Следует, однако, учитывать, что повышение напряжения за счет включения отключенных секций БК является в ряде случаев незначительным. Усложнение же автоматической аппаратуры, предусматривающей аварийное включение всех секций, оказывается существенным. Поэтому такая возможность должна предусматриваться только для крупных БК системного значения.
Для северной подъемной машины СРФ подключаем без регулирования, т.к. коэффициент несинусоидальности в течение всех суток больше нормированного значения.
Для СРФ южной подъемной машины применим схему автоматического управления в функции времени суток. В качестве датчиков при таком регулировании используются электрические втроричные сигнальные часы типа ЭВЧС-24, имеющие 24-часовую программу переключений СРФ.
6.22. Принципиальная схема автоматического управления СРФ
Принцип работы схемы заключается в следующем.
В течении 1-ой и 2-ой смены работы предприятия коэффициент несинусоидальности находится в пределах нормируемого значения и в 3 смену повышается выше допустимого значения. В начале третьей смены в 16 часов необходимо включить все СРФ. В этом случае замыкается контакт электрических часов К1.1, К1.3, К1.5 и все три включающие катушки К2,К4,К6 с выдержкой времени через соответствующие реле времени КТ1,КТ3,КТ5 получают питание, которые в свою очередь подают питание на включающие катушки вакуумных выключателей. В 24 часа размыкаются контакты К1.1, К1.3, К1.5 и включаются контакты К1.2, К1.4, К1.6 и все три отключающие катушки К3,К5,К7 с выдержкой времени через соответствующие реле времени КТ2,КТ4,КТ6 получают питание, которые в свою очередь подают питание на отключающие катушки вакуумных выключателей.
В схеме предусмотрено ручное управление с помощью включающих SB2,SB4,SB6 и отключающих SB3,SB5,SB7 кнопок.
6.23. Контроль за потреблением реактивной мощности
При известном потреблении реактивной энергии за Д дней в целом и отдельно за ночные и вечерние смены значение - фактическое значение минимальной потребляемой реактивной мощности определяется по формуле
, (6.32)
tд — продолжительность дневного периода суток.
Ввиду того что величины и неизвестны, принимаем следующие допущения:
1) средняя за все ночные смены реактивная мощность приблизительно равна ее среднему значению за часы максимальных нагрузок системы;
, (6.33)
2) отношение / приблизительно равно отношению потребления активной мощности в те же периоды (последнее считается известным):
, (6.34)
В случае, когда КУ работают в течение ночной и вечерней смен, что характерно для двух- и трехсменных предприятий, показания счетчиков, соответствующие естественным нагрузкам (без КУ), могут быть определены добавлением к фактическим показаниям величин и соответственно.
Для этих скорректированных показаний условие 2) будет соблюдаться, т. е.
, (6.35)
при , (6.36)
, (6.37)
при , (6.38)
при семидневной рабочей неделе (=1,2), , l=0,7, Кq=1
, (6.39)
;
В дневную смену рекомендуется отключать некоторые секции БК.
Для контроля за фактическим потреблением Q на шинах ГПП-33 по табл. 18.4. [3] намечаем к применению счетчик реактивной мощности тип: СР4-И689, класс точности 1,5 , подключение через трансформаторы тока и напряжения.
Включение в трехпроводную цепь.
Iном.первич.=5кА, Iном.вторич.=5А,
Uном.первич.=6кВ, Uном.вторич.=100кВ.
Выбор трансформатора тока:
По табл.31.9. [1] выбираем тип: ТПШЛ-10УЗ, Iном=4кА, класс точности=0,5,
Электродинамическая стойкость – кратность=20,
Термическая стойкость 35кА/3с.
Проверка на динамическую устойчивость ;
20кА>6,7кА
Кратность односекундного тока термической стойкости:
Выбор трансформатора напряжения.
По табл.31.13.[1] выбираем тип: НОМ-6-У4, Uвторич.=100В, класс точности=0,5, номинальная мощность 50ВА.
