Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта насосной станции

Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта насосной станции

МИНИСТЕРСТВО ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Командно-инженерный институт

Кафедра пожарной и промышленной безопасности

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Безопасность инженерных систем"

Тема «Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта насосной станции»

Выполнил: слушатель 4-го курса группы 91

Зачетная книжка № 09/03

Руководитель: ст. преподаватель

подполковник вн. службы Чайчиц Н.И.

МИНСК 2012

Содержание

1. Cхема заземляющего устройства Определение класса зоны, категории и группы взрывоопасной смеси

. Характеристика схемы электроснабжения, силового и осветительного электрооборудования

. Проверка соответствия конструктивного исполнения силового, осветительного электрооборудования и электропроводников

. Проверка соответствия электрических характеристик проводов (кабелей) и аппаратов защиты

. Проверка заземляющего устройства

. Проектирование молниезащиты объекта

. Заключение по результатам пожарно-технической проверки

Литература

1. Определение класса пожароопасной или взрывоопасной зоны, категории и группы взрывоопасной смеси

электроснабжение насосный станция молниезащита

По условию задания в технологическом процессе насосной станции применяется легковоспламеняющаяся жидкость - трихлорсилан.

Трихлорсилан- легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ). Молекулярная масса 135,5; плотность 1341,7 кг/м³ при 20⁰С; температура кипения 31,7⁰С; коэффициент диффузии пара в воздухе 0,0786 см²/с при 20⁰С; теплота образования - 473 кДж/моль; теплота сгорания - 2723,4 кДж/моль. Пары гидролизуются влагой воздуха с выделением хлористого водорода. Температура самовоспламенения 230⁰С; температура вспышки 14⁰С; температурные пределы распространения пламени: нижний 56⁰С, верхний верхний 28⁰С (в сухом воздухе); нижний 50⁰С, верхний 29⁰С [4].

Согласно п. 7.3.11. [1] трихлорсилан - легковоспламеняющаяся жидкость ─ жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61 °C. К взрывоопасным относятся ЛВЖ, у которых температура вспышки не превышает 61 °C, а давление паров при температуре 20 °С составляет менее 100 кПа (около 1 ат).

Пары трихлорсилана с воздухом образуют взрывоопасную смесь (взрывоопасная смесь - смесь с воздухом горючих газов, паров ЛВЖ, горючих пылей или волокон с НКПРП<65 г/м ³ при переходе их во взвешенное состояние, которое при определенной концентрации способна взрываться, при возникновении источника взрыва (п. 7.3.18 1 ).

Зона класса В-Ia - зона, расположенная в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей (п.7.3.40, [1]).

Определяем группу и категорию взрывоопасной смеси: на основании п. 7.3.28. и табл. 7.3.3. [1] газовоздушная смесь паров трихлорсилана с воздухом следует отнести к категории смеси IIС и группе Т3.

. Характеристика схемы электроснабжения, силового и осветительного электрооборудования

Рис. 1.2. Схема электроснабжения насосной станции

Исходная расчётная схема запроектированной электрической сети насосной станции по перекачке акролеина представлена на рисунке 1.2.

Производственный объект относится к III категории электроснабжения.

Электроприёмники II категории - электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому не до отпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей (1.2.17. [1]).

Электроприёмники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприёмников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприёмников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприёмников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут. допускается питание электроприёмников II категории от одного трансформатора (1.2.18. [1]).

Трансформаторной подстанцией (ТП) называется электроустановка, предназначенная для преобразования электроэнергии одного напряжения в электроэнергию другого напряжения с помощью трансформатора. Они состоят из трансформаторов, распределительных устройств, аппаратур

управления и защиты.

Трансформаторы, устанавливаемые на ТП, могут быть однофазными и трёхфазными. Однофазные применяются при больших мощностях и напряжениях 220 кВ и выше. В зависимости от расположения оборудование различают ТП открытого и закрытого типа. В закрытых ТП масленый трансформатор установлен в отдельной закрытой камере.

Электроприемники предприятия получают электропитание от отдельно стоящей трансформаторной подстанции ТП 6/0.4-0.23, в которой установлены два трансформатора: ТМ 2-1000/6 и ТМ 3-1000/6.

Трехфазный трансформатор с естественным масляным охлаждением ТМ 2-1000/6 с полной мощностью 1000 кВ·А и высшим напряжением 6 кВ имеет рабочую мощность 630 кВт и коэффициент мощности суммарной загрузки cosφ=0,9.

