При падении уровня масла свыше 130 мм начинает оголяться активная часть и процесс конвективного теплообмена пойдет другим образом, поэтому последний расчет проводим при падении уровня масла на 130мм. Данные расчетов при различны температурах окружающего воздуха и различной загрузке трансформатора сводим в таблицу 12.
Таблица 12. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 130мм.
Коэффициент
Температура
Разность температур
загрузки
окружающего
верхних слоев
стенки бака
крышки бака
между стенкой и
трансформатора
воздуха
масла
крышкой бака
30
50,8
43,6
33,6
10
15
35,8
28,6
18,4
10,2
0,2
0
20,8
13,5
3,4
10,1
-15
5,8
-1,6
-11,6
-30
-9,2
-16,7
-26,7
58,2
48,7
34,8
13,9
43,2
19,6
14
0,4
28,2
18,5
4,5
13,2
3,5
-10,4
-1,8
-11,8
-25,6
13,8
69,4
56,5
36,6
19,9
54,4
41,4
21,3
20,1
0,6
39,4
26,3
6,2
24,4
11,1
-8,7
19,8
9,4
-4,3
-24
19,7
83,7
66,6
38,8
27,8
68,7
51,4
23,5
27,9
0,8
53,7
36,2
8,3
38,7
21
-6,6
27,6
23,7
5,4
-22
27,4
100,6
78,5
37,1
85,6
63,3
25,9
37,4
1
70,6
48
10,7
37,3
55,6
32,7
-4,2
36,9
40,6
16,9
-19,6
36,5
Проанализировав полученный данные, предоставленные в таблицах 8. - 12. делаем вывод, что при достижении разности температур в 30°, между стенкой бака и крышкой, температура масла в верхних слоях превышает допустимую (+95°С), что приводит к перегреву трансформатора и как следствие - катастрофическому сокращению срока его эксплуатации. На этом основании разрабатываем защиту трансформатора.
Рисунок 9. - Схема защиты трансформатора от утечки масла.
Разработанная схема защиты трансформатора от утечки масла предоставлена на рисунке 9.
Данная схема работает следующим образом:
Сигнал от термодатчиков R1 и R2l установленных на крышке бака и на уровне верхней части магнитопровода с внешней стороны бака, поступает через делители напряжений VT1-R5-R6 и VT4-R11-R12, через сопротивления R7 и R10 на дифференциальный усилитель VT2-R8-R9-VT3, который является сравнивающим органом, в котором сравниваются сигналы с термодатчиков (происходит сравнение токов). Затем сигнал рассогласования поступает на реагирующий орган, в качестве которого используется реле, через усилительный каскад VT5-VT6. При достижении разности температур 30°С происходит срабатывание реле контакты которого замыкают либо цепь сигнализации, либо подается сигнал на автоматический выключатель с дистанционным расцепителем.
В соответствии с “Положением об организации по охране труда" общее руководство и ответственность за организацию, и проведение работы по охране труда на трансформаторной подстанции возложены на главного инженера.
Главный инженер в своей деятельности по охране труда руководствуется законодательными и нормативными актами, приказами и распоряжениями вышестоящих органов и обязан: обеспечивать здоровье и безопасные условия труда на рабочих местах, соблюдение действующей Системы Стандартов Безопасности Труда, правил и норм по охране труда и пожарной защите, ежегодно назначать приказом из числа должностных лиц ответственных за состояние и организацию мероприятий по охране труда и предупреждению пожаров в каждой отрасли.
При несчастных случаях районные электрические сети ежегодно составляется отчет о травматизме, полученном при обслуживании электрических сетей. В отчете фиксируются все случаи, вызвавшие утрату работоспособности, в том числе с постоянной утратой трудоспособности или с неполной ее утратой. В последнем случае пострадавшего переводят на более легкую работу.
При приеме на работу, перед ее выполнением, а также при изменении техники безопасности с работниками проводится инструктаж по технике безопасности. Инструктаж проводит инженер по технике безопасности при участии главного инженера.
