В дипломному проекті на тему Розширення Дністровської ГАЕС двома блоками розглядаються такі розділи, як техніко-економічне обґрунтування, електротехнічна частина, деталь проекту, 9 страница

Провітрювання кабіни оператора;

Цілісність конструкції кабіни та вікон для перешкоджання попадання пилу в приміщення кабіни під час роботи установки;

Встановлення пиловловлюючих засобів.

Таблиця 6.2 - Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі ' робочої зони в кабіні оператора установки

Назва речовини	ГДК, мг/м3	Клас небезпечності
	Максимально разова	Середньо добова
Пил нетоксичний	0,5	0,15

6.2.3 Штучне та природне виробниче освітлення

Раціональне освітлення - один з основних факторів створення сприятливих робочих умов праці. Недостатнє освітлення викликає передчасне стомлення працюючих, знижує продуктивність праці, може стати причиною нещасного випадку.

Для забезпечення найбільш сприятливих умов зорової праці нормують мінімальну освітленість на найбільш темній ділянці робочої поверхні.

При періодичному нагляді за ходом виробничого процесу на станції освітленість повинна складати не менше 50 лк. Оскільки в приміщені знаходяться вимірювальні прилади та система управління, то освітленість повинна складати 300 лк. Рівень аварійного освітлення складає 15% освітленості основної роботи.

Приміщення пульта керування, де розташоване робоче місце оператора забезпечене природним освітленням в денний проміжок часу але вечері постає проблема в штучному освітленні.

Для забезпечення найбільш сприятливих умов зорової праці нормуємо освітлення на робочому місці. Зорова робота відноситься до IV розряду, тобто розряду середньої точності. Наведено норми при штучному та комбінованому освітленні в таблиці 6.3.

Таблиця 6.3 - Норми освітлення робочих поверхонь у виробничих приміщеннях

Характеристики зорової роботи	Малої точності
Мінімальний розмір об'єкту розпізнавання, мм	Від 1 до 5
Розряд зорової роботи	ІV
Підрозряд зорової роботи	б
Контраст об'єкта розпізнавання з фоном та фон	Середній
Освітленість Штучне освітлення	Загальне Комбіноване

В приміщенні кабіни, особливо в зимовий період, коли світлий день досить короткий, природнього освітлення може бути недостатньо, тому використовується місцеве штучне освітлення (таблиця 6.4). Штучне освітлення здійснюється лампами розжарювання, що живляться від трансформатора власних потреб (12В).

Таблиця 6.4 - Вибір освітлюваного пристрою

Тип світильника	Лампа розжарювання
Світло розподілення	Несиметричне
Потужність ламп, Вт	До 200

Згідно [10]: характер зорової роботи - середня точність; розряд - IV; бокове значення коефіцієнта природної освітленості, %: суміщене 0,9.

еN = eн · mN, (6.1)

де mN - коефіцієнт світлового клімату, mN = 0,9 при орієнтації вікон на північний схід.

еN = 0,9·0,9 = 0,8 %.

Для забезпечення нормативного значення еN передбачено:

- використання додаткового штучного освітлення, а саме ламп розжарювання;

- необхідна кількість природного світла (великі вікна);

- для підтримки постійної освітленості повинно бути організовано систематичне, не рідше двох разів на місяць, очищення арматури світильників і ламп від пилу та бруду, а в приміщеннях із значним виділенням пилу, диму та кіптяви - не рідше чотирьох разів на місяць згідно з графіком.

6.2.4 Виробничий шум

Рівень звука вимірюється в децибелах і визначається по формулі:

(6.2)

де L - рівень шуму, дБ;

Р - звуковий тиск, Па;

Uо- коливальна швидкість, 5·10-8 м/с;

Р0 - нульове значення звукового тиску на нижньому порозі чутності в октавній смузі зі середньогеометричною частотою 1000 Гц, умовно прийняте рівним 2-10-5 Па.

