Автоматизированная система управления компрессорной установки

- Оформление работы нарядом.

- Допуск к работе.

- Надзор во время работы.

- Окончание работы.

Основной и легко исполняемой мерой защиты является зануление - преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением. Назначение зануления - устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (ГОСТ 12.1.030-35. ССБТ).

Принцип действия зануления - превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание с целью вызвать ток, способный обеспечить срабатывание защиты и, тем самым, автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Кроме того, поскольку зануленные корпуса заземлены через нулевой защитный проводник, то в аварийный период проявляется защитное свойство этого заземления - снижение напряжения корпусов относительно земли. Схема зануления многодвигательной установки представлена на рис. 7.1

Для того, чтобы снизить опасные потенциалы при замыкании на корпус, используются повторные заземлители с сопротивлением заземлителя не более 10 Ом.

Питание подводится алюминиевым проводом сечением 25 мм, а роль нулевого проводника выполняет стальная полоса сечением 50 мм.

При использовании зануления регулятора частоты двигателя должны быть выполнены следующие условия [16]:

Iкз = k*Iном , (7.4)

где - коэффициент кратности номинального тока Iном (А) плавкой вставки предохранителя, k=3.

Номинальным током плавкой вставки Iном называется ток, значение которого указано непосредственно на вставке заводом-изготовителем. Номинальный ток Iном в помещении 40 А. Значение Iкз зависит от фазного напряжения сети и сопротивления цепи, в том числе от полного сопротивления трансформатора Zт, фазного проводника Zф, нулевого защитного проводника Zнз, внешнего индуктивного сопротивления петли "фазный провод - нулевой защитный провод" (петли "фаза-нуль") Xп, активного сопротивления заземлений нейтрали обмоток трансформатора Rо и повторного заземления нулевого защитного проводника Rп. Поскольку Rо и Rп, как правило, велики по сравнению с другими сопротивлениями, ими можно пренебречь.

Выражение для Iкз будет иметь вид:

Iкз = Uф/(Zт/3 + Zп), (7.5)

где Zп = Zф + Zнз + Xп - комплексное полное сопротивление петли "фаза-нуль".

Удельное сопротивление фазного провода:

p = 0,028 (Ом*мм)/м , Sсеч = 25 мм,

отсюда сопротивление фазного провода:

rф = р * (Lф / Sф) = 0,028 * 300 / 25 = 0,336 Ом.

Удельное сопротивление нулевого провода:

p = 0,058 (Ом*мм)/м , Sсеч = 50 (мм),

отсюда сопротивление нулевого провода:

Rнз = p * (L / S) = 0,058 * 300 / 50 = 0,348(Ом).

Значения Xф и Xнз малы, ими можно пренебречь.

Значение Xп можно определить по формуле:

Xп = 0,145*lg(dср/k* dф) (7.6)

где k = 0,3894,

dср - расстояние между проводниками,

dф - геометрический диаметр.

Расчеты дают значение Xп = 0,556 Ом.

Сопротивление электрической дуги берем равной

rд = 0,02 (Ом), Xд = 0.

В соответствии с мощностью трансформатора

rт = 0,0044 (Ом), Xт = 0,0127 (Ом)

Полное сопротивление петли "фаза-нуль":

(7.7)

Zп = 0,716 (Ом).

При использовании зануления по требованиям ПУЭ (правила устройства электроустановок):

Rнз/Rф = 0,348/0,336 < 2 , следовательно ПУЭ выполняется.

Iкз = Uф/(Zт/3+Zп) = 220/(0,013+0,716) = 301,6 А.

При попадании фазы на зануленный корпус электроустановки должно произойти автоматическое отключение.

Iкз > k*Iном

301,6 > 3*40 = 120

Защитное зануление выполнено правильно, следовательно, отключающая способность системы обеспечена.

Определим напряжение прикосновения и ток через человека до срабатывания защиты:

Uпр = Iкзh * Rh

(7.8)

Схема замещения представлена на рис.7.2

Рис.7.2 - Схема замещения

Rпз = 0,348 (Ом), Rнп = 10 (Ом), Rо = 4 (Ом)

Rh = 1 (кОм)

Uпр = 29,9 (В)

Такое напряжение безопасно для человека при времени воздействия:

tдоп<=50/Ihрасч (7.9)

Iрасч =Uпр/Rh = 29.9/1000=29.9 (мА)

Предельно допустимое время пребывания человека под действием электрического тока:

tдоп <= 50/29,9 = 1,67 (с)

В качестве прибора защитного отключения можно выбрать автоматический выключатель, расчитанный на Iном = 40 А и tср = 0,3 (с) при Iкз = 301 (А).

Tср = tср* Iном/Iкз = 0,11 (с).

Это должно обеспечить надежную защиту, при этом должно выполняться:

K = Iкз/Iном >= 1,4

K = 301/40 = 7,5 >> 1,4

7.3 Мероприятия по производственной санитарии и гигиене труда

В подсистему обеспечения санитарных условий труда (СанПиН 2.2.2.540-96) входят следующие мероприятия:

- Обеспечение нормального микроклимата.

