Проектирование технологии монтажа короткозамыкателя типа КЗ-220М-У1

короткозамыкатель электромонтажный защита.

В настоящее время электромонтажные работы ведутся на высоком уровне инженерной подготовки, с максимальным переносом этих работ со строительных площадок в мастерские монтажно-заготовительных участков и на заводы электромонтажных организаций. Электромонтажные, проектные и научно-исследовательские организации совместно с электротехнической промышленностью ведут большую работу по изготовлению электрооборудования крупными блоками и узлами.

Производство электромонтажных работ на современном уровне развития капитального строительства в стране — последовательный и неразрывный комплекс организационно-технических и инженерных мероприятий, обеспечивающих главную цель: ввод в действие вновь строящихся и реконструируемых народнохозяйственных объектов в сроки, предусмотренные согласованными графиками, с отличным качеством, минимальными затратами труда и материальных ресурсов.

Электромонтажные работы выполняют в две стадии. На первой стадии осуществляют подготовительные работы в МЭЗ подготовительные — непосредственно на монтажных объектах. В мастерских (вне зоны монтажа) изготовляют и собирают из элементов укреплённые блоки — шинные, трубные, заземления, электропроводки, кабельных линий и т. д.

Непосредственно на монтажной площадке при определённой готовности строительных работ осуществляют: разметку и подготовку трасс электрических сетей и заземляющих устройств; закладку труб в фундаменты и другие строительные основания при переходе из одного помещения в другое и при выходе наружу; контроль за выполнением установки закладных элементов и деталей для последующего крепления к ним электрооборудования и конструкций; контроль за образованием в процессе строительства проёмов, ниш, гнёзд, борозд, необходимых для установки электрооборудования.

На второй стадии выполняют электромонтажные работы непосредственно на монтажном объекте. В такие работы входят установка на подготовленные места электрооборудования и электроконструкций, прокладка по подготовленным трассам готовых элементов электропроводок, подключение электрических сетей к установленным электрооборудованию, аппаратам и приборам.

Состояние строительных работ в помещениях, принимаемых под монтаж электрооборудования, должно обеспечивать нормальное и безопасное ведение электромонтажных работ.

В настоящее время комплексную механизацию электромонтажных работ осуществляют в мастерских на технологических линиях по обработке сортовой стали, шин, стальных труб, на стендах заготовки электропроводок и кабельных линий, пластмассовых трубных разводок, а также на строительстве воздушных линий электропередачи путём организации высокомеханизированных колонн.

Темой моего курсового проекта является: «Проектирование технологии монтажа короткозамыкателя типа КЗ-220М-У1».

Характеристика монтируемого оборудования. Назначение оборудования.

Короткозамыкатель предназначен для создания искусственного короткого замыкания под действием релейной защиты питающей линии.

Конструкция, принцип действия.

Короткозамыкатели и отделители при совместном применении заменяют дорогостоящие выключатели на некоторых подстанциях напряжением 35 и 110 кВ.

После того, как короткозамыкатель создаст искусственное короткое замыкание срабатывает отделитель, который отключает повреждённый участок питающей линии. Необходимо иметь ввиду, что отделитель срабатывает после отключения питающей линии выключателем, находящимся на питающей подстанции.

Короткозамыкатель применяется в упрощённых схемах подстанций, на небольших подстанциях, не имеющих свои выключатели.

По конструкции короткозамыкатели представляют собой разъединители с быстродействующими приводами, управляемыми от системы защиты.

Особенностью короткозамыкателя является установка на нём трансформатора тока, через который проходят токи короткого замыкания.

Для управления короткозамыкателем служит привод. Включается короткозамыкатель автоматически под действием пружинного механизма при срабатывании привода под действием релейной защиты. Отключение короткозамыкателя и завод пружинного механизма привода осуществляются только вручную.

Рисунок 1 — Общий вид короткозамыкателя.

1 — полюс короткозамыкателя; 2 — опорная колонна; 3 — привод; 4 -трансформатор тока.

Комплектация. Основные монтажные характеристики оборудования.