Трехфазный трансформатор с естественным масляным охлаждением ТМ 3-1000/6 с полной мощностью 1000 кВ·А и высшим напряжением 6 кВ имеет рабочую мощность 800 кВт и коэффициент мощности суммарной загрузки cosφ=0,8.

Трансформаторные подстанции с электрооборудованием общего назначения (без средств взрыво защиты) сооружать непосредственно во взрывоопасных зонах любого класса запрещается. Их располагают либо в отдельных помещениях, в том числе прилегающих к взрывоопасным зонам, либо снаружи, вне взрывоопасной зоны (п.7.3.78 [1]).

Расстояния от отдельно стоящих трансформаторных подстанций до помещений со взрывоопасными зонами и наружных взрывоопасных установок нормированы (п.7.3.84 [1]).

Трансформаторные подстанции, примыкающие одной или более стенами к взрывоопасной зоне любого класса, должны иметь собственную, независимую приточно-вытяжную вентиляцию, исключающую попадание через вентиляционные отверстия взрывоопасной смеси (п.7.3.85 [1]).

Стены трансформаторных подстанций, к которым примыкают взрывоопасные зоны любого класса, должны быть выполнены из несгораемых материалов и иметь предел огнестойкости не менее 0,75 ч, быть пылегазонепроницаемыми и не иметь окон или дверей (п.7.3.85 [1]).

Запрещается прокладывать трубопроводы с пожароопасными, взрывоопасными, вредными и едкими веществами через трансформаторную подстанцию (п.7.3.90 [1]).

Электроэнергия, от местной трансформаторной подстанции, питающейся от городской сети, подаётся на комплектное распределительное устройство (КРУ).

Распределительным устройством (РП) называется электроустановка, служащая для приёма и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы (п.4.2.2 [1]).

Открытым распределительным устройством (ОРУ) называется РУ, все или основное оборудование которого расположено на открытом воздухе (п.4.2.2 [1]).

Закрытым распределительным устройством (ЗРУ) называется РУ, оборудование которого расположено в здании (п.4.2.2 [1]).

Комплектным распределительным устройством (КРУ) называется РУ, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

Распределительные устройства должны иметь четкие надписи, указывающие назначение отдельных цепей и панелей. Надписи должны выполняться на лицевой стороне устройства, а при обслуживании с двух сторон - также на задней стороне устройства (п.4.1.3 [1]).

Относящиеся к цепям различного рода тока и различных напряжений части РУ должны быть выполнены и размещены так, чтобы была обеспечена возможность их четкого распознавания (п.4.1.4 [1]).

В РУ должна быть обеспечена возможность установки переносных защитных заземлений (п.4.1.5 [1]).

Все металлические части РУ должны быть окрашены или иметь другое антикоррозийное покрытие (п.4.1.6 [1]).

Распределительные устройства должны быть выполнены так, чтобы вибрации, возникающие при действии аппаратов, а также от сотрясений, вызванных внешними воздействиями, не нарушали контактных соединений и не вызывали разрегулировки аппаратов и приборов (п.4.1.19 [1]).

Двери из помещений РУ должны открываться в сторону других помещений (за исключением помещений РУ выше 1 кB переменного тока и выше 1,5 кВ постоянного тока) или наружу и иметь самозапирающиеся замки, отпираемые без ключа с внутренней стороны помещения. Ширина дверей должна быть не менее 0,75 м, высота - не менее 1.9 м. (п.4.1.23 [1]).

Во всех цепях РУ должна быть предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, отделителей, предохранителей, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и т. п.) каждой цепи от сборных шин, а также от других источников напряжения. Указанное требование не распространяется на шкафы КРУ и КРУН с выкатными тележками, высокочастотные заградители и конденсаторы связи, трансформаторы напряжения, устанавливаемые на отходящих линиях, разрядники, устанавливаемые на выводах трансформаторов и на отходящих линиях, а также на силовые трансформаторы с кабельными вводами (п.4.2.17 [1]).

