Проектирование и установка ВЛЗ 0,4/10 кВ и ТП 0,4/10 кВ для энергоснабжения строящегося коттеджного поселка

Слегка обгоревшие контакты промывают синтетическими моющими средствами, а затем зачищают напильником, чтобы снять с их рабочей поверхности небольшие части оплавленной меди. Для зачистки контактов нельзя применять наждачную бумагу, так как наждачная пыль и мелкие части наждака могут попасть в механизм выключателя и вызвать износ его трущихся деталей[19]. С сильно оплавленных контактов спиливают напильником наплывы меди, снимая минимальное количество металла контакта, сохраняя его первоначальную форму. При уменьшении размеров контактов выключателей более чем на 30% рекомендуется заменять их новыми контактами заводского изготовления. При длительной работе автоматического выключателя в условиях частых включений и выключений не только изнашиваются его контакты, но и нарушается их степень регулирования, что приводит к недопустимому нагреву контактной системы. Регулирование работы контактной системы - одна из важнейших операций, от которой зависит его длительная работа[19]. В выключателе проверяют легкость хода подвижных частей, отсутствие заеданий в механизме и касания подвижными контактами стенок дугогасительных камер.Обслуживание трансформаторов тока начинают с очистки трансформаторов от пыли и грязи, затем осматривают состояние фарфоровой, эпоксидной или иной изоляции, проверят надежность крепления трансформатора к конструкциям. Затем проверяют надежность соединения трансформатора с контуром заземления, контактные соединения внешних цепей с трансформатором, соединения вторичных обмоток трансформатора с землей. Также проверяют отсутствие ржавчины на торцах магнитопровода, для чего отсоединяют проводники от зажимов, отвинчивают гайки болтов, вынимают болты и разъединяют половинки трансформатора. Если на шлифованных торцах магнитопровода имеется ржавчина, ее снимают шкуркой, затем половинки трансформатора тока скрепляют болтами, так, чтобы между ними не было воздушного зазора и кабель располагался в центре окна трансформатора. У трансформаторов тока после проведения обслуживания измеряются сопротивление изоляции, первичной обмотки - мегомметром с напряжением 2,5 кВ, вторичной - мегомметром с напряжением 1 кВ. Сопротивление изоляции не нормируется, однако уровень 50 - 100 МОм для вторичных обмоток трансформатора тока является достаточным. Если сопротивление изоляции обмоток меньше приведенных значений, трансформатор снимают для сушки. Замена трансформатора должна сопровождаться проведением испытаний, проверкой целости обмоток, групп соединений трехфазных трансформаторов и полярности однофазных[19].При обслуживании трансформатора тока, его не раскрывают и не извлекают из него обмотки. Делают это только в случае крайней необходимости. Монтаж воздушных линий с использованием провода СИП проводится на железобетонной опоре, имеющей гораздо большую прочность, чем деревянная. Монтаж воздушных линий с использованием СИП проводится строго по утверждённому проекту с соблюдением норм [21] по следующим этапам:- разметка и аналитическая разбивка трассы воздушной линии согласно проектным данным;- непосредственная расчистка трассы, по которой будет проходить воздушная линия;- установка опор воздушных линий (в проекте принята установка железобетонных опор);- монтаж крепёжных устройств (соединители, натяжители и др.);- размотка с барабана провода СИП;- натягивание воздушной линии с обязательным анкерным креплением на участках;- установка промежуточных зажимов (промежуточное крепление);- обустройство ответвлений от магистрали к потребителям;- монтаж аппаратов защиты от перенапряжений и устройств заземления линии;- монтаж и присоединение трансформаторных вводов и вводов в распределительное устройство;- монтаж и присоединение конечных вводов к потребителям;- испытания и ввод в эксплуатацию смонтированной воздушной линии с составлением соответствующих актов.Узлы монтажа выбранных проводов марки СИП приведены на графическом листе №4.3 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ3.1. Мероприятия по охране труда,пожарнойи экологической безопасностиВ соответствии с [22], общее руководство и ответственность за организацию и проведение работы по охране труда возложены на руководителя хозяйства, а в подразделениях – непосредственно на руководителей этих подразделений.