Данный короткозамыкатель и привод прибывают на монтажную площадку в ящиках. Габариты частей короткозамыкателя, их масса и размеры ящиков приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Габариты частей короткозамыкателя.

Разработка технологии монтажа. Выбор способов доставки оборудования к месту монтажа.

Как указывалось выше короткозамыкатель и привод прибывают на монтажную площадку в ящиках, габариты которых указаны в таблице № 1. Распаковывать короткозамыкатель необходимо осторожно, с тем, чтобы не повредить изоляторы и другие части аппарата.

Данное монтируемое оборудование (короткозамыкатель типа КЗ — 220М — У1) было изготовлено на предприятии «Таврида электрик» города Самары и доставлено с завода — изготовителя по железнодорожным путям до места монтажа. Такой способ доставки, в данном случае, является самым удобным, т.к. монтаж производиться в зимнее время года, что затрудняет использование речного и автомобильного транспорта из — за плохих погодных условий; авиаперевозки также невыгодны из — за малого расстояния.

Выбор грузоподъёмных механизмов.

Для погрузочно-разгрузочных работ используем стропы, так как максимальная масса поднимаемого груза составляет 80 кг, то используем одну ветвь стропа, соответственно в расчете угол будет равен 90.

Нагрузка на одну ветвь:

;

где S-нагрузка на ветвь стропа, кг;

Q-масса поднимаемого груза.

кг Для перегрузочных работ выбираем грузовой автомобиль повышенной проходимости УАЗ — 452Д. Его параметры приведены в таблице 2. втокран по max грузоподъёмности и массе самого автокрана.

Таблица 2 — Параметры грузового автомобиля.

Выбираем автокран типа ААЗ — 6900. Его параметры приведены в таблице 3.

Таблица 3 — Параметры автокрана типа ААЗ — 6900.

Технические условия на монтаж.

Для монтажа данного короткозамыкателя используем необходимые материальнотехнические ресурсы, куда входят монтажные механизмы и инвентарь, материалы и инструменты.

Перечень необходимых приспособлений и оборудования приведены ниже в ведомостях (таблицы 4 — 6).

Таблица 4 — Ведомость потребного монтажного оборудования.

Таблица 5 — Ведомость потребных инструментов и приспособлений.

Таблица 6 — Ведомость потребных монтажных материалов.

Порядок монтажа.

Перед началом монтажа очищаем монтажную площадку от мусора (зимой от снега) для размещения на ней оборудования, монтажных механизмов, инвентаря, материалов. Доставляем на монтажную площадку и разгружаем монтируемое оборудование; распаковываем ящики с оборудованием, проверяем комплектность по заводской ведомости.

Перед монтажом короткозамыкателя и привода удаляем смазку с частей аппаратуры ветошью, смоченной в бензине.

Устанавливаем на металлоконструкцию изоляторы и предварительно закрепляем. С помощью строп и автокрана поднимаем и закрепляем полюс короткозамыкателя на изоляторах; горизонтальность установки регулируем подкладкой металлических пластин под изоляторы.

При установке и креплении короткозамыкателя следим, чтобы его основание не было деформировано — это проверяется правильным вхождением ножа в контакт. Далее проверяем регулировку пружинного механизма и наличие масла в буфере, и готовность всего аппарата к работе. Проделываем несколько пробных включений и отключений, убеждаемся в надёжности работы всей установки и в отсутствии отбросов ножа из контакта. После этого устанавливаем трансформатор тока, прокладываем шину заземления, пропускаем её через окна трансформатора тока и закрепляем.

После окончания основных работ монтажа смазываем шарнирные соединения короткозамыкателя с приводом смазкой ЦИАТИМ — 201, зачищаем и красим сварные монтажные швы, восстанавливаем повреждённую окраску.

Разработка плана монтажной площадки.

После разгрузки с железнодорожных путей доставляем оборудование на монтажную площадку. При переносе оборудования на опорную колонну используем деревянный настил, размеры которого выбираем в зависимости от максимальных размеров комплектующих (15 001 500). Ящики с оборудованием на монтажной площадке расставляем в том порядке, в каком оборудование будем устанавливать на опорную колонну.