При расположении РУ и подстанций в местах, где воздух может содержать вещества, ухудшающие работу изоляции или разрушающе действующие на оборудование и шины, - должны быть приняты меры, обеспечивающие надежную работу установки: применена усиленная изоляция; применены шины из материала, стойкого к воздействию окружающей среды, или покраска их защитным покрытием; РУ и подстанции расположены со стороны господствующего направления ветра; РУ и подстанции выполнены по наиболее простым схемам; закрытое исполнение РУ и подстанций, защищенное от проникновения пыли, вредных газов или паров в помещение (п.4.2.19 [1]).

Ошиновка РУ и подстанций должна выполняться, как правило, из алюминиевых, сталеалюминиевых и стальных проводов, полос, труб и шин из профилей алюминия и алюминиевых сплавов электротехнического назначения (п.4.2.22 [1]).

РУ и подстанции выше 1 кВ должны быть оборудованы стационарными заземляющими ножами, обеспечивающими в соответствии с требованиями безопасности заземление аппаратов и ошиновки, как правило, без применения переносных заземлений. Заземляющие ножи должны быть окрашены в черный цвет. Рукоятки приводов заземляющих ножей должны быть окрашены в красный цвет, а рукоятки других приводов - в цвета оборудования. В местах, в которых стационарные заземляющие ножи не могут быть применены, на токоведущих и заземляющих шинах должны быть подготовлены контактные поверхности для присоединения переносных заземляющих проводников. При наличии трансформаторов напряжения заземление сборных шин должно осуществляться, как правило, заземляющими ножами разъединителей трансформаторов напряжения (п.4.2.25 [1]).

Распределительные устройства и подстанции должны быть оборудованы электрическим освещением. Осветительная арматура должна быть установлена таким образом, чтобы было обеспечено ее безопасное обслуживание (п.4.2.31 [1]).

Распределительное устройство и подстанции должны быть обеспечены телефонной связью в соответствии с принятой системой обслуживания (п.4.2.32 [1]).

Расстояния между РУ (подстанциями) и деревьями высотой более 4 м должны быть такими, чтобы исключались повреждения оборудования и ошиновки при падении дерева (п.4.2.35 [1]).

Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах (п.3.1.2 [1]).

Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному значению тока КЗ в начале защищаемого участка электрической сети (п.3.1.3 [1]).

В качестве аппаратов защиты должны применяться автоматические выключатели или предохранители. Для обеспечения требований быстродействия, чувствительности или селективности допускается при необходимости применение устройств защиты с использованием выносных реле (реле косвенного действия) (п.3.1.5 [1]).

Автоматические выключатели и предохранители пробочного типа должны присоединяться к сети так, чтобы при вывинченной пробке предохранителя (автоматического выключателя) винтовая гильза предохранителя (автоматического выключателя) оставалась без напряжения. При одностороннем питании присоединение питающего проводника (кабеля или провода) к аппарату защиты должно выполняться, как правило, к неподвижным контактам (п.3.1.6 [1]).

Каждый аппарат защиты должен иметь надпись, указывающую значения номинального тока аппарата, уставки расцепителя и номинального тока плавкой вставки, требующиеся для защищаемой им сети. Надписи рекомендуется наносить на аппарате или схеме, расположенной вблизи места установки аппаратов защиты (п.3.1.7 [1]).

Характеристика участков электрической сети:

1.       Участок 2КРУ-4РП выполнен кабелем АВВГ 4х120(ож.): кабель с алюминиевыми жилами, с ПВХ изоляцией, с ПВХ оболочкой, проложен в газовой трубе, четырехжильный с сечением жилы 120 мм², длина 65 м. Для защиты участка используется автоматический выключатель с комбинированным расцепителем А3134. Номинальный ток I_н=200 А, номинальный ток расцепителя I_н.расц=170 А.

2.       Участок 4РП-8ЩС выполнен кабелем ВБбШв (3х50+1х25): кабель с медными жилами, с ПВХ изоляцией, с ПВХ оболочкой, кабель проложен на лотках, имеет три основные жилы сечением 50 мм² и одну нулевую жилу сечением 25 мм², длина 50 м. Для защиты участка используется автоматический выключатель с комбинированным расцепителем A3144. Номинальный ток I_н=600 А, номинальный ток расцепителя I_н.расц=500 А.