Для відносної логарифмічної шкали в якості нульових рівнів обрані показники, що характеризують мінімальний поріг сприйняття звуку людським вухом на частоті 1000 Гц. Нормативним документом, який регламентує рівні шуму для різних категорій робочих місць службових приміщень, є «ССБТ. Шум Загальні вимоги безпеки».

Таблиця 6.5 - Рівень звукового тиску

Характер робіт	Допустимі рівні звукового тиску (дБ) в стандартизованих октавних смугах з середньогеометричними частотами, Гц
Постійні робочі місця в промислових приміщеннях

Шум порушує нормальну роботу шлунка, особливо впливає на центральну нервову систему. Для забезпечення допустимих параметрів шуму в приміщенні, проектом передбачено засоби колективного захисту: акустичні, архітектурно-планувальні й організаційно-технічні.

Засоби боротьби із шумом в залежності від числа осіб, для яких вони призначені, поділяються на засоби індивідуального захисту і на засоби колективного захисту - «ССБТ. Засоби індивідуального захисту органів слуху. Загальні технічні умови і методи випробувань» і «Засоби і методи захисту від шуму. Класифікація».

Для зниження шуму в приміщенні, необхідно:

безпосередньо біля джерел шуму використовувати звукопоглинаючі
матеріали для покриття стелі, стін, застосовувати підвісні звукопоглиначі.

для боротьби з вентиляційним шумом потрібно застосовувати мало шумові вентилятори.

6.2.5 Вібрація

Вібрація відноситься до факторів, які мають велику біологічну активність. Як загальна, так і локальна вібрація несприятливо впливає на організм людини, викликає зміну у функціональному стані вестибулярного апарату, центральної нервової, серцево-судиної систем, погіршує самопочуття та може призвести до розвитку професійних захворювань.

Основні параметри вібрації, такі як середньоквадратичне значення віброприскорення та віброшвидкості, логарифмічні рівні приведені у таблиці 6.6.

Таблиця 6.6 - Середньоквадратичні значення віброприскорення та віброшвидкості

Категорія вібрації по санітарним нормам	Напрямок дії	Нормативні, корекційовані по частоті та еквівалентні корекційовані значення
Віброприскорення	Віброшвидкість
м·с-2	дБ	м·с-2·10-2	дБ
Загальна	Zо, Yо, Хо	0,1		0,2

Для зменшення дії вібрацій на працюючих проектом передбачено:

- динамічне погашення вібрації - приєднання до захисного об'єкту системи, реакції якої зменшують розмах вібрації об'єкта в точках приєднання системи;

- зміна конструктивних елементів машин;

- застосування засобів індивідуального захисту, а саме рукавиці, вкладиші і прокладки, віброзахисне взуття з пружнодемпферуючим низом.

6.3 Оцінка стійкості роботи ГАЕС 1263 МВт в умовах дії загрозливих чинників надзвичайних ситуацій

Розроблена ГАЕС може отримати впливи від надзвичайних ситуацій техногенного, природного, військового походження, яких в країні виникає тисячі. Вони наносять непоправну шкоду на об’єкти енергетичного господарства. Серед НС можна виділити найбільш небезпечні: наявність у довкіллі шкідливих речовин понад ГДК, аварії зі загрозою викиду ХНР і біологічних небезпечних засобів, радіоактивне забруднення, вплив ЕМІ.

Головну небезпеку для ГАЕС становить землетрус, буревій, ударна хвиля, вторинні вражаючі фактори і радіоактивне зараження місцевості. Проте іноді доводиться враховувати і вплив проникаючої радіації та електромагнітного імпульсу.

На ГАЕС використовуються елементи, до складу яких входять: метали, напівпровідники, діоди, резистори та ін. Серед цих матеріалів найбільш чутливі до радіації метали, бо їм властива велика концентрація вільних носіїв.

Приймачами ЕМІ являються предмети, які проводять електричний струм: лінії електропередач, управління, конденсаторні батареї, кабельні лінії, системи релейного захисту. Апаратура, яка не оснащена спеціальним захистом може бути пошкоджена внаслідок ЕМІ.

