выключателей, кабельные муфты, разрядники, места управления разъединителями и выключателями, шкаф воздушного выключателя. 5Электродвигатели5Проходы между оборудованием1Открытая территория электростанций, подстанцийГлавные проходы, проезды, автомобильные дороги-1Прочие проходы и проезды-0,5Охранное освещение-0,5Железнодорожные пути-0,5

6. Расчет релейной защиты силового трансформатора


6.1.1 Исходные данные к расчету защит:

Требуется рассчитать защиту трансформатора ТРДНС-25000/35, Y/ ?-?-11-11,



,






питающего от энергосистемы с параметрами , (сопротивления приведены к ).


а) б)

Рис. 6.1.1. а) поясняющая схема, б) схема замещения


.1.2 Для составления схемы замещения вычисляются сопротивления трансформатора:













.1.3 Ток КЗ на шинах НН:







6.2 Расчет продольной дифференциальной токовой защиты


.2.1 Предварительный расчет дифференциальной защиты и выбор типа реле.

. Ток срабатывания защиты определяется по большему из двух расчетных условий:

а) отстройка от броска тока намагничивания




где


б) отстройка от тока небаланса, выполняется с учетом выражений:





где - коэффициент запаса по избирательности



Принимается (по первому расчетному условию)


.2.2 Проверка чувствительности:





.2.3 Для выполнения дифференциальной защиты применяем реле типа ДЗТ-11, для которого ток срабатывания защиты выбирается по условиям:

а) отстройка от броска намагничивающего тока





б) отстройка от тока небаланса при КЗ на НН





Ток срабатывания защиты принимаем по большему из условий

.2.4 Определяется чувствительность защиты при КЗ на стороне НН:





6.3 Выбор уставок реле ДЗТ


6.3.1 Расчет первичных и вторичных токов сторон трансформатора:





Принимаем т. т. с коэффициентом трансформации 600/5 со схемой соединения обмоток - треугольник





Принимаем т. т. с коэффициентом трансформации 1500/5 со схемой соединения обмоток - звезда







.3.2 Расчетный ток срабатывания реле:





.3.3 Расчетное число витков рабочей обмотки для основной стороны:


витков


Принимается витков, что соответствует фактическому току срабатывания реле .

.3.4 Расчетные числа витков для других сторон трансформатора:


витков.


Принимается витков.

Так как ток срабатывания защиты был выбран по условию отстройки от броска тока намагничивания, то расчет числа витков тормозной обмотки не выполняем.

Таким образом, к установке на реле принимаются следующие витки: витков, витков.




Рис. 6.3.1. Схема включения обмоток реле фазы А типа ДЗТ-11

6.4 Расчет максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению


.4.1 Первоначально определяется ток срабатывания МТЗ без пуска по напряжению:





.4.2 Чувствительность защиты при КЗ на шинах НН в минимальных расчетных режимах:





Поскольку чувствительность МТЗ без пуска по напряжению оказывается недостаточной, применим блокировку по напряжению со стороны НН трансформатора. В этом случае ток срабатывания защиты, равен:





а чувствительность защиты составит:





.4.3 Напряжение срабатывания органа блокировки при симметричных КЗ:





.4.4 Напряжение срабатывания органа блокировки при несимметричных КЗ:





.4.5 Чувствительность блокирующих органов проверяется при КЗ на приемных сторонах трансформатора, куда и подключены блокирующие реле,

т.е. , а


Тогда







Поскольку при КЗ на приемных сторонах трансформатора , то дифференциальные защиты шин на этих сторонах можно не устанавливать.

. 4. 6 Ток срабатывания защиты от симметричного перегруза, действующей на сигнал определяется:





.4.7 Выдержки времени МТЗ согласуются с выдержками времени защит линий НН.

7. Технико-экономическое обоснование замены масляных выключателей 6-10 кВ на вакуумные


Масляные выключатели, которые находятся на ПС СОЭ, отработали свой нормативный эксплуатационный ресурс (20-25 лет).

Ремонт и эксплуатация приведенного выше оборудования, которое отслужило свой ресурс, экономически невыгодная по следующим причинам:

запасные части к такому оборудованию в основном отсутствуют в связи с прекращением их выпуска заводами - производителями;

технические характеристики такого оборудования технически несовершенные, что усложняет их ремонт и требует значительных затрат материалов и затрат времени на их ремонт, требует сокращения межремонтных сроков;

такое оборудование практически не подвергается телемеханизации.

Поэтому, в данном случае, целесообразно осуществлять замену такого оборудования на новое, современное.

Приводим расчеты экономии затрат электроэнергии на обогрев и технологические нужды выключателей и их приводов при замене масляных выключателей на вакуумные.

1. Затраты электрической энергии на работу масляных выключателей.