3.       Участок 8ЩС-двигатель выполнен кабелем СРГ (4х1,5): силовой кабель с медными жилами, с резиновой изоляцией, свинцовая оболочка, проложен на скобах, четырехжильный с сечением жилы 1,5мм². длина 100 м. Для защиты участка используется автоматический выключатель с комбинированным расцепителем НпН-60М. Номинальный ток I_н=60 А, номинальным током плавкой вставки 35А. Также установлено тепловое реле ТРН-25 с номинальным током 25А, и током нулевой уставки 10А

4.       Участок 8ЩС-рабочее освещение выполнен кабелем ПРГН (2х1,5): силовой провод с медными жилами, с резиновой изоляцией, в негорючей резиновой оболочке, проложен в ПВХ коробах, двухжильный с сечением жилы 1,5мм². длина 16 м. Для защиты участка используется аппарат защиты ВА51Г-25 с номинальный током выключателя I_в=25 А, номинальным током расцепителя 16А.

5.       Участок 8ЩС-аварийное освещение выполнен кабелем АПВГ (2х2,5): силовой кабель с алюминиевыми жилами, с полиэтиленовой изоляцией, ПВХ оболочка, проложен в газовой трубе, двухжильный с сечением жилы 2,5мм². длина 36 м. Для защиты участка используется аппарат защиты ПР-2 с номинальным током предохранителя 60А и номинальным током плавкой 15А.

. Проверка соответствия конструктивного исполнения силового, осветительного электрооборудования и электропроводников

Устанавливаем требуемый уровень защиты электрооборудования.

Минимальный уровень взрывозащиты электрооборудования устанавливаем в соответствие с п.7.3.65 и табл.7.3.10-7.3.12 [1]:

-       для электродвигателей по табл.7.3.10 [1]: уровень повышенной надёжности против взрыва, знак уровня - 2 (п.7.3.32,[1]);

-       для электрических аппаратов и приборов (ключ управления) по табл.7.3.11 [1]: уровень повышенной надёжности против взрыва, знак уровня - 2;

-       для светильников по табл.7.3.12 [1]: уровень повышенной надёжности против взрыва, знак уровня - 2.

Составляем требуемую маркировку электрооборудования по защите, дополнительно используя п.7.3.60, табл.7.3.6,7.3.7 [1]:

-       для электродвигателей: 2Ex_IIСТ3

-       для электрических аппаратов и приборов: 2Ex_IIСТ3

-       для светильников: 2Ex_IIСТ3

Сравниваем исполнение по защите фактически установленного электрооборудования с требуемой. Результаты заносим в таблицу

Экспертиза электроприемников объекта

Таблица 3.1

Экспертиза конструктивных элементов электропроводки схемы электроснабжения цеха фасовки №1. Проверка соответствия электрических характеристик проводов (кабелей) и аппаратов защиты.

4. Проверка соответствия сечения токопроводящих жил кабелей и проводов

УЧАСТОК 2КРУ-4РП-8ЩС-ДВИГАТЕЛЬ

Проверка проводников по условию нагрева

Рассчитываем номинальный ток электродвигателя:

где Р_р - мощность электродвигателя, Вт;

U_л - линейное напряжение в сети, В;

η - коэффициент полезного действия двигателя;

cos φ - коэффициент мощности.

Определяем необходимое сечение жил кабелей в соответствии с условием  (п.7.3.97, [1]).

Кабель АВВГ: S=120 мм² проложен в газовой трубе, ; (табл.1.3.7, [1]) - сечение жил соответствует.

Кабель ВБбШв: S=50 мм² проложен на скобах, ; (табл.1.3.6, [1]) - сечение жил соответствует.

Кабель СРГ: S=1,5 мм² проложен на скобах, ; (табл.1.3.4, [1]) - сечение жил соответствует.

Проверка сечения проводников по допустимой потере напряжения.

Задачей расчёта по допустимой потере напряжения (при известном сечении проводов) является определение фактической суммарной потери напряжения ΣU_Ф в процентах, т.е. алгебраической разности входного и выходного напряжений, и сравнения её с допустимым значением падения напряжения ΔU_доп в процентах. Это обеспечивает нормальное рабочее напряжение (в пределах допустимых отклонений) на зажимах электроприёмников.

Проверяем заданные сечения проводников на выполнение необходимого условия:

ΔU_доп > ΣU_фак

С учётом внутреннего падения напряжения в питающем трансформаторе в зависимости от его мощности S_m=800 кВА, коэффициента нагрузки К_з.т=0.7 и коэффициента мощности cosj=0.8 суммарной нагрузки по табл. 1.8.П [4] определим допустимую потерю напряжения ΔU_доп=7 % для силовой сети.