Внаслідок проходження гамма-випромінювання через елементи електронної апаратури. Внаслідок переміщення вільних зарядів може виникнути імпульс який може призвести до хибного спрацювання пристроїв. Також наслідком такого опромінення є підвищення провідності матеріалів, збільшення протікання струму і зменшення опору, в газорозрядних приладах зменшується напруга запалення. Таким чином блоки ГАЕС можуть раптово втратити працездатність при певних рівнях радіації. Визначимо два фактори найнебезпечніших.

Отже існує актуальна проблема розрахунку і підвищення стійкості електричних станції. Для цього на об`єкті завчасно на основі розрахунків планують і проводять відповідні організаційні й інженерно-технічні заходи. Досягнення науки і техніки дозволяють реалізувати такі рішення, при яких підприємство буде стійке.

6.3.1 Оцінка стійкості роботи електричної частини ГАЕС в умовах дії іонізуючих випромінювань

Визначаємо експозиційні дози при яких в елементах РЕА можуть виникнути незворотні зміни. Дані заносимо в таблицю 6.7

Таблиця 6.7 – Експозиційні дози

	№	Елементи РЕА	Дгр, Р	Дгр, Р
		Блок управління автоматизованою дільницею №1	резистори
	фотодіоди
	конденсатор
	мікросхеми ТТЛ
	Блок управління технічною дільницею	мікроперемикач
конденсатор
транзистор
інтегральні схеми	5*105
	Блок живлення	транзистор БПЛ
трансформатор
діод

Самі уразливі елементи РЕА – резистори, системи керування, Дгр=103 Р.

Визначаємо можливу дозу опромінення:

, (6.3)

де - коефіцієнт послаблення, 1;

- час початку опромінення, 1 год;

- максимальна тривалість роботи, 20 років.

.

Визначаємо допустимий час роботи РЕА:

; (6.4)

.

Порівняємо отримані дані:

=103 < =3257.

Отже, так як =103 < =3257, то для забезпечення стійкості роботи потрібно збільшити в 3 рази. Робота РЕА буде стійкою протягом 16693,96 годин.

6.3.2 Оцінка стійкості електричної частини ГАЕС 1263 МВт в умовах дії ЕМІ

При оцінці впливу ЕМІ на струмопровідні елементи необхідно врахувати те, що ЕМІ мають горизонтальну та вертикальну складові напруженості електричного поля і тому повинні визначатися значеннями напруги на вертикальних та горизонтальних ділянках лінії. Для оцінки безпеки роботи в умовах дії електромагнітних випромінювань, необхідно визначити значення вертикальної складової напруженості електромагнітного поля, при коефіцієнті безпеки рівному КБ=40 ДБ.

На об’єкті ГАЕС розподіляються на різні блоки:

- Блок управління автоматизованою дільницею №1

- Блок управління технічною дільницею

- Блок живлення

На кожній ділянці визначаємо максимальну довжину вертикальної та горизонтальної струмопровідної частини: lB1=4,1м, lB2=5,2м, lB3=5,8м, lГ1=6м, lГ2=5,1м, lГ3=4,3м.

Напругу наводки вертикальної струмопровідної частини визначаємо з формули:

; (6.5)

Після всіх математичних перетворень, отримуємо наступні значення:

; ; (6.6)

.

Визначаємо допустимі коливання напруги живлення:

При , ;

При , ;

При , .

Результати розрахунків заносимо в таблицю 6.8

Таблиця 6.8 - Результати розрахунків

№	Елемент системи							Результат дії
	Блок управління автоматизованою дільницею №1	4,1		397,7	58,2	-29,98	-13,29	не стійкий
	Блок управління робототехнічною дільницею	5,2	5,1	504,4	49,47	-2,036	-18,13	не стійкий
	Блок живлення	5,8	4,3	564,6	41,71	-12,59		не стійкий

Всі елементи схеми РЕА нестійкі, тобто потрібно проводити екранування.

6.3.3 Розробка заходів по підвищенню стійкості роботи електричної частини ГАЕС у НС

Для забезпечення якомога швидшого відновлення виробництва на випадок виходу з ладу основних джерел енергоживлення повен бути створений резерв джерел енерго- і водопостачання (пересувні електростанції і насосні агрегати з автономними двигунами).