- Чистота воздуха рабочей зоны.

- Защита от электромагнитных полей.

- Защита от шума и вибрации.

Нормирование параметров микроклимата

Нормы допустимых температур, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне, (СН 251-71) таблица 7.1.

Таблица 7.1

Допустимые параметры микроклимата

­ Сезон	­ Категория ­ работ	­ Температура ­ воздуха, 0С	­ Относительная ­ влажность, %	­ Скорость ­ воздуха, м.с
­ Холодный	­ Легкая-1а ­ Легкая-1б ­ Средней тяжести-IIа ­ Средней тяжести-Iб ­ Тяжелая III	­ 20-25 ­ 19-24 ­ 17-23 ­ 15-22 ­ 13-21	­ 70	­ 0.1 ­ 0.1-02 ­ 0.1-0.3 ­ 0.2-0.4 ­ 0.2-0.4
­ Теплый	­ Легкая-1а ­ Легкая-1б ­ Средней тяжести-IIа ­ Средней тяжести-Iб ­ Тяжелая III	­ 21-28 ­ 20-28 ­ 18-27 ­ 16-27 ­ 15-26	­ 55-при 28 0С ­ 60-при 27 0С ­ 65-при 26 0С ­ 70-при 25 0С ­ и ниже	­ 0.1-02 ­ 0.1-0.3 ­ 0.1-0.4 ­ 0.2-0.5 ­ 0.2-0.5

Поддержание на заданном уровне параметров, определяющих микроклимат, осуществляется с помощью кондиционирования и вентиляции.

Защита персонала от вредных веществ, содержащихся в воздушной среде

Классификация вредных веществ производится по ГОСТ 12.1.007-76.ССБТ.

Для оздоровления окружающей среды осуществляют следующие мероприятия:

- Дистанционное управление вредными технологическими процессами.

- На оборудовании, выделяющем вредные вещества, применяют пылеулавливание.

Мероприятия по устранению загазованности воздуха

Защита от вредных веществ осуществляется мероприятиями, которые в ряде случаев следует применять комплексно. Основные из них:

- совершенствование конструкций оборудования, при которых исключаются или резко уменьшаются вредные выделения в окружающую среду, что, возможно, например, при герметизации;

- применение газо-пылеулавливающего оборудования.

Защита от вредных газовыделений предусматривает устройство местной вытяжной вентиляции для отсоса газов. Местные отсосы следует по возможности устраивать конструктивно встроенными и сблокированными с оборудованием так, что агрегат нельзя пустить в ход при выключенном отсосе.

В дополнение к общим защитным средствам применяются индивидуальные средства защиты. Для защиты органов дыхания применяют промышленные противогазы и респираторы.

7.4 Мероприятия по устранению шумов и вибраций

Основные параметры шума (ГОСТ 12.1.003-83.ССБТ):

- Звуковое давление, дБ (ГОСТ 12.1.012-90.ССБТ);

- Колебательная скорость, м/с;

- Интенсивность, Вт/м;

- Частота, Гц.

Таблица 7.2

Допустимые уровни шума

Рабочие места	Уровни среднеквадратичных звуковых давлений
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	*
Помещения конструкторских бюро	71	61	54	49	45	42	40	38	50
Подсобные рабочие места и рабочие зоны	99	92	86	83	80	78	76	74	85

- уровень звукового эквивалента, дБ.

Защита от производственного шума (ГОСТ 12.1.029-80.ССБТ):

? применение средств звукоизоляции, снижение шума вентиляционных установок, внедрение малошумящих технологий.

Вибрация оценивается с помощью следующих параметров:

- Амплитуда смещения, м;

- Колебательная скорость, м/с;

- Колебательное ускорение, м/с2;

- Частота, Гц.

Электроустановки являются источником общих и локальных технологических вибраций (действие на операторов стационарных машин).

Одним из методов уменьшения шума на объектах энергетического производства является снижение или ослабление шума в его источниках - в электрических машинах и трансформаторах, компрессорах, вентиляторах и др.

В машинах часто причиной недопустимого шума является износ подшипников, неточная сборка деталей при ремонтах и т. п. Поэтому в процессе эксплуатации всех видов машин необходимо выполнять соответствующие Правила технической эксплуатации. Ненормальный повышенный шум, создаваемый трансформаторами и электрическими машинами, часто бывает по причине неплотного стягивания пакетов стального сердечника, а в электродвигателях - при их перегрузке или работе при обрыве одного фазного провода в питающей цепи. Своевременное устранение этих причин позволяет снизить уровень шума.

Строительные нормы и правила предусматривают защиту от шума строительно-акустическими методами. При этом для снижения уровня шума предусматриваются следующие меры:

а) звукоизоляция ограждающих конструкций; уплотнение по периметру притворов окон, ворот, дверей; звукоизоляция мест пересечения ограждающих конструкций инженерными коммуникациями; устройство звукоизолированных кабин наблюдения и дистанционного управления; укрытия; кожухи;

б) звукопоглощающие конструкции и экраны;

в) глушители шума, звукопоглощающие облицовки в газовоздушных трактах вентиляционных систем с механическим побуждением и систем кондиционирования воздуха, а также газодинамических установок.

