Реконструкция электроснабжения г Барнаула

--PAGE_BREAK--
    продолжение
--PAGE_BREAK--

    продолжение
--PAGE_BREAK--


    продолжение
--PAGE_BREAK--

    продолжение
--PAGE_BREAK--

    продолжение
--PAGE_BREAK--8 Выбор защиты и автоматики Трансформаторы подстанции подключены к ВЛ через выключатели, с помощью которых поврежденный трансформатор должен отключиться от сети в безтоковую паузу. Отключение осуществляется с помощью защиты трансформатора, реагирующей на к.з. в зоне ее действия, вызываемое отключением короткозамыкателя на стороне высшего напряжения трансформатора.
В качестве релейной защиты принимаются следующие виды защиты: продольная дифференциальная, газовая, максимальная токовая с пуском по напряжению, максимальная токовая от токов, обусловленной перезагрузкой.
Дифференциальная защита выполнена на реле ДЗТ-11, которое благодаря наличию тормозной обмотки обеспечивает несрабатывание защиты от токов небаланса от внешних к.з. Первичный ток срабатывания защиты с реле ДЗТ определяют только по условию отстройки от броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора под напряжение. Расчет защиты приведен в таблице.
Относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения по стороне ВН, принята равной половине суммарного диапазона регулирования напряжения. Е = 0,1 – полная погрешность трансформаторов тока.
tg j — тангенс угла наклона к горизонтальной оси касательной, проведенной из начала координат к тормозной характеристике реле, соответствующей минимальному торможению. Для ДЗТ-11 tga=0,87. Наименьший коэффициент чувствительности продольной дифференциальной защиты трансформаторов должен быть около двух.

Таблица 8.1 – Расчет продольной нагрузки дифференциальной защиты трансформатора ТРДН 25000/110
Величины
Расчетная формула
Расчетное значение
1
2
3
1 Номинальная мощность защищаемого трансформатора, кВА
SН
25000
2 Номинальное напряжение обмоток защищаемого трансформатора, кВ
ВН
НН
UВН
UНН
110
10
3 Относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на стороне ВН
DU
0,08
4 Схема соединения трансформаторов тока:
на стороне ВН
на стороне НН
D
Y
5 Коэффициент трансформации трансформаторов тока:          
на стороне ВН
на стороне НН
nВН
nНН
60
400
6 Значение тока трехфазного к.з. на выводах НН, приведенное к напряжению ВН, кА
IK
0,50
Определение установок и чувствительности защиты
7 Номинальный ток защищаемого трансформатора на стороне ВН, А

А
8 Первичный ток срабатывания по условию отстройки от бросков тока намагничивания

= 1,5×131,3=196,95 А
9 Ток срабатывания реле, приведенный к стороне ВН, А

А
10 Расчетное число обмоток реле, включаемых в плечо защиты со стороны ВН


11 Принятое число витков обмотки реле, включаемых со стороны ВН

WВН = 17
12 Расчетное число витков обмотки реле, включаемых со стороны НН


13 Принятое число витков обмотки реле, включаемых со стороны НН
WHH – ближайшее число
WHH = 18
14 Расчетное число витков тормозной обмотки по условию отстройки от тока небаланса при к.з. на стороне НН


15 Принятое число тормозной обмотки
WT > WTрасч
WT = 9
16 Минимальное значение тока в реле при двухфазном к.з.

А
17 Минимальное значение коэффициента чувствительности защиты


Газовая защита. При повреждении внутри бака трансформатора происходит выделение газа за счет разложения масла и изолирующих материалов. При большом количестве газа, выделяющегося в течение малого времени, резко увеличивается давление в баке. Масло приходит в движение и вытесняется из бака в сторону расширителя.
Таким образом, появление газа, увеличение давления или движение масла может явится критерием, позволяющим определить факт повреждения.
Газовую защиту выполним с помощью реле В1=80/0 с двумя пластмассовыми поплавками. Реле имеет сигнальный и комбинированный отключающий орган из двух элементов – поплавкового и лопастного, установленного поперек оси маслопровода. К подвижным элементам прикреплены постоянные магниты, поворот которых приводит к замыканию магнитоуправляемых контактов. Кроме того,  в баке РПН дополнительно устанавливаем струйное реле URF 25/10, у которого имеется только один отключающий элемент в виде пластины. Источником оперативного тока для газовой защиты выбираем ТСН.
Максимальная токовая защита (МТЗ). Защита устанавливается со стороны основного питания.
Кратковременные перегрузки по току приводят к необходимости загрублять МТЗ. Одним из критериев, по которому режим перегрузки можно отличить от режима к.з. является разная степень снижения напряжения на шинах подстанции. Пр к.з. снижение напряжения является большим. В схеме защиты применена схема с комбинированным пуском от реле обратной последовательности и минимального реле напряжения (шина РНФ-1м). Ток срабатывания МТЗ отстраивается от тока нагрузки в нормальном режиме
,                                                                           (8.1)
где КН – коэффициент надежности, для РТ-40, КН = 1,1;
     КВ – коэффициент возврата реле, КВ = 0,8;
     Кс.з. – коэффициент самозапуска нагрузки, Кс.з.= 1;
     Iраб – рабочий ток линии после устранения к.з.,
 А.
Расчетный ток срабатывания реле
,                                                                                 (8.2)
где Ксх – коэффициент схемы. При соединении трансформаторов тока в треугольник Ксх = ;
      nт – коэффициент трансформации, nт = 60.
 А.
Напряжение срабатывания фильтра реле обратной последовательности РНФ-1м выбираем из условия обеспечения отстройки от напряжения небаланса фильтра в нормальном режиме.
 кВ                                                   (8.3)
В                                                                (8.4)
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения определяем из условия обеспечения возврата реле после отключения внешнего к.з. по выражению
,                                                                                (8.5)
,                                                                                  (8.6)
где Umin– минимальное напряжение в месте установки трансформатора.
,                                                                            (8.7)
кВ,
кВ,
В.
Защита от перегрузки. Для защиты от перегрузки предусматриваем максимальную токовую защиту от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал. Максимальную токовую защиту устанавливаем на каждой расщепленной обмотке трансформатора.
Ток срабатывания защиты от перегрузки определяем по выражению
,                                                                            (8.8)
где КВ – коэффициент возврата, КВ = 0,85;
      КН – коэффициент надежности, КВ = 1,05.
А
Ток срабатывания реле определим по выражению
,                                                                                (8.9)
А

