Безпека експлуатації турбогенератора ТВВ-320-2ЕУЗ
1. Аналіз небезпечних та шкідливих факторів під час експлуатаціїтурбогенератора ТВВ-320-2ЕУЗ1.1 Аналіз небезпечних факторів
Розглянута установка являє собою турбогенераторТВВ-320-2ЕУЗ напругою 20 кВ і 220 В — постійної напруги обмотки збудження. Основнимнебезпечним фактором при експлуатації турбогенератора являється електрична напруга.
У випадку прямого дотику до струмовідних частинлюдина може бути уражена струмом, напруга якого 20 кВ, або постійним струмом напругою220 В.
Розглянемо можливі випадки потрапляння людини піделектричну напругу, та оцінимо їх небезпеку. Розрахунки струмів, що протікають черезлюдину зведемо в таблицю 1.
Висновки:
На основі аналізу проведених розрахунків по варіантамвключення людини в електричне коло для мережі генераторної напруги з ізольованоюнейтраллю і для мережі постійного струму обмотки збудження можна зробити висновки,що величини розрахункових струмів перевищують допустимі значення в наступних випадках:
1. Однополюсний прямий дотик до струмовідних частинобмотки збудження за аварійного стану роботи мережі Іл=0,21 А;
2. Двополюсний прямий дотик до струмовідних частинобмотки збудження при нормальному режимі роботи мережі Іл=0,22А;
3. Однофазний прямий дотик до струмовідних частин генераторноїнапруги в аварійному режимі роботи мережі Іл=9,97 А;
4. Двохфазний прямий дотик до струмовідних частин генераторноїнапруги в нормальному режимі роботи мережі Іл=11,11 А;
Іншими небезпечними факторами при експлуатаціїгенератора є обертові частини турбогенератора (n=3000 об/хв) та робота на висоті(h=3 м).
Таблиця 1№ Вид дотику Схема Розрахунковий струм
1 Однополюсний прямий дотик до струмовідних частин обмотки збудження в нормальному режимі роботи
/>
/>
/>
/>
/>
2 Однополюсний прямий дотик до струмовідних частин обмотки збудження в аварійному режимі роботи
/>
/>
/>
3 Двополюсний прямий дотик до струмовідних частин обмотки збудження при нормальному режимі роботи
/>
/>
/>
4 Однофазний прямий дотик до струмовідних частин генераторної напруги в нормальному режимі роботи
/>
/>
/>
/>
5 Однофазний прямий дотик до струмовідних частин генераторної напруги в аварійному режимі
/>
/>
/> 6 Двохфазний прямий дотик до струмовідних частин генераторної напруги в нормальному режимі роботи
/>
/>
/> /> /> /> /> /> /> /> />
Примітка до таблиці 1
У таблиці прийняті наступні дані:
/> - фазна напруга мережі 20 кВ;
/> - лінійна напруга генератора;
/> - наруга мережі постійного струмуобмотки збудження;
/> Ом — опір контакту у місці замикання на землю;
/>Ом — опір електричної дуги міжчастиною під напругою і людиною;
/> МОм — опір ізоляції струмовіднихчастин генератору відносно землі;
/> Ом — опір однієї підошви взуття;
/> Ом/>м — розрахунковий питомий опірповерхневого шару ґрунту;
/>Ом — опір тіла людини;
/> Ом;
/> Ом1.2 Аналіз шкідливих факторів
При експлуатації генератора шкідливими факторамиє: шум, викликаний тертям підшипників, при перевантаженні або неточному складаннідеталей при ремонті; вібрація, викликана обертовими частинами генератора; недостатнєосвітлення при виконанні робіт в темний час доби та при недостатній видимості. Такожшкідливим фактором є мікроклімат робочої зони, а саме: підвищена температура повітрячерез роботу електроустановок у машзалі.
безпека експлуатація турбогенератор
2. Профілактичні заходи щодо нормалізації умов праці2.1 Заходи захисту щодо електробезпеки
Згідно ПУЕ [3], опір ізоляції струмовідних частин турбогенератора повинен бути не меншезначень приведених в таблиці 2.
