Разработка технологии монтажа вентильного разрядника РВМГ-330М

Разработка технологии монтажа вентильного разрядника РВМГ-330М

Введение

Электроэнергетика является важнейшей отраслью промышленности. Её задача обеспечение надежного электроснабжения электроэнергией промышленных предприятий, социальных, общественных и жилых зданий. Поэтому для обеспечения надежного электроснабжения используют различные коммутационные и защитные устройства. К этим устройствам относят: выключатели, разъединители, отделители, различные реле различных типов и разрядники вентильные.

Из всех перечисленных выше устройств меня будет интересовать разрядник вентильный. Он служит для защиты цепей электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений. Атмосферные перенапряжения возникают при прямом ударе молнии в элементы электрической цепи, после которого возникает большой ток (в несколько раз превышающий номинальный). Коммутационными перенапряжениями характеризуются тем, что большой тока в цепи возникает при отключении цепи коммутирующими аппаратами. Если вовремя не снижать мощность перенапряжения, то это может привести к поломке дорогостоящего оборудования, к материальным потерям, а так же к длительному выходу из строя одной линии. Правильность монтажа определяется техническими документами и технологическими картами монтажа. Монтажник осуществляющий монтаж оборудования должен сначала пройти инструктаж и иметь опыт работы на данный вид работ. Так же монтажник должен следовать инструкции по монтажу и не допускать ни каких отклонений от инструкции выработанной годами. Для ускорения процесса монтажа оборудования применяется малая и большая механизация. Предприятия представляют большой спектр продуктов малой и большой механизации. В это число входят бульдозеры и отбойные молотки, трактора и дрели, автомобильные краны и монтажный пистолет и многое другое.

Темой данного курсового проекта является: «Разработка технологии монтажа вентильного разрядника РВМГ- 330М».

1. Характеристика монтируемого оборудования

.1 Назначение оборудования

вентильный разрядник монтаж заземляющий

Данный вентильный разрядник предназначен для защиты изоляции обмотки электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений переменного тока с частотой 50 - 60 Гц и номинальным напряжением 220 кВ. К данному разряднику предъявляются три условие работы:

высота над уровнем моря не более 1000 м ;

температура окружающего воздуха от - 45 С до +40 С ;

относительная влажность воздуха при температуре +28 С до 100% .

Марка расшифровывается следующим образом: Разрядник вентильный с магнитным гашением дуги на напряжение 330 кВ, модернизированный.

1.2 Конструкция оборудования

Данный разрядник собирается в одну колонну из рабочих элементов. Разрядник состоит из опоры, основания, кольца экранирующего, контактного соединения, регистра срабатывания, элемента с усиленным фланцем. А так же вентильный разрядник состоит из двух основных компонентов: многократного искрового промежутка (состоящего из нескольких однократных) и рабочего резистора (состоящего из последовательного набора вилитовых дисков). Многократный искровой промежуток последовательно соединен с рабочим резистором. В связи с тем, что вилит меняет характеристики при увлажнении, рабочий резистор герметично закрывается от внешней среды. Конструкция такого разрядника представлена на рисунке 1.1.

а)                                                     б)

Рисунок 1.1 - Общий вид разрядника: а) общий вид разрядника, б) Устройство разрядника внутри элемента.:1 - опора; 2 - основание; 3 - элемент; 4 - перемычка; 5 - кольцо экранирующее; 6 - контактное соединение; 7 - изолятор; 8 - регистратор срабатывания; 9 - элемент с усиленным фланцем

1.3 Принцип действия

Во время перенапряжения многократный искровой промежуток пробивается, задача рабочего резистора - снизить значение сопровождающего тока до величины, которая сможет быть успешно погашена искровыми промежутками. Вилит обладает особенным свойством - его сопротивление нелинейно - оно падает с увеличением значения силы тока. Это свойство позволяет пропустить больший ток при меньшем падении напряжения. Благодаря этому свойству вентильные разрядники и получили свое название. Среди прочих преимуществ вентильных разрядников следует отметить бесшумность срабатывания и отсутствие выбросов газа или пламени.