Определяем фактическую суммарную потерю напряжения ΣΔU_Ф на участках сети по формуле:

Фактическая потеря напряжения ΔU_Ф на отдельных участках сети определим по формуле:

где Мi =Р_р∙l_і - момент нагрузки на соответствующем участке сети, кВт·м;

Р_р - расчётная или рабочая мощность нагрузки в конце соответствующего участка сети, кВт;

l_i, - расстояние от начала рассматриваемого участка сети до нагрузки, м;

S_i - сечение фазного проводника этого участка сети, мм²;

C_i - коэффициент, учитывающий напряжение, систему питания и материал провода этого участка (табл. 2.8.П [4]).

Определим фактическую суммарную потерю напряжения ΣΔU_Ф на участках сети:

Сравниваем допустимую и фактическую потерю напряжения в сети:

Необходимое условие не выполняется, следовательно, сечения проводников на участках выбраны не верно и проводники подлежат замене.

УЧАСТОК 2КРУ-4РП-РАБОЧЕЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Проверка проводников по условию нагрева

Рассчитываем рабочий ток нагрузки учитывая, что мощность каждого светильника 300 Вт, cos j =1 (для ламп накаливания):

Определяем необходимое сечение жил кабелей в соответствии с условием .

Кабель АВВГ: S=120 мм² проложен в газовой трубе, ; (табл.1.3.7, [1]) - сечение жил соответствует.

Кабель ВБбШв: S=50 мм² проложен на скобах, ; (табл.1.3.7, [1]) - сечение жил соответствует.

Кабель ПРГН: S=1,5 мм² проложен в газовой трубе, ; (табл.1.3.7, [1]) - сечение жил не соответствует, необходимо увеличить сечение, либо заменить кабель.

Проверим соответствие выбранного сечения проводников по допустимой потере напряжения для осветительной электросети.

По табл. 1.8.П [4] определим допустимую потерю напряжения ΔU_доп=4,5% для осветительной сети.

Определим фактические потери напряжения ΔU_Ф на отдельных участках сети:

где  - приведенная длина равномерно распределенной нагрузки;

Определяем фактическую суммарную потерю напряжения ΣΔU_Ф на участках сети:

Сравниваем допустимую и фактическую потерю напряжения в сети:

Необходимое условие не выполняется, следовательно, сечения проводников на участках выбраны не верно и проводники подлежат замене.

Проверка аппаратов защиты

УЧАСТОК 2КРУ - 4РП

Проверяем автомат А3134 с номинальным током , номинальным током расцепителя . В соответствии с условием и  проверяем автомат (I_н=23,62 А):

Следовательно, автомат серии А3134 с  выбран правильно.

Проверяем условие защиты сети от длительной перегрузки в соответствие с требованиями п. 3.1.10, 3.1.11 [1]:

где I_доп=295 А (для кабеля АВВГ);

Условие выполняется.

УЧАСТОК 4РП-8ЩС

Проверяем автомат А3144 с номинальным током , номинальным током расцепителя . В соответствии с условием и  проверяем автомат (I_н=23,62 А):

Следовательно, автомат серии А3144 с  выбран правильно.

Проверяем условие защиты сети от длительной перегрузки в соответствие с требованиями п. 3.1.10, 3.1.11 [1]:

где I_доп=145 А (для кабеля ВБбШв);

Условие не выполняется.

УЧАСТОК 8ЩС - двигатель

Проверяем плавкий предохранитель НПН-60М имеющий номинальный ток предохранителя и номинальный ток плавкой вставки . В соответствии с условием и  проверяем автоматический выключатель:

Условие выполняется.

Проверяем условие защиты сети от длительной перегрузки в соответствие с требованиями п. 3.1.10, 3.1.11 [1]:

где I_доп.=23 А (для кабеля СРГ);

Условие не выполняется.

Проверяем условие защиты сети от кратковременной перегрузки:

,

где

Условие не выполняется.