Таблиця 2. Генератор ТВВ-320-2ЕУЗ Об’єкт випробування Напруга мегомметра кВ Опір ізоляції Обмотка статора 2,5 Не менше вказаних величин
t,°С 75 70 60 50 40 30 20 10
Rіз, МОм 3 3,5 5,5 8 12 16,5 25 32 Обмотка ротора 1 (допускається 0,5)
Не менше 0,5 МОм при температурі 10-30оС. допускається ввід в експлуатацію неявнополюсних роторів, з опором ізоляції не нижче 2 кОм при температурі +75оС або 20 кОм при +20 оС Підшипники генератора та сполученого з ним збудника 1
Опір ізоляції, виміряний відносно фундаментної плити при повністю збірних мастилопроводах, повинен бути не менше 1 МОм для турбогенераторів. Водневе ущільнення вала 1
Не менше 1 МОм Ізольовані стяжні болти сталі статора 1
Не менше 1 МОм Термоіндикатори генератора з безпосереднім охолодженням обмотки статора 0,5
Не менше 0,5 МОм Коло збудження генератора 1 (0,5)
Не менше 1 МОм
Недоступність струмовідних частин генератора ТВВ-320-2ЕУЗзабезпечується установкою його в машинному залі головного корпусу ТЕЦ із зачиненимидверима. Доступ в машинний зал дозволений тільки спеціальним працівникам. Шини генераторноїнапруги розташовані на недосяжній висоті 3 м.
За допомогою методів орієнтації працівники чіткоорієнтуються при виконанні робіт й застерігають їх від помилкових дій. До них відносяться:маркування частин електрообладнання, у вигляді умовних позначень (літерних, цифрових),слугує для розпізнавання приналежності обладнання. Всі позначення наносяться накорпуса електроустановок і відповідають один одному.
На ТЕЦ встановлено 3 генератори. Генератори маркуютьсяТГ1, ТГ2, ТГ3. Маркування наноситься на корпус генератора.
Відповідне розташування і розфарбовування струмовіднихчастин:
Для мережі генераторної напруги 20 кВ:
фаза L1 — верхня (жовта);
фаза L2 — розміщення середнє (зелена);
фаза L3 — нижня (червона);
Нейтраль N — ізольована — блакитна.
Для обмотки збудження генератора напругою 220 В:
L+ — нижній ближній правий (червоний);
L — середній (синій);
М — нейтраль — верхня ліва дальня (блакитна).
В аварійному режимі роботи генератора безпека йогоексплуатації забезпечується захисним заземленням, яке виконується у вигляді штучногозаземлювача, розрахунок якого проведено в пункті 5.2.2.2.2 Розрахунок захисного заземлення турбогенератора ТВВ-320-2ЕУЗ
Вихідні дані для розрахунку захисного заземленнятурбогенератора:
1. Номінальна напруга генератора Uн=20 кВ; напруга обмотки збудження220 В постійного струму.
2. Дані для розрахунку струму замикання на землю:
/> - загальна довжинапідключених до мережі кабельних ліній рівна 0,1 км;
/> - загальна довжинапідключених до мережі повітряних ліній рівна нулю, тому що обладнання встановленев машзалі.
3. 3 генератори напругою 20 кВ розміщені в машзаліі займають площу: 30/>200 м, де 30 м — ширина машзалу, 200 м — довжина машзалу;
4. Грунт — суглинок /> ОМ/>м;
Розрахунок:
1. Згідно з ПУЕ [П1.7.5.7, 3], в електроустановкахнапругою вище 1 кВ мережі з ізольованою нейтраллю опір заземлюючого пристрою припроходженні розрахункового струму замикання на землю в будь-яку пору року повиннобути рівним/>,але не більше 10 Ом, /> Ом.
де 250 — допустима напруга на корпусі обладнаннявідносно землі (В), вона небезпечна але допускається у зв’язку з тим, що обладнаннянапругою понад 1кВ і під час експлуатації його людина має бути ізольованої від земліботиками.
Ізз — розрахунковийструм замикання на землю знаходимо за формулою [6].
/>
U — лінійна напругамережі в кВ,lК і lП — довжини електрично сполучених між собою кабельних і повітряних лінійв км.
/> А
2. Проводимо розрахунок методом коефіцієнта використанняелектродів для розрахунку простих заземлювачів, тобто електроустановок з невеликими струмами замикання на землю, для якогоприймається одношарова структура ґрунту.
3. Вибираємо вид і розміщення штучних електродівзаземлення — це вертикальні електроди сполучені горизонтальними, розміщені по контуру(рис.5.1).
діаметр, довжина і глибина прокладання вертикальногострижня:
/> мм, />м, />м.
- ширина і товщина горизонтальної смуги відповідно:
/>мм, />мм2;
4. Визначимо опір одного вертикального електрода:
/>
деl — довжина вертикального стержня дорівнює 1 м;
t — відстань відповерхні землі до середини електрода.