Комплектация и основные монтажные характеристи­ки оборудования

Разрядник транспортируется в упаковке, габариты которой 2850×1850×6520. Общий вес одной фазы разрядника составляет 1024 килограмма. Доставляется отдельными деталями и узлами:

Малая колонка:

- основание - 16 кг

три элемента - 280 кг

Большая колонка:

Основание - 50 кг.

Два элемента и экран - 230 кг.

Три элемента и изолятор - 440 кг.

Общий вес всех фаз разрядника составляет - 3072 кг

2. Разработка технологии монтажа

.1 Выбор способа доставки

В нашем случае с разрядником самым оптимальным способом доставки оборудования на место монтажа являться автомобильный. Так как это быстро по сравнению с железнодорожным способом и водным способом.

Выбор транспорта

Выбор транспорта осуществляется по габаритам груза и его массе. Наш разрядник имеет габариты упаковки 2850x1850 и общая масса разрядника 3072 кг. По таким параметрам я выбираю грузовик типа Камаз 4326 с грузоподъемностью 3275 кг и габаритами платформы 4800×2320

Выбор грузоподъемных механизмов

При выборе грузоподъемных механизмов прежде всего надо учитывать условие, что механизм должен поднимать в проектном положении 80% монтируемых блоков.

По массе разрядника определяем, что монтируемое оборудование относиться ко 2 группе. По высоте разрядника определяем высоту подъема крюка, а по этому характеристике определяем вылет стрелы и длину стрелы. Таким образом выбираем автокран типа КС - 2571Б и ниже представлены его характеристики в таблице 2.1

Таблица 2.1 - Технические характеристики автокрана

2.2 Выбор стропов

Для строповки исполняем 2 ветви стропа под углом 45 градусов исходя из технических требований

Определяю нагрузку на каждую ветвь стропа

где  - масса поднимаемого груза, кг

 - косинус угла между поверхностью груза и стропом

 - количество ветвей, шт

Определяем нагрузку на каждую ветвь стропа при знаменном значении

где m - коэффициент, зависящий от угла

Определяем нагрузку на каждую ветвь стропа при смещении центра тяжести

где  - коэффициент неравномерности нагрузки.

Выберем канат по разрывному усилию каната

где K - коэффициент прочности;

Выбираем стальные канаты типа ТК 6×19 - 114 из проволок с органическим сердечником с диаметром каната 6,2, проволоки 0,4 миллиметра, разрывное усилие 1940 кгс и расчетный предел прочности проволок на растяжении 160 кгс/мм2

Схема строповки представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Схема строповки монтируемого оборудования

2.3 Сводная ведомость потребителей необходимое для монтажа

Сводная ведомость потребителей потребного монтажного оборудования приведена в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Ведомость потребного монтажного оборудования

Сводная ведомость потребных инструментов и приспособлений приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Ведомость потребных инструментов и приспособлений

Сводная ведомость потребных монтажных материалов приведена в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Ведомость потребных монтажных материалов

2.4 Технические условия на монтаж

При транспортировании разрядников и погрузо-разгрузочных работах следует руководствоваться указаниями маркировочных знаков на таре и соблюдать меры предосторожности, исключающие возможность повреждения элементов и других частей.

Перед монтажом все элементы разрядника и изоляторы испытываются согласно заводской инструкции.

Во избежание поломок ящиков при подъеме краном необходимо, чтобы между стропами и горизонтальной плоскостью крышки ящика образовывался угол не менее 45о. Ящики с элементами следует опускать на землю плавно, без толчков.

При сборке разрядников необходимо соблюдать заводскую маркировку. Каждый разрядник и элемент имеют порядковые номера. Нижний элемент имеет первый номер.