Проверка аппарата защиты по токам короткого замыкания

Проверяем автоматический выключатель НМН-60М на надежность отключения тока КЗ. При этом учитываем, что минимальное значение тока КЗ будет при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Защита обеспечивается надежно, если выполняется условие:

Ток КЗ рассчитываем по следующей формуле:

Значение  определяется по формуле:

Определяем активное сопротивление r_Ф проводников фазы участков цепи:

Определяем активное сопротивление нулевого провода:

Определяем добавочное сопротивление r_д переходных контактов:

Определяем индуктивное сопротивление х_Ф проводников фазы участков цепи:

Определяем индуктивное сопротивление х₀ нулевых проводов:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Расчетное сопротивление трансформатора составит  (табл.1.10П, прил.10, [4]).

Тогда

Находим ток КЗ:

Проверяем условие:

Условие не выполняется.

Проверяем автоматический выключатель НМН-60М по предельному току отключения по условию:

По табл.8.6П приложения 6 [4] I_пр.А=10000 А.

Проверяем условие:  Условие выполняется. Следовательно, автоматический выключатель НМН-60М соответствует по предельному току отключения.

Проверяем автоматический выключатель НМН-60М по соблюдению селективности:

Тогда имеем:

Условие не выполняется.

Проверяем тепловое реле ТРН-25 в соответствии с условием . Для реле ТРП-25 соответственно, следовательно, условие выполняется. По условию  проверяем нагревательный элемент реле. Для выполнения условия тепловое реле необходимо отрегулировать. Рассчитываем количество делений, на которое необходимо повернуть поводок регулятора реле, выбираем.

В связи с целой дискретностью регулировки шкалы теплового реле, полученное значение N округляем до 3. Таким образом, возможна защита тепловым реле ТРН-25 с током нулевой уставки , при этом поводок регулятора необходимо установить на делении «3».

УЧАСТОК 8ЩС-АВАРИЙНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Проверяем плавкий предохранитель ПР-2 имеющий номинальный ток предохранителя и номинальный ток плавкой вставки . В соответствии с условием и  проверяем автоматический выключатель:

Условие не выполняется, следовательно необходимо выбрать плавкую вставку с большим номинальным током плавкой вставки.

Проверяем условие защиты сети от длительной перегрузки в соответствие с требованиями п. 3.1.10, 3.1.11 [1]:

где I_доп=23 А (для кабеля АПВГ);

Условие выполняется.

Проверка аппарата защиты по токам короткого замыкания

Проверяем автоматический выключатель ПР-2 на надежность отключения тока КЗ. При этом учитываем, что минимальное значение тока КЗ будет при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Защита обеспечивается надежно, если выполняется условие:

Ток КЗ рассчитываем по следующей формуле:

Значение  определяется по формуле:

Определяем активное сопротивление r_Ф проводников фазы участков цепи:

Определяем активное сопротивление нулевого провода:

Определяем добавочное сопротивление r_д переходных контактов:

Определяем индуктивное сопротивление х_Ф проводников фазы участков цепи:

Определяем индуктивное сопротивление х₀ нулевых проводов:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Расчетное сопротивление трансформатора составит  (табл.1.10П, прил.10, [4]).

Тогда

Находим ток КЗ:

Проверяем условие:

Условие выполняется.

Проверяем автоматический выключатель ПР-2 по соблюдению селективности:

Тогда имеем:

Условие выполняется.

УЧАСТОК 4РП - ОСВЕЩЕНИЕ

Проверка аппарата защиты по номинальным параметрам

Проверяем автоматический выключатель ВА 51Г-25 имеющий номинальный ток выключателя и номинальный ток расцепителя . В соответствии с условием и  проверяем автоматический выключатель (I_н=23,62 А )

Следовательно, автоматический выключатель ВА 51Г-25 с  выбран не правильно.

Проверяем условие защиты сети от длительной перегрузки в соответствие с требованиями п. 3.1.10, 3.1.11 [1]:

где I_доп=23 А (для провода ПРГН);

Условие выполняется.

Проверка аппарата защиты по токам короткого замыкания

Проверяем автоматический выключатель ВА 51Г-25 на надежность отключения тока КЗ. При этом учитываем, что минимальное значение тока КЗ будет при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Защита обеспечивается надежно, если выполняется условие:

Ток КЗ рассчитываем по следующей формуле:

Значение  определяется по формуле:

Определяем активное сопротивление r_Ф проводников фазы участков цепи:

Определяем активное сопротивление нулевого провода:

Определяем добавочное сопротивление r_д переходных контактов:

Определяем индуктивное сопротивление х_Ф проводников фазы участков цепи:

Определяем индуктивное сопротивление х₀ нулевых проводов:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Расчетное сопротивление трансформатора составит  (табл.1.10П, прил.10, [4]).