/>м; /> Ом
5. Порівнюємо R1 з Rз, />, тому потрібноустановити кілька вертикальних стержнів, число стержнів дорівнює:
/>
/> - коефіцієнт взаємноговпливу електродів, визначений по таблиці 10.4 [2] при прийнятій відстані між стрижнями, а = 3 м, таким чином, одержимо:
/>
Приймаємо до установки 6 електродів.
6. Довжина горизонтальної смуги:
/> м.
7. Визначаємо опір струму розтікання горизонтальної смуги
/> Ом, де
b — ширина смуги 40 мм = 0,04 м;
/> м — глибина закладання смуги.
8. Визначимо еквівалентний опір заземлення:
/> Ом, де
/> - коефіцієнт використання сполученоїсмуги заземлювачів зі стрижнів при /> і n=6 (таблиця 10.5 [1]).
9. Перевіряємо умову />: 5,015/>10 Ом
/>
М=1: 1000
Рис 5.1 План розташування заземлювачів2.3 Захисні засоби від ураження електричною напругоюНайменування засобів захисту Тип Кількість Основні електрозахисні засоби Ізолювальна штанга ШИ-35У4 1 шт. Оперативна штанга ШО-35У4 2 шт. Ізолювальні кліщі нап — 35 кВ 1 шт. Покажчики напруги УВН-90 1 шт. Додаткові електрозахисні засоби Діелектричні рукавички 2 пари Діелектричні ботики 2 пари Захисні каски (на 1 робітника) 1 шт. Захисні окуляри 2 шт. Комплект плакатів безпеки 2 компл. Переносне заземлення ШЗП-35У4 2 шт. 2.4 Захисні заходи від інших небезпечних факторів
Всі обертові частини генератора знаходяться підкожухом, що запобігає випадковому попаданню людини в обертові частини.
Захисні заходи при роботі на висоті — запобіжніпояси і страхувальні канати.2.5 Захист від шкідливих факторів
Захист від шкідливого впливу шуму на людину здійснюєтьсяшляхом установки звукоізоляційних огороджень конструкції і звукопоглинаючих екранів.
Захист від вібрації здійснюється методом віброізоляціїшляхом встановлення пружинних амортизаторів.
При роботі в темний час доби встановлюються стаціонарніосвітлювальні прилади. Для встановлення оптимального мікроклімату слід застосовуватисистему кондиціонерів або вентиляції.
3. Пожежна безпека
Перелік горючих та вибухонебезпечних речовин втурбогенераторі:
- ізоляція обмоток генератора;
- водень, використовується для охолодження обмоток;
- мастило, використовується для змазки підшипників;
Причини горіння в турбогенераторі:
- негерметичність замкнутих систем з воднем, в результатічого стає можливим взаємодія з киснем навколишнього повітря;
- випаровування мастила, через нагрів підшипників, яківзаємодіючи з повітрям може утворити горючу суміш, яка може загорітися;
- короткі замикання;
- перевантаження провідників;
- електричні дуги та іскри;
Профілактичні міри по забезпеченню пожежної безпеки:
В приміщенні генератора все електрообладнання тасвітильники, включаючи переносні, використовуються в спеціальному вибухозахисномувиконанні.
Для відвернення виникнення пожеж виконують періодичнийконтроль ізоляції.
При загоранні генератора, необхідно його аварійновідключити від мережі. Якщо виникла небезпека вибуху водню, то з центральної системиохолодження водень витісняється вуглекислим газом (азот).
При загоранні (вибусі) водню біля підшипників ів інших місцях генератора необхідно приступити до гасіння його за допомогою вуглекислотнихвогнегасників.
Для гасіння розмитого мастила і кабельних трасбіля турбогенератора використовують розпилену воду від пожежних кранів і передвижнихзасобів, дотримуючись при цьому правил безпеки.
Висновки
Розглянута установка являє собою турбогенераторТВВ-320-2ЕУЗ напругою 20 кВ і 220 В — постійної напруги обмотки збудження. Основнимнебезпечним фактором при експлуатації турбогенератора являється електрична напруга.
У випадку прямого дотику до струмовідних частинлюдина може бути уражена струмом, напруга якого 20 кВ, або постійним струмом напругою220 В.
Для забезпечення безпеки експлуатації турбогенератората захисту від ураження електричним струмом працюючих, необхідно дотримуватися правилбезпеки встановлених на підприємстві.