Электроснабжение нефтеперерабатывающего завода

Для полупроводникового расцепителя селективного автоматического выключателя ВА 75-45 ( Iа ном=2500 А ) ближайшее устанавливаемое значение номинального тока Iрц.ном.=2500 А

Первая ступень защиты – токовая отсечка без выдержки времени. Уставка тока срабатывания первой ступени у полупроводникового расцепителя автоматического выключателя ВА75-45 не регулируется и зависит от его номинального тока. Для ВА75-45 он равен 40 кА. Токовая отсечка данного расцепителя чувствительна к повреждениям со стороны низшего напряжения трансформатора, так как значение тока трехфазного КЗ I(3)KB=17,64кА

Вторая ступень – токовая отсечка с выдержкой времени. Для исключения срабатывания второй ступени защиты при кратковременных перегрузках необходимо выполнить условие:

IIIс.з.=КIIотс. ∙Iпер                                                                                                                                      (10.3)

При наличий УАВР учитывается режим кратковременной перегрузки после АВР, когда потребители второго трансформатора цеховой трансформаторной подстанций подключаются через секционный выключатель к защищаемому трансформатору:

Iпер.=К∙IP1+Kсзп∙IP2                                                                          (10.4)

где: К – коэффициент, учитывающий некоторое значения тока электродвигателей секции 1 при снижений напряжения на секции вследствие подключения к ней само запускающихся электродвигателей секции 2.

Kсзп – коэффициент самозапуска электродвигателей секции 2.

Расчет:

Iр1=Iр2=А

Iпер.=1,2∙1010,4+2,5∙1010,4=3738,48 А

I IIc.з=1,5∙3738,48=5607,5 А

Так как у полупроводникового расцепителя автоматического выключателя ток срабатывания второй ступени связан с номинальным током расцепителя коэффициентом кратности (к=2,3,5,7 для ВА75-45)[13], то выбирается ближайшее устанавливаемое значение. Требуемый коэффициент кратности:

ктреб.=I IIc.з / Iр.ц.ном.                                                                          (10.5)

ктреб.=5607,5 / 2500=2,24

Выбирается ближайшее стандартное значение к=3 , тогда ток срабатывания второй ступени и определяется по следующей формуле:

I IIc.з=к∙Iр.ц.ном.=3∙2500=7500                                                          (10.6)

Выдержка времени второй ступени защиты может быть установлена равной 0,1; 0,2: 0,3 с. Принимается среднее время срабатывания защиты tIIс.з.(SF13)=0,2 с.

Третья ступень – максимальная токовая защита. У полупроводниковых расцепителей уставка тока срабатывания третей ступени связана с номинальным током расцепителя:

IIIIc.з=1,25∙Iр.ц.ном                                                                                                                                  (10.6)

IIIIc.з=1,25∙2500=3125 А.

В сетях, защищаемых от токов КЗ, расцепитель с выбранными уставками тока срабатывания должен удовлетворять требованию чувствительности.

Iк.min ≥ 3 IIIIс.з                                                                                    (10.7)

I (2)п.о.к > 3∙3125=9375 А

Чувствительность выбранного полупроводникового расцепителя достаточна, т.к. I (2)п.о.к=15,28кА.

10.2 Токовая отсечка

Ток срабатывания токовой отсечки можно выбирать по выражению:

                                                                                     (10.8)

где Котс - коэффициент отстройки зависящий от типа применяемого реле тока, Котс =1,2 – 1,3 при РТ-40;

I(3)пок3 - ток протекающий в месте установке защиты при 3х фазном КЗ на стороне НН в максимальном режиме работы системы приведенное к 6кВ,

I(3)пок3 = 1,12кА

 кА

Коэффициент чувствительности защиты определяется для случая 2х фазного КЗ в месте ее установки.

,                                                                                       (10.9)

где I(2)пок2 - ток 2х фазного КЗ на выводах ВН трансформатора

I(2)пок2=5,46кА

По коэффициенту чувствительности отсечка должна быть >2.

10.3 Максимальная токовая защита на стороне высшего напряжения

Ток срабатывания максимальной токовой защиты на стороне высшего напряжения IСЗ:

,                                                                     (10.10)

где Котс - коэффициент отстройки, Котс = 1,2

Кв - коэффициент возврата токового реле защиты: для РТ-40 = 0,85;

Кзап - коэффициент самозапуска электродвигателей обобщенной нагрузки; если двигатели не оборудованы устройством самозапуска, Кзап применяется 1,2 - 1,3;

Iс.з. = Kотс(Iраб.макс+Kзап. Iрабмакс.резерв),                                                  (10.11)

где Iраб.макс.резерв. - максимальный рабочий ток секции 0,4 кВ, который подключается к рассчитываемому трансформатору при срабатывании АВР; принимается равным 0,6-0,7 Iном.тр.

