Электроснабжение электрооборудования ремонтно-механического цеха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Релейная защита

 

Релейная защита называется совокупность специальных устройств, контролирующих состояние всех элементов  системы электроснабжения и реагирующих  на возникновения повреждения или  ненормальный режим работы системы.

При повреждениях релейная защита выявляет повреждённый участок и отключает его, воздействуя на коммутационные аппараты. При ненормальных режимах, не представляющих непосредственной опасности элементам системы, релейная защита работает на сигнал. Выполняя упомянутые функции, она является основным видом автоматики, обеспечивающим надежность системы электроснабжения.

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к релейной защите:

Селективность:

Селективность или избирательность, защиты – это её способность отключать  при КЗ только поврежденный участок.

Быстродействие:

Повреждение должно быть отключено с наибольшей быстротой, что уменьшает воздействие аварийного тока на оборудование, повышает устойчивость параллельной работы генераторов электростанций и системы. Последнее условие наиболее важно, поскольку Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) установлено, что если остаточное напряжение меньше 0,6 номинального, то для сохранения устойчивости надо как можно быстрее отключить повреждение. Полное время отключения (t_откл) слагается из времени работы защиты (t_з) и времени работы выключателя (t_в); т. е.

 

      t_откл=t_з+t_в.

 

Самые распространенные выключатели обладают временем действия 0,15…0,16 с. В современных энергосистемах требуется весьма малое время  отключения. В целях упрощения допускается применение простых быстродействующих защит, не обеспечивающих селективности, с последующим восстановлением схемы электроснабжения устройствами автоматики.

Чувствительность 

Чувствительность защиты характеризует её способность реагировать на повреждения в защищаемой зоне в режиме работы системы, при котором ток повреждения минимален.

Резервирование весьма важно при построении схем защиты. Если по принципу действия защита не работает за пределами первого участка, она  резервируется другими защитами. Каждая защита должна реагировать на повреждения как при металлическом КЗ, так и при замыкании через дугу.

Надёжность

Надёжность должна быть такой, чтобы обеспечить безотказность  работы при КЗ в защищаемой зоне и её бездействия при режимах, когда защита не должна работать. В настоящее время используют релейную защиту.                                                                                                [4, с. 285]

 

 

10. Защитное заземление

 

10.1 Заземлением называется преднамеренное соединение частей электроустановки с землёй с помощью заземляющего устройства, состоящего из заземлителя и заземляющих защитных проводников.

Заземлителями называется металлический проводник или  группа проводников, находящихся в  грунте, а заземляющими защитными  проводниками – металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.

Различают три вида заземлений:

1. Защитное, гарантирующее безопасность обслуживания электроустановок;
2. Рабочее, обеспечивающее нормальную работу электроустановок в выбранных режимах;
3. Грозозащитное, обеспечивающее защиту сооружений от атмосферных явлений.                                                                     [7, с. 317]

 

10.2 Расчёт заземляющего устройства

 

С целью, повышения безопасности обслуживания электроустановок и для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении

изоляции используют заземляющее устройство.

Заземление какой-либо части электроустановки – преднамеренное соединение её с заземляющим устройством  с целью сохранения в ней низкого потенциала и обеспечение нормальной работы системы или её элементов в выбранном режиме.

Исходные данные:

Климатическая зона – I;                                                            [1, с. 90]

Грунт – суглинок;

Зимой – (-18ºС);

Летом – (+18ºС);

Электроды - вертикальный, стальной уголок 50х50х5;

Длина - L=2,5 м;

Горизонтальный –  полоса 40х4 мм.

Заземляющий контур будем  выполнять по периметру цеха на расстоянии 1 метр от фундамента во внешнею сторону.

Электроды заземляем  на 0,7 метра от поверхности земли.

Зададимся расстоянием  между соседними вертикальными  электродами α=5 м.

Определяем расчетное  сопротивление одного вертикального  электрода:

 

      r_в=0,3 ∙ ρ ∙ К_{сез. в.},                                                                         (10.1)

 

где ρ – удельное сопротивление  грунта, Ом ∙м;

К_{сез. в.} – коэффициент сезонности вертикального;

 

        r_в=0,3∙100∙1,9=57 Ом.

 

 

В соответствие с ПЭУ  требуется сопротивление заземляющего устройства:

 

         R_з.у.≤4 Ом ,                                                                             (10.2)

 

Определяется количество вертикальных электродов:

• без учета экранирования (расчетное)

 

         ,                                                                      (10.3)

 

где r_в – расчетное сопротивление одного вертикального электрода, Ом;

R_з.у – сопротивление заземляющего устройства, Ом;

N^/_в.р – количество электродов без учета экранирования, шт;

 шт. электродов. Принимаем N^/_в.р.=15;

• с учетом экранирования

 

        ,                                                                        (10.4)

 

где N_в.р. – количество электродов с учетом экранирования, шт;

N^/_в.р - количество электродов без учета экранирования, шт;

η_в. – коэффициент использования электрода;

 

 шт. электродов.

 

Принимаем N_в.р.=22.

 

Размещается ЗУ на плане  рисунок 3 и уточняются расстояния, наносятся на план.

Так как контурное  ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1м.