Рассчитываем расстояние между центром опорной колонны и автокраном:

Таблица 7 — Расчёт продолжительности работ на монтаже короткозамыкателя КЗ — 220М — У1.

Таблица.

Разработка сетевого графика монтажных работ.

Для составления сетевого графика все монтажные работы разбиваем на такелажные и основные. В процессе составления сетевого графика определяем параллельные (тонкая линия) и зависимые работы (пунктирная линия), раннее и позднее начало работ. Сравниваем итоги расчёта продолжительности работ с сетевым графиком. Экономия времени составляет 0,28 дня.

Расчёт и выбор заземляющих устройств.

Заземляющая сетка представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 — Заземляющая сетка ОРУ 500/220 кВ Заземляющая сетка состоит из:

а) 16 полос, l = 352 м — продольные полосы;

б) 4 полосы, l = 112 м — продольные полосы;

в) 23 полосы, l = 146,4 м — поперечные полосы;

г) 12 полосы, l= 186 м — поперечные полосы.

Площадь заземляющего устройства:

(1).

Общая длина полос по плану:

(2).

Горизонтальные заземлители расположены на глубине t = 0,7 м, вертикальные заземлители расположены по периметру сетки на расстоянии, а = 10 м друг от друга.

Периметр сетки:

(3).

Число вертикальных заземлителей:

(4).

где Р — периметр сетки, м²;

а — расстояние между заземлителями, м.

(5).

В месте сооружения ОРУ грунт супесок с удельным сопротивлением верхнего слоя = 125 Ом м, нижнего слоя = 34 Ом м.

С учётом промерзания грунта расчетное удельное сопротивление верхнего слоя находится по формуле:

(6).

где К_с = 1,15 — 1,45 — коэффициент сезонности.

Расчёт заземляющего устройства производится по допустимому напряжению прикосновения, которое определяется временем отключения однофазных коротких замыканий на землю на территории ОРУ.

В связи с работой резервных релейных защит t_от = 0,5 сек, тогда U_{пр. доп.}=200 В.

Ток однофазного короткого замыкания на землю:

(7).

где I_по⁽³⁾ принимается из расчётов токов короткого замыкания.

Коэффициент напряжения прикосновения:

(8).

где l_в = 5 м — длина вертикального заземлителя;

S = 55 968 м² — площадь заземляющего устройства;

А = 10 м — расстояние между вертикальными заземлителями;

М = 0,72 — параметр, зависящий от ;(9).

— коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека.

R_чел = 1000 Ом и сопротивлению растекания тока от ступней R_c по формуле:

(10).

где R_чел=1000 Ом — сопротивление тела человека;

R_с — сопротивление растекания тока от ступней, Ом.

=;

из формулы (8):

Потенциал на заземлителе:

(11).

Допустимое сопротивление заземляющего устройства:

(12).

Сторона модели:

Число ячеек сетки на стороне квадрата:

(14).

где L_r — общая длина полос, м.

(15).

Принимаем m=26 шт.

Длина полос в расчётной модели:

(16).

Длина сторон ячеек модели:

(17).

Число вертикальных заземлителей модели:

(18).

Общая длина вертикальных заземлителей модели:

(19).

Относительная глубина заземлителей:

Так как t_отн =0,024<0,1, то.

(21).

Определим эквивалентное удельное сопротивление слоёв:

где — удельное сопротивление нижнего слоя.

(23).

Сопротивление заземляющего устройства:

(24).

где, А — общее сопротивление сложного заземлителя, Ом м.

(25).

Сопротивление заземляющего устройства с учётом естественных заземлителей:

(26).

где R_e — сопротивление естественных заземлителей, которое зависит от вида естественного заземлителя (для стальной трубы R_e =2.4 Ом).

(27).

Напряжение прикосновения:

(27).

что меньше допустимого 220 В.

Заземляющее устройство отвечает требованиям безопасности.

Разработка мероприятий по охране труда и технике безопасности. Требования техники безопасности при проведении электромонтажных работ.

