Безпека експлуатації турбогенератора ТВВ-320-2ЕУЗ

1. Аналіз небезпечних та шкідливих факторів під час експлуатації турбогенератора ТВВ-320-2ЕУЗ

1.1 Аналіз небезпечних факторів

Розглянута установка являє собою турбогенератор ТВВ-320-2ЕУЗ напругою 20 кВ і 220 В - постійної напруги обмотки збудження. Основним небезпечним фактором при експлуатації турбогенератора являється електрична напруга.

У випадку прямого дотику до струмовідних частин людина може бути уражена струмом, напруга якого 20 кВ, або постійним струмом напругою 220 В.

Розглянемо можливі випадки потрапляння людини під електричну напругу, та оцінимо їх небезпеку. Розрахунки струмів, що протікають через людину зведемо в таблицю 1.

Висновки:

На основі аналізу проведених розрахунків по варіантам включення людини в електричне коло для мережі генераторної напруги з ізольованою нейтраллю і для мережі постійного струму обмотки збудження можна зробити висновки, що величини розрахункових струмів перевищують допустимі значення в наступних випадках:

1. Однополюсний прямий дотик до струмовідних частин обмотки збудження за аварійного стану роботи мережі І_л =0,21 А;

2. Двополюсний прямий дотик до струмовідних частин обмотки збудження при нормальному режимі роботи мережі І_л =0,22 А;

3. Однофазний прямий дотик до струмовідних частин генераторної напруги в аварійному режимі роботи мережі І_л =9,97 А;

4. Двохфазний прямий дотик до струмовідних частин генераторної напруги в нормальному режимі роботи мережі І_л =11,11 А;

Іншими небезпечними факторами при експлуатації генератора є обертові частини турбогенератора (n=3000 об/хв) та робота на висоті (h=3 м).

Таблиця 1

Примітка до таблиці 1

У таблиці прийняті наступні дані:

- фазна напруга мережі 20 кВ;

- лінійна напруга генератора;

- наруга мережі постійного струму обмотки збудження;

Ом - опір контакту у місці замикання на землю;

Ом - опір електричної дуги між частиною під напругою і людиною;

МОм - опір ізоляції струмовідних частин генератору відносно землі;

Ом - опір однієї підошви взуття;

Омм - розрахунковий питомий опір поверхневого шару ґрунту;

Ом - опір тіла людини;

Ом ;

Ом

1.2 Аналіз шкідливих факторів

При експлуатації генератора шкідливими факторами є: шум, викликаний тертям підшипників, при перевантаженні або неточному складанні деталей при ремонті; вібрація, викликана обертовими частинами генератора; недостатнє освітлення при виконанні робіт в темний час доби та при недостатній видимості. Також шкідливим фактором є мікроклімат робочої зони, а саме: підвищена температура повітря через роботу електроустановок у машзалі.

безпека експлуатація турбогенератор

2. Профілактичні заходи щодо нормалізації умов праці

2.1 Заходи захисту щодо електробезпеки

Згідно ПУЕ [3], опір ізоляції струмовідних частин турбогенератора повинен бути не менше значень приведених в таблиці 2.

Таблиця 2.

Недоступність струмовідних частин генератора ТВВ-320-2ЕУЗ забезпечується установкою його в машинному залі головного корпусу ТЕЦ із зачиненими дверима. Доступ в машинний зал дозволений тільки спеціальним працівникам. Шини генераторної напруги розташовані на недосяжній висоті 3 м.

За допомогою методів орієнтації працівники чітко орієнтуються при виконанні робіт й застерігають їх від помилкових дій. До них відносяться: маркування частин електрообладнання, у вигляді умовних позначень (літерних, цифрових), слугує для розпізнавання приналежності обладнання. Всі позначення наносяться на корпуса електроустановок і відповідають один одному.

На ТЕЦ встановлено 3 генератори. Генератори маркуються ТГ1, ТГ2, ТГ3. Маркування наноситься на корпус генератора.

Відповідне розташування і розфарбовування струмовідних частин:

Для мережі генераторної напруги 20 кВ:

фаза L1 - верхня (жовта);

фаза L2 - розміщення середнє (зелена);

фаза L3 - нижня (червона);

Нейтраль N - ізольована - блакитна.

Для обмотки збудження генератора напругою 220 В:

L+ - нижній ближній правий (червоний);

L - середній (синій);

М - нейтраль - верхня ліва дальня (блакитна).

В аварійному режимі роботи генератора безпека його експлуатації забезпечується захисним заземленням, яке виконується у вигляді штучного заземлювача, розрахунок якого проведено в пункті 5.2.2.

2.2 Розрахунок захисного заземлення турбогенератора ТВВ-320-2ЕУЗ

Вихідні дані для розрахунку захисного заземлення турбогенератора:

1. Номінальна напруга генератора U_н =20 кВ; напруга обмотки збудження 220 В постійного струму.

2. Дані для розрахунку струму замикання на землю:

- загальна довжина підключених до мережі кабельних ліній рівна 0,1 км;

- загальна довжина підключених до мережі повітряних ліній рівна нулю, тому що обладнання встановлене в машзалі.

