Проект электрической части ГЭС-768 МВт

В электрических  установках заземляются корпуса  электрических машин, трансформаторов, приводы электрических аппаратов, каркасы распределительных щитов, пультов, шкафов, металлические конструкции  зданий и сооружений и других металлических  конструкций, связанные с установкой электрооборудования.

Заземление, предназначенное для создания нормальных условий работы аппарата или электроустановки, называется рабочим заземлением. К рабочему заземлению относятся заземления нейтралей трансформаторов, генераторов дугогасительных катушек. Без рабочего заземления аппарат не может выполнить своих функций или нарушает режим работы электроустановки.

Для защиты оборудования от повреждения ударом молнии применяется грозозащита  с помощью разрядников ОПН, искровых промежутков, стержневых и тросовых молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Такое заземление называется грозозащитным.

Обычно для  выполнения всех трех типов заземления используется одно заземляющее устройство.

Для выполнения заземления используются естественные и искусственные заземлители.

В качестве естественных заземлителей применяются  водопроводные трубы, металлические  трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих  жидкостей и газов; обсадные трубы  скважин, металлические и железобетонные конструкции зданий, находящиеся  в соприкосновении с землей; металлические  шпунты гидротехнических сооружений; свинцовые оболочки кабелей; заземлители  опор ВЛ, соединенные с заземляющим  устройством грозозащитным тросом; рельсовые подъездные пути при наличии  перемычек между рельсами.

В качестве искусственных заземлителей применяют  прутковую круглую сталь  диаметром  не менее 10 мм (не оцинкованная) и 6 мм (оцинкованная) полосовую сталь толщиной не менее 4мм и сечением не менее 48мм² . 

 

6.1 Конструкция  заземляющего устройства

 

    В  целях выравнивания электрического  потенциала в установках напряжением  110 кВ и выше используются сетки,  состоящие из продольных и  поперечных полос, укладываемых  на глубине 0.3-0.7 м.

Продольные  полосы прокладываются вдоль рядов  оборудования со стороны обслуживания на расстоянии 0.8-1.0 м. от фундаментов. Если расстояние между фундаментами рядов оборудования не превышает 3 м, можно прокладывать один заземлитель на два ряда оборудования.

Поперечные  полосы прокладываются в удобных  местах с переменным шагом, увеличивающимся  от периферии к центру:

4; 5; 6; 7.5; 9; 11; 13.5; 16; 20; 30 м.

Расстояние  от границы заземлителя до забора с внутренней стороны должны быть не менее трёх метров. Заземляющее  устройство, которое выполняется  с соблюдением требований предъявляемых  к напряжению соприкосновения должно обеспечить в любое время года. В режиме однофазного КЗ значение прикосновения на территории распределительного устройства не превышающее указанных величин, которые указаны в таблице.

 

 

 

Таблица 25 –  Напряжение допустимого прикосновения

Длительность воздействия  t, сек	До 0.1	0.2	0.5	0.7	1	3
Наиболее допустимое напряжение прикосновения.	500 В	400 В	200 В	130 В	100 В	65 В

 

6.2 Порядок  расчёта

 

Рисунок 23 –  Схема заземления ОРУ

 

 

 

 

 

 

Таблица 26 –  Данные для расчёта

Iкз  = 1.5 × Iпо 3	28,39
t = tрз + tсв,с	0,45
Uдоп	500
Re	3
ρ 1	150
ρ 2	150
H	0,7
Т	0,7
Х	175,4
У	92,5
І	11
Ј	16

где t – время  отключения напряжения допустимого, с;

      Uдоп – напряжение допустимого прикосновения, В;

      Re – сопротивление естественного заземлителя, Ом;

      ρ – удельное сопротивление грунта, Ом;

      Н – глубина поверхностного слоя, м;

       Т – глубина прокладки заземлителя, м;

       Х – длина продольной полосы, м;

       У – длина поперечной полосы, м;

        І – количество продольных полос;

        Ј – количество поперечных полос.

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Конструкция  ОРУ

 

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным  устройством (ОРУ). Открытые распределительные  устройства должны обеспечить надёжность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов  заводского изготовления. Расстояние между токоведущими частями и  от них до различных элементов  ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ. Все аппараты ОРУ обычно располагаются на невысоких  основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются  проезды для возможности механизации  монтажа и ремонта оборудования. На ОРУ установлены гибкие шины которые  крепятся с помощью подвесных  изоляторов на порталах.

Кабели оперативных  цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций  без заглубления их в почву  или в металлических лотках, подвешенных  к конструкциям ОРУ.

Открытое  РУ должно быть ограждено

Требования:

1. Надежность
2. Удобство в обслуживании: по одной оси
3. Безопасность: заземление, закрываются выступы.
4. Экономичность
5. Возможность расширения
6. Биологическая защита на сверхвысоких напряжениях: устанавливается сетка

Открытое  РУ имеют следующие преимущества перед закрытыми:

• меньше объём строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор, в связи с этим уменьшаются время сооружения и стоимость ОРУ;
• все аппараты доступны для наблюдения;

лучше выполняется расширение и  реконструкция.

