Безопасность эксплуатации системы учета электроэнергии - контрольная работа
1. Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации системы учета электроэнергии
1.1 Анализ опасных факторов
При эксплуатации системы учета электроэнергии опасным фактором является возможность поражения работников электрическим током при прикосновении к токоведущим частям трансформатора тока ТПОЛ-10 и трансформатора напряжения НОМ-10, находящихся под напряжением.
Расчет токов, которые протекают через человека в случае прикосновения к токоведущим частям, сведем в таблицу 1.1 и 1.2.
Табл. 1.1. Оценка опасности при эксплуатации трансформатора тока напряжением 10 кВ
Вид прикосновения
Схема
Расчет
Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети напряжением 10 кВ
Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в аварийном режиме работы сети напряжением 10 кВ
Двухфазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме к сети 10 кВ
В таблице приняты следующие обозначения:
- фазное напряжение трансформатора тока; хс
– емкостное сопротивление фазы относительно земли; RЧ
= 2×103
Ом – сопротивление цепи человека при однофазном прикосновении; UЛ
= 10×103
В - линейное напряжение трансформатора тока; RД
= 1500 Ом – сопротивление электрической дуги; RК
= 100 Ом – сопротивление контакта в месте замыкания на земле; R'Ч
= 1×103
Ом – сопротивление цепи человека при двухфазном прикосновении.
Табл. 1.2. Оценка опасности при эксплуатации трансформатора напряжения напряжением 10/0,1 кВ
Вид прикосновения
Схема
Расчет
Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети напряжением 10 кВ
Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в аварийном режиме работы сети 10 кВ
Двухфазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме к сети 10 кВ
В таблице приняты следующие обозначения:
- фазное напряжение трансформатора напряжения; хс
– емкостное сопротивление фазы относительно земли; RЧ
= 2×103
Ом – сопротивление цепи человека при однофазном прикосновении; UЛ
= 10×103
В-линейное напряжение трансформатора напряжения; RД
= 1500 Ом – сопротивление электрической дуги; RК
= 100 Ом – сопротивление контакта в месте замыкания на земле; R'Ч
= 1×103
Ом – сопротивление цепи человека при двухфазном прикосновении.
На основании анализа произведенных расчетов вариантов включения человека в электрическую цепь для сети напряжением 10 кВ можно сделать вывод, что величины расчетных токов превышают допустимые значения во всех случаях:
1. Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети, IЧ
=2,88 А
2. Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в аварийном режиме работы сети, IЧ
=2,78 А
3. Двухфазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети, IЧ
=4 А
1.2 Анализ вредных факторов
При эксплуатации измерительных трансформаторов тока и напряжения напряжением 10 кВ вредными факторами являются: шум, возникающий из-за неплотного стягивания пакетов стальных сердечников; плохое освещение при выполнении работ в темное время суток и при недостаточной видимости.
2. Профилактические меры для нормализации условий труда
2.1 Меры защиты от электрического напряжения
Контроль изоляции измерительного трансформатора тока напряжением 10 кВ представлен в таблице 2.1.
опасный вредный трансформатор напряжение
Таблица 2.1
Контролируемый параметр
Температура обмоток трансформатора тока напряжением 10 кВ, С°
10
20
30
40
50
60
70
Сопротивление изоляции R60
, МОм
450
300
200
130
90
60
40
tgδ, %
1,2
1,5
2
2,5
3,4
4,5
6
Коэффициент абсорбции: R60
/ R15
Не ниже 1,3
Повышенное напряжение, кВ
Для обмотки напряжением 10 кВ = 14,4 кВ
R60
и R15
измеряются мегомметрами на напряжении 2500 В, а tgδ – мостами переменного тока.
Контроль изоляции измерительного трансформатора напряжения напряжением 10/0,1 кВ представлен в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Контролируемый параметр
Температура обмоток трансформатора напряжения напряжением 10 и 0,1 кВ, С°
10
20
30
40
50
60
70
Сопротивление изоляции R60
, МОм
450
300
200
130
90
60
40
tgδ, %
1,2
1,5
2
2,5
3,4
4,5
6
Коэффициент абсорбции: R60
/ R15
Не ниже 1,3
Повышенное напряжение, кВ
Для обмотки напряжением 0,1 кВ = 2,7 кВ
Для обмотки напряжением 10 кВ = 14,4 кВ
R60
и R15
измеряются мегомметрами на напряжении 2500 В, а tgδ – мостами переменного тока.
Методы ориентации: маркировка каждого трансформатора тока и напряжения, наносится на корпуса трансформаторов условными обозначениями (буквы, цифры – ТТ1,…, ТТ3; ТН1,…, ТН3); знак безопасности «Осторожно! Электрическое напряжение» наносится на корпуса трансформаторов; соответствующее расположение и окраска токоведущих частей: фаза L1 – левая желтого цвета, фаза L2 – средняя зеленого цвета, фаза L3 – правая красного цвета; световая сигнализация, указывает на включенное (отключенное) состояние трансформатора тока и напряжения.
Сеть напряжением 10 кВ выполняется с изолированной нейтралью. В этих сетях необходимый постоянный контроль замыкания на землю.
Мерой защиты от электрического напряжения так же является защитное заземление, которое защищает от напряжения прикосновения. Расчеты защитных заземлений выполнены в пунктах 2.2 и 2.3.
Электрозащитные средства, используемые при работе с трансформатором тока напряжением 10 кВ, представлены в таблице 2.3.
Основные ЭЗС
Название
Тип
Количество
10 кВ
10 кВ
Изолирующая штанга
ШПК-10
2 шт.
Изолирующие клещи
1 шт.
Электроизмерительные клещи
Ц4502
1 шт.