7. Обслуживание, ремонт и наладка энергетического оборудования и средств автоматизации
Конденсаторные установки должны удовлетворять требованиям ПУЭ [2], .которые распространяются на установки напряжением до 220 кВ, присоединяемые параллельно индуктивным элементам электрических систем переменного тока частотой 50 Гц (установки для поперечной компенсации). К наиболее существенным особенностям электрооборудования, влияющим на компоновку конденсаторных установок, относится форма его исполнения, определяющая, для каких условий эксплуатации это оборудование предназначено: в закрытом помещении или на открытом воздухе. Имеет также значение, является ли конденсаторная установка комплектной или выполняется из отдельных элементов.
Расположение установки на генплане оказывает влияние на компоновку в зависимости от того, устанавливается ли она совместно с другим оборудованием в одном помещении или отдельно. Если компоновка позволяет заменить кабельные связи шинными — это, как правило, приводит к повышению надежности.
Приближение конденсаторной установки к потребителю реактивной мощности, совмещение в общем помещении конденсаторной установки с другим электрооборудованием экономически выгодно.
Конструкция каркаса конденсаторных ячеек должна обеспечивать хорошую обозреваемость конденсаторов, изоляторов, предохранителей и другого оборудования при осмотре их под напряжением. К конденсаторам, предохранителям и контактам шин должен быть свободный доступ во время производства ремонта при снятом напряжении, а также возможность свободной замены конденсаторов и предохранителей без разборки всей ячейки. Конденсаторные установки выпускаются как для одностороннего, так и для двустороннего обслуживания. Для внутренних установок предпочтительно применение конденсаторных установок с односторонним обслуживанием. Для удобства эксплуатации конденсаторных установок при снятии и установке конденсаторов массой 60— 100кг желательно комплектно с конденсаторной установкой иметь рычажное или простое передвижное подъемное устройство. В предназначенных для установки конденсаторов помещениях устройство окон и отопление не требуются. Следует учитывать, что для северных районов при применении конденсаторов с синтетическим диэлектриком (соволом), который допускает работу при температуре не ниже —10 °С, устанавливать конденсаторные установки необходимо только в закрытых помещениях, где поддерживается температура не ниже —10 °С. В южных районах конденсаторные установки необходимо располагать по возможности с северной стороны здания. Конденсаторные установки можно устанавливать и на открытом воздухе.
При разработке узлов и отдельных элементов конденсаторных установок должны учитываться следующие требования:
конструкции должны обеспечивать необходимую степень надежности и быть удобными в монтаже и эксплуатации;
они должны выдерживать без повреждения усилия, которые могут возникать как в период эксплуатации, например при коротком замыкании, так и при транспортировке. Последнее особенно следует учитывать при крупноблочных электроконструкциях.
Конденсаторы работают со сравнительно высокими напряженностями поля в диэлектрике. Совместное действие этих напряженностей и высокой рабочей температуры приводит к сокращению срока службы конденсаторов. Поэтому вентиляция конденсаторных установок должна обеспечивать хорошую циркуляцию воздуха вокруг каждого конденсатора. Большое значение это имеет для конденсаторов, которые установлены в несколько ярусов один над другим. Для обеспечения хорошей вентиляции следует избегать горизонтальных межъярусных перегородок. При этом необходимо учитывать определенные расстояния между соседними конденсаторами и окружающими стенками, для того чтобы можно было всю поверхность конденсатора полностью использовать для отвода тепла.
Помещения, где устанавливаются конденсаторные установки, должны иметь естественную вентиляцию; если последняя не обеспечивает снижения температуры воздуха в помещении до уровня максимально допустимой, необходимо применять искусственную вентиляцию. Температура окружающего воздуха в помещении конденсаторных установок не должна превышать 35 °С.
Конденсаторные установки не допускается устанавливать в цехах с насыщенной токопроводящей пылью, с химически активной и взрывоопасной средой, а также в цехах, где конденсаторы могут подвергаться постоянным сотрясениям, вибрациям и ударам. При размещении конденсаторных установок в отдельном помещении для защиты от случайных прикосновений, к частям оборудования, находящимся под напряжением, должно предусматриваться сетчатое ограждение высотой не менее 1,7м от пола. При установке же в производственных помещениях могут предусматриваться сплошные ограждения из листовой стали с отверстиями для вентиляции. Корпуса (баки) конденсаторов, металлические конструкции, на которых они стоят, сетчатые ограждения, и другие нетоковедущие части конструкции конденсаторной установки должны быть заземлены и присоединены к общему контуру заземления подстанции, цеха. В ячейке ввода конденсаторной установки должны быть предусмотрены зажимы для присоединения переносных заземляющих устройств.
