Безопасность эксплуатации генератора типа ТГВ-300-2У3
Неудовлетворительные контакты в местах соединения проводов. Когда вследствие большого переходного сопротивления при протекании электрического тока выделяется значительное количество тепла и резко повышается температура контактов (местный нагрев); При эксплуатации турбогенератора используются такие взрывои пожароопасные вещества, как водород (используются для охлаждения роторной обмотки) и масло… Читать ещё >
Безопасность эксплуатации генератора типа ТГВ-300-2У3 (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Безопасность эксплуатации генератора типа ТГВ-300−2У3
1. Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации генератора типа ТГВ- 300−2У3
1.1 Анализ опасных факторов
Опасным факторам при эксплуатации турбогенератора является возможность включения человека в электрическую цепь.
При однополюсном прикосновении в цепи возбуждения (рис 1) при аварийном режиме работы ток, протекающий через тело человека, определяется по формуле:
А
где UРАБ= Uf.НОМ =420 В — напряжение цепи возбуждения;
RЧ = 2103 Ом — сопротивление цепи человека;
RК = 100 Ом — сопротивление контакта в месте замыкания на землю.
При двухполюсном прикосновении в цепи возбуждения (рис. 2) при нормальном режиме работы ток, протекающий через тело человека, определяется по формуле:
А
где R''Ч = 1103 Ом — сопротивление цепи человека.
При однофазном прикосновении к токоведущим частям генераторного напряжения (рис. 3.) при аварийном режиме ток, протекающий через тело человека, определяется по формуле:
А
где: UЛ = 20103, В — линейное напряжение сети;
RЧ = 2103 Ом — сопротивление цепи человека.
RД = 1103 Ом — сопротивление электрической дуги.
При двухфазном прикосновении к токоведущим частям генераторного напряжения (рис. 4.) при нормальном режиме работы ток, протекающий через тело человека, определяется по формуле:
А
где: R'Ч = 1103 Ом — сопротивление цепи человека;
Также опасным фактором при эксплуатации генератора является работа на высоте (генератор размещают на 2-м этаже машзала).
1.2 Анализ вредных факторов
Вредными факторами при эксплуатации генератора являются: вращающиеся механические части вала ротора и вентилятор турбогенератора; работа в темное время суток; шум и вибрации генератора; повышенная температура воздуха в машинном зале (принятая температура 25С).
2. Профилактические меры по нормализации условий труда
Согласно ПУЭ сопротивление изоляции не должны быть меньше величин, приведенных в таблице.
Таблица 1. Допустимые значения сопротивления изоляции генераторов
Испытуемый объект | Напряжение мегаомметра, кВ | Допустимые значения сопротивления изоляции, не менее, МОм | |||||||||
Обмотка статора | 2,5 | Температура обмотки статора, С | |||||||||
Сопротивление изоляции обмотки статора, МОм | 3,5 | 5,5 | 16,6 | ||||||||
Обмотка ротора | 1(0,5) | 0,5 | |||||||||
Цепи возбуждения генератора и возбудителя | 1(0,5) | 1,0 | |||||||||
Изолированные стяжные болты стали статора | 1,0 | ||||||||||
Водородные уплотнения вала | 1,0 | ||||||||||
Недоступность токоведущих частей генератора обеспечивается: ограждением и высотой. Генератор располагается в дизель-генераторной. Доступ к нему ограничен и разрешен только специальному персоналу. Токоведущие части располагают под генератором, случайный доступ ограничен.
При работе в темное время суток устанавливаются стационарные осветительные установки.
Для защиты от воздействия повышенной температуры используют следующие виды вентиляции: естественную, аварийную вытяжную, приточно — вытяжную с естественным движением воздуха.
Ориентация на генераторе осуществляется следующими методами:
1) Маркировка частей электрооборудования выполняется в виде условных обозначений (буквенно-смысловых (тип генератора), цифровых (класс напряжения)).
2)Предупредительные сигналы, подписи, таблички.
3)Знаки безопасности, наносятся на корпус оборудования, на входах и опорах. Фон желтый (или интерьера), стрелка черная или желтая.
4) Соответствующее расположение и раскраска токоведущих частей:
При переменном токе:
L1- наиболее удаленная (желтый цвет);
L2 — средняя (зеленый цвет);
L3- ближняя (красный цвет).
При постоянном токе:
L+ - красный цвет;
Lсиний цвет.
5) Световая сигнализация на генераторе :
красная лампочка — под напряжением;
зеленая лампочка — без напряжения.