Стійкість систем електропостачання об'єкта підвищують, підключаючи його до декількох джерел живлення, віддалених одне від одного на відстань, що виключає можливість їх одночасного ураження одним ядерним вибухом.

Для забезпечення надійного управління діяльністю об'єкта у надзвичайних ситуаціях мирного і воєнного часу в одному із сховищ обладнується пункт управління. Диспетчерські пункти і радіовузли розміщують по можливості у найміцніших спорудах і підвальних приміщеннях. Повітряні лінії зв'язку до найважливіших виробничих ділянок переводять на підземно-кабельні. Стійкість засобів зв'язку можна підвищити прокладанням енергопостачальних фідерів на автоматичну телефонну станцію (АТС) та радіовузол об'єкта, підготовкою пересувних електростанцій для заряджання акумуляторів АТМ і для живлення радіовузла при відключенні основних джерел електропостачання. При розширенні мережі підземних кабельних ліній необхідно прокладати дводротові, захищені екранами від впливу ЕМІ.

Для цього проведемо розрахунок товщини стінки екрану, для цього визначаємо перехідне затухання в екрані. Вибираємо стальний екран .

Блок управління автоматизованою дільницею №1:

; (5,1)

;

Блок управління технічною дільницею:

;

Блок живлення:

.

Таким чином при екрануванні системи живлення з використанням екрану товщиною 0,11 см з сталі, система автоматики буде стійкою в умовах дії ЕМІ. При екрануванні схем релейного захисту використанням екрану товщиною 0,09 см з сталі, схеми постійного струму будуть стійкими в умовах ЕМІ. Для схем постійного струму потрібен екран товщиною 0,08 см.

Також в цьому розділі, іонізуючі випромінювання та електромагнітний імпульс є факторами, які найбільше впливають на роботу елементів станції, тому оцінка стійкості роботи ГАЕС є необхідною.

Для безпечної роботи на ГАЕС 1263 МВт в умовах електромагнітного імпульсу необхідно провести розрахунок при коефіцієнті безпеки, за якого умови сприятливі і не впливають на здоров'я працюючих. Розрахунки показали, що в умовах дії електромагнітних випромінювань, безпечна робота працівників гарантується при розрахованих значеннях горизонтальних і вертикальних складових напруженості електричного поля.

За умови застосування всіх розроблених заходів по підвищенню стійкості роботи ГАЕС в умовах надзвичайних ситуацій робота електричної станції буде стійкою, а виробничий процес не буде перериватись.

Висновки

В роботі було розроблено оптимальну структуру ГАЕС та дослідженно її взаємозв’язки.

Відповідно до поставленої мети в роботі розв’язувалися такі задачі: побудова графіків електричних і теплових навантажень станції, вибір основного обладнання, вибір головної схеми електричних з’єднань електростанції, вибір оптимальної структури станції, вибір схем електропостачання ВП, дослідження та вибір доцільної комутаційної апаратури, аналіз методів обмеження короткого замикання, розподіл навантаження між генераторами, визначення еквівалентної характеристики витрат палива.

В роботі були розраховані графіки навантаження електростанції, а також обчислені техніко-економічні показники роботи станції. Для встановлення на спроектованій ГАЕС було обрано гідрогенератори типу СВО-1250/260-40 (Р_ном = 421/324 МВт).

Проведено розрахунок струмів короткого замикання. Розрахунок виконувався за допомогою методів еквівалентних ЕРС і типових кривих. Розраховано термічну дію струмів КЗ.

Здійснено вибір струмоведучих частин, комутаційної та контрольно-вимірювальної апаратури, розрядників, високочастотних загороджувачів, установки постійного струму, грозозахисту, заземлюючого пристрою.

У роботі використовувалися елементи теорії надійності, багатоваріантного аналізу, симетричних складових, еквівалентних характеристик, динамічного моделювання, декомпозиції та об’єктно-орієнтованого аналізу.