1.1. По данным Гидрометцентра среднесуточная температура воздуха ниже +5 0С в Сумской области наблюдается с 10 октября по 02 апреля и составляет 210 дней на год. При температуре +5 0С и ниже должны включать обогрев ячеек масляных выключателей и их приводов.


.1.1. Число часов работы


Т = 210·24 = 5040 часов.


. Потребление электроэнергии на обогрев масляного выключателя и его привода.

.1. Для выключателей 10 кВ мощность обогревателя со стороны привода - 0,7 кВт.

При времени работы обогревателя Т=5040 использование электроэнергии на обогрев выключателя составит:

1 = 0,7·5040 = 3528 кВт/ч



. Использование электроэнергии на работу вакуумного выключателя.

Применение обогрева для вакуумных выключателей 6-10 кВ не требуется, то есть2 = 0 кВт/ч.


Итак, годовая экономия электроэнергии при замене 1 масляного выключателя на вакуумный выключатель составит:


?W = W = 3528 кВт/ч.


При тарифе 42,8 коп. за кВт/ ч:

Е1 = 3,528·0,428 = 1,510 тыс. грн.



. Затраты на ремонт.

Капитальный ремонт каждого выключателя выполняется 1 раз в 6 лет, а текущий ремонт - каждый год согласно периодичности, утвержденной ОАО "Сумыобленерго".

Стоимость капремонта одного масляного выключателя

Скап' = 2,928 тыс. грн.

Стоимость текущего ремонта одного выключателя

Стек' = 0,420 тыс. грн.

Стоимость капремонта 1 выключателя за 6 лет составляет:

С6кап = 2,928 тыс. грн.


Стоимость текущего ремонта 1 выключателя за 5 лет составляет:


С6тек = 0,420·5 = 2,1 тыс. грн.



Общая стоимость текущих и капитальных ремонтов за шесть лет составляет:


С6рем = 2,928 + 2,1 = 5,028 тыс. грн.



Материалы полученные от демонтажа одного МВ составляют-1200грн.

Вакуумные выключатели не нуждаются в проведении капитального ремонта (лишь эксплуатационное обслуживание и контроль переходного сопротивления при приближении к предельной цифре отключений).

Экономия за год при ремонтах составит:


Е2= 5,028/6 = 0,838 тыс. грн. /год.



Общая экономия при замене одного масляного выключателя на вакуумный с учетом обогрева и материалов, полученных от демонтажа составит:


Еобщ = Е1+ Е2 = 1,510 + 0,838 + 1,2 = 3,548 тыс. грн.



Предлагается приобрести 12 шт. вакуумных выключателей 10 кВ.

Общая сумма экономии по инвестиции составит - 3,55·12 = 42,6 тыс. грн.

Капитальные вложения по замене МВ 10 кВ рассчитанные на 2010 год без учета приобретения схем защиты представляют - 369,6 тыс. грн.

Определим экономическую эффективность капитальных вложений в замену масляных выключателей 6-10 кВ на вакуумные.

Согласно Методики "Определения экономической эффективности капитальных вложений в энергетике. Энергосистемы и электрические сети. ГКД 340. 000. 002-97" утвержденной приказом Минэнерго Украины от 20. 01. 97 №1 ПС, введенной в действие с 01. 01. 97 (далее Методика...) основными показателями экономической эффективности есть такие показатели:

а) интегральная дисконтная чистая прибыль;

б) период возвращения капитала;

в) рентабельность из доходов.

Проведем расчеты указанных показателей:

а) согласно п. 3. 3 "методики... ", период эксплуатации электрических сетей принимается равным 20 годам. За номинальную норму дисконта принимаем учетную ставку НБУ 10?%. Темп инфляции принимаем 1%? на год.

Таким образом, согласно формулы 3. 1 "методики... ", реальная норма дисконта равняется:


Е = 10 - 1 = 9%?


Чистый денежный доход в нашем случае составляется из экономии электроэнергии вследствие установки вакуумных выключателей, экономии средств на эксплуатацию вакуумных выключателей в сравнении с масляными, и амортизационных отчислений.

Амортизационные отчисления на год представляют:


,6: 20 = 18,48 тыс. грн.


Таким образом, чистый денежный доход на год представляет:


,6+18,48 = 61,8 тис. грн.


Поскольку, на протяжении эксплуатации вакуумных выключателей будет поступать равномерный ряд чистых денежных поступлений то для определения интегральной дисконтной чистой прибыли можно применить такую формулу:




тис грн.


б) Определим период возвращения капитала:


лет


С учетом повышения надежности работы сети 10 кВ срок окупаемости есть целиком приемлемый.