9 Технико-экономический расчёт 9.1 Организация и управление энергохозяйством Энергохозяйство промышленного предприятия (ПП) представляет собой вспо­могательный и обслуживающий участок ПП, являющийся элементом энергетической системы, совокупностью процессов производства, преобразования, распределения и по­требления всех видов энергоресурсов. Кроме этого энергохозяйство призвано осуществ­лять ремонт, эксплуатацию и монтаж энергетического оборудования. В производствен­ном отношении энергохозяйство ПП можно подразделить на следующие элементы: об­щезаводское и цеховое.
Правильная организация и деятельность энергохозяйства при квалифицирован­ном управлении способна повысить эффективность производства следующими спосо­бами:
-         снижение затрат на энергоснабжение,
-         улучшение использования энергоустановок,
-         экономия и рациональное использование энергоресурсов.
Цели управления деятельностью энергохозяйства:
-     надёжное и экономичное снабжение производства всеми необходимыми ви­дами энергии в потребном количестве,
ремонтно-эксплуатационное обслуживание,
-         монтаж и наладка оборудования,
-         комплексная механизация и автоматизация производственных процессов,
-         рациональное использование энергоресурсов.
Производительность труда и затраты производства зависят непосредственно от характера разделения труда внутри энергохозяйства и его производственной   структу­ры, которая должна быть динамичной и изменяться в соответствии с развитием пред­приятия.
Единое руководство необходимое для нормального функционирования предпри­ятия с большим количеством разнообразных энергоустановок осуществляется главным энергетиком и возглавляемым им отделом главного энергетика (ОГЭ), а непосредствен­но на местах руководством цехов.
ОГЭ работает в тесном взаимодействии с отделами капитального строительства, главного механика, технолога и т.д.
Главный энергетик, непосредственно руководящий ОГЭ, осуществляет также техническое и методологическое руководство службами цеховых энергетиков, надзор за эксплуатацией оборудования и использованием на предприятии энергоресурсов. При этом он руководствуется действующим законодательством, приказами, указаниями ми­нистерства энергетики, ПТБ, ПУЭ и т.п. Обычно главный энергетик назначает двух за­местителей, которые осуществляют техническое и оперативное руководство.
В данной работе ставится целью провести приближённый экономический расчёт системы электроснабжения завода на напряжении выше 1000 В.
9.2 Определение капитальных вложений Капитальные затраты в систему электроснабжения имеют следующие составные элементы [17]:
                                                                                (9.1)
где KЛЭП – капиталовложения на сооружение линий электропередач (воздушных или кабельных),
       ККТП – капиталовложения на установку трансформаторных подстанций, распределительных устройств управления, релейной защиты и автоматики (ОРУ, ЗРУ, КРУН),
       КВА – капиталовложения на установку высоковольтной аппаратуры.
Таблица 9.1 — Расчет капиталовложений по проекту
Элемент системы
Кол-во единиц
Стоимость элементов, тыс. рублей
  Оборудование
Монтаж
Строительство
Полная
  1
2
3
4
5
6
  Силовой тр-р ТДН- 10000/110
2
2000
400
1000
6800
  Выключатель ВМТ-110Б
3
650
130
325
3315
  Трансформатор тока (110 кВ)
15
100
20
50
2550
  Тр-р напряжения (110 кВ)
6
1000
200
500
10200
Разрядник (РВС-20)
4
105
21
53
714
Разрядник (РВМГ- 110)
6
210
42
105
2142
Ячейка КРУ (с ТСН)
2
180
36
90
612
Ячейка КРУ (с ВМПП)
16
23
5
12
640
Ячейка КРУ (с НАМИ)
2
37
7
19
126
КТП- 10/0,4 (2-400)
1
184
21
52
177
КТП- 10/0,4 (1-630)
14
104
42
104
2829
КТП- 10/0,4 (2-630)
1
208
24
60
204
КТП- 10/0,4 (2- 1000)
 3
240
48
120
5712
КТП- 10/0,4 (2- 1600)
3
280
56
140
476
КЛ  ААШв (в км)
50
70
120
240
4,7
5,2
0,7
2,5
160
220
285
480
229
573
5602
Итого:
—
—
—
—
38342
9.3 Определение годовых эксплуатационных издержек Годовые эксплуатационные издержки определяются по формуле:
,                                                                             (9.2)
где ИА — ежегодные амортизационные отчисления капитальных затрат,
,                                                                                     (9.3)
где рАi – норма амортизационных отчислений для i-х элементов системы электроснабжения (рА.ГПП=9,4%, рА.КТП=10,4%, рА.КРУ=6,3%, рА.КЛЭП=2,4%),
          Кi – капиталовложения на сооружение i-х элементов системы электроснабжения (таблица 9.1):



;
ИЭР — издержки на текущую эксплуатацию и ремонт сетей и электрооборудования,  
,                                                                                         (9.4)     где рЭРi – норма отчислений на эксплуатацию и ремонт для i-х элементов системы электроснабжения (рЭР.ГПП = 3%, рЭР.КТП = 4%, рЭР.КРУ = 2%, рЭР.КЛЭП = 1,5%):