Конденсаторные установки (если их установлено две или несколько рядом или в одном помещении) с общей массой масла более 600кг должны быть расположены в отдельном помещении с выходом наружу или в общее помещение I и II степеней огнестойкости по пожарным требованиям, при этом под конденсаторной установкой напряжением выше 1 000 В должен быть устроен маслоприемник, рассчитанный, на 20% общей массы масла, содержащегося во всех конденсаторах.
8. Экономическая часть
8.1. Экономическая эффективность применения компенсирующих устройств и СРФ.
Капитальные затраты на установку оборудования компенсирующих устройств и СРФ.
Стоимость батарей конденсаторов:
по табл.16-19. [6] принимаем стоимость 1кВАр=2,15 у.е.
ЦБК=2,15*1800=3870 у.е.
Стоимость коммутационной аппаратуры:
4 вакуумных выключателя Ц=4*161=644 у.е.
4 разъеденителя Ц=4*16,5=66 у.е.
Стоимость батарей конденсаторов СРФ и реакторов:
ЦБК=2,15*7800=16770 у.е.
ЦР=1720*18=30960 у.е.
Стоимость коммутационной аппаратуры для СРФ:
6 вакуумных выключателя Ц=6*161=966 у.е.
4 разъеденителя Ц=6*16,5=99 у.е.
Потери активной энергии в конденсаторах БК и СРФ:
DРБК=DР*5000*С,
где С=0,009 у.е. за 1 квт*ч
DРБК=5,4*103*3000*0,009=150 у.е.
DРСРФ=23,4*103*3000*0,009=630 у.е.
Потери активной энергии в реакторах СРФ:
DРСРФ=6,5*103*18*3000*0,009=3000 у.е.
Затраты, связанные с проектированием и эксплуатацией компенсирующих устройств.
Приведенные затраты, связанные с проектированием и эксплуатацией КУ, могут быть записаны в виде
Зк=Гк+рНКк, (8.1)
где Гк—годовые эксплуатационные расходы; Кк—сметная стоимость КУ, т. е. капитальные затраты на их установку; рН — нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат.
На стадии проектных проработок обычно пользуются укрупненными технико-экономическими показателями. В данном случае капитальные затраты и годовые эксплуатационные расходы удобнее представлять в функции удельных капитальных затрат kу.к и установленной мощности КУ Qк. При этих условиях можно записать |
Кк= kу.кQк, (8.2)
Гк=ркkу.кQк+ Dру.кQкТк.максb, (8.3)
где рк — отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание КУ; Dру.к — удельные потери мощности в КУ; Тк. макс — время использования максимальной мощности КУ; b — стоимость 1 кВт • ч потерянной энергии.
Принимаем kу.к=1, рН =1,1, рк=0,01Кк, kу.к=2,15 у.е./кВАр, Dру.к=0,003 кВт/кВАр, Т=3000ч., b=0,009 у.е./кВт
Кк=ЦБК+Цкомм.апп=3870+710=4580 у.е.
Зк=4580*0,1*2,15*1800+0,003*1800*3000*0,009+1,1*4580=1777644 у.е
Экономическая эффективность минимизации уровня гармоник.
Оценка экономической эффективности минимизации гармоник основывается на формуле приведенных затрат
З=рКосн+Ин, (8.4)
где Косн — единовременные капитальные вложения; Ин — ежегодные издержки производства; р — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.
Для сравниваемых вариантов в формулу входят лишь составляющие, которые обусловлены наличием гармоник или средств, минимизирующих уровни их, с учетом дополнительного эффекта, обусловленного минимизацией.
Ежегодные. издержки производства в рассматриваемом случае состоят из амортизационных отчислений на реновацию Ир и капитальный ремонт Ик.р, стоимости текущих ремонтов Ит.р, стоимости потерь электроэнергии Ип и прочих эксплуатационных расходов Иэ:
Ин=Ир+Ик.р+Ит.р+Ип+Иэ, (8.5)
Косн=Цк+Цр+Цкомм.апп.=16770+30960+846+99=48675 у.е.
Ир=0,2*48675=9735 у.е.
Ик.р=0,2*48675=9735 у.е.
Ит.р.=0,01*48675=487 у.е.