Элементы повышенной прочности (с усиленными фланцами) устанавливаются в нижней части колонн.

Подъем, перенос и опускание собранных колонн из элементов и изоляторов необходимо производить плавно, без толчков.

Все данные в карте приведены для монтажа одной группы (трёх фаз) разрядников.

2.5 Порядок монтажа

К началу монтажных работ должны быть выполнены:

подъезды к месту установки разрядников;

опоры под разрядники, а также планировка прилегающей к ним территории;

площадка с твердым покрытием или настил для установки элементов и изоляторов;

силовая сеть 380/220В;

молниезащита и заземляющее устройство.

При получении разрядника необходимо проверить наличие полного комплекта поставки, количество мест, состояние упаковки, сохранность груза, наличие технической документации.

Элементы разрядника могут храниться в помещении или на открытой площадке. Элементы должны храниться и перемещаться в вертикальном положении.

Подъем, перенос и опускание собранных колонн из элементов и изоляторов необходимо производить плавно, без толчков.

Монтаж малой колонны

Основание разрядника устанавливают на опору, изолируют его от металлоконструкции опоры с помощью шайб, втулок и трубок. Проверяют горизонтальность установки основания (при необходимости выравнивают прокладками) и закрепляют болтами М20.

На фланец верхнего элемента устанавливают два рым-болта М12, стропят верхний элемент и методом «подращивания» собирают колонну из трех элементов.

Колонну устанавливают и закрепляют на основании. Проверяют отклонение колонны от вертикали. При необходимости между основанием и колонной разрядника устанавливают металлические прокладки или шайбы. Снимают рым-болты. Присоединяют регистратор срабатывания на опоре и подсоединяют проводом к основанию.

Монтаж большой колонны

Основание разрядника устанавливают на опоре. Проверяют горизонтальность установки и закрепляют болтами М30.

На фланец третьего элемента устанавливают два рым-болта М12.

Стропят третий элемент и методом «подращивания» собирают колонну из трех эелементов.При этом изолятор присоединяют последним внизу колонки, а перед ним два элемента, фарфоровые покрышки которых имеют 15 ребер( с усиленным фланцем).Колонну устанавливают на основание разрядника. Проверяют отклонение от вертикали. Снимают рым - болты. На фланец верхнего элемента устанавливают крышку с контактом, а так же два рым - болта М12.Стропят и методом «подращивания» собирают верхний элемент с четвертым элементом. Закрепляют держатели вначале в хомутах экранирующего кольца, а затем, подняв кольцо, - на крышке верхнего элемента.

Собранную секцию из двух элементов и экрана устанавливают и закрепляют на ранее собранной колонну из трех элементов элементов и изолятора. Проверяют отклонение колонны от вертикали не должно превышать 50 мм.

Снимают рым-болты М12.

Закрепляют регистратор срабатывания на опоре и подсоединяют проводом к основанию

Аналогично собирают два других полюса разрядника.

Схема монтажа разрядника РВГМ -220М приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Порядок монтажа вентильного разрядника типа РВМГ - 220М6: 1 - деревянный настил; 2 - элемент; 3 - стропы; 4 - рым - болт М12; 5 - опора; 6 - основание; 7 - изолятор; 8 - кольцо экранирующее; 9 - перемычка

В заключение монтажа разрядника производят окончательную затяжку всех болтов.

Разрядники заземляют. Полоса заземления к стойкам пристреливается, а к металлическим конструкциям приваривается.

Восстанавливают лакокрасочные покрытия металлических частей в поврежденных местах и красят сварочные швы.

Разрядники присоединяют к ошиновке высокого напряжения. Длина спуска к аппарату должна обеспечивать в наиболее неблагоприятных погодных условиях (гололед) допустимое тяжение на контактный вывод разрядника не более 490Н.

Силовой ящик демонтируют. Убирают механизмы и инвентарь.