;
СЭ — стоимость потерь электроэнергии в сетях и оборудовании:
,                                                                                (9.5)
где      ∆W — потери электроэнергии:
,                                                                 (9.6)
где        ∆WТ – потери в трансформаторах ГПП:
,                                                                     (9.7)
 где        ∆РХХ – активные потери холостого хода (∆РХХ=18 кВт),
Т – время работы приемника (Т = 8760 ч.),
∆РКЗ –  активные потери короткого замыкания (∆РКЗ=85 кВт),
t – время максимальных потерь (t=3000ч),

∆WС – потери энергии в распределительных сетях:
,                                                                         (9.8)
где       рС — потери в электрических распределительных сетях (рС=6%: 4% — в сетях 10 кВ, 2% — в сетях 0,4 кВ),
Wгод – годовое потребление электроэнергии:
,                                                                                  (9.9) где          РР – расчётная мощность предприятия (РР=29108 кВт),
;
∆WС.Н. – расход электроэненргии на собственные нужды:
,                                                                            (9.10)  где РС.Н. – мощность потребителей собственных нужд подстанции (РС.Н.=345 кВт),



 - удельная стоимость потерь электроэнергии (при ТМ =5000 ч., t=3000ч. удельная стоимость потерь составляет  = 0,19 руб./кВт·ч)
.

Таблица 9.2 — Расчёт ежегодных отчислений
Элементы
Ра, %
Фа, тыс.руб.
Рэр, %
Фэр, тыс.руб.
ГПП 110/бкВ
9,4
2418
3
846,6
ЦТП 10/0,4 кВ
10,4
602,2
4
310,1
КРУ 10кВ
6,3
86,2
2
39,2
КЛЭП 10кВ
2,4
134,5
1,5
8,2
Итого:
—
3120,5
—
 =SUM(ABOVE) 1204,1
    продолжение
--PAGE_BREAK--

    продолжение
--PAGE_BREAK--Пожарная опасность хранилищ зерна характеризуется наличием больших количеств горючих материалов, различных механизмов на электрической тяге с вращающимися частями и возможностью быстрого распространения пожара. Горючей средой в зерноскладах являются зерно в больших количествах, зерновая пыль, сгораемые конструкции зданий, транс­портерные ленты и т. п. Наибольшую опасность представляет зерновая пыль, выделяемая в больших количествах при очистке, транспортировании, загруз­ке и выгрузке зерна.
Зерновая пыль — легкогорючий материал. Во взвешенном состоянии взрывоопасна. Нижний предел взрыва пылей зерновых элеваторов во многом зависит от оборудования, в котором они накапливаются. Так, для образцов пшеничной пыли, отобранных из аспирационной системы, Сшга=12,6-30,2; из пылевой камеры — Снт=35-170 г/м3. Максимальное давление взрыва для пшеничной элеваторной пыли 0,735 МПа, минимальная энергия зажигания 50 МДж.
Элеваторы по взрывопожарной опасности относятся к категории В. Вме­сте с тем следует иметь в виду, что взрывы зерновых элеваторов иногда все же происходят и сопровождаются разрушением силосов, галерей и т. п. Цехи и склады отходов и пыли, цехи по сортированию и выколачиванию мягкой тары относятся к категории Б.
Светильники и электроустановочную аппаратуру в складах выполняют пылевлагонепроницаемого исполнения, а двигатели механизмов — закрыты­ми, обдуваемыми. Помимо выключателей, устанавливаемых в помещениях складов, предусматривают общий рубильник для отключения на складе всей
электросети. Такие рубильники (пусковые устройства) совместно с предо­хранительной защитой и штепсельными розетками для подключения пере­движных машин и механизмов устанавливают снаружи на несгораемых сте­нах складов или на отдельно стоящих опорах, если здание склада выполнено из сгораемых конструкций.
Степень огнестойкости элеваторов (их основных зданий и сооружений) принимается не ниже П. Степень огнестойкости надсшюсных транспортных галерей не нормируется, однако несущие конструкции выполняют несгорае­мыми. Из надсилосной галереи устраивают один выход в лестничную клетку рабочей башни, а второй — на крышку вблизи наружной пожарной лестницы, из подсилосной галереи один эвакуационный выход в сторону железной до­роги, второй — во двор.
Отходы и пыль из циклонов (пылеотделителей) транспортируют пнев­мотранспортом в специальные склады отходов, которые размещают на рас­стоянии не ближе 50 м от здания элеватора. Воздуховоды вентиляционных систем выполняют несгораемыми. Циклоны и вентиляторы размещают в производственных помещениях элеватора.
В элеваторах предусматривают наружный и внутренний противопожар­ный водопроводы с собственной пожарной наносной станцией, пожарную сигнализацию, наружные пожарные лестницы, водяные завесы в технологи­ческих проемах внутренних стен верхней и нижней галерей и т. п. Электро­оборудование применяют в пылевлагонепроницаемом исполнении. Элевато­ры также оборудуют молниезащитой.
При проектировании учитывается, что наиболее эффективной преградой, не позволяющей огню переброситься с одного здания на другое, являются противопожарные резервы м/у зданиями. Величина разрыва зависит от огне­стойкости смежных зданий и обычно составляет 10-20 метров.
План эвакуации людей на случай пожара из любого производственного помещения составляется заранее, с ним знакомят всех работников цеха.
Все производственные здания и сооружения имеют первичные средства пожаротушения (огнетушители, песок и воду), которые размещают на терри­тории элеватора. Ящики для песка рассчитаны на хранение 0,5 метра песка. Каждый ящик снабжают совковой лопатой, бочки с водой вместимостью 250 литров, двумя ведрами.
Тушение пожара в начальный период его возникновения дает наиболее эффективные результаты, поэтому на всех предприятиях устанавливают средства сигнализации и связи для извещения о пожаре из каждого цеха, зда­ния. Средства сигнализации различные: звонковые, электрическая сигнали­зация ручного действия, телефонная связь, автоматическая сигнализация.