3. 3 генератори напругою 20 кВ розміщені в машзалі і займають площу: 30200 м , де 30 м - ширина машзалу, 200 м - довжина машзалу;

4. Грунт - суглинок ОМм ;

Розрахунок:

1. Згідно з ПУЕ [П1.7.5.7, 3], в електроустановках напругою вище 1 кВ мережі з ізольованою нейтраллю опір заземлюючого пристрою при проходженні розрахункового струму замикання на землю в будь-яку пору року повинно бути рівним, але не більше 10 Ом , Ом.

де 250 - допустима напруга на корпусі обладнання відносно землі (В), вона небезпечна але допускається у зв’язку з тим, що обладнання напругою понад 1кВ і під час експлуатації його людина має бути ізольованої від землі ботиками.

І_зз - розрахунковий струм замикання на землю знаходимо за формулою [6].

U - лінійна напруга мережі в кВ , l_К і l _П - довжини електрично сполучених між собою кабельних і повітряних ліній в км.

А

2. Проводимо розрахунок методом коефіцієнта використання електродів для розрахунку простих заземлювачів, тобто електроустановок з невеликими струмами замикання на землю, для якого приймається одношарова структура ґрунту.

3. Вибираємо вид і розміщення штучних електродів заземлення - це вертикальні електроди сполучені горизонтальними, розміщені по контуру (рис.5.1).

діаметр, довжина і глибина прокладання вертикального стрижня:

мм, м, м.

- ширина і товщина горизонтальної смуги відповідно:

мм, мм² ;

4. Визначимо опір одного вертикального електрода:

де l - довжина вертикального стержня дорівнює 1 м;

t - відстань від поверхні землі до середини електрода.

м ; Ом

5. Порівнюємо R ₁ з R _з , , тому потрібно установити кілька вертикальних стержнів, число стержнів дорівнює:

- коефіцієнт взаємного впливу електродів, визначений по таблиці 10.4 [2] при прийнятій відстані між стрижнями, а = 3 м, таким чином, одержимо:

Приймаємо до установки 6 електродів.

6. Довжина горизонтальної смуги:

м .

7. Визначаємо опір струму розтікання горизонтальної смуги

Ом , де

b - ширина смуги 40 мм = 0,04 м ;

м - глибина закладання смуги.

8. Визначимо еквівалентний опір заземлення:

Ом , де

- коефіцієнт використання сполученої смуги заземлювачів зі стрижнів при і n =6 (таблиця 10.5 [1]).

9. Перевіряємо умову : 5,015 10 Ом

М=1: 1000

Рис 5.1 План розташування заземлювачів

2.3 Захисні засоби від ураження електричною напругою

2.4 Захисні заходи від інших небезпечних факторів

Всі обертові частини генератора знаходяться під кожухом, що запобігає випадковому попаданню людини в обертові частини.

Захисні заходи при роботі на висоті - запобіжні пояси і страхувальні канати.

2.5 Захист від шкідливих факторів

Захист від шкідливого впливу шуму на людину здійснюється шляхом установки звукоізоляційних огороджень конструкції і звукопоглинаючих екранів.

Захист від вібрації здійснюється методом віброізоляції шляхом встановлення пружинних амортизаторів.

При роботі в темний час доби встановлюються стаціонарні освітлювальні прилади. Для встановлення оптимального мікроклімату слід застосовувати систему кондиціонерів або вентиляції.

3. Пожежна безпека

Перелік горючих та вибухонебезпечних речовин в турбогенераторі:

- ізоляція обмоток генератора;

- водень, використовується для охолодження обмоток;

- мастило, використовується для змазки підшипників;

Причини горіння в турбогенераторі:

- негерметичність замкнутих систем з воднем, в результаті чого стає можливим взаємодія з киснем навколишнього повітря;

- випаровування мастила, через нагрів підшипників, які взаємодіючи з повітрям може утворити горючу суміш, яка може загорітися;

- короткі замикання;

- перевантаження провідників;

- електричні дуги та іскри;

Профілактичні міри по забезпеченню пожежної безпеки:

В приміщенні генератора все електрообладнання та світильники, включаючи переносні, використовуються в спеціальному вибухозахисному виконанні.

Для відвернення виникнення пожеж виконують періодичний контроль ізоляції.

При загоранні генератора, необхідно його аварійно відключити від мережі. Якщо виникла небезпека вибуху водню, то з центральної системи охолодження водень витісняється вуглекислим газом (азот).

При загоранні (вибусі) водню біля підшипників і в інших місцях генератора необхідно приступити до гасіння його за допомогою вуглекислотних вогнегасників.

Для гасіння розмитого мастила і кабельних трас біля турбогенератора використовують розпилену воду від пожежних кранів і передвижних засобів, дотримуючись при цьому правил безпеки.

Висновки

Розглянута установка являє собою турбогенератор ТВВ-320-2ЕУЗ напругою 20 кВ і 220 В - постійної напруги обмотки збудження. Основним небезпечним фактором при експлуатації турбогенератора являється електрична напруга.

У випадку прямого дотику до струмовідних частин людина може бути уражена струмом, напруга якого 20 кВ, або постійним струмом напругою 220 В.

Для забезпечення безпеки експлуатації турбогенератора та захисту від ураження електричним струмом працюючих, необхідно дотримуватися правил безпеки встановлених на підприємстві.