Такелажное оборудование и инвентарь, используемое при монтаже, должны иметь отметки об испытаниях в соответствии с требованиями Госгортехнадзора.

Перед началом работ мастер или прораб инструктирует электромонтажников на рабочем месте, объясняет задачи, способы выполнения намечаемых работ, приёмы пользования предохранительными приспособлениями. На период монтажа короткозамыкателей опасная зона должна быть обозначена хорошо видимыми предупредительными знаками, должны быть вывешены плакаты «Не включать.

Работают люди" на ключах дистанционного управления и «Не открывать. Работают люди». При выполнении монтажных и наладочных работ на собранном короткозамыкателе должны приниматься меры предосторожности в связи с возможным включением ножа пружинным механизмом. Запрещается работа с лестниц, опирающихся на изоляторы.

Основные требования к персоналу.

Группа по электробезопасности I присваивается неэлектротехническому персоналу, связанному с работой, при выполнении которой может возникнуть опасность поражения электрическим током.

Требования к персоналу II группы по электробе6зопасности: Элементарные технические знания об электроустановке и оборудовании, знание основных мер предосторожности при работах в электроустановках, практические навыки оказания первой медицинской помощи, Требования к персоналу III группы по электробезопасности: элементарные познания в общей электротехнике, знание электроустановки и порядка её технического обслуживания, знание общих правил техники безопасности, правил допуска к работе и специальных требований, касающихся выполнения работ.

Средства защиты.

Электрозащитные средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют на классы:

а) от повышенного уровня электромагнитных и электрических полей;

б) от повышенной напряжённости магнитных и электрических полей;

в) от поражения электрическим током;

г) от повышенного уровня статического электричества.

К средствам защиты от повышенного уровня электромагнитных излучений относятся:

а) оградительные устройства;

б) защитные покрытия;

в) герметизирующие устройства;

г) устройства автоматического контроля и сигнализации;

д) устройства дистанционного управления;

е) знаки безопасности.

К средствам защиты от повышенной напряженности магнитных и электрических полей относятся:

а) оградительные устройства;

б) защитные заземления;

в) изолирующие устройства и покрытия;

г) знаки безопасности.

К средствам защиты от поражения электрическим током относятся:

а) оградительные устройства;

б) устройства автоматического контроля и сигнализации;

в) изолирующие устройства и покрытия;

г) устройства автоматического отключения;

д) устройства защитного заземления и зануления;

е) устройства выравнивания потенциалов и понижения напряжения;

ж) устройства дистанционного управления;

з) предохранительные устройства;

и) молниеотводы и разрядники;

к) знаки безопасности.

К средствам защиты от повышенного уровня статического электричества относятся:

а) заземляющие устройства;

б) нейтрализаторы;

в) увлажняющие устройства;

г) антиэлектростатические вещества;

д) экранирующие устройства.

Средства индивидуальной защиты предназначены для защиты головы (защитные каски), глаз и лица (защитные очки и щитки), органов дыхания (противогазы, респираторы), рук (рукавицы) и от падения с высоты (предохранительные пояса и страховочные канаты).

1. Киреев М. И. Монтаж и эксплуатация электрооборудования станций, подстанций и линий электропередачи. — М.: Высшая школа, 1972.

2. Копытов Ю. В. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. — М.: Энергоатомиздат, 1986.

3. Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. — М.: Энергоиздат, 1980.

4 Александров Г. Н. Электрические аппараты высокого напряжения. — Л.: Энергоатомиздат, 1989.

5 Справочник по монтажу электроустановок промышленных предприятий. — М.: Энергоиздат, 1982.

6. Чернобровов Н. В. Релейная защита. — М.: Энергия, 1974.

7. Акимова Н. А. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. М.: Мастерство, 2001.

8 Изаксон С. И. Справочник по организации и механизации электромонтажных работ. — М.: Энергия, 1972.

9. Коновалова Л. Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. — М.: Энергоатомиздат, 1989.

10. Лезнов С. И. Обслуживание электрооборудования электростанций и подстанций. — М.: Высшая школа, 1972.