10.2 Классификации электрооборудования и электротехнических устройств
Электрические машины и аппараты, применяемые в электроустановках, должны обеспечивать как необходимую степень защиты их изоляции от
вредного действия окружающей среды, так и необходимую безопасность в отношении пожара или взрыва вследствие какой-либо их неисправности.
Существует следующие классификации видов исполнения электрообо­рудования (электрических устройств): общего назначения; специальное (тро­пического исполнения, холодостойкое, влагостойкое, химически стойкое); открытое (незащищенное от прикосновения к движущимся и токоведущим частям); защищенное (от случайного прикосновения к его движущемся и то­коведущим частям и от случайного попадания внутрь посторонних предме­тов и пыли); водозащищенное, брызгозащищенное, каплезащищенное, пыле-защищенное; закрытое (защищенное злектороборудование, выполненное так, что возможность сообщения между его внутренним пространством и окру­жающей средой может иметь место только через не плотности соединения между частями электрооборудования или через отдельные небольшие отвер­стия); герметичное (защищенное, выполненное так, что исключена возмож­ность сообщения между его внутренним пространством и окружающей сре­дой); взрывозащищенное (электрооборудование, в котором предусмотрины конструктивные меры для устранения или затруднения возможности воспла­менения окружающей взрывоопасной среды).
Электрооборудование и электротехнические устройства подразделяются по напряжению — до 1000 В и выше 1000 В и по применению — для наружной и внутренней установки.

10.3  Электрооборудование пожароопасных помещений.
В пожароопасных помещениях всех классов следует применять только защищенные электропроводки (кабели марок ВРГ, АВРГ, или провода АПРВ, АПВ и АПРТО в тонкостенных стальных трубках). Допускается от­крытая прокладка изолированных проводов на изоляторах, но при условии их удаления от мест скопления горючих материалов и невозможности механи­ческого повреждения (например, на недоступной высоте ). Допускается при­менение алюминиевых проводов только при условии надежного их соедине­ния сваркой, пайкой или опрессовкой. Соединительные и ответвительные ко­робки должны быть пылезащищенного исполнения.
Сооружение распределительных устройств напряжением выше 1000 В в пожароопасных помещениях не рекомендуется, но при необходимости до­пускается при условии применения щитов и шкафов в закрытом исполнении.
Проектирование и монтаж электрооборудования напряжением до 1000 В пожароопасных установок следует вести в соответствии с инструкцией ВСН 294-72, утвержденной Минмонтажспецстроем России, которая согласована с Госэнергонадзором и ГУПО МВД России. В этой инструкции даны указания по монтажу электропроводок, оконцеванию и соединению жил проводов и кабелей, монтажу электродвигателей, пусковой аппаратуры, светильников, крановых устройств, токопроводов, заземления.
10.4 Причина пожаров в электроустановках
В процессе получения, транспортировки и преобразования электриче­ской энергии в механическую, тепловую и другие виды энергии в результате аварии, ошибочных действий и халатности обслуживающего персонала воз­можно появление источников зажигания, природа которых основана на теп­ловом проявлении электрического тока. Так, из статистики пожаров следует, что пожары связанные с эксплуатацией электроустановок, происходит глав­ным образом от КЗ; от нарушения правил эксплуатации электронагреватель­ных приборов; от перегрузки электродвигателей и электрических сетей; от образования больших местных переходных сопротивлений; от электрических искр и друг.
Короткие замыкания представляют наибольшую пожарную опасность.
При КЗ в местах соединения проводов сопротивление практически равно нулю, в результате чего ток, проходящий по проводникам и токоведущим частям аппаратов и машин, достигает больших значений. Токи КЗ на не­сколько порядков превышают номинальные токи проводов и токоведущих частей и достигают сотен и тысяч ампер. Такие токи могут не только пере­греть, но и воспламенить изоляцию, расплавить токоведущие части и прово­да. Плавление металлических деталей машин и аппаратов сопровождается обильным разлетом искр, которые в свою очередь способны воспламенить близко расположенные горючее вещества и материалы, послужить причиной взрыва.
Короткие замыкания в электроустановках возникают по разным причи­нам. Чаще всего они бывают из-за отказа электрической изоляции вследствие ее старения и отсутствия контроля за ее состоянием.
Неправильная эксплуатация электроустановок неизбежно ведет к воз­никновению пожаров, поскольку либо не выполняются условия по предот­вращению непредусмотренного аккумулирования выделяющегося тепла, ли­бо не соблюдаются пожаробезопасные расстояния до горючих материалов (например, при эксплуатации нестандартных электронагревательных прибо­ров для обогрева помещений), либо игнорируется четкие технические указа­ния по режиму работы.