Для контроля состояния изоляции и определения замыканий одной из фаз на землю применяют схему «трех вольтметров». Замыкание на землю обнаруживается вольтметрами, которые включаются через однофазные трансформаторы напряжения.
2.1 Расчет заземлителя генератора
Исходные данные:
1) Напряжение установки — 20кВ переменного тока.
2) Ток однофазного замыкания на шинах 330кВ IЗ = 12,92кА.
3) План (а) и разрез (б) заземления изображен на рис. 2.
4) Грунт двухслойный, удельное сопротивление верхнего и нижнего слоев земли 1=100 Омм (суглинок), 2 = 60 Омм (глина) соответственно, толщина верхнего слоя грунта h = 1,5 м.
5) Естественные заземлители отсутствуют.
6) Допустимое сопротивление заземлителя
Рис. 2. План (а) и разрез (б) заземления. (Д-дизель, Г-генератор, В-выключатель, Рразъединитель, СГКстена главного корпуса).
7) Грунт двухслойный, удельное сопротивление верхнего и нижнего слоев земли 1=100 Омм (суглинок), 2 = 60 Омм (глина) соответственно, толщина верхнего слоя грунта h = 1,5 м.
8) Естественные заземлители отсутствуют.
Расчет заземлителя.
Допустимое сопротивление заземлителя Rд = 0,5 Ом, так как заземление выполняется общим и для блочного трансформатора.
Выбираем для расчета метод наведенных потенциалов.
По контуру заземлителя по его ширине проложены 9 и по длине 7 горизонтальных полос.
Площадь заземляющего устройства S= 60•80=4800 м2,
где 80мдлина заземляющего устройства,
60мширина заземляющего устройства.
Общая длина всех горизонтальних полос:
Lг=9*60+7*80=1100м.
По периметру территории дизельгенераторной в грунт забиты вертикальные стержневые электроды длиной l= 6 м, диаметром d =15 мм, соединенные горизонтальными полосовыми электродами сечением 4×40 мм на глубине Н = 0,8 м. Расстояние между вертикальными электродами аср =10 м. Принимаем n =28 - число вертикальных электродов.
Так как = 1/2 = 100/60 = 1,67 < 2, то обобщенный параметр Т:
где l = 6 м — длина вертикального стрежня;
L =1100 м — суммарная длина горизонтальных полос;
аср = 10 м — расстояние между вертикальными электродами;
S = 4800 м2 — площадь заземлителя.
Найдем значения промежуточных обобщенных параметров сВ, ЕВ, с, Е пользуясь таблицей 10.7 [2]:
СВ = 0,52; ЕВ = 0,239 + 0,0693h = 0,239 + 0,6 931,5 = 0,343
С = 0,149; Е = 0,339 + 0,0245h = 0,338 + 0,2 451,5 = 0,375
Определяем значение параметров В и :
В = СВ(1 / 2)ЕВ = 0,52(100 / 60)0,343 = 0,62
= С (1 / 2)Е = 0,149(100 / 60)0,375 = 0,181
Проверим справедливость примененного метода расчета заземления. Метод справедлив при следующих ограничениях:
0,5 Т 40 T = 9,53
5 м l 20 м l = 6 м
0,5 аср / l 40 аср / l =10/6=1,67
L /= 440 L /= 1100/69,28=15,88
h = 15 м h = 1,5 м
H = 0,40,8 м H = 0,8 м
S = 40 010 000 м2 S = 4800 м2
Метод выбран правильно.
Сопротивление заземлителя (искусственного):
Ом
генератор безопасность заземлитель электрозащитный Имеем Rз=0,357 Ом< Rд=0,5 Ом, сопротивление заземлителя меньше нормы.
Произведем проверку заземления:
Определяем напряжение на заземлителе при стекании по нему тока замыкания на землю:
UЗ = IЗRЗ = 129 200,357 = 4612,00 В < 10 000 В Условие выполняется Определяем напряжение прикосновения:
UПР = IЗRЗ1 = 129 200,357 0,03 = 138,37 В где: 1-коэффициент напряжения прикосновения:
1= МТ1- = 0,5771(9,53)-1,67= 0,136
Параметр М = f () определяем из таблицы 10.8 [2]: = 1,67, М = 0,5177.
Сравниваем Uпр = 138,37 В < Uпр. доп = 400 В для времени t = 0,1с.