Защита ОРУ  от прямых ударов молнии:

1. молния от воды
2. на подходе к ОРУ воздушные линии защищаются грозозащитным тросом от набегающей волны перенапряжении: разрядники, ОПИ от токов высокой чистоты: высокочастотные заградители.

Достоинства:

• меньше объем строительных работ,
• меньше срок сооружения,
• меньше стоимость,
• легче выполнить расширение,
• хорошая обозреваемость.

Недостатки:

• неудобство в обслуживании,
• большие места, чем ЗРУ,
• аппараты подвержены загрязнению.

Конструкции ОРУ разнообразны и зависят от схемы электрических соединений, от типов выключателей, разъединителей и их взаимного расположения.

 

 

 

 

 

8 Охрана труда

8.1. Действие электрического тока  на организм человека

 

Эксплуатация электрических установок  относится к разряду работ, выполняемых  в условиях повышенной опасности. Эксплуатация электрооборудования с точки зрения техники безопасности существенно отличается от эксплуатации любого другого вида производственного оборудования.

Обычно  угроза несчастного случая сопровождается некоторыми признаками, на которые могут реагировать органы чувств человека. Вид приближающегося транспорта, запах газа, вращающиеся части машины обычно помогают человеку принять необходимые меры предосторожности. Но для обнаружения электрического тока у него нет специального органа чувств.

Последствия от воздействия электрического тока зависят от ряда факторов, и в  первую очередь от тока и времени  его прохождения через тело человека: неприятные ощущения, ожоги, обморок, судороги, прекращение дыхания и даже смерть.

Несмотря на важность четкого определения  значения тока, поражающего человека, зависимость его от различных условий до сих пор полностью не установлена. Поэтому ни в одном из действующих нормативных документов по устройству, технической эксплуатации или технике безопасности при эксплуатации электроустановок нет каких-либо конкретных сведений о допустимом значении длительно проходящего через тело человека и не ощущаемого им электрического тока. Лишь в технической литературе сообщается, что воздействие тока до 0,5 мА не ощущается человеком.

Ощутимый  ток 0,5-1,5 мА не поражает человека, но его  действие может стать косвенной причиной несчастного случая. Поэтому, хотя значение безопасного тока не установлено, его надо принимать в несколько раз меньшим порогового ощутимого тока.

Если  человек, попавший в цепь электрического тока, не может ее разорвать самостоятельно (отделиться от электродов), то такой ток называется неотпускающим. Его значение обычно равно 10-15 мА. Ток меньшего значения называется отпускающим.

Ток в 50 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему. При 100 мА наступает фибрилляция  сердца, заключающаяся в беспорядочном, хаотическом сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца, что приводит к остановке сердца и прекращению кровообращения. Ток свыше 100 мА считается смертельным.

При оценке возможных последствий  следует иметь в виду, что под  воздействием электрического тока, проходящего через тело человека, его сопротивление уменьшается за счет изменения поверхностного слоя кожи, расширения сосудов кожи, повышенного потоотделения. А уменьшение сопротивления тела человека приводит, в свою очередь, к возрастанию через него тока.

Исход поражения  электрическим током связан также  с физическим и психическим состоянием человека, так как электрическое сопротивление тела человека, находящегося в состоянии опьянения или нервного возбуждения, с дефектами кожного покрова меньше, чем сопротивление тела здоровых людей. Следовательно, при прочих равных условиях ток через тело человека будет больше и поражение током − более тяжелым.

Сопротивление тела человека зависит также от окружающей среды, в которой человек находится, − влажности, температуры, запыленности окружающего воздуха и т.д. Тяжесть исхода поражения электрическим током во многом зависит и от квалификации персонала. Человек, обладающий достаточными знаниями и навыками в обслуживании электроустановок, очутившись в опасной ситуации, способен быстро проанализировать обстановку и принять действенные меры для освобождения от тока себя или других попавших под напряжение.

 

8.2. Условия  поражения электрическим током

 

При нормальных условиях эксплуатации электроустановки не представляют опасности в отношении  поражения электрическим током. Опасность возникает при нахождении человека в электромагнитном поле, либо при включении тела человека в электрическую цепь. Последнее обстоятельство может иметь место как вследствие соприкосновения с токоведущими частями электроустановок, так и в случае прикосновения к металлическим нетоковедущим их частям, оказавшимся под напряжением (из-за повреждения электрической изоляции или по какой другой причине).

Анализ производственного электротравматизма показывает, что около 60% несчастных случаев произошли из-за непосредственного соприкосновения с открытыми токоведущими частями, нормально находящимися под напряжением (случайное прикосновение), или в результате подачи напряжения на участок, где работают люди, более 25% − из-за прикосновения к металлическим частям оборудования, установок, нормально не находящимися под напряжением.

Ток через тело человека I_чел помимо рассмотренных выше факторов при одной и той же схеме внешней сети зависит еще от схемы включения тела человека в электрическую цепь, состояния изоляции токоведущих частей электроустановки, режима работы нейтрали источника питания и от ряда других обстоятельств.