10.5 Способы и средства тушения пожаров в электроустановках
Под тушением пожаров понимаются действия отдельных людей, подраз­делений пожарной охраны и придаваемых им сил или работа автоматических установок пожаротушения с целью прекращения горения.
Прекращения горения может быть достигнуто различными путями:
— охлаждением зоны горения или горящего вещества;
— снижением скорости реакции окисления за счет разбавления реагирую­щих веществ;
— изоляция горящего вещества от зоны горения;
— химическим торможением реакции окисления (горения).
Реакция перечисленных способов может быть достигнута сочетанием огнетушащих и технических средств или только техническими средствами.
Выбор огнетушащего средства для прекращения горения зависит от обста­новки на пожаре и определяется:
— свойствами и состоянием горящего материала;
— видом пожара (на открытом пространстве, в ограниченном объеме);
— условиями тепло- и газообмена на пожаре;
— параметрами пожара (площадью горения, температурой и т. п.);
— условиями проведения работ по прекращению горения (например, нали­чием или отсутствием непосредственной угрозы лицам, осуществляющим подачу средств тушения);
— наличием и количеством огнетушащих средств;
— эффективностью огнетушащего средства.
Практически все огнетушащие средства характеризуются комплексным взаимодействием, т. е. одновременно производят, например, охлаждение го­рящего материала и разбавления зоны горения. Однако прекращение горения достигается одним из применяемых способов, а остальные только способст­вуют прекращению горения. Это определяется соотношением свойств огне­тушащего средства и горящего материала. Например, воздушно-механическая пена при тушении легковоспламеняющихся жидкостей охлаж­дает верхний слой жидкости и одновременно изолирует ее зоны горения. Од­нако основным процессом, приводящим к прекращению горения, например, бензина, является изоляция, поскольку пена с температурой 5-15°С не может охладить бензин ниже температуры его вспышки (минус 35°С). В зависимо­сти от основного процесса, приводящего к прекращению горения, наиболее распространенными способами среди выше перечисленных групп являются:
— способы охлаждения — охлаждения конденсированной фазы сплошными струями воды, охлаждение распыленными струями воды, охлаждение путем перемешивания горючих материалов;
— способы разбавления — разбавление газовой и конденсированной фазой (твердой, жидкой) струями тонко распыленной воды, разбавление горючих жидкостей водой, разбавление негорючими газами или водяным паром;
— способы изоляции — изоляция слоем пены различной кратности, изоля­ция слоем огнетушащего порошка;
— способы химического торможения реакции горения — с помощью огне­тушащих порошков или галоидопроизводных углеводов.
В качестве примера можно привести способы тушения натрия, который может использоваться как теплоноситель. Основными из них являются: са­мотушение в относительно герметичных помещениях; тушение порошковым составом (глинозем); тушение в поддонах с гидрозатвором; слив натрия в аварийные емкости и самотушения натрия в них.
Тушение натрия в относительно герметичных помещениях осуществля­ется с подачей азота и без его подачи. Азот подается от насосной станции и хранится и хранится в ресиверах под повышенным давлением. Включение системы, как правило, осуществляет оператор. В помещения, где утечка на­трия незначительна, подача азота не производится. Для тушения также ис­пользуются порошковые составы (техническая окись алюминия — глинозем),
которые подаются по трубопроводам под давлением азота, поступающего из ресиверов. Выброс порошка происходит вблизи возможных мест протечек натрия.
Принцип тушения натрия в поддонах заключается в том, что пролив­шийся теплоноситель стекает по наклонным плоскостям поддона и попадает в сливное устройство, в котором устраивается гидрозатвор, где горение на­трия прекращается из-за предотвращения попадания воздуха внутрь поддона. Избыточное давление, образуется внутри поддона за счет термического раз­решения воздуха и уменьшения свободного объема при стекании в него ме­талла, сбрасывается через отверстие, расположенное в верхней части поддо­на.
При возможности пролива большого количества натрия применяют спо­соб его слива в аварийные емкости. Полы помещений, из которых сливается натрий, могут облицовываться сталью и должны иметь сливные тралы, в сторону которых выполняется уклон пола. Трап может закрываться легко­плавким покрытием и металлической решеткой.
Кратко остановимся на основных средствах тушения пожаров в электро­установках, находящихся на элеваторе.
Вода — наиболее распространенное и достаточно эффективное огнету-шащее средство. Имея высокую теплоемкость — 4,19 Дж/(кг х град) — при нормальных условиях, она обладает хорошими охлаждающими свойствами.
При попадании воды на горящее вещество некоторое ее количество ис­паряется и превращается в пар (из 1 л воды образуется 1700 л пара), разбав­ляя реагирующие вещества. Обладая высокой теплотой парообразования (около 2260 Дж/кг), вода отнимает от зоны горения большое количество теп­ла, т.е. наблюдается охлаждающий эффект.
Вода имеет высокую термическую стойкость. Только при температуре выше 1700°С ее пары разлагаются на водород и кислород. Поэтому тушение водой большинства твердых материалов и горючих жидкостей безопасно, по­скольку температура при их горении не превышает 1300°С.
Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в рас­пыленном состоянии. Применение растворов смачивателей, снижающих по­верхностное натяжение воды, позволяет уменьшить расход воды при туше­нии некоторых материалов на 30 — 50%.
За счет добавок пенообразователей, ионогенных смачивателей и особен­но диссоциируемых солей (например, солей, предотвращающих замерзание) электропроводность воды значительно повышается. Она может быть в 100-1000 раз выше электропроводности дистиллированной воды. Поэтому тушение пожаров компактными и распыленными струями без снятия напря­жения р электроустановок допускается только в открытых для обзора ствольщика электроустановок, а также горящих кабелей, при номинальном напряжении до 10 кВ. При этом должны выполнятся требования техники безопасности.
