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 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 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 t 0 =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 t 0 =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.