Определим длину полосы, соединяющей контур из вертикальных электродов:

 

       L_п=(А+2)∙2+(В+2)∙2,                                                               (10.5)

 

где L_п – длина полосы соединяющей контур из вертикальных электродов, м;

А – длина объекта, м;

В – ширина объекта, м;

 

        L_п=(48+2)∙2+(28+2)∙2=160 м.

 

Определяем сопротивление  горизонтального электрода (полосы):

 

         ,                              (10.6)

 

где R_г. – сопротивление горизонтального электрода, Ом;

L_п – длина полосы, м;

ρ – эквивалентное удельное сопротивление, Ом∙м;

η_г. – коэффициент использования электрода;

t – глубина заложения, м;

b – ширина полосы, м;

К_сез.г - коэффициент сезонности;

 

      

 

Определяем уточненное сопротивление вертикальных электродов:

 

                                                                          (10.7)

 

где R_в - сопротивление вертикальных электродов, Ом;

N_в – количество вертикальных электродов с учетом экранирования. шт;

η_в. – коэффициент использования электрода;

r_в – расчетное сопротивление одного вертикального электрода, Ом;

       Ом.

 

Определяем фактическое  сопротивление ЗУ:

 

                                       (10.8)

 

где R_з.у - фактическое сопротивление ЗУ, Ом;

R_в - сопротивление вертикальных электрода, Ом;

R_г. – сопротивление горизонтального электрода, Ом;

 

      Ом.

 

      R_{з.у.фак.}(3,8)< R_з.у                                                                                               (10.9)

 

Вывод: Фактическое сопротивление  ЗУ меньше или равно нормируемого, следовательно, заземляющее устройство эффективно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Мероприятия по технике безопасности при ремонте электрических установок

 

Безопасная эксплуатация электроустановок включает систему мер безопасности (план мероприятий по выполнению работ, план профилактики при эксплуатации электроустановок).

Предусматривается: назначение лиц, ответственных за безопасное ведение  работ; подбор, расстановка и обучение персонала; подготовка оборудования и документации на рабочих местах; проведение инструктажа персонала перед началом работ; выдача наряда-допуска; выполнение организационно-технических мероприятий; соблюдение технологической дисциплины; надзор за выполнением работ; периодический инструктаж на рабочем месте и анализ состояния электробезопасности.

Лица, которые принимаются  на работу по обслуживанию электрического оборудования, подлежат медицинскому осмотру, согласно постановления Министерства здравоохранения РФ. Очередность медицинских осмотров - раз в 24 месяца. К работе допускаются лица не моложе 18 лет, которые имеют квалификационную группу соответственно выполняемой работы.

Занятие по технической  подготовке с персоналом проводится по специальной программе. Задачей  технической подготовки является изучение персоналом теоретических основ и процессов, работы оборудования, освоение приемов и методов безопасной работы на электроустановках. Проводятся тренировки по отработке практических навыков при возникновении аварийных ситуаций.

Электробезопасность работ  в основном зависит от качества обучения, правильной организации рабочего места  и своевременного контроля правильности ведения работ.

Обучение электробезопасности  работающих старше 18 лет заканчивается  присвоением им квалификационной группы.

По окончании обучения, при назначении на работу проверка знаний производится квалификационной комиссией в составе не менее  трех человек. Согласно ГОСТ 12.1.013-78, в  строительно-монтажной организации  должен быть назначен инженерно-технический работник, имеющий квалификационную группу по технике безопасности не ниже IV, ответственный за безопасную эксплуатацию электрохозяйства организации.

Периодическая проверка знаний ПТЭ, ПТБ, должностных лиц  проводится:

- 1 раз в год - для  электротехнического персонала, непосредственно обслуживающего действующие электроустановки и проводящего в них наладочных и др. работ;

- 1 раз в три года - для ИТР, не относящегося к  группе персонала, подвергающегося  проверке 1 раз в год, а также  инженеров по технике безопасности, допущенных к инспектированию электроустановок.

Технические меры электробезопасности

К техническим мерам  профилактики электротравматизма относятся:

снятие напряжения;

электроизоляция оборудования;

применение пониженного  напряжения;

применение защитного заземления и зануления электрооборудования;

защитное отключение, защитная блокировка;

применение защитных средств.

Снятия напряжения

Эффективной мерой безопасности при обслуживании и ремонтных  работах на электроустановках является снятие напряжения (обесточивание).

Все работы под напряжением  по степени опасности можно разделить  на четыре категории:

работы при полном снятии напряжения, когда на всех токоведущих  частях установки снято напряжение и вход на соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением, закрыт на замок; работа с частичным снятием напряжения характеризуется снятием напряжением только с участков, где производится работа, или полном снятием при незакрытом на замок входе в соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением; работа, без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением (необходимо принимать меры, исключающие приближение людей к токоведущим частям); работа без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением (исключено случайное приближение людей, - непрерывный надзор за опасной зоной)

В зависимости от напряжения и категории работ и в соответствии с нарядом-допуском рабочим выдаются защитные средства, организуется соответствующим  образом рабочее место (устанавливается ограждение, вывешиваются плакаты, проверяется отсутствие напряжения, подсоединяются переносные заземления, устанавливается контроль за ведением работ).