8. Вредные и опасные факторы воздействующие на работника в электроэнергетике


Охрана труда обеспечивает защиту работника от неблагоприятного воздействия производственной среды. Такая защита осуществляется от ограниченного круга вполне определенных производственных факторов.

Производственные факторы классифицированы государственными стандартами безопасности труда и включают: физические, химические, биологические и психофизические факторы. Воздействие каждого из них может привести к постоянно развивающемуся заболеванию работника (вредный фактор) или при определенных уровнях воздействия к мгновенной утрате трудоспособности или даже к смерти (опасный фактор). Градация производственных факторов на вредные и опасные в значительной степени определила подходы, принятые в нормативных актах по охране труда при формулировании требований по выбору защитных мероприятий.

К опасным физическим факторам относятся: движущиеся машины и механизмы; различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования (приводные и передаточные механизмы, режущие инструменты, вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.); отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента, электрический ток, повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и т.д.


Вредными для здоровья физическими факторами являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука и различных излучений - тепловых, ионизирующих, электромагнитных, инфракрасных и др.


К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест, проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.

Химически опасные и вредные производственные факторы по характеру действия на организм человека подразделяются на следующие подгруппы: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания), канцерогенные (вызывающие развитие опухолей), мутагенные (действующие на половые клетки организма). В эту группу входят многочисленные пары и газы: пары бензола и толуола, окись углерода, сернистый ангидрид, окислы азота, аэрозоли свинца и др., токсичные пыли, образующиеся, например, при обработке резанием бериллия, свинцовистых бронз и латуней и некоторых пластмасс с вредными наполнителями. К этой группе относятся агрессивные жидкости (кислоты, щелочи), которые могут причинить химические ожоги кожного покрова при соприкосновении с ними.


К опасным биологическим и вредным производственным факторам относятся: микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и макроорганизмы (растения и животные), воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания.


К психофизиологическим опасным и вредным производственным факторам относятся физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов слуха, зрения и др.).


Между вредными и опасными производственными факторами наблюдается определенная взаимосвязь. Во многих случаях наличие вредных факторов способствует проявлению травмоопасных факторов. Например, чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека электрическим током (опасный фактор).

Уровни воздействия на работающих вредных производственных факторов нормированы предельно-допустимыми значениями, которые указаны в соответствующих стандартах безопасности труда и санитарно-гигиенических правилах.

Предельно допустимое значение вредного производственного фактора - это предельное значение величины вредного производственного фактора, воздействие которого при ежедневной регламентированной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к снижению работоспособности и заболеванию как в период трудовой деятельности, так и к заболеванию в последующий период жизни, а также не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье потомства.


Охрана труда - это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.


Таким образом, охрана труда содержит не только правовые нормы, регулирующие определенную сторону трудовых отношений, но и включает

комплекс фактических мероприятий, направленных на реализацию права

каждого человека на труд в определенных условиях.

Цель этих мероприятий - создание условий труда, отвечающих требованиям сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности.

Здоровые и безопасные условия труда в значительной степени обеспечиваются техническим прогрессом, совершенствованием техники и технологии производства (например, замена тяжелого физического труда машинами, внедрение роботов, заменяющих человека там, где это опасно для его жизни и здоровья, герметизация технологических процессов на химических предприятиях).

В любом случае охрана труда является одним из важнейших элементов трудового отношения между работником и работодателем. Она заключается в обязанности работодателя обеспечить на рабочем месте работника безопасные условия труда, предоставить необходимые средства индивидуальной и коллективной защиты, а также обязанность работника соблюдать требования по охране труда и обеспечению безопасности труда.

Основными факторами опасного и вредного воздействия на человека, связанными с использованием электрической энергии, являются:

·протекание электрического тока через организм человека;


воздействие электрической дуги;

·воздействие биологически активного электрического поля;


·воздействие биологически активного магнитного поля;


·воздействие электростатического поля;


·воздействие электромагнитного излучения (ЭМИ).


Биологически активными являются электрические и магнитные поля, напряженность которых превышает предельно допустимые уровни (ПДУ) - гигиенические нормативы условий труда.

Опасные и вредные последствия для человека от воздействия электрического тока, электрической дуги, электрического и магнитного полей, электростатического поля и ЭМИ проявляются в виде электротравм, механических повреждений и профессиональных заболеваний. Степень воздействия зависит от экспозиции фактора, в том числе: рода и величины напряжения и тока, частоты электрического тока, пути тока через тело человека, продолжительности воздействия электрического тока или электрического и магнитного полей на организм человека, условий внешней среды.

Экспозиция - количественная характеристика интенсивности и продолжительности действия вредного фактора.

Электротравмы: локальные поражения тканей (металлизация кожи, электрические знаки и ожоги) и органов (резкие сокращения мышц, фибрилляция сердца, электроофтальмия, электролиз крови) являются результатом воздействия электрического тока или электрической дуги на человека.