Указатели напряжения
УВН-10
2 шт.
Дополнительные ЭЗС
Название
Тип
Количество
10 кВ
10 кВ
Диэлектрические: – перчатки
– боты
– ковры
со швом
≥ 2 пар
1 пара
2 шт.
Изолирующие подставки, накладки
Переносное заземление
25 мм2
≥ 2 шт.
Оградильные устройства
≥ 2 шт.
Плакаты безопасности
4 шт.
Электрозащитные средства, используемые при работе с трансформатором напряжения напряжением 10 кВ, представлены в таблице 2.4.
Основные ЭЗС
Название
Тип
Количество
0,1 кВ
10 кВ
0,1 кВ
10 кВ
Изолирующая штанга
ШПК-10
ШПК-10
2 шт.
2 шт.
Изолирующие клещи
К-1000
1 шт.
1 шт.
Электроизмерительные клещи
Ц4501
Ц4502
1 шт.
1 шт.
Указатели напряжения
УНН1
УВН-10
2 шт.
2 шт.
Диэлектрические перчатки
со швом
-
2 пары
-
Дополнительные ЭЗС
Название
Тип
Количество
0,4 кВ
6,3 кВ
0,4 кВ
6,3 кВ
Диэлектрические: – перчатки
– боты
– ковры
-
со швом
-
≥ 2 пар
1 пара
2 шт.
Изолирующие подставки, накладки
Переносное заземление
16 мм2
25 мм2
≥ 2 шт.
≥ 2 шт.
Оградильные устройства
≥ 2 шт.
≥ 2 шт.
Плакаты безопасности
2 шт.
4 шт.
2.2 Расчет заземления для трансформатора тока напряжением 10 кВ
– измерительный трансформатор тока напряжением 10 кВ расположен в ячейке КРУ и занимает площадь:
;
– тип грунта – суглинок Ом м
;
– естественные заземлители отсутствуют.
Расчет
Так как заземлению подлежит установка напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ, то сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается по формуле
и оно должно быть
=10 Ом.
Конфигурация заземлителя – прямоугольник.
В качестве вертикальных электродов выбираем стальной электрод диаметром
и длиной 3 метра.
В качестве соединительной полосы выбираем полосу у которой
.
Определим сопротивление току растекание с одного вертикального заземлителя:
Ом
Определим количество параллельно соединенных вертикальных заземлителей:
где
- коэффициент использования заземлителей, для вертикальных стержневых, расположенных по контуру при
метра (расстояние между электродами) и
метра.
Полученное
округлим до целого числа
штук и пересчитаем
.
Определим длину полосы, применяемой для связи вертикальных электродов: при расположении заземлителей по контуру
метров
Определим сопротивление току растекания горизонтального электрода:
Ом
Эквивалентное сопротивление току растекания искусственных заземлителей:
Ом
,
где
- коэффициент использования горизонтального электрода с учетом вертикальных при расположении вертикального по контуру.
Полученное сопротивление искусственного электродов не превышает требуемого, т.е.
(6,32Ом<8.33Ом<10Ом), значит, расчет удовлетворяет условиям.
Заземление ложем в грунт на t0=0,8
метра.
Расчет заземления для трансформатора напряжения напряжением 10/0,1 кВ
– измерительный трансформатор напряжения напряжением 10/0,1 кВ расположен в ячейке КРУ и занимает площадь:
;
– тип грунта – суглинок Ом м
;
– естественные заземлители отсутствуют.
Расчет
Так как заземлению подлежит установка напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ, то сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается по формуле
и оно должно быть
=10 Ом.
Конфигурация заземлителя – прямоугольник.
В качестве вертикальных электродов выбираем стальной электрод диаметром
и длиной 3 метра.
В качестве соединительной полосы выбираем полосу у которой
.
Определим сопротивление току растекание с одного вертикального заземлителя:
Ом
Определим количество параллельно соединенных вертикальных заземлителей:
где
- коэффициент использования заземлителей, для вертикальных стержневых, расположенных по контуру при
метра (расстояние между электродами) и
метра.
Полученное
округлим до целого числа
штук и пересчитаем
.
Определим длину полосы, применяемой для связи вертикальных электродов: при расположении заземлителей по контуру
метров
Определим сопротивление току растекания горизонтального электрода:
Ом
Эквивалентное сопротивление току растекания искусственных заземлителей:
Ом
,
где
- коэффициент использования горизонтального электрода с учетом вертикальных при расположении вертикального по контуру.
Полученное сопротивление искусственного электродов не превышает требуемого, т.е.
(6,32 Ом<8.33 Ом<10 Ом), значит расчет удовлетворяет условиям.
Заземление ложем в грунт на t0=0,8
метра.
Схема заземления представлена на рисунке 1.
Рис. 1
2.4 Защита от вредных факторов
Защита от шума достигается с помощью снижения шума самих трансформаторов – применение малошумных трансформаторов, рационального размещения трансформаторов и рабочих мест работников, а так же индивидуальных средств защиты (противошумные наушники, шлемы и каски). Защитой от плохого освещения или его отсутствия, служат независимые источники питания аварийного освещения.
3. Пожарная безопасность
Горючими веществами у измерительных трансформаторов тока и напряжения являются:
– трансформаторное масло;
– краска бака трансформатора;
– изоляция обмоток.
Причинами пожара могут быть: систематические перегрузки; токи короткого замыкания; токовые перегрузки проводников; местный перегрев сердечника; несоблюдение работниками правил пожарной безопасности.
Площадка, на которой установлены трансформаторы тока и напряжения, оборудована стационарной установкой пожаротушения. Тушение пожаров осуществляется водой. Для тушения пожаров в измерительных трансформаторах применяют дренчерные установки.