Тогда

Находим ток КЗ:

Проверяем условие:

Условие выполняется.

Проверяем автоматический выключатель ВА 51Г-25 по предельному току отключения по условию:

По табл.8.6П приложения 6 [4] I_пр.А=5500 А.

Проверяем условие:  Условие выполняется. Следовательно, автоматический выключатель ВА 51Г-25 соответствует по предельному току отключения.

Проверяем автоматический выключатель ВА 51Г-25 по соблюдению селективности:

Тогда имеем:

Условие выполняется.

5. Проверка заземляющего устройства

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

− защитное заземление;

защитное зануление;

− защитное автоматическое отключение питания;

− уравнивание потенциалов;

− выравнивание потенциалов;

− двойная или усиленная изоляция;

− сверхнизкое (малое) напряжение;

− защитное электрическое разделение цепей;

− изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Электроустановки насосной станции по перекачке трихлорсилана имеют рабочее напряжение 220/127 В, сеть - с глухозаземленной нейтралью. Удельное сопротивление грунта (глины), полученное в результате измерений, равно Р_изм =200 Ом∙м. Расчётное сопротивление естественных заземлителей Р_еcт=230 Ом. Времени измерения предшествовало выпадение большого количества осадков.

Выполним проверку соответствия требованиям норм заземляющего устройства в виде таблицы:

Таблица 5.1

Допустимое сопротивление заземляющего устройства r_з≤60 Ом согласно п. 1.7.62 [1]. Определяем расчётное удельное сопротивление грунта:

где r_изм - удельное сопротивление грунта, полученное непосредственным измерением, Ом;

 К - коэффициент сопротивления грунта, учитывающий возможное повышение сопротивление грунта в течение года по сравнению с данными, полученными измерением, определяем по табл.1.11.П [4]. Определяем сопротивление растеканию тока с протяженного полосового заземлителя в земле:

где l - длина полосового заземлителя, м;

d - толщина полок в заземлителе, типа уголок, м;

t - расстояние от поверхности земли до середины электрода, м.

Проверим выполнение условия:

Условие выполняется.

Расчётная схема заземляющего устройства представлена в графической части на листе 3.

. Проектирование и расчёт молниезащиты объекта

Так как насосная станция относиться к классу зоны В-Iа, то согласно табл.1 [3] категории молниезащиты - II.

Трихлорсилан относится к легковоспламеняющимся жидкостям, которые при аварии оборудования могут образовывать смеси более 5%, поэтому согласно п. 7.3.45 [1] класс зоны в помещении насосной станции будет B-Iа, следовательно, категория молниезащиты здания - II (п.2. табл.1 [3]).

Здания, сооружения молниезащиты II категории защищают от прямых ударов молнии, от электростатической и электромагнитной индукции и от заноса высоких потенциалов.

От прямых ударов молнии защиту выполняют одним из способов:

а) отдельно стоящими или установленными на зданиях неизолированными молниепроводами, обеспечивающими соответствующий тип зоны защиты. Расстояние от отдельно стоящих молниеотводов до зданий не нормируется. Импульсное сопротивление заземлителя защиты от прямых ударов молнии должно быть не более 10 Ом, (в песке, супеске - допускается до 40 Ом). Заземлители защиты от прямых ударов разрешается объединять с защитным заземлением электрооборудования и заземлителями защиты от электростатической индукции. При установке молниеотводов на зданиях от каждого стержневого или от каждой стойки тросового молниеотвода должно прокладываться не менее 2 токоотводов. Разрешается использовать в качестве токоотводов любые металлические конструкции зданий и арматуру железобетонных конструкций; электростатической индукции защищают присоединением всего оборудования и аппаратов к защитному заземлению электрооборудования.

От электромагнитной индукции защита зданий II категории выполняется в виде устройства металлических перемычек через каждые 25-30 м между трубопроводами и другими протяженными конструкциями, расположенными друг от друга на расстоянии 10 см и менее.

От заноса высоких потенциалов в здания II категории для защиты подземных конструкций при вводе их присоединяют к любому заземлителю. Наземные металлические коммуникации на вводе в здания присоединяют к заземлителю с величиной r_и≤10 Ом или к заземлителю от прямых ударов молнии; на ближайшей к зданию опоре - к заземлителю с r_и ≤10 Ом.