3. Разработка плана монтажной площадки

На плане монтажной площадки показывается расположение постоянных и временных сооружений и устройств, связанных с монтажными работами, выполняемыми строительно-монтажными организациями.

Объектами монтажа являются вентильные разрядники типа РВГМ-330М. Для подъема и установки разрядников применяется кран КС-2571Б.

Наибольшая требуемая высота подъема груза примерно 9,2 м, наибольший вылет стрелы крана 10м.

План размещения оборудования и механизмов при монтаже вентильных разрядников представлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - План монтажной площадки: 1 - кольцо экранирующее; 2 - опора; 3 - основание малой колоны разрядника; 4 - основание большой колонны разрядника; 5 - настил из досок

4. Сетевой график электромонтажных работ

Метод сетевого планирования позволяет значительно снизить время монтажа. Сетевой график - то основа этого метода.

Исходными данными для составления сетевого графика служат:

физические объемы монтажных работ;

затраты труда на монтажные работы;

последовательность производства работы;

продолжительность монтажа объекта - директивный срок.

Расчеты трудоемкости должны производиться по единым нормам и расценкам (ЕНиР).

Данные сетевого графика представлены в таблице 4.1.

Сетевой график электромонтажных работ представлен на рисунке 4.1.

Таблица 4.1 - Сетевой график электромонтажных работ

Рисунок 4.1 - Сетевой график электромонтажных работ разрядника типа РВМГ - 330 М

В ходе внедрения сетевого планирования время электромонтажных работ вентильного разрядника сократилось на 0,113 дней.

5. Расчет заземляющих устройств

Чертим план ОРУ и определяем ее размеры

ОРУ показана на рисунке 5.1.

Размеры ОРУ находятся по следующим данным:

Для ОРУ 500 кВ: шаг ячейки - 28 м; длина - 186 м;

Для ОРУ 330 кВ: шаг ячейки - 24 м; длина - 146,4 м.

Рисунок 5.1 - План ОРУ

Приводим размеры ОРУ кратным 10 и чертим заземляющие горизонтальные и вертикальные полосы.

План показан на рисунке 5.2

Рисунок 5.2 - План заземляющей сетки

План ОРУ сделан на основании главной схемы, которая представлена на рисунке 5.2.

Рисунок 5.3 - Главная схема Южно-Уральскольской АЭС 500/330

Определяем длины заземляющих полос

Заземляющая сетка состоит из

полос l = 210 м - продольные полосы

полосы l = 85 м - продольные полосы

полос l = 190 м - поперечные полосы

полос l = 150 м - поперечные полосы

Определяем площадь заземляющей сетки= 85·190 + 125·150 = 34900 м2.

Определяем общую длину полос сетки = 15·210 + 4·85 + 9·190 + 13·150 = 7150 м2.

Определяем периметр сетки= 210 + 150+ 125 + 40 + 85 + 190 = 800 м2.

Число вертикальных заземлителей

; (5.1)

Определяем длину вертикального заземлителя

а = 5 м.

Определяем расчётное удельное сопротивление верхнего слоя

 (5.2)

где  - коэффициент сезонности для вертикальных заземлителей

Так как в месте сооружения ОРУ грунт супесок с удельным сопротивлением верхнего слоя pв = 320 Ом∙м, нижнего слоя pн = 70 Ом∙м, то

Определяем коэффициент напряжения прикосновения

 (5.3)

где М - параметр, зависящий от

- коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растеканию тока от ступеней

 (5.4)

 (5.5)

 (5.6)

опротивления заземляющего устройства преобразуют его в эквивалентную модель квадратной формы.