По степени воздействия на организм человека различаются четыре стадии:- слабые, судорожные сокращения мышц;- судорожные сокращения мышц, потеря сознания;- потеря сознания, нарушение сердечной и дыхательной деятельности;- клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Механические повреждения, явившиеся следствием воздействия вредных факторов, связанных с использованием электрической энергии (падение с высоты, ушибы), также могут быть отнесены к электротравмам. Кроме того, электрический ток вызывает непроизвольное сокращение мышц (судороги), которое затрудняет освобождение человека от контакта с токоведущими частями.

Профессиональные заболевания проявляются, как правило, в нарушениях функционального состояния нервной и сердечнососудистой систем. У людей, работающих в зоне воздействия электрического и магнитного полей, электромагнитных полей радиочастот, появляются раздражительность, головная боль, нарушение сна, снижение аппетита, нарушение репродуктивной функции и др. Следствием воздействия вредных факторов могут явиться болезни глаз или лейкемия (белокровие).

Также на энергетических предприятиях к опасным и вредным факторам относятся:

·наличие шагового напряжения в зоне растекания электрического тока при замыканиях токоведущих частей на землю;


·недостаточная освещенность рабочей зоны при работах в помещениях и в не помещений в темное время суток, а также в аварийных ситуациях при отсутствии напряжения в сети освещения;


·повышенная или пониженная температура в рабочей зоне при выполнении работ вне помещений;


·загазованность рабочей зоны во время пожара.


Для защиты от воздействия вредных и опасных факторов необходимо применять соответствующие средства защиты: выдаваемую согласно типовых отраслевых норм спецодежду, инструмент. Опасные работы следует выполнять с соблюдением специальных организационных и технических мероприятий.

Средства защиты делятся на следующие классы: средства защиты от поражения электрическим током (электрозащитные средства); средства защиты от электрических полей повышенной напряженности (коллективные и индивидуальные); средства индивидуальной защиты.

К электрозащитным средствам относятся:

изолирующие штанги;

изолирующие и электроизмерительные клещи;

указатели напряжения всех видов и классов;

бесконтактные сигнализаторы наличия напряжения;

изолированный инструмент;

диэлектрические перчатки, боты и галоши, ковры, изолирующие подставки;

защитные ограждения (щиты, ширмы, изолирующие накладки, колпаки);

переносные заземления;

устройства и приспособления для обеспечения безопасности труда при проведении испытаний и измерений в электроустановках (указатели напряжения для проверки совпадения фаз, устройства для прокола кабеля, указатели повреждения кабеля и т.п.);

плакаты и знаки безопасности;

прочие средства защиты, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ под напряжением в электроустановках 110 кВ и выше).

Из класса электрозащитных средств выделяются изолирующие электрозащитные средства, которые в свою очередь подразделяются на основные и дополнительные.

Основное электрозащитное средство - это СЗ, применяемое при работе в ЭУ, и изоляция которого длительно выдерживает рабочее напряжение ЭУ или позволяет прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Дополнительное электрозащитное средство - это СЗ, которое само по себе при данном напряжении не может обеспечить защиту от поражения электрическим током, но дополняет основное средство защиты, а также служит для защиты от напряжения прикосновения и шагового напряжения.

Основные электрозащитные средства подразделяются:

электрозащитные средства в электроустановках выше 1000 В (изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, устройства и приспособления для обеспечения безопасности при проведении испытаний и измерений в электроустановках);

электрозащитные средства в электроустановках до 1000 В (изолирующие штанги, изолирующие и электромагнитные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, изолированный инструмент).

Дополнительные электрозащитные средства подразделяются:

электрозащитные средства в электроустановках выше 1000 В (диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические ковры, изолирующие подставки и накладки, изолирующие колпаки, штанги для переноса и выравнивания потенциала);

электрозащитные средства в электроустановках до 1000 В (диэлектрические калоши, диэлектрические ковры, изолирующие подставки и накладки, изолирующие колпаки).

Средства коллективной защиты от поражения электрическим током:

. Защитное заземление.

. Зануление.

. Защитное отключение.

. Применение низких напряжений.

. Двойная изоляция.

. Оградительное устройство.

. Сигнализация, блокировка, знаки безопасности, плакаты.

К средствам индивидуальной защиты, применяемым в электроустановках, относятся: средства защиты головы (каски); глаз и лица (очки, щитки); органов дыхания (респираторы); рук (рукавицы, перчатки); средства, страхующие от падения (пояса, канаты).

Персонал, находящийся в помещениях с действующим электрооборудованием, а также при обслуживании воздушных ЛЭП, должен надевать защитные каски.