К организационным мероприятиям по безопасности труда относятся [22] мероприятия, которые предполагают наличие медицинских и технических осмотров, повышения квалификации, предупреждение несчастных случаев, контроль за выполнением гарантий.Организация несёт ответственность за расследование несчастных случаев, выявление причин профессиональных заболеваний. В организациях обязанности по охране труда возлагаютсяна главных специалистов приказом руководителя [22]. Согласно требованиям [22], перед началом любого вида работ на электрооборудовании, электроустановках и в электрических сетях системы электроснабжения, необходимо провести организационные и технические мероприятия по технике безопасности.К организационным мероприятиям относятся [22]:- выдача нарядов и распоряжений для проведения работ в электроустановках;- назначение лиц, отвечающих за безопасное проведение работ (руководителя работ, допускающего, наблюдающего, членов бригады);- непосредственное проведение инструктажей (вводного, на рабочем месте, плановых, внеплановых);- допуск рабочей бригады к непосредственному выполнению работ;- перерыв и окончание работ.К техническим мероприятиям относятся [23]:- производство необходимых коммутационных переключений;- принятие мер, которые препятствуют самопроизвольному включению коммутационных аппаратов путём применения их блокировок, а также расшиновке цепи, отсоединения кабельных и воздушных вводов, снятием отдельных коммутационных аппаратов и (или) их приводов (ключей) и т.д.;- убедиться в отсутствии напряжения на токоведущих частях путём использования технических средств (указателей напряжения и т.д.);- наложить переносное заземление там, где это необходимо (на токоведущих частях электроустановок). В случае, если на электрооборудовании установлены заземляющие ножи, необходимо их включить. В этом случае переносное заземление разрешается не устанавливать;- оградить рабочее место, а также токоведущие части, оставшиеся под напряжением;- вывесить плакаты по технике безопасности (предписывающие и предупреждающие).Необходимо помнить, что в электроустановках всех типов и классов напряжения, согласно требований [23], должен быть обеспечен видимый разрыв. Не исключением являются электрические сети и электрооборудование спроектированной системы электроснабжения коттеджного посёлка.В электроустановках до 1 кВ упомянутый видимый разрыв обеспечивают рубильники (при их отключении) и предохранители (при их снятии), а в сетях выше 1 кВ – разъединители и выключатели нагрузки (при их отключении) и предохранители (при их снятии).Кроме всего прочего, при выполнении работ в электроустановках необходимо пользоваться специальными защитными средствами:- специальной одеждой и обувью (выдаётся работодателем);- специальными техническими инструментами и приспособлениями (обязательно должны быть поверены);- специальными устройствами и приспособлениями индивидуальной защиты (диэлектрические коврики, подставки, перчатки, каски и др.).До выполнения работ в электроустановках допускаются лица, достигшие 18 летнего возраста и прошедшие соответствующее обучение согласно требований [23]. При этом всем прошедшим обучение присваивается соответствующая группа допуска по электробезопасности. Всего существует пять групп по электробезопасности. Каждая последующая группа включает в себя знание предыдущей, а также новые знания и навыки, присущие данной группе. При назначении ответственных за безопасное проведение работ обязательно должна учитываться группа по электробезопасности (не ниже установленной). Также при работе в электроустановках необходимыми являются навыки оказания первой медицинской помощи до приезда врача. Каждый член бригады должен владеть навыками выполнения искусственного дыхания, непрямого массажа сердца, освобождения пострадавшего от электрического напряжения и т.д. Пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно-техническими мероприятиями. Системы пожарной безопасности должны характеризоваться уровнем обеспечения пожарной безопасности людей и материальных ценностей, а также экономическими критериями эффективности этих систем для материальных ценностей, с учетом всех стадий (научная разработка, проектирование, строительство, капитальный ремонт, реконструкция, техническое перевооружение, изменение функционального назначения, техническое обслуживание, эксплуатация) жизненного цикла объектов и выполнять одну из следующих задач: - исключать возникновение пожара; - обеспечивать пожарную безопасность людей; - обеспечивать пожарную безопасность материальных ценностей; - обеспечивать пожарную безопасность людей и материальных ценностей одновременно. Объекты должны иметь системы пожарной безопасности, направленные на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара, в том числе их вторичных проявлений. Пожарная безопасность электрических сетей и электроустановок в проекте обеспечивается: - применением несгораемых конструкций; - выбором оборудования и электроустановочных изделий, соответствующих условиям окружающей среды и номинальному напряжению; - выбором марок и сечений проводников, способов их прокладки, удовлетворяющих требованиям [1]; - автоматическим отключением токов КЗ; - защитным заземлением. При организации строительного производства необходимо осуществлять мероприятия и работы по охране окружающей природной среды, которые должны исключать рекультивацию земель, предотвращение потерь природных ресурсов, предотвращение или очистку вредных выбросов в почву, водоемы и атмосферу. Охрана окружающей среды при строительстве ЛЭП-10/0,4кВ осуществляется путем выполнения природоохранных мероприятий, которые снижают или ликвидируют отрицательное воздействие на природную среду, на сохранение природных ресурсов. Природоохранные мероприятия должны предусматриваться при земляных работах: разработке котлованов, засыпке котлованов. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, на период строительства будут происходить при работе автотранспорта и спецтехники. Воздействие на атмосферный воздух в процессе строительства относится к кратковременному. При эксплуатации трансформаторных подстанций всех напряжений образуются сбросы и отходы. Случайные утечки масла из маслонаполненного оборудования, поверхностные воды с территории предприятия и подстанции, образующиеся в результате атмосферных осадков, которые могут содержать следы масел, отводятся в бетонированные водонепроницаемые ямы (септики).По мере наполнения септиков, они утилизируются или выводятся в канализацию близлежащих населенных пунктов.При этом система водоотведения должна соответствовать требованиям нормативных документов [23], быть технически исправной.При невозможности отведения в канализацию, на подстанциях, согласно [23], должны предусматриваться специальные ямы и резервуары, очистка которых проводится в установленные сроки.Если в процессе работы оборудования образуются отходы, не подлежащие сбросу в общую канализационную систему, то для них предусматривают специальные герметичные резервуары согласно требованиям [23].Проектируемые электросетевые объекты не являются источниками загрязнения окружающей среды. Процесс передачи электроэнергии на напряжении 10/0,4кВ является безотходным, не сопровождается никакими вредными выбросами в окружающую среду. Уровень шума и вибрации, которые могут создаваться оборудованием, не превышает предельно – допустимых установленных норм.По условиям допустимых уровней радиопомех, проектируемые электросети удовлетворяют требованиям действующих нормативных документов. В работе учтены требования законодательства об охране природы и земельного законодательства. Трассы ЛЭП-10/0,4кВ выбраны с учетом минимальных убытков землепользователей. 3.2. Расчёт контура заземления ТП-1коттеджного посёлкаУстройство контура заземления ТП-1(10/0,4 кВ) выполняется в соответствии с учётом требований и норм [1].В соответствии с п. 1.7.109 [1], для заземления электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Однако они отсутствуют, поэтому сооружение контура заземления ТП–10/0,4 кВ коттеджного посёлкаявляется обязательным.Заземлению подлежат нейтраль и корпус трансформатора, а также все другие металлические части, могущие оказаться под напряжением при повреждении изоляции.Все соединения заземляющего контура выполнить электросваркой внахлест.Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом, при этом учитывается, что удельное сопротивление грунта составляет не более 100 Ом∙м.Производится расчёт контура заземления ТП–10/0,4 кВ коттеджного посёлка, согласно методике [13]. Принимаются в качестве вертикальных заземлителей (электродов) стальные стержни диаметром 16 мм и длиной 2 м. Верхние концы электродов погружаются на 0,5 м. Расстояние между вертикальными электродами принимается 4 м.