Було розглянуто інформаційне і математичне забезпечення, що вирішується безпосередньо в рамках АСУ ГАЕС.

Проведено розрахунок та вибір релейного захисту та автоматики даної ГАЕС.

В розділі охорони праці були забезпечені безпечна експлуатація об’єкта, санітарія та гігієна праці, протипожежна безпека.

Була проведена оцінка стійкості роботи ГАЕС а умовах дії іонізуючих випромінювань, електромагнітного імпульсу.

Визначено, що в проектованої ГАЕС собівартість виробленої електроенергії С = 13,89 коп/кВт·год. Така станція є економічно доцільною, оскільки значення собівартості електроенергії не перевищує середні значення собівартості електроенергії на ГАЕС.

Список літератури

1. П.Д. Лежнюк, В.М. Лагутін, К.І. Кравцов Проектування електричної частини електричних станцій. – Вінниця: ВДТУ 2002. – 167с.

2. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин «Электрооборудование станций и подстанций». М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 c.

3. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков «Электрическая часть электростанций и подстанций». М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 c.

4. В.М. Горштейн, Б.П. Мирошниченко, А.В. Пономарев и др. «Методы оптимизации режимов энергосистем». М. Энергия, 1981. – 336 с.

5. П.Д. Лежнюк, Жан-Пьер Нгома, А.В. Кылымчук «Автоматизация малых ГЕС как средство повышения эффективности их работы в електрической сети» Винница ВНТУ 2008. – 5 с

6. В.М. Кутін Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічних робіт з дисципліни "Релейний захист та автоматика електричних станцій" для студентів бакалаврського напряму підготовки 6.0906 – "Електротехніка"; спеціальність інженерії 7.090601 – "Електричні станції" Вінниця ВНТУ 2007. – 30 с

7. М.А. Беркович, В.В. Молчанов, В.А. Семенов «Основы техники релейной защиты.» – 6-е изд. перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1984. – 376 с.

8. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учеб. для вузов по спец. «Электроснабжение». – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.. 1991. – 496 с.

9. Баламетов А.К. Моделирование потерь мощности па корону в ВЛ СВН в установившихся режимах // Электричество. - 1995. - №10. - С. 22-28.

10. Тамазов А.И. Корона на проводах воздушных линий переменного тока. -М.: Компания спутник, 2002. - 318 с.

11. Мельзак И.Я., Мельников И.Л., Роддатис В.К., Шеренцис А.II. Влияние режима работы и метеорологических условий на активные сопротивления и проводимости линий электропередачи 220-1 150 кВ // Электричество. - 1974. -№6.-С. 71-73.

12. В.Г. Атаманюк і ін. «Цивільна оборона». – Київ: Вища школа, 1987

13. В.Ф. Сакевич «Основи розробки питань цивільної оборони в дипломних проектах». – Вінниця ВДТУ 2001 – 124 с

14. О. Я. Попов, Л. О. Попова «Визначення основних техніко-економічних показників роботи ЕС».– Вінниця, ВДТУ, 2001 – 16 с

15. Баркан Я.О. Эксплуатация энергосистем. - М.: Высшая школа, 1990. - 304 с.

16. Совалов С.А. Режимы единой энергосистемы. - М.: Энергия, 1983. - 384 с.

17. Маркович И.М. Режимы энергетических систем. - М.: Энергия, 1969. - 352 с.

18. Веников В.А., Журавлева В.Г., Филиппова Т.А. Оптимизация режимов электростанций и энергосистем: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоиздат, 1981.

19. Идельчик В.И. Расчеты и оптимизация режимов электрических сетей и систем. – М.: Энергоатомиздат,1988.

20. Взаємовплив електричних мереж і систем в процесі оптимального керування їх режимами.: моногр. / Лежнюк П. Д., Кулик В. В., Бурикін О.Б.– Вінниця: ВНТУ, 2008. – 122 с.

21. Оцінка чутливості втрат потужності в електричних мережах.: моногр. / Лежнюк П. Д., Лесько В. О.– Вінниця: ВНТУ, 2010. – 120 с.

Дата добавления: 2015-09-29