Безопасность эксплуатации системы учета электроэнергии

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

В таблице приняты следующие обозначения: - фазное напряжение трансформатора тока; х_с – емкостное сопротивление фазы относительно земли; R_Ч = 2×10³ Ом – сопротивление цепи человека при однофазном прикосновении; U_Л = 10×10³ В - линейное напряжение трансформатора тока; R_Д = 1500 Ом – сопротивление электрической дуги; R_К = 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

В таблице приняты следующие обозначения: - фазное напряжение трансформатора напряжения; х_с – емкостное сопротивление фазы относительно земли; R_Ч = 2×10³ Ом – сопротивление цепи человека при однофазном прикосновении; U_Л = 10×10³ В-линейное напряжение трансформатора напряжения; R_Д = 1500 Ом – сопротивление электрической дуги; R_К = 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, I_Ч =2,88 А

2. Однофазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в аварийном режиме работы сети, I_Ч =2,78 А

3. Двухфазное прикосновение к токоведущим частям трансформатора в нормальном режиме работы сети, I_Ч =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

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

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

Электрозащитные средства, используемые при работе с трансформатором напряжения напряжением 10 кВ, представлены в таблице 2.4.

Основные ЭЗС

2.2 Расчет заземления для трансформатора тока напряжением 10 кВ

Исходные данные для расчета:

– напряжение обмотки трансформатора тока = 10 кВ = 10000 В;

– ток замыкания на землю:

;

т.к. , а - длина кабельной линии, то ;

– 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

Исходные данные для расчета:

– напряжение высшей обмотки трансформатора напряжения = 10 кВ = 10000 В;

– ток замыкания на землю:

;

т.к. , а - длина кабельной линии, то ;

– 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.

Профилактические меры пожарной безопасности: защита, отключающая поврежденный трансформатор от сети со всех сторон; стационарная установка пожаротушения.