Условие выполняется Проверяем термическую стойкость заземлителя:
где: 1=100 Ом м — удельное сопротивление верхнего слоя грунта;
t = 0,1 с — длительность замыкания во время срабатывания защиты, которое складывается из собственного времени отключения выключателя 0,09 с, [2], и времени действия максимальной токовой защиты 0,01 с,.
Суммарная поверхностная площадь S заземления складывается из поверхности вертикальных стержней и поверхности горизонтальных полос:
где: l = 5 м — длина вертикальных электродов;
d = 0,015 м — диаметр вертикальных электродов;
nв = число вертикальных электродов;
рг = 8810-3 м — периметр поперечного сечения (4×40), мм2, горизонтальной полосы;
L = 1100 м — суммарная длина горизонтальных полос.
т.е., условия термостойкости выполняются.
Проверяем термическую стойкость заземляющих проводников:
где: = 21 — постоянный множитель; (2)
??= 400 0С — допустимая температура кратковременного нагрева стали;
Iз = 12 920 А — ток замыкания на землю.
Sсеч = 4×40 = 160 мм2 — площадь поперечного сечения горизонтальной полосы.
Таким образом:
Условие выполняется, заземление пригодно к эксплуатации.
2.4 Электрозащитные средства
Для безопасной эксплуатации генератора имеются следующие электрозащитные средства, перечисленные в табл.5.2 .
Таблица 2.
№ п/п | Средства защиты | Электрооборудование напряжением | Тип | Кол-во | |
Изолирующая штанга | 35 кВ | ШИ-35У4 | 1 шт | ||
Оперативная штанга | 35 кВ | ШО-35У4 | 2 шт | ||
Изолирующие клещи | до 35 кВ | 1 шт | |||
Диэлектрические перчатки | 2 пары | ||||
Диэлектрические боты | 2 пары | ||||
Защитные очки | 2 шт. | ||||
Защитные каски (на 1 рабочего) | 1 шт. | ||||
Переносные заземления | ШЗП -35 -У3 | 4 шт | |||
Плакаты безопасности | 5 комп. | ||||
3. Пожарная безопасность
При эксплуатации турбогенератора используются такие взрывои пожароопасные вещества, как водород (используются для охлаждения роторной обмотки) и масло (используются для смазки подшипников и для уплотнения вала турбогенератора).
Причиной взрыва водорода может служить негерметичность замкнутых систем с водородом, в результате чего становится возможным взаимодействие водорода с кислородом окружающего воздуха.
Причиной возгорания в турборенераторе также может быть испарение масла, вследствие перегрева подшипников, которые взаимодействуя с окружающим воздухом может образовывать горючую смесь, которая в свою очередь, может воспламениться при появлении искрения.
Так же причинами возгорания в помещениях где находится турбогенератор могут быть :
— искрение;
— токи коротких замыканий и токовые перегрузки проводников, вызывающие их перегрев до высоких температур, что может привести к воспламенению их изоляции;
— электрическая дуга, возникающая между контактами коммутационных аппаратов;
— неудовлетворительные контакты в местах соединения проводов. Когда вследствие большого переходного сопротивления при протекании электрического тока выделяется значительное количество тепла и резко повышается температура контактов (местный нагрев);
несоблюдение персоналом правил пожарной безопасности;
— неисправность приборов или нарушение режимов их работы;
— неисправность производственного оборудования (перегрев подшипников и т. п).
Для обеспечения пожаробезопасности устанавливают на генераторе устанавливают пеногенератор типа ГВП-600.
При наличии в корпусе турбогенератора водорода при всех режимах работы обеспечивается непрерывная подача масла на уплотнение для предотвращения образования взрывоопасных концентраций водорода с кислородом.
При загорании (взрыва) водорода возле подшипников и в других местах генератора необходимо приступить к гашению его с помощью углекислотных огнетушителей.
Для гашения разлитого масла (в результате нарушения уплотнений подшипников или фланцевых соединений маслосистемы) и горения кабельных трас возле турбогенераторов используют распыленную воду от пожарных кранов и передвижных средств, придерживаясь при этом правил безопасности.
При возникновении пожара возле турбогенератора необходимо немедленно принять меры для охлаждения металлических ферм перекрытия машинного зала с помощью водных струй от пожарных кранов или лафертных стволов. При пожаре на маслосистеме турбогенератора спускают масло в аварийную емкость или включают стационарную установку орошения маслобака.
1. Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 448 с.
2. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов / Под ред. Б. А. Князевского. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 336 с., ил.
3. Правила устройств электроустановок / Минэнерго. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 648 с.
4. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций. М.: Энергия, 1980. — 600 с.