Пены и пенообразующие составы. Пена — коллоидная дисперсная систе­ма, состоящая из пузырьков, наполненных газом. Стенки пузырьков представляют собой раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ) с различны­ми стабилизирующими добавками. Пены подразделяются на воздушно-механическую и химическую.
Воздушно-механическую пену получают из водных растворов ПАВ, ко­торые называют пенообразователями. Количество пенообразователя, добав­ляемого к воде, невелико и, как правило, не превышает 10%. Работать с пе­нообразователем надо осторожно, так как в концентрированном виде он мо­жет вызывать раздражение кожи и глаз. В России наибольшее распростране­ние получили пенообразователи ПО-1, ПО-1Д, ПО-6К, ПО-ЗАИ, САМПО, выпускаемые промышленностью. Для получения пены используются пеноге-нераторы эжекционного и вентиляторного типов.
Пены обладают очень низкой теплопроводностью. Поэтому наибольшим охлаждающим действием обладают менее стойкие и низкократные пены, так как при их разрушении выделяется большое количество раствора.
Изолирующее свойство пены — способность препятствовать испарению горючего вещества и проникновению через ее слой паров, газов и теплового излучения.
Степень проявления огнетушащих свойств пен зависит от условий их применения. Например, если пена используется в качестве средства защиты от лучистого теплового потока, то наибольшее значение имеет ее стойкость. Изолирующее действие пены при этом оценивается количеством энергии, проходящей через слой, равный 1см, за 1с на единицу поверхности. При ис­пользовании пены в качестве средства тушения по поверхности большое зна­чение имеет ее свойство препятствовать испарению горючего вещества и прорыву паров этого вещества через слой пены в зону горения. Низкократная и среднекратная пены при тушении горючих жидкостей обладают изоли­рующей способностью в течение 1,5-2,5 мин при толщине изолирующего слоя 0,1 — 1 м. Для достижения наибольшего огнетушащего действия необхо­димо использовать пены, у которых максимально проявляются изолирующие и охлаждающие свойства. К мерам по созданию условий для достижения максимальной огнетушащей способности относятся: разбавление горящих жидкостей, снижение температуры горящих веществ, окружающей среды и т.п.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Низкократными пенами тушат в основном по поверхности. Для тушения жидкостей используют пены кратностью до 100, объемная масса которых в 5-10 раз меньше объемной массы этих жидкостей. Такие пены хорошо удер­живаются на поверхности и растекаются по ней, эффективно противостоят прорыву через них горючих паров, обладают значительным охлаждающим действием.
Высокократную пену применяют главным образом для объемного туше­ния, вытеснения дыма, изоляции установок от действия тепловых потоков. При объемном тушении следует избегать действия водяных струй на пену, так как под их действием она разрушается.
В зону горения пена может подаваться через слой горючего, сливом или струями. Каждый из этих приемов осуществляется путем сосредоточенной и
рассредоточенной подачи. Наиболее распространенна подача пены струями, что объясняется простотой и оперативностью приема. Однако при этом ин­тенсивность разрушения пены наибольшая. Подача сливом по'степени раз­рушения пены при прочих равных условиях занимает промежуточное поло­жение по отношению к двум другим приемам. Сущность этого приема за­ключается в том, что пена из стволов подается не прямо в зону горения, как при подаче струями, а на прилегающую к зоне горения поверхность, по кото­рой она стекает в зону горения. При этом дальность растекания пены зависит от вязкости, толщены слоя в месте слива, напора, создаваемого пеногенера-тором, ориентации струи, интенсивности подачи пены и соответствия на­правленности движения пены газовым потокам, наличия препятствий и т. д. В частности, при подаче среднекратной пены в кабельные каналы сечением 2X2 м максимальная дальность продвижения пены от эжекционных генера­торов типа ГВП-600 достигает 30 м, от пеногенераторов вентиляторного типа -50м.
Огнетушашие порошковые составы (ОПС) используются для прекраще­ния горения твердых, жидких и газообразных веществ и подразделяются на четыре группы. К первой относится составы на основе карбонатов натрия или калия — типа ПС, ко второй на основе силикагеля — типа СИ, к третьей -на основе различных флюсов (хлоратов металлов) — типа ВИ, к четвертой -составы на основе фосфорно-аммонийных солей — типа ПФ.
Порошковые составы не электропроводны, не корродируют металлы и не токсичны, за исключением порошков типа СИ, которые обладают слабой токсичностью и коррозийной активностью. Недостатком ОПС является их способность к слеживанию (комкованию), что затрудняет хранение, особенно длительное, а также подачу в зону горения. Слеживаемость зависит от степе­ни дисперсности и влажности порошка. Влажность ОПС не должна быть бо­лее 0,5 %.
Порошковыми составами тушат по поверхности и по объему зоны горе­ния. При тушении ОПС по поверхности огнетушащий эффект заключается в основном в изоляции горящей поверхности от доступа воздуха, а при объем­ном тушении — в ингибирующем действии порошка, заключающимся в об­рыве цепей реакции горения.
Порошковые составы обладают избирательной огнетушащей способно­стью. Так, составы типа ПС эффективно используются для тушения натрия. Порошки типа ПСБ и ПФ имеют общее назначение: ими тушат жидкости, га­зы, электрооборудование, двигатели и т. д.
Необходимым условием для прекращения горения при тушении порош­ком по поверхности является покрытие поверхности слоем ОПС определен­ной толщины, обычно не превышающей 2 см. Удельный расход ОПС зависит от вида горящего материала и условий его горения.
Для прекращения горения при объемном тушении необходимо создать в течении нескольких секунд во всей зоне горения такую концентрацию по­рошка, при которой поверхность порошка обеспечит требуемую скорость по­давления активных центров реакции горения. Это достигается введением порошка с требуемой интенсивностью и равномерным его распределением по всей зоне горения. Например, при горении в разлившемся состоянии (на бе­тоне, асфальте, металле) трансформаторного масла удельный расход порош­ка ПС составляет 0,36кг/м2 при расчетном времени подачи для тушения 30 с.
10.6  Опасные факторы при пожарах в электроустановках