Здание насосной станции имеет следующие параметры длина - 42 м, ширина - 20 м, высота - 7 м. Средняя продолжительность гроз в данном районе составляет - 75 ч. Тип молниеотвода одиночный тросовый расположенный в точке №27,33. В здании имеется вытяжная вентиляция, точка установки трубы №28, высота трубы 3 м.

Рассчитаем зону защиты одиночного троссового молниеотвода

Определяем тип зоны защиты молниеотвода, учитывая ожидаемое количество поражений молнией в год, по формуле прил.5 [3]:

Так как N = 0,04≤1,тo зона защиты у молниеотвода должна быть типа Б. Где h-наибольшая высота здания или сооружения (с учетом трубы), м;

S, L-соответственно ширина и длина здания или сооружения, м;

n - среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной в месте нахождения здания или сооружения.

Определяем максимальную высоту подлежащую защите:

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода с рис. 6.1:

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h£150 м приведена на рис. 6.1, где h - высота троса в середине пролета. С учетом стрелы провеса троса сечением 35-50 мм² при известной высоте опор h_оп и длине пролета а высота троса (в метрах) определяется:

h = h_оп - 2 при а< 120 м, так как а=20м,

_оп=h + 2.

Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при известных значениях h_x и r_x определяется по формуле:

Размеры r₀ и h₀ для зоны защиты Б определяются как для одиночного тросового молниеотвода.

Совмещённая схема размещения молниеотвода на объекте и зоны защиты молниеотвода представлена в графической части в приложении на листе 1.

7. Заключение по результатам пожарно-технической проверки

Двигатель КОМ-32-6 не соответствует по уровню взрывозащиты, п.7.3.65, табл. 7.3.10 [1].

Магнитный пускатель ПАЕ-422 необходимо выполнить взрывозащиту в соответствии с п.7.3.65, т.7.3.11[1].

Ключ управления не соответствует по уровню взрывозащиты, п.7.3.60, т.7.3.11 [1].

Светильники рабочего освещения В1Б-300 не соответствуют по подгруппе и температурному классу в соответствии с п.7.3.60, т.7.3.36[1].

Светильники аварийного освещения В1Б-300 не соответствуют по подгруппе и температурному классу в соответствии с п.7.3.60, т.7.3.36[1].

Кабель АПВГ, проложенный в газовой трубе, не соотв. по материалу токовед. жил и оболочки п.7.3.93, п.7.3.102 [1].

Сечения жил проводов ПРГН и АПРП не соответствуют по условию нагрева.

-Автомат А3134 не соответствует по надёжности отключения тока КЗ.

Плавкий предохранитель НПН-60М не проходит по условию защиты сети от перегрузки и по токам КЗ

-Плавкий предохранитель ПР-2 выбран не верно ()

Автоматический выключатель ВА-51Г-25 выбран не верно ()

Сеть питания рабочего и аварийного освещения, а также двигателя не соответствует по допустимому падению напряжения

Литература

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) Минэнеро СССР 6-е издание перераб. и доп. - М.:Энергоатомиздат, 1986 - 648 с.

. Пожароопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. изд.: под редакцией А.Н. Баратова, Я.А. Корольченко, Г.Н. Кравчука и др. - М., Химия, 1990

. РД 34.21.122 - 87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

. Безопасность инженерных систем. Методические указания и индивидуальные задания к выполнению курсовой работы. А.А. Иванович, Н.И. Чайчиц, А.А. Свистун - Минск, 2011.

. ТКП 45-2.04-153-2009 Естественное и искусственное освещение.

. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, 4-е изд., перераб. и доп. - М.; Энергоиздат, 1986г.

. ТКП 336-2011 (02230) Молниезащита зданий, сооружений и инженерных коммуникаций.

. Безопасность электроустановок. Методическое пособие по выбору электропроводки. Чайчиц Н.И., Иванович А.А.−, Мн. 2002г.

. Пожарная безопасность инженерных систем. Практические и самостоятельные работы по дисциплине / П46 А.А.Иванович, Н.И.Чайчиц - Мн.: КИИ МЧС РБ, 2006. - 114

. ТКП 339-2011 (02230) Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний.6. Методической пособие по выбору электрооборудования для взрывоопасных и пожароопасных производств/А.А.Иванович, Н.И.Чайчиц - Мн.: 1999.