А

Ic.з. ≥ 1,2(1,2 ∙ 64,4 + 92) = 203,13 А. при отсутствии самозапуска

Выбираем трансформаторы тока ТОЛК - 6 300/5;

; применяется Iср=4А,

Время срабатывания максимальной токовой защиты применяем на ступень селективности ∆t = 0.4c ,чем время срабатывания 1 ступени ввода 0,4кВ (tc.з.=0,6с).

tс.з.= (i-1)max =tс.з.ввода 0,4кВ = 0,6 сек;

tс.з тр-ра.= tс.з.ввода 0,4кВ +∆t;

tс.з тр-ра =0,6+0,4=1,0с

Для РТ – 40/10 принимаем уставки: Icр= 10А

Iсз= 4∙60 = 240A

tс.з.=1,0c – реле времени с замыканием, замыкающим контактом на постоянном токе РВ – 112 или РВ – 122, РВ – 01.

10.4 Специальная токовая защита нулевой последовательности трансформаторов со схемой соединения обмоток ∆/Y-11 -10(6)/0,4 кВ

При однофазном КЗ для трансформатора расчетный ток в реле определяется по току однофазного короткого замыкания , который обычно вычисляется без учета сопротивления питающей сети по выражению:

                                                                               (10.12)

Для практических расчетов по выражению:

                                                                                     (10.13)

В таблице П-4 значения I/Zт для трансформаторов с соединением ∆/Y:

Мощностью 1000кВА равно 0,009Ом.

Мощностью 1600кВА равно 0,006Ом.

На стороне 0,4кВ для трансформаторов 1000кВА

кА

Для трансформаторов со схемой соединения обмоток ∆/Y-11 ток, поскольку у этих трансформаторов , (причем этот ток вычислен с учетом сопротивления питающей сети), т.е. для трансформаторов 1000кВА.

Выбирается ток и время срабатывания специальной защиты нулевой последовательности на стороне 0,4кВ.

где Котс = 1,1÷1,2

Кп - коэффициент учитывающий кратковременную перегрузку трансформатора по ГОСТ 1402-69 и ПУЭ.

iht - номинальный ток трансформатора;

кта - коэффициент трансформации.

Выбираем трансформатор ТШП-0,66 , кта - 500/5 [15]

Динамическая устойчивость - 130

1-но секундная термическая устойчивость - 50.

Применяем

1ср = 16 А

Iсз =16-100 = 1600 А

реле РТ-40/20

Коэффициент чувствительности:

,

где - минимальное значение тока однофазного КЗ на сборных шинах или вблизи них на стороне НН ТП

Ic.з.- первичный ток срабатывания защиты

11 Безопасность жизнедеятельности

11.1 Общие требования безопасности к производственному оборудованию

В данном разделе рассматриваются вопросы обеспечения безопасности жизнедеятальности в проектируемом предприятии. Машины, аппараты и другое оборудование, применяемое в нефтехимической промышленности, чрезвычайно разнообразно по принципу действия, конструкции, типам и размерам. Однако существуют некоторые общие требования, соблюдение которых при конструировании оборудования позволяет обеспечить безопасность его эксплуатации. Эти требования сформулированы в ГОСТ 12.2.003-74.

Безопасность производственного оборудования обеспечивается правильным выбором принципов действия, конструктивных схем, материалов, рабочих процессов и т. п.; максимальным использованием средств механизации, автоматизации, дистанционного управления; применением в конструкции специальных защитных средств; выполнением эргономических требований; включением требований безопасности в техническую документацию по монтажу, эксплуатации, ремонту, транспортированию и хранению.

В процессе эксплуатации оборудование не должно загрязнять окружающую среду вредными веществами выше установленных норм и не должно представлять опасности с точки зрения взрыва и пожара.

Представляющие опасность движущиеся части оборудования должны быть ограждены или снабжены средствами защиты, за исключением частей, ограждение которых не допускается их функциональным назначением. В этом случае нужно предусматривать специальные меры защиты.

Оборудование не должно служить источником выделения в рабочую, зону производственных помещений вредных веществ, различного рода излучений выше предельно допустимых уровней (концентраций) больших количеств теплоты и влаги. Для функционального удаления и аварийного сброса вредных, взрыво- и пожароопасных веществ оборудование следует оснащать специальными устройствами.

