Электроснабжение промышленных предприятий

Техникой безопасности называется система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. В электроустановках опасным фактором является электрический ток. Поэтому безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц должна обеспечиваться путем:

применения надлежащей изоляции, а в отдельных случаях—повышенной;

использования двойной изоляции;

соблюдения соответствующих расстояний до токоведущих частей, их закрытия и ограждения;

блокировки аппаратов и применения ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;

надежного и быстродействующего автоматического отключения частей электрооборудования, случайно оказавшихся под напряжением, и поврежденных участков сети, в том числе защитного отключения;

заземления или зануления корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции;

выравнивания потенциалов;

применения разделительных трансформаторов;

использование переменного тока напряжением 42 В и ниже и частотой 50 Гц, а также постоянного тока напряжением 110 В и ниже;

применения предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;

использования устройств, снижающих напряженность электрических полей;

применения средств защиты, в том числе от воздействия электрического поля в электроустановках, где его напряженность превышает допустимые нормы.

Конкретные технические и организационные меры защиты зависят от класса помещения, напряжения и назначения электроустановки. Классификация помещений в зависимости от степени опасности поражения людей электрическим током приведена в таблице.

 

Таблица 1.4. Классификация помещений электроустановок по степени опасности поражения током

Класс	Характеристика помещения
Повышенной опасности	Наличие одного из следующих условий: сырость (относительная влажность более 75 %) или токопроводящая пыль; токопроводящие полы (металлические, кирпичные, земляные и т.д.), высокая температура (выше+35 °С), возможность одновременного прикосновения человека к металлическим частям, имеющим соединение с землей, я к металлическим корпусам электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции.
Особо опасные	Наличие одного из следующих условий: большая сырость (относительная влажность близка к 100 %); химически активная или органическая среда или одновременно двух или более условий повышенной опасности.
Без повышенной опасности	Отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность, которые перечислены выше.

 

3.2 Воздействие электрического тока на человека

 

Электрический ток, воздействующий непосредственно на человека, а также другие виды энергии, возникающие при разрядах электричества, вызывают явные или скрытые повреждения, так называемые электрические травмы. К ним относятся электрические знаки, ожоги и электрические удары.

Электрический знак представляет собой омертвевшую кожу в виде мозоля (появляется на входе тока в тело человека и на выходе из него), со временем (иногда через годы) исчезает.

Ожоги вызывает электрическая дута (когда человек прикасается к токоведущим частям, находящимся под высоким напряжением, при коротком замыкании и т.п.), а также электрический ток (при непосредственном контакте тела с токоведущими частями).

Электрический удар внешне проявляется в виде судорожных сокращений мышц различной степени тяжести (потеря сознания, нарушение дыхания, работы сердца и др.). В более тяжелых случаях нарушается ритм работы сердца и может произойти даже его остановка. Если в течение 5-6 мин удается восстановить его деятельность, можно рассчитывать на полное возвращение человека к жизни. Поэтому очень важно вовремя оказать первую помощь пострадавшему (искусственное дыхание, непрямой массаж сердца).

Действие электрического тока на человека зависит от многих факторов: рода тока (переменный или постоянный, а при переменном— от его частоты), его величины или напряжения, продолжительности воздействия и пути прохождения через тело, а также от физического и психического состояния человека.

Наиболее опасным для человека является переменный ток частотой 50-60 Гц. Человек может самостоятельно освободиться от тока такой частоты величиной до 10 мА, а при постоянном токе— до 25 мА.

Электрическое сопротивление тела человека состоит из сопротивления кожи и сопротивления внутренних тканей. Наибольшее сопротивление имеет верхний слой кожи (доли миллиметра). Сопротивление тела человека — величина нелинейная, с увеличением прикладываемого напряжения от 10 до 140В оно резко уменьшается — от 10 тыс. Ом до 800 Ом. Соответственно опасность поражения человека увеличивается. Сопротивление тела уменьшается с увеличением продолжительности воздействия на него тока, площади и плотности контакта с токоведущей частью, а также при неудовлетворительном физическом и психологическом состоянии человека. Особенно значительно снижает сопротивление тела человека наличие алкоголя. В расчетах по электробезопасности за наименьшее сопротивление тела человека принимают величину, равную 1000 Ом.

 

4. Экономическая часть

 

4.1 Технико-экономические расчёты систем электроснабжения промышленных предприятий

 

Цель технико-экономических расчетов (ТЭР) состоит в определении оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов. Основным документом, в котором обобщены и методически оформлены руководящие указания по экономическим расчетам, является «Методика технико-экономических расчетов в энергетике», в соответствии с которой критерием оптимальности варианта служит минимальный уровень приведенных годовых затрат.

Для систем промышленного электроснабжения характерна многовариантность решения задач, поэтому проведение ТЭР требует выполнения значительного числа трудоемких вычислений. Для автоматизации последних широко применяют ЭВМ.

 

4.2 Методика технико-экономических расчётов

 

При ТЭР систем электроснабжения промышленных предприятий соблюдают следующие условия сопоставимости:

1)технические, при которых сравнивают только взаимозаменяемые (по надежности, качеству, производственному эффекту и т. д.) варианты при оптимальных режимах работы и параметрах;

2)экономические, при которых  расчет ведут применительно к  одинаковому уровню цен и одинаковой  достижимости принятых уровней  развития техники с учетом одних и тех же экономических показателей.