Ип=630+3000=3630 у.е.
Иэ=0,01*48675=487 у.е.
З=1,1*48675+9735*2+487*2+3630=79700 у.е.
Суммарные затраты З=1777644+79700=1857344 у.е.
Экономический эффект от модернизации.
Дополнительные потери активной мощности при передаче реактивной
Ц=DР*С*Т,
Ц=559*103*0,009*5000=25000 у.е.
Потери в кабельных линиях от низкого коэффициента мощности
Ц=495 у.е.
Потери в электрических машинах от несинусоидального напряжения
Синхронные двигатели можно не учитывать.
Потери в трансформаторах
Ц=600*103*0,009*5000=28700 у.е.
Плата за потребление реактивной мощности.
По табл. 3.6. [8] С=0,0007 у.е./кВАр
Ц=(7800+1800)*0,0007*5000=33600 у.е.
Затраты на установку и обслуживание реакторов на ГПП-33
Стоимость реакторов Ц=4*6000=24000 у.е.
Зк=Гк+рНКк,
где Гк=Заморт.+Зтек.рем.+Зобслуж. – эксплуатационные затраты,
Кк—сметная стоимость реакторов, т. е. капитальные затраты на их установку; рН — нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат.
Заморт.=0,12Кк,
Зтек.рем.= Зобслуж.=0,3*Заморт,
Зк=0,12*24000+0,036*24000*2+1,1*24000=31008 у.е.
Суммарная эффективность З=25000+495+28700+33600+31008=118833 у.е.
Окупаемость модернизации составит Т=.
9. Охрана труда
9.1. Опасность поражения электрическим током в рудничных условиях
Действие электрического тока на организм.
Проходя через организм, электрический ток производит термическое, электролитическое и биологическое действия.
Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и т. п.
Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывающем значительные нарушения их физико-химических составов.
Биологическое действие является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани. Оно выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям и рефлекторным, т. е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.
Все это многообразие действий электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.
Электрические травмы — это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Различают следующие электрические травмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи и механические повреждения.
Электрические ожоги могут быть вызваны протеканием тока непосредственно через тело человека, а также воздействием электрической дуги на тело. В первом случае ожог возникает как следствие преобразования энергии электрического тока в тепловую и является сравнительно легким (покраснение кожи, образование пузырей). Ожоги, вызванные электрической дугой носят, как правило, тяжелый характер (омертвение пораженного участка кожи и обугливание тканей).
Электрические знаки — это четко очерченные пятна серого, бледно-желтого цвета диаметром 1—5 мм на поверхности кожи чело века, подвергшегося действию тока. Электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается, как правило, благополучно.
Металлизация кожи — это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Обычно с течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и исчезают болезненные ощущения.
Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. Механические повреждения возникают очень редко.
Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.
Различают следующие четыре степени ударов:
I — судорожное сокращение мышц без потери сознания;
II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;
III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);
IV — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.
Клиническая («мнимая») смерть — переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких.
У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни: он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме еще полностью не угасла, ибо ткани его умирают не все сразу и не сразу угасают функции различных органов. В первый момент почти во всех тканях продолжаются обменные процессы, хотя и на очень низком уровне и резко отличающиеся от обычных, но достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. Эти обстоятельства позволяют, воздействуя на более стойкие жизненные функции организма, восстановить угасающие или только что угасшие функции, т. е. оживить умирающий организм.
Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связаны сознание и мышление. Поэтому длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве случаев она составляет 4—5 мин, а при гибели здорового человека от случайной причины, например от электрического тока, — 7—8 мин.
Биологическая (истинная) смерть — необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур; она наступает, но истечении периода клинической смерти.
Исход воздействия электрического тока зависит от ряда факторов, в том числе от электрического сопротивления тела человека, величины и длительности протекания через него тока, рода и частоты тока и индивидуальных свойств человека.
Электрическое сопротивление тела человека складывается из сопротивления кожи и сопротивления внутренних тканей.
Кожа, вернее ее верхний слой, называемый эпидермисом, имеющий толщину до 0,2мм и состоящий в основном из мертвых ороговевших клеток, обладает большим сопротивлением, которое и определяет общее сопротивление тела человека. Сопротивление внутренних тканей человека незначительно и составляет 300—500 Ом.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