Конструкция оборудования должна обеспечивать исключение или снижение до регламентированных уровней шума, ультразвука, инфразвука, вибраций.

Элементы оборудования, с которыми может контактировать человек, не должны иметь острых кромок, углов, неровных, горючих и переохлажденных поверхностей.

Входящие в конструкцию оборудования рабочие места и их элементы должны обеспечивать удобство и безопасность работающему.

При необходимости передвижения оператора во время обслуживания оборудования оно должно быть снабжено безопасными проходами, площадками, переходами, лестницами, перилами и т. п.

Оборудование должно иметь средства сигнализации о нарушении нормального режима работы, а в необходимых случаях - средства автоматического останова, торможения и отключения отключения от источников энергии.

Для предотвращения опасности при внезапном отключении источником энергии все рабочии органы, захватывающие, зажимные и подъемные устройства оборудования или их приводы должны быть снабжены специальными защитными приспособлениями. Причем нужно предотвращать возможность самопроизвольного включения приводов рабочих органов при восстановлении подачи энергии.

Конструкция оборудования должна обеспечивать защиту человека от поражения электрическим током.

Органы управления оборудованием должны соответствовать следующим основным требованиям: иметь форму, размеры и поверхность, безопасные и удобные для работы; удобно располагаться в рабочей зоне; размещаться с учетом требуемых для их перемещения усилий, не превышающих установленных стандартами, а также последовательности и частоты использвания; исключать возможность непроизвольного и самопроизвольного включения и выключения оборудования.

Управление однородным оборудованием должно быть унифицировано, а направление вращения маховичков, штурвалов, перемещение рычагов, педалей и т. п. — соответствовать установленным правилам.

Во всех функционально возможных случаях направление перемещения органов управления должно быть естественно связано с направлением движения рабочих органов оборудования.

Органы управления своей конструкцией (блокировками) должны исключать возможность осуществления неправильной последовательности операций или иметь схемы и надписи, наглядно указывающие правильную последовательность операций.

Органы аварийного выключения (кнопки, рычаги и т. п.) должны быть красного цвета, иметь указатели, облегчающие их поиск, надписи о назначении и быть легкодоступными для обслуживающего персонала.

11.2 Производственная санитария

Основные требования к зданиям производственного назначения изложены в СН 245-71 и СНиП И-90-81.При планировке производственных помещений нужно учитывать санитарную характеристику производственных процессов, соблюдать нормы полезной площади для работающих, а также нормативы площадей для размещения оборудования и необходимую ширину проходов, обеспечивающих безопасную работу и удобное обслуживание оборудования.

Объем производственного помещения на одного работающего должен составлять не менее 15 м3, площадь — не менее 4,5 м2.

Устройство рабочих помещений в подвальных этажах, как правило, запрещается. Для исключения пересечения технологических потоков наиболее целесообразно располагать помещения с учетом последовательности производственных операций.

Высота цехов выбирается в зависимости от характера технологического процесса такой, чтобы было обеспечено удаление избыточной теплоты, влаги и газов, но не менее 3,0 м. Помещения, в которых предполагается устройство естественной организованной вентиляции (аэрации), для обеспечения необходимого теплового напора должны иметь высоту не менее 4…6 м от расположения теплоизлучающей поверхности.

Производственные процессы, сопровождающиеся шумом, вибрацией, а также выделением пыли, вредных газов, необходимо изолировать, размещая их в кабинах или специальных помещениях.

Конструкция стен, потолков, полов и т. п. в производственных помещениях должна предусматривать создание для работающих наиболее благоприятных условий труда. С этой же точки зрения санитарные нормы, например, ограничивают площадь остекления промышленных зданий требованием создания необходимой естественной освещенности, учитывая при этом, что слишком большая площадь остекления «имеет свои недостатки, связанные с избытком солнечного освещения в южных районах страны и возможностью значительного охлаждения зимой в северных районах рабочих мест, расположенных вблизи окон. В случае, если оконные проемы заполнены стеклоблоками или стеклопрофилитом, должны быть предусмотрены устройства для естественного проветривания. В зданиях с верхним светом, при наличии больших площадей остекления, нужно предусматривать специальные механизированные устройства для открывания окон и фрамуг.