Согласно выбранного электрического оборудования и условий его эксплуатации на трансформаторной подстанции к опасным и вредным факторам можно отнести следующие:
поражение обслуживающего персонала электрическим током;
Поэтому необходимо придерживаться следующих правил эксплуатации электрического оборудования:
Так как большинство помещений трансформаторных подстанции по степени опасности поражения электрическим током относятся к особо опасным, в них запрещено работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением. Подстанции относятся к особо опасным помещениям. В электроустановках подстанций напряжением выше 1000 В по наряду производятся следующие работы:
со снятием напряжения;
без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;
без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, когда требуется установка временных ограждений.
Остальные работы выполняются по распоряжению, в том числе: работы в помещении комплектных распределительных устройств (КРУ) и КРУ наружной установки (КРУН), на тележках с оборудованием, выкаченных из шкафов, при условии, что дверцы или шторки шкафов заперты; работы в приводах и агрегатных шкафах коммутационных аппаратов, в устройствах вторичной коммутации, релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи.
Осмотр подстанций может выполнять одно лицо с группой 3 из числа дежурного оперативно-ремонтного персонала либо лицо с группой 5 из числа административно-технического персонала. Остальному электротехническому персоналу осмотр разрешается выполнять под надзором одного из перечисленных лиц. Лицу, производящему осмотр, рекомендуется иметь при себе диэлектрические перчатки, а если осмотр производится с выключением освещения, то ручной фонарь.
В Костромских электрических сетях вопросам техники безопасности уделяется большое внимание. К работе допускаются только лица прошедшие обязательный медицинский осмотр и инструктаж. Инструктажи проводятся в соответствии с графиком, не реже одного раза в год все работники сдают экзамены на группу по технике безопасности.
При входе в электроустановку необходимо закрыть за собой дверь или калитку, чтобы исключить доступ в установку случайных лиц. Осмотр следует вести спокойно, без торопливости, не приближаясь без надобности к ограждениям и конструкциям. Нельзя облокачиваться на конструкции, перила, ограждения и прочие и показывать на что-либо рукой.
В установках выше 1000 В оборудование следует осматривать с порога камеры или стоя перед барьером.
Для осмотра разрешается открывать двери ограждений и камер в электроустановках выше 1000 В, двери щитов, сборок, пультов управления и других устройств в электроустановках до 1000 В.
Для обеспечения длительной и надежной эксплуатации трансформатора выполняются следующее:
Соблюдаются температурные и нагрузочные режимы, уровни напряжения;
Строго соблюдается норма на качество и изолирующее свойство масла.
Содержится в исправном состоянии устройства охлаждения, регулирования напряжения, защита масла и т.д.
На дверях трансформаторных пунктов и камер укрепляются предупреждающие плакаты установленного образца и формы.
Трансформаторные установки снабжены противопожарными средствами.
Персонал, обслуживающий трансформаторную подстанцию, снабжается средствами защиты обеспечивающие безопасность их работы.
К средствам защиты на трансформаторной подстанции относятся: диэлектрические перчатки, боты, ковры, колпаки; индивидуальные экранирующие комплекты; изолирующие подставки и накладки; переносные заземления; оградительные устройства; плакаты и знаки безопасности и т.д.
Для предотвращения самопроизвольного или ошибочного включения ручные приводы разъединителей и отделителей, которыми может быть подано напряжение к месту работы, должны быть заперты на замок в отключенном положении.
Для защиты обслуживающего персонала, необходимо вывешивать плакаты по технике безопасности на отключаемые аппараты, а так же при подготовке рабочего места, все металлические нетоковедущие части электрооборудования, корпуса щитов, светильников и т.д., которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции, должны быть заземлены присоединением к нулевым защитным проводникам.
Трансформаторная подстанция расположена во второй климатической зоне. От подстанции отходят три воздушные линии 380/220 В, на которых в соответствии с ПУЭ [17] намечено шесть повторных заземлений нулевого провода. Удельное сопротивление грунта измеренное при нормальной влажности, rизм=200 Ом*м.