Тип почвы в месте сооружения контура заземления – суглинок.Удельные значения сопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей [13]:                                                   (3.1)                                                 (3.2)где ρуд – справочное нормируемое значение удельного сопротивления грунта [13];Кп.г и Кп.в – справочное нормируемое значение коэффициентов горизонтальных и вертикальных электродов [13].По условиям (3.1) и (3.2) Значение сопротивления растеканию стержневого вертикального электрода [13]: (3.3)где l - длина электрода, м;d - внешний диаметр электрода, м;t – принимаемое расстояние от поверхности земли до середины электрода, м.Число вертикальных заземлителей (электродов) по [14]: (3.4)где Ки.в. – коэффициент использования вертикальных заземлителей (электродов) без учета влияния горизонтальных электродов при их размещении по контуру, [13].Принимается предварительно с учётом нормируемой величины заземляющего устройства число вертикальных электродов N = 9 шт.Расчетное значение сопротивления растеканию горизонтальных электродов [13]: (3.5)где Ки.г. – нормируемое значение коэффициента использования горизонтальных соединительных электродов в контуре из вертикальных электродов [13];l – суммарная длина горизонтальных электродов, м;t – расстояние до поверхности земли, м;b – ширина полосы, м.Уточненное сопротивление вертикальных электродов с учётом величины нормируемого значения сопротивления [13] (3.6)Уточненное количество вертикальных электродов с учётом коэффициента использования вертикальных электродов [13]:(3.7)Окончательно принимается в проектируемом контуре заземления на ТП–10/0,4 кВ коттеджного посёлка,8 вертикальных электродов, расположение – по периметру трансформаторной подстанции. Рассчитывается сопротивление вертикальных заземлителей (электродов) проектируемого контура заземления ТП–10/0,4 кВ коттеджного посёлкас учётом их выбранного количества:(3.8)Общее сопротивление всех заземлителей (электродов) контура заземления ТП–10/0,4 кВ коттеджного посёлка определяется таким образом: (3.9)Полученное значение сопротивления проектируемого контура заземления ТП–10/0,4 кВ коттеджного посёлка составляет 3,74 Ом, что меньше предельно допустимого нормируемого значения 4 Ом, следовательно, спроектированный контур заземления удовлетворяет необходимым требованиям и положениям [1]. Конструкция спроектированного контура заземления ТП–10/0,4 кВ коттеджного посёлка представлена на рисунке 13.Рисунок 13– Конструкция спроектированного контура заземления ТП–10/0,4 кВ коттеджного посёлка: 1 – ТП-1; 2 – полоса заземления (сталь полосовая 40х5); 3 – электрод заземления (сталь круглая Ø20, 2,5 м)ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате выполнения работы разработана система электроснабжения коттеджного посёлкав Ломоносовском районе Ленинградской области. Для достижения поставленной цели был произведен расчет электрических нагрузок посёлка, выбрана и проверена мощность силового трансформатора ТП-10/0,4 кВ. В связи с тем, что основную часть потребителей коттеджного посёлка составляют электроприемники III категории, на ТП-10/0,4 кВ принята установка одного силового трансформатора марки ТМГ-250/10. Также выбрана и принята к установке мачтовая ТП (МТП) как наиболее экономичная, компактная подстанция, требующая минимум места и простая в монтаже, эксплуатации и ремонте. Осуществлены выбор схемы электроснабжения и конструктивного выполнения сетей коттеджного посёлкав Ломоносовском районе Ленинградской области. При этом для питания ТП-1 коттеджного посёлка на напряжении 10 кВ выбран провод марки СИП-3 1х25 на отпайке ВЛ-10 кВ, для питания магистральной линии 0,38/0,22 кВ – провод марки СИП-2 3х95+1х95+1х25, для питания потребителя с Руст = 70 кВт (отпайка) – провод марки СИП-2 3х25+1х25, для питания потребителей с Руст = 20 кВт (отпайка) – провод марки СИП-2 3х16+1х25.В результате проведённых расчетов и проверок, для защиты сети напряжением 0,38/0,22 кВкоттеджного посёлка выбраны автоматы марки ВА различных типономиналов, обеспечивающие надёжную защиту и коммутацию системы электроснабжения коттеджного посёлка.В качестве автомата ввода ТП-1 системы электроснабжения проектируемого коттеджного посёлка выбран автомат марки ВА57-39 с Iном.