При пожарах в электроустановках может наблюдаться воздействие на людей следующих опасных факторов: открытого огня и искр; повышенной температуры воздуха, оборудования и т. п., токсичных продуктов горения или термического разложения; дыма и как следствие — снижение видимости; пониженной концентрации кислорода; обрушение конструкции, элементов оборудования и зданий; взрыва; высокого напряжения.
При этом характерно одновременное воздействие на человека тепловых потоков и продуктов горения, что приводит, например, к более быстрому развитию токсичного эффекта и повышению чувствительности организма к воздействию токсичных продуктов горения или термического разложения веществ и материалов. Кроме того, отравление некоторыми токсикантами, например окислами азота, может способствовать дополнительному перегре­ванию организма человека. При пожарах в электроустановках образуются та­кие токсиканты, как окись СО и двуокись CO2 углерода, хлористый водород HCl, цианистый водород HCN, сероводород H2S, аммиак NH3, окислы азота NO2 и др., что создает опасность отравления людей. Физические нагрузки, переносимые человеком во время тушения пожара, усиливают действие ука­занных токсикантов, влияя на физиологические процессы в том же направле­нии, что и повышенная температура.
Воздух, который вдыхает человек, состоит в основном из смеси двух га­зов: азота (79%) и кислорода (21%), а выдыхаемый — из азота (79%), кисло­рода (17%) и двуокиси углерода (4%). Часть вдыхаемого кислорода остается в легких человека и идет на окисление углерода. При пожаре во вдыхаемом воздухе содержится окись углерода и поэтому даже при достаточном количе­стве кислорода у человека может возникнуть кислородная недостаточность. Считается, что снижение концентрации кислорода в воздухе до 14% стано­вится опасным жизни человека.
Дым, выделяющийся при горении различных веществ и материалов (го­рючих жидкостей, изоляции проводов и кабелей и т. п.), лишает человека возможности ориентироваться, а достижение критической величены по плот­ности задымления помещения означает, что видимость на определенном рас­стоянии от человека потеряна и он не способен самостоятельно эвакуиро­ваться, т. е. пройти задымленный участок до эвакуационного выхода или безопасной зоны. В целом существует вероятность эвакуации при концен­трации дыма, превышающей критическое значение, когда человек, продвига­ется в задымленной среде на ощупь, рано или поздно обнаруживает выход из помещения. Однако, как показали исследования поведения людей вслючае пожара, 43% всех погибших при пожаре погибли именно из-за того, что не смогли покинуть помещение ввиду его сильной задымленности, т. е. не смогли преодолеть сильно задымленный участок. Даже в случае, когда люди хо­рошо знали планировку здания и расположение эвакуационных выходов из помещения, они решались преодолеть задымленную зону не более 15 м. Ус­тановлено также, что человек чувствует себя в опасности, если видимость менее 10м.
Тепло, выделяющееся при горении веществ и материалов, может вызвать ожоги кожи или тепловой удар, нарушающие нормальное тепловое состояние организма, что может привести к смертельному исходу. Температурные об­ласти, не соответствующие условиям теплового комфорта, можно разделить на три зоны. В первой температурной зоне (20 — 60°С)организм способен компенсировать неблагоприятное воздействие тепловой нагрузки, т. е. со­хранять тепловой баланс за счет расширения кровеносных сосудов и потоот­деления и поддерживать такое устойчивое состояние в течении нескольких часов. Во второй температурной зоне (60 — 120°С) воздействие тепловой на­грузки не компенсируется и тепловой баланс организма нарушается. Проис­ходит интенсивное накопление организмом тепла. В третьей температурной зоне (выше 120°С) тепловые нагрузки настолько велики, что их воздействие вызывает болевые ощущения, если же оно продолжительно, то возникают ожоги. Зарубежными исследованиями установлено, что предельной для орга­низма человека является температура окружающей среды, равная 149°С. При наличии влаги в воздухе такая температура приводит к мгновенному пора­жению дыхательных путей. Пределом переносимой тепловой нагрузки счи­тают 130-134 кДж кг"1 (31-32 ккал Кг"1). Реальную опасность для человека представляет лучистый тепловой поток, интенсивность которого более 550 Вт X м'2. Ориентировочно можно считать, что среднеобъемная темпера­тура воздуха в помещении порядка 70°С представляет опасность для жизни человека, тем более что следует принимать во внимание воздействие других опасных факторов (дыма, токсичных продуктов горения). Вышеперечислен­ное предопределяет необходимость принятия мер по предотвращению воз­действия на людей опасных факторов пожара. Особенно это касается зощиты органов дыхания людей, принимающих участие в тушении крупных или раз­вившихся пожаров.
10.7  Расчет потребного количества огнетушащих средств для тушения пожаров
При проектировании промышленных предприятий определяют потребные противопожарные расходы и объёмы воды, как наиболее дешёвого огнетушащего средства, а также возможность её подачи в необходимые места, т.е. ведёт­ся расчёт водопроводной сети.
Основные требования, предъявляемые к водопроводам противопожарного назначения, изложены в СНиП 2.04.01-85*, СНиП 2.04.02-84* и др. В нормах определены условия, при которых устройство внутренних противопожарных водопроводов в зданиях обязательно.
В производственных зданиях они необходимы во всех случаях, за исклю­чением производственных зданий I и II степени огнестойкости с производства­ми категорий Г и Д по пожарной опасности независимо от их объёма и зданий III степени огнестойкости с производствами тех же категорий, но при объёме зданий не более 1000 м3.
Для предприятий площадью не более 20 Га при категориях производств В, Г, Д, если пожарный расход воды не превышает 20 л/с для противопожарного водоснабжения допускается использование водоёмов или резервуаров, обору­дованных подъездами для мотопомп или пожарных автомобилей, вместо про­тивопожарного водопровода. Если вблизи предприятия или строительной пло­щади имеются естественные источники (реки, озера), предусматривают их ис­пользование, но при наличии подъезда к ним.