Заземляющий контур в виде прямоугольного четырехугольника выполнен путем заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5 м и диаметром 12 мм, соединенных между собой стальной полосой 40? 4 мм. Глубина заложения стержней - 0,8 м, полосы - 0,9 м. Ток замыкания на землю на стороне 10 кВ Iз=8А.
Определяем расчетное сопротивление грунта для стержневых заземлителей:
rрасч=kс*k1*rизм
kс =1,25 - коэффициент сезонности
k1 = 1 - коэффициент состояния земли
rрасч=1,25*1*200=250 Ом
Сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали:
Сопротивление повторных заземлений:
т.к. r>100 Ом*м, то
R'п. з=30*rрасч/100
R'п. з=30*250/100=75 Ом
Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 56,62 Ом <75 Ом
Общее сопротивление всех шести повторных заземлений:
r п. з=Rп. з/n=Rв/n
r п. з=56.62/6=9.44 Ом
Rп. з - сопротивление одного повторного заземления
Расчетное сопротивление заземления нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлений:
r иск = r и * r п. з * (r п. з - r з)
r иск = 4*9,44/ (9,44-4) = 6,94 Ом
В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10 Ом и 125/Iз, если последнее меньше 10 Ом. [17]
r иск = 125/8 =15,6 Ом
Принимаем для расчета наименьшее из этих значении rиск=10Ом
Теоретическое число стержней:
n т = R в / r иск
n т = 56,62/10 =5,66
Принимаем 6 стержней и располагаем их на расстоянии 2,5 м друг от друга.
Длина линии связи:
l г = a * n
l г = 2.5 * 6 = 15 м
Сопротивление полосы связи:
Ом
При n = 6 и а = 2,5 η в =0,85 η г = 0,65
Действительное число стержней:
n д = Rв * η г [1/ (r иск * η г) - 1/R г] / η в
n д = 56,62 * 0,65 [1/ (10 * 0,65) - 1/25] / 0,85 = 4,93
Принимаем для монтажа 5 стержней и проводим проверочный расчет:
При n = 5 и а = 3 η в =0,9 η г = 0,75
r иск = Rв * Rг / (Rг*n* η в + Rв* η г)
r иск = 56,62 * 25/ (25*5* 0,9 + 56,62* 0,75) = 9,13
r иск = 9,13 <10 Ом
Сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода:
r расч = r иск * r п. з / (r иск + r п. з)
r расч = 9,13 * 9,44/ (9,13 + 9,44) = 4,64 > 4 Ом
Так как при поверочном расчете не выполняется условие rрасч<4Ом, то принимаем для монтажа 6 стержней и выполняем поверочный расчет заново:
r иск = 56,62 * 25/ (25*6* 0,85 + 56,62* 0,65) = 8,62
r иск = 8,62 <10 Ом
r расч = 8,62 * 9,44/ (8,62 + 9,44) = 3,89 < 4 Ом
Оба условия выполняются следовательно расчет выполнен верно.
В процессе получения, транспортировки и преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и другие виды энергии в результате аварий, ошибочных действий и халатности обслуживающего персонала возможно появление источников зажигания, природа которых основана на тепловом проявлении электрического тока. Из статистики пожаров следует, что пожары, связанные с эксплуатацией электроустановок, происходят главным образом от коротких замыканий, от нарушения правил эксплуатации нагревательных приборов; от перегрузки двигателей и электрических сетей; от образования больших местных переходных сопротивлений; от электрических искр и дуг.
Короткие замыкания представляют наибольшую пожарную опасность. При коротком замыкании 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 к. з. на несколько порядков превышают номинальные токи проводов и токоведущих частей. Такие токи могут не только перегреть, но и воспламенить изоляцию, расплавить токоведущие части и провода. Плавление металлических деталей аппаратов сопровождается обильным разлетом искр, которые в свою очередь способны воспламенить близко расположенные горючие вещества и материалы, послужить причиной взрыва.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