В последние годы все большее распространение получают производственные здания очень большой площади, имеющие определенные экономические и технологические преимущества. Однако при этом значительно затрудняется устройство аэрации и механической вентиляции. Внутренние части таких зданий обычно имеют недостаточную естественную освещенность, усложняется изоляция участков с вредными выделениями. Поэтому в таких зданиях реко-мендуется располагать производства с незначительными выделениями вредных веществ (например, инструментальные, механосборочные, деревообрабатывающие и т. п.). В таких зданиях цехи, где имеются теплоизбытки или выделяются вредные вещества, должны располагаться у наружных стен, а в многоэтажных корпусах — на верхнем этаже.

Большое значение имеет рациональная цветовая отделка производственных помещений, которую следует производить в соответствии с «Указаниями по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий» (СН 181 - 70).

11.3 Основы пожарной безопасности

Пожарная профилактика основывается на исключении условий, необходимых для горения, и использовании принципов обеспечения безопасности. При обеспечении пожарной безопасности решаются четыре задачи: предотвращение пожаров и загораний, локализация возникших пожаров, защита людей и материальных ценностей, тушение пожаров. Пожарная безопасность обеспечивается предотвращением пожаров и пожарной защитой. Предотвращение пожара достигается исключением образования горючей среды и источников зажигания, а также поддержанием параметров среды в пределах, исключающих горение.

Предотвращение образования источников зажигания достигается следующими мероприятиями: соответствующим исполнением, применением и режимом эксплуатации машин и механизмов; устройством молниезащиты зданий и сооружений; ликвидацией условий для самовозгорания; регламентацией допустимой температуры и энергии искрового разряда и др.

Пожарная защита реализуется следующими мероприятиями: применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов, ограничением количества горючих веществ, ограничением распространения пожара, применением средств пожаротушения, регламентацией пределов огнестойкости; созданием условий для эвакуации людей, а также применением противодымной защиты, пожарной сигнализации и др.

Взрывопожарная и пожарная опасность. Производства (помещения) по взрывопожарной и пожарной опасности делятся на категории в соответствии с «Общесоюзными нормами технологического проектирования ОНТП 24-86» (Приложение VII).

Огнестойкость зданий и сооружений. Сопротивляемость зданий огню оценивается огнестойкостью. По огнестойкости здания делятся на пять степеней (I—V). Степень огнестойкости зданий и сооружений характеризуется группой горючести и пределом огнестойкости.

Предел огнестойкости конструкции — это время, выраженное в часах, от начала испытания ее по стандартному температурному режиму до возникновения одного из следующих признаков: 1) образования в конструкции сквозных трещин или отверстий; 2) повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более, чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более, чем на 180 °С; 3) потери конструкцией несущей способности.

Предел огнестойкости определяется экспериментально. Зная предел огнестойкости, можно определить требуемый предел огнестойкости строительных элементов проектируемого здания и группу возгораемости материалов. Сгораемые конструкции не имеют пределов огнестойкости.

Повысить огнестойкость зданий можно облицовкой или оштукатуриванием строительных конструкций. Особое значение имеет защита деревянных конструкций. Защищенные известково-цементной, асбесто-цементной или гипсовой штукатуркой такие конструкции относятся к трудносгораемым. Эффективным видом огнезащитной обработки древесины является пропитка антипиренами, которые представляют собой химические вещества, снижающие горючесть. Антиперенами являются фосфорнокислый аммоний (NH4)2HPO4, сернокислый аммоний (NH4)2SO4.

Взрывоопасные и пожароопасные зоны. В соответствии с ПУЭ выбор и установку электрооборудования производят с учетом классификации взрывоопасных и пожароопасных зон.

Зона класса В-1. К ней относят помещения, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси паров и газов с воздухом при нормальных условиях работы (например, помещения, в которых производится слив ЛВЖ в открытые сосуды).

Зона класса В-Ia. В эту зону входят помещения, в которых взрывоопасные смеси не образуются при нормальных условиях эксплуатации оборудования, но могут образовываться при авариях или неисправностях.

Зона класса B-I6. К этому классу относят: а) помещения, в которых могут содержаться горючие пары и газы с высоким нижним пределом воспламенения (15 % и более), обладающие резким запахом (например, помещения аммиачных компрессоров); б) помещения, в которых возможно образование лишь локальных взрывоопасных смесей в объеме менее 5 % от объема помещения.

Зона класса В-1г. В эту зону входят наружные установки, в которых находятся взрывоопасные газы, пары и легко воспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) (например, газгольдеры, сливоналивные эстакады и т. п.).

Зона класса В-II. К ней относят помещения, в которых производится обработка горючих пылей и волокон, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом при нормальных режимах работы (например, открытая загрузка и выгрузка из оборудования мелкодисперсных горючих материалов).