При ТЭР учитывают имеющие место различия в расходе на собственные нужды, аварийном резерве, нормативах простоя в ремонтах, потерях мощности и электроэнергии и т.д. Каждый из рассматриваемых вариантов должен соответствовать требованиям, предъявляемым к системам электроснабжения промышленных предприятий директивными материалами, отраслевыми инструкциями и ПУЭ. После приведения рассматриваемых вариантов к сопоставимому виду для каждого из них рассчитывают приведенные годовые затраты по формулам, приведенным ниже.

Для ТЭР используют укрупненные показатели стоимости (УПС) элементов системы электроснабжения, а также УПС сооружения подстанций в целом. При этом исходные данные для ТЭР используют из одного или из равнозначных справочных материалов.

 

4.3 Укрупнённые показатели стоимости подстанции

 

Стоимостные показатели ПС 35— 1150 кВ определяются суммированием стоимостей распределительных устройств, силовых трансформаторов (автотрансформаторов), компенсирующих и токоограничивающих устройств. К полученной суммарной стоимости элементов ПС добавляется постоянная часть затрат.

При проведении технико-экономических расчетов используют расчетные стоимости, которые включают стоимость основного и вспомогательного оборудования, а также затраты на строительство и монтаж. Наряду с расчетной стоимостью приведены данные по стоимости оборудования и трансформаторов. Указанными данными пользуются при решении отдельных задач (например, при замене оборудования и трансформаторов и др.).

Стоимостные показатели ПС учитывают использование оборудования, выпускаемого и разрабатываемого отечественной промышленностью. На оборудование, эксплуатируемое в настоящее время в энергосистемах страны, но снятое или подлежащее снятию с серийного производства, стоимость допускается принимать по данным таблицы, как и для аналогичного оборудования, но с соответствующей корректировкой.

Таблица 1.5. Ячейка ОРУ 35-1150 кВ

Напряжение, кВ	Схема	Расчетная стоимость ячейки с выключателем, тыс. руб.
		воздушным		масляным
		при токе отключения, кА
		до 40	более 40	до 30	более 30
1150	Полуторная с выключателем То же с выключателем	1280 1600	– –	– –	– –
750	Трансформаторы-шины полуторная с выключателем То же с выключателем	700   810	850   –	–   –	–   –
500	Четырехугольник, трансформаторы-шины, полуторная	260	380	–	–
330	Четырехугольник, трансформаторы-шины, полуторная	160	300	–	–
220	Четырехугольник, одна, две рабочие секционированные выключателем и обходная системы шин Расширенный четырехугольник	85     110	130     –	90     115	105     –
150 110	Одна, две рабочие секционированные выключателем и обходная системы шин	70 42	– 57	– 35	– 43
35	Одна секционированная выключателем система шин	14	29	9,1	20

 

4.4 Постоянная часть затрат по подстанциям

 

Постоянная часть затрат по ПС учитывает: подготовку и благоустройство территории, общеподстанционный пункт управления, собственный расход, аккумуляторную батарею, компрессорную, подъездные и внутриплощадочные дороги, связь и телемеханику, маслосклад и маслостоки, водопровод и канализацию, наружное освещение и прочие общеподстанционные затраты

Стоимости подъездных дорог учтены при расположении площадки вблизи автодорог с твердым покрытием и железнодорожных путей (на расстоянии до 500 м). При необходимости сооружения к ПС подъездных дорог более 500 м следует учитывать дополнительные затраты.

Затраты на системы водоснабжения и канализации учитывают возможность присоединения к существующим сетям.

Постоянная часть затрат и ее структура определены на основе обобщения смет конкретных объектов.

Техническая характеристика ПС:

Напряжения ПС - 500 и 220 кВ.

Количество и мощность AT — 2 х (3 х 267) MB-А.

Схема ПС: на стороне 500 кВ— полуторная, на стороне 220 кВ двойная система шин.

На ПС устанавливаются два синхронных компенсатора по 100 Мвар.

Количество ячеек ОРУ: 500 кВ- 6, 220 кВ- 9.

ВЧ связью оборудованы четыре .ячейки 500 кВ и шесть ячеек 220 кВ.

Район строительства— европейская часть страны.

 

Таблица 1.6. Расчет стоимости сооружения ПС

Составляющие затрат	Количество единиц, шт.	Стоимость, тыс. руб.
		единицы	общая
Ячейки открытого распределительного устройства: 500 кВ 220 кВ Автотрансформаторы 500/220 кВ, 2(3х267) МВ-А Оборудование линейных ячеек ВЧ связью: 500 кВ 220 кВ Синхронные компенсаторы 100 Мвар Постоянная часть затрат Суммарная стоимость сооружения подстанции	6 9 2   4 6 2 – –	380 85 1264   52 14 – – –	2280 765 2528   208 84 1150 4100 11115

 

 

Литература

 

1. Орлова И.Н., Электротехнический справочник: Производство и распределение электрической энергии. М.: Энергоатомиздат, 1988.
2. Павлович С.Н., Фираго Б.Н., Ремонт и обслуживание электрооборудования. Р-н-Д.: «Феникс», 2002.
3. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Д., Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий. М.: ПрофОбрИздат, 2002.