Число ячеек сетки на стороне квадрата

 (5.7)

Принимаем m = 20 шт

Длина полос в расчетной модели

 (5.8)

Число вертикальных заземлителей по периметру распределительного устройства

 (5.9)

Принимаем  = 80 шт

Относительная глубина заземлителей

где t - глубина залегания принимается 0,7м

Определяется общее сопротивление сложного заземлителя, преобразованного в расчётную модель

По диаграмме определяется эквивалентное сопротивление для

 и

Из диаграммы , тогда

 (5.10)

Определяем напряжение прикосновения

Заземляющее устройство не отвечает требования безопасности. Поэтому в целях безопасности подсыпаем гравия толщиной 0,1 - 0,2 м у рабочих мест. Удельное сопротивление верхнего слоя при этом возрастает до 10000 Ом∙м, что снижает ток, проходящий через человека. В расчетах, соответственно, изменятся значения , кп, Uз, Rз доп.,,, и . соответственно, пересчитываем данные величины.

М = 0,84 ,т.к.

,31 Ом< 0,79 Ом.

.

,8 В < 200 В.

Условие выполняется. Заземляющее устройство отвечает требованиям безопасности.

6. Разработка мероприятий по охране труда и технике безопасности

Работы по монтажу разрядников выполняют с соблюдением требований техники безопасности согласно действующим нормам и правилам.

Перед началом работ мастер или прораб проводит инструктаж на рабочем месте: объясняет задание, способы и приемы пользования предохранительными приспособлениями.

Такелажное оборудование и инвентарь, используемые при монтаже, должны также иметь отметки об испытаниях в соответствии с требованиями ГОСТ.

При монтаже обращают внимание на состояние и правильную установку подъемных средств, и одинаковый натяг всех стропов.

Подращивание элементов выполняют с особой осторожностью. При наведении собранной части колонны элементов на подращиваемые элементы монтажники находятся вне контура монтируемой конструкции со стороны, противоположной подаче краном. При наведении собранной части на подращиваемый элемент зазор между ними не должен превышать 30см. Крепление троса за ребра элемента не допускается.

На период монтажа опасная зона, ограниченная радиусом 12,5м от оси поворотной части крана, ограждается и обозначается хорошо видимыми предупредительными знаками.

К основным средствам в электроустановках напряжением выше 1кВ относятся:

изолирующие штанги всех видов;

изолирующие и электроизмерительные клещи;

указатели напряжения;

устройства и приспособления для обеспечения безопасности труда при проведении испытаний и измерений в электроустановках;

изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ под напряжением в электроустановках напряжением 110кВ и выше.

К основным электрозащитным средствам в электроустановках до 1кВ относятся:

изолирующие штанги; изолирующие и электроизмерительные клещи; указатели напряжения;

диэлектрические перчатки;

изолированный инструмент.

К дополнительным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением выше 1кВ относятся:

диэлектрические перчатки;

диэлектрические боты;

диэлектрические ковры;

изолирующие подставки и накладки;

изолирующие колпаки;

штанги для переноса и выравнивания потенциала.

К дополнительным электрозащитным средствам для работы в электроустановках напряжением до 1кВ относятся:

диэлектрические галоши;

диэлектрические ковры;

изолирующие подставки и накладки;

изолирующие колпаки.

Средства защиты работающих в зависимости от характера их применения подразделяют на две категории:

коллективной защиты;

индивидуальной защиты.

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

от повышенного уровня электромагнитных и электрических полей;

от повышенной напряженности магнитных и электрических полей;

от поражения электрическим током;

от повышенного уровня статического электричества.

К средствам защиты от повышенного уровня электромагнитных излучений относятся:

оградительные устройства;

защитные покрытия;

герметизирующие устройства;

устройства дистанционного управления;

знаки безопасности.

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

оградительные устройства;

защитные заземления;

изолирующие устройства и покрытия;

знаки безопасности.

К средствам защиты от поражения электрическим током относятся:

оградительные устройства;

устройства автоматического контроля и сигнализации;

изолирующие устройства и покрытия;

устройства защитного заземления и зануления;

устройства автоматического отключения;

устройства выравнивания потенциалов и понижения напряжения;

устройства дистанционного управления;

предохранительные устройства;

молниеотводы и разрядники;

знаки безопасности.