Зона класса В-IIa. В эту зону входят помещения, в которых взрывоопасные пылевоздушные смеси могут образовываться только в результате аварий и неисправностей (например, разгерматизация пневмотранспортирующего оборудования с применением азота, сепарационные установки с механической загрузкой и т. п.).

Помещения и установки, в которых содержатся горючие жидкости (ГЖ) и горючие пыли, нижний концентрационный предел которых выше 65г/м3, относят к пожароопасным и классифицируют. Классификационные зоны и установки приводятся ниже.

Зона класса П-I. К ней относят помещения, в которых содержатся ГЖ (например, минеральные масла).

Зона класса П-II. В эту зону входят помещения, в которых содержатся горючие пыли с нижним концентрационным пределом выше 65 г/м3.

Зона класса П-II а. К ней относят помещения, в которых содержатся твердые горючие вещества, неспособные переходить во взвешенное состояние.

Установки класса П-III. К ним относят наружные установки, в которых содержатся ГЖ (с температурой вспышки выше 61°С) или твердые горючие вещества.

Рассмотрим противопожарные требования к системам отопления, вентиляции, освещения и электроустановок. Наибольшую пожарную опасность представляет местное отопление, когда печи устанавливаются непосредственно в помещениях. При этом нагрев наружной поверхности может достигать 500°С. Наиболее безопасны в пожарном отношении центральные системы отопления и воздушное калориферное отопление. Дымовые трубы котельных, из которых могут вылетать искры, необходимо оборудовать искроуловителями. Значительную пожарную опасность имеют рециркуляционные системы, так как продукты горения из них поступают в проточную камеру, откуда нагнетаются во все помещения.

Защита от распространения пламени в вентиляционных установках достигается с помощью огнепреградителей, быстродействующих заслонок, шиберов, отсекателей и т. п. Действие огнепреградителей основано на том, что струя горючей смеси разбивается на большое число струек с таким малым диаметром, при котором пламя взрыва распространяться не может. Существуют различные конструкции огнепреградителей.

По данным статистики из общего числа пожаров, происходящих от электрооборудования, около 45 % возникает из-за коротких замыканий, 35 % от электронагревательных приборов, 13 % — от перегрузки электродвигателей и сетей, 5 % — от больших переходных сопротивлений.

Выбор общепромышленного или взрывозащищенного электрооборудования зависит от класса помещения. К взрывозащищенному относится электрооборудование, которое имеет устройства, обеспечивающие безопасность его применения в условиях взрывоопасных помещений и наружных установок.

Взрывозащищенное электрооборудование делится на взрывонепроницаемое, повышенной надежности против взрыва, маслонаполненное, продуваемое, искробезопасное и специальное. Взрывозащищенное оборудование имеет более высокую стоимость. Значительную пожарную опасность представляют светильники. Лампы накаливания более пожароопасны, чем лампы дневного света, так как температура поверхности колб первых достигает 500°С, а вторых — только 40—50°С. К противопожарным мероприятиям в электроосвещении относится правильный выбор типов светильников с учетом условий, в которых они эксплуатируются. Светильники делятся на открытые, защищенные (лампа закрыта стеклянным колпаком), пыленепроницаемые, взрывозащищенпые (допускается применение во взрывоопасной среде). Важное значение имеют правильный выбор и соблюдение режима эксплуатации электросетей, которые подбираются по допустимым токовым нагрузкам, потерям напряжения и нагреву.

К числу основных противопожарных мер в электросистемах относится правильный подбор аппаратов защиты.

Средства пожаротушения. Различают первичные, стационарные и передвижные средства пожаротушения.

К первичным средствам пожаротушения относятся огнетушители, гидропомпы (небольшие поршневые насосы), ведра, бочки с водой, лопаты, ящики с песком, асбестовые полотна, войлочные маты, кошмы, ломы, пилы, топоры. Огнетушители бывают химические пенные (ОХП-10, ОХПВ-10 и другие), углекислотные (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8), углекислотно-бромэтиловые (ОУБ-3, ОУБ-7), порошковые (ОПС-6, ОПС-10).

Для различных объектов и помещений существуют нормы первичных средств пожаротушения. На каждые 100 м2 пола производственных помещений обычно требуется 1—2 огнетушителя. Время действия пенных огнетушителей 50—70 с, длина струи 6—8 м, кратность пены 5, стойкость 40 мин.

Углекислотные огнетушители наполнены сжиженным углекислым газом, находящимся под давлением 6 МПа. Для приведения их в действие достаточно открыть вентиль. Углекислый газ выходит в виде снега и сразу превращается в газ. Применяется для тушения в электроустановках.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7