Радиус обслуживания зданий переносными мотопомпами принимают не более 100 м, прицепными — 150 м, автоцистернами — 200 м. При противопожар­ном водоснабжении из водоёмов необходимо предусматривать их пополнение с расстояния не более 250 м.
Потребное противопожарное количество воды для тушения пожаров на промышленных предприятиях определяется в зависимости от общего расчётно­го расхода воды на пожаротушение, количества расчётных пожаров и их рас­чётной продолжительности.
Расчёт ведётся в такой последовательности:
1. Определяется общий расчётный расход воды Qp на пожаротушение данного предприятия:
Qp=QII+Qв, л/с,                                                                                  (10.1)
где qh — максимально требуемый расход воды на наружное пожаротуше­ние через гидранты, л/с;
Qв — максимально требуемый расход воды на внутреннее пожаротушение через пожарные краны или (и) автоматические установки пожаротушения, л/с.
Величина Qн зависит от степени огнестойкости зданий, категории произ­водства по пожарной опасности и объёма здания. Она определяется по табли­цам 6, 7, 8 Приложения.
Величина Qв определяется для работы внутренних пожарных кранов или автоматических систем водотушения. Для производственных зданий при расчё­те воды принимают две струи в здании из условия подачи воды на каждую струю. Производительность одной струи должна быть не менее 2,5 л/с незави­симо от объёма здания, определяется по табл.9, 10 Приложения. Для общест­венных и жилых зданий объёмом более 25000 м3 также принимаются 2 струи с расходом 2,5 л/с на каждую струю, а при объёме менее 25000 м3 одна струя с расходом не менее 2,5 л/с.
Наличие в зданиях стационарных систем водотушения (спринклерных, дренчерных) требует дополнительного увеличения расхода воды из расчёта:
а) в течение первых 10 минут пожара не менее 15 л/с, т.е. 10 л/с на питание спринклеров и 5 л/с на работу пожарных кранов.
б) в течение последующего часа не менее 55 л/с, из них 30 л/с на питание спринклеров (дренчеров), 20 л/с на гидранты и 5 л/с на работу пожарных кра­нов.
2. Определяется расчётная продолжительность пожара и расчётное число одновременных пожаров.
Расчётная продолжительность пожара tp во всех случаях принимается 3 ча­са в соответствии с нормами.
Расчётное число пожаров np зависит от площади территории предприятий или стройки. Так, при площади территории в 150 га и более в расчёт принима­ют два одновременных пожара, при площади менее 150 га принимается один пожар.
3. Определяется потребное количество воды для данного предприятия по формуле:
 м3,                                                                (10.2)
где Qp — общий расчётный расход воды на пожаротушение данного пред­приятия определяется по формуле (10.1), л/с;
tp — расчётная продолжительность пожара, час;
nр — расчётное число одновременных пожаров для данного предприятия.
4. Определяется необходимый противопожарный запас воды на случай аварии водопроводных сетей.
Неприкосновенный запас воды создаётся из расчёта обеспечения подачи воды на пожаротушение из наружных гидрантов и внутренних пожарных кра­нов с учётом количества одновременных пожаров в течение трёх часов их дей­ствия.
Следовательно, неприкосновенный запас воды рекомендуется определять по формуле (10.2) и хранить в запасных резервуарах или водонапорных башнях.
Qp=10+22,5=15 л/с;
W==54 м3.
Микропроцессорная система дуговой защиты КРУ  
 напряжением 6-10 кВ.
Значительное число шкафов комплектных распределительных устройств (КРУ), находящихся в эксплуатации, не имеет полноценной быстродействующей защиты, способной совместно с коммутационными аппаратами локализовать наиболее тяжелые аварии в них, вызванные внутренними КЗ, сопровождаемыми открытой электрической дугой. Горение дуги внутри шкафов КРУ более 0,15-0,2с приводит к тяжелым последствиям и зачастую сопровождается выгоранием двух-трех соседних шкафов, а в некоторых случаях и целых секций.Существующие защиты на основе разгрузочных клапанов и фототиристоров не отвечают современным требованиям ни по надежности, ни по чувствительности и сервисным функциям. Заботясь о повышении надежности энергоснабжения потребителей и устойчивости функционирования энергосистем, РАО ”ЕЭС России” издало приказ № 120 от 01.07.98 ”О мерах по повышению взрывопожаробезопасности энергетических объектов ” (п. 1.12.5), предписывающий оснащать шкафы КРУ полноценной дуговой защитой.
Многолетний опыт разработки и внедрения дуговых защит КРУ позволил   создать микропроцессорную дуговую защиту, описываемую в статье. Принцип ее действия основан на контроле уровня светового потока (освещенности) и тока. Контроль светового потока освещенности внутри отсеков КРУ из-за их замкнутого пространства дает возможность обеспечить практически абсолютную селективность. Особенность защиты заключается в наличии электрических каналов связи, позволяющих в отличие от оптико-волоконных датчиков и линий связи обеспечивать высокую технологичность ремонта и восстановления защиты после аварии.
Микропроцессорная система дуговой защиты состоит из следующих функциональных блоков: центрального управляющего устройства (ЦУУ);
локальных модулей сбора информации (ЛМСИ); системной шины данных (СШД); оптико-электрических датчиков (ОЭД).
Оптико — электрический датчик входит в состав ЛМСИ, а для расширения зоны действия(увеличения числа контролируемых отсеков) к локальному модулю могут подключаться дополнительные ОЭД.
Локальный модуль сбора информации представляет собой микропроцессорное устройство, устанавливаемое в одном из отсеков шкафа КРУ, например в отсеке высоковольтного оборудования или отсеке релейной защиты. В последнем случае дополнительные ОЭД устанавливаются в защищаемых отсеках. Элементы ЛМСИ (далее локальный модуль); мультиплексор (М); блок задания конфигурации (БЗК); блок обработки информации (БОИ); выходные органы (ВО); шина данных (ШД); приемо-передатчик (ПП).
Питание ЛМСИ с напряжением ± En осуществляется от блока питания ЦУУ, а выходной орган выполнен на основе электромагнитного реле KL.
Приемо-передатчик (ПП) подключается к СШД, которая физически реализована с помощью стандартного промышленного протокола передачи данных – RS-485. Переключатели в блоке задания конфигурации устанавливают номер от 0 до 31, соответствующий конкретному ЛМСИ.