а=630 А, Iу.т.р=500 А, Iу.э.р=1500 А; для защиты и коммутации магистрали 0,4 кВ системы электроснабжения проектируемого коттеджного посёлка выбран автомат ВА57-39 с Iном.а=400 А, Iу.т.р=300 А, Iу.э.р=1000 А; в качестве линейного автомата для защиты и коммутации потребителей с Pуст.=20 кВт системы электроснабжения проектируемого коттеджного посёлка выбран автомат ВА57-31 с Iном.а=100 А, Iу.т.р=40 А, Iу.э.р=160 А, а для защиты и коммутации потребителя с Pуст.=70 кВт– автомат ВА57-31 с Iном.а=160 А, Iу.т.р=160 А, Iу.э.р=630 А.Также проведён выбор вводного рубильника на ТП-1 на стороне 0,4 кВ, в результате чего подтверждён выбран рубильника марки ВР 32-37. В сети 10 кВ выбраны и проверены следующие электрические аппараты: разъединитель маркиРЛКВ.1б – 10.IV/400, ограничители перенапряжения маркиОПН-П-0,4/0,4/3/125 УХЛ1, предохранители маркиПТ 1.1-10-31,5/У1.Все выбранные электрические аппараты проверены по условиям работы в нормальном и послеаварийном режимах, а также проверены на термическую, электродинамическую стойкость к токам короткого замыкания и ударным токам, также рассчитанным в работе. Также в работе разработаны мероприятия по охране труда, пожарной и экологической безопасности, произведён расчёт контура заземления ТП-10/0,4 кВкоттеджного посёлка.Разработанная система электроснабжения коттеджного посёлка отвечает требованиям безопасности, экономичности и надёжности.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКПравила устройства электроустановок (ПУЭ) / 7-е изд-е. М.: Альвис, 2018. 624 с.ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначенияФедеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»Энергетическая стратегия России на период до 2030 года // РД РАО «ЕЭС России». М.: Министерство энергетики, 2013.Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике. Разработка по заданию Минэнерго России: Рук. работы: чл.-корр. РАН Воропай Н.И. М., 2011.Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2017. - 174 с.Ломоносовский район Ленинградской области. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ломоносовский_район_(Ленинградская_область) Дата обращения: 09.12.2020 г.Козлов В.А. «Электроснабжение городов».- 5- е издание. – Санкт-Петербург: Энергоатомиздат, 2002. – 264 с.Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ЭНАС, 2012. – 344 сСвод правил СП 52.13330.2016 "Естественное и искусственное освещение" Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* (утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 7 ноября 2016 г. № 777/пр). Режим доступа: https://energy.midural.ru/images/Upload/2017/101/SPEIO_07.11.2016_777.pdfАнчарова, Т.В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений: Учебник / Т.В. Анчарова, М.А. Рашевская, Е.Д. Стебунова. - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2016. 416 c.Кудрин, Б. И. Электроснабжение / Б.И. Кудрин. - М.: Academia, 2018. 352 c.Сибикин, Ю.Д. Электроснабжение / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. 328 c.Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др.- М.: Энергоатомиздат, 2016. 576 с. Фролов, Ю. М. Основы электроснабжения / Ю.М. Фролов, В.П. Шелякин. - М.: Лань, 2015. 480 c.Шеховцов, В. П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению / В.П. Шеховцов. - М.: Форум, Инфра-М, 2015. 136 c.Сибикин, Ю.Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. - 464 c.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для ВУЗов. – 4-е издание, перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2012. - 608 с.Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2016. - 392 с.Шеховцов. В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению: учебное пособие для сред. проф. образования В.П. Шеховцов. -2-е изд. дораб. - М.: ФОРУМ, 2018. - 194 с.Ящура, А.И. Система технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования: Справочник / А.И. Ящура. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2014. - 159с.Горбов, А.М. Справочник по эксплуатации электрооборудования: учеб. пособие для сред. проф. образования / А.М. Горбов. - М.: Сталкер, 2016. - 262 с.Курдюмов, В.И., Зотов, Б.И. Энергетика и экономика – / В. И. Курдюмов, Б. И. Зотов – М.: Колос, 2015. – 247 с. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2017. - 174 с.: ил.