К средствам защиты от повышенного уровня статического электричества относятся:

заземляющие устройства;

нейтрализаторы;

увлажняющие устройства;

антиэлектростатические вещества;

экранирующие устройства.

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

Требования к персоналу II группы по электробезопасности:

элементарные технические знания об электроустановке и оборудовании;

отчетливое представление об опасности электрического тока, опасности приближения к токоведущим частям;

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 ее технического обслуживания;

знание общих правил техники безопасности, правил допуска к работе, и специальных требований, касающихся выполняемой работы;

умение обеспечить безопасное ведение работы и вести надзор за работающими в электроустановках;

знание правил освобождения пострадавшего от действия электрического тока, оказание первой медицинской помощи и умение практически оказывать ее пострадавшему.

Требования к персоналу IV группы по электробезопасности:

знание электротехники в объеме специализированного профессионального училища;

полное представление об опасности при работах в электроустановках;

знание настоящих правил, правил технической эксплуатации электрооборудования, устройства электроустановок и пожарной безопасности в объеме занимаемой должности;

знание схем электроустановок и оборудования обслуживаемого участка, знание технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ;

умение проводить инструктаж, организовывать безопасное проведение работ, осуществлять надзор за членами бригады;

знание правил освобождения пострадавшего от действия электрического тока, оказания первой медицинской полмощи и умение практически оказать ее пострадавшему;

умение обучать персонал правилам техники безопасности, практическим приемам оказания первой медицинской помощи.

Требования к персоналу V группы по электробезопасности:

знание схем электроустановок, компоновки оборудования технологических процессов производства;

знание настоящих правил, правил пользования и испытаний средств защиты, четкое представление о том, чем вызвано то или иное требование;

знание правил технической эксплуатации, правил устройства электроустановок и пожарной безопасности в объеме занимаемой должности;

умение четко обозначить и излагать требования о мерах безопасности при проведении инструктажа работников;

умение организовать безопасное проведение работ и осуществлять непосредственное руководство работами в электроустановках любого напряжения;

умение обучать персонал правилам техники безопасности, практическим приемам оказания первой медицинской помощи.

В ОРУ при работах, проводимых с земли и на оборудовании, установленном на фундаментах, рабочее место должно быть ограждено канатом или веревкой с вывешенными на них плакатами: «Стой, напряжение».

На участках конструкций, по которым можно пройти от рабочего места к граничащим с ним участкам, находящимися под напряжением, должны быть установлены плакаты: «Стой, напряжение».

На подготовленных рабочих местах должен быть установлен плакат: «Работать здесь».

На конструкции, по которой не разрешается подниматься, вывешивается плакат: «Не влезай, убьет».

На ограждениях камер, шкафах, панелях, граничащих с рабочим местом, должны быть вывешены плакаты: «Стой, напряжение».

Литература

1.   О.Е. Атапина. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Технология электромонтажных работ».

2.      О.Е. Атапина. Методические указания к расчету заземляющих устройств для курсового и дипломного проектирования.

.        О.Е. Атапина. Методические указания по выбору транспортных и грузоподъемных механизмов.

.        ГОСТ 2.105.-95, ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. - ИПК: Издательство стандартов, 1996.

.        А.Ф. Зюзин, А.М. Вишток Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. - М.: Высшая школа, 1980.

.        А.Ф. Зюзин, М.В. Антонов Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. - М.: Высшая школа, 1986.

.        Справочник по организации и механизации электромонтажных работ на электростанциях и подстанциях. Под ред. Н.А. Иванова, Н.Г. Этуса. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

.        Н.Г. Этус, Л.Н. Махлина Технология электромонтажных работ на электрических станциях и подстанциях. - М.: Энергоиздат, 1982.

.        ЕНиР. Сборник Е25: Электромонтажные работы.