В качестве индивидуальных средств защиты от шума используют специальные наушники, вкладыши в ушную раковину, противошумные каски, защитное действие которых основано на изоляции и поглощении звука.

Одним из эффективных средств защиты от вибрации рабочих мест, оборудования и строительных конструкций является виброизоляция, представляющая собой упругие элементы, размещенные между вибрирующей машиной и основанием. Для виброизоляции электродвигателей применяют пружинные амортизаторы. Для уменьшения вибрации кожухов, ограждений и других деталей, выполненных из стальных листов, применяют вибропоглощение - нанесение на вибрирующую поверхность резины, пластиков, вибропоглощающих покрытий достигается также значительное снижение уровня производственного шума.

В качестве индивидуальной зашиты от вибраций, передаваемых человеку через ноги, рекомендуется носить обувь на войлочной или толстой резиновой подошве. Для защиты рук рекомендуются виброгасящие перчатки.

7.5 Меры по устранению вредного воздействия электромагнитного поля

Источником электромагнитных полей являются установки для индуктивной термообработки металлов, высоковольтные ЛЭП, ОРУ, конденсаторы, трансформаторы. Нормы уровней электрических полей приведены в ГОСТ 12.1.002-84.ССБТ.

Таблица 7.3

Допустимая длительность пребывания в электромагнитном поле

Напряженность поля, кВ/м	Допустимая продолжительность пребывания человека в течении суток в электрическом поле, мин
5	без ограничения
10	180
15	90
20	10
25	5

Примечание: Нормативы по п. 2, 3, 4, 5 действительны при условии:

а) остальное время рабочего дня человек находится в местах, где напряженность электрического поля меньше или равно 5 кВ/м;

б) исключена возможность воздействия на организм человека электрических разрядов.

Различают ближнюю, промежуточную и дальнюю зоны области распространения электромагнитных волн. Степень воздействия электромагнитного поля зависит от фазы, интенсивности воздействия, времени воздействия, размеров облучаемой поверхности, индивидуальных особенностей человека.

Применение средств индивидуальной защиты. Одними из средств защиты от электромагнитного поля являются экранирующие устройства, которые в зависимости от их конструкции и размеров, а также от места и условий размещения могут служить индивидуальными или коллективными средствами защиты людей от воздействия электрического поля при работах в действующих электроустановках промышленной частоты сверхвысокого напряжения. Экранирующие устройства обеспечивают снижение напряженности электрического поля в защищаемом пространстве до значения менее 5 кВ/м. Они в зависимости от их назначения и исполнения подразделяются на стационарные и переносные.

Стационарные экранирующие устройства являются неотъемлемой частью конструкции электроустановки и предназначены для защиты персонала при эксплутационных работах (осмотрах оборудования, оперативных переключениях, выполнении обязанностей наблюдающего за производством работ), а также при выполнении текущих и капитальных ремонтов выключателей и некоторых других работ. Они изготовляются из металла в виде плоских щитов - козырьков, навесов и перегородок.

Переносные экранирующие устройства предназначены для защиты персонал, выполняющего в течение длительного времени эксплутационные, ремонтные или монтажные работы на участках действующей электроустановки, не защищенных стационарными экранами. Они изготовляются в виде переносных или передвижных козырьков, навесов, перегородок, щитов, палаток и подобных им устройств из тех же материалов, что и стационарные экраны.

Заземление экранирующих устройств является исключительно важным для создания защитной зоны, поэтому оно должно выполняться особенно надежно. Каждый экран заземляется посредством присоединения его не менее чем в двух точках к контуру заземления электроустановки или к заземленным металлическим конструкциям.

7.6 Мероприятия по предотвращению электрошока

В электроустановках напряжением до 1000 В применение изолированных проводов уже обеспечивает достаточную защиту от напряжения при прикосновении к ним. Изолированные провода находящиеся под напряжением выше 1000 В, не менее опасны, чем неизолированные, так как повреждения изоляции обычно остаются незамеченными, если провод подвешен на изоляторах.

Чтобы исключить возможность прикосновения или опасного приближения к изолированным токоведущим частям, необходимо обеспечить их недоступность посредством ограждения, блокировок и расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте. Расположение токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте позволяет обеспечить безопасность без ограждений. При этом следует учитывать возможность случайного прикосновения к токоведущим частям посредством длинных предметов, которые человек может держать в руках. Если к токоведущим частям, расположенным на высоте, возможно прикосновение с мест, редко посещаемых людьми (крыш, площадок и т. п.), в этих местах должны быть установлены ограждения или приняты другие меры безопасности.

7.7 Обеспечение пожаробезопасности

Общие требования, классификация и нормы обеспечения пожаробезопасности приведены в НПБ 105-95, НПБ 201-96, СНиП II-2-80.

В электроустановках причины взрывов и пожаров могут быть механического и электрического характера, а именно:

1. искрение в электроустановках и машинах;

2. в результате удара молнии;

3. токи короткого замыкания;

4. токовые перегрузки проводов;

5. авария с маслонаполненным аппаратом;

6. авария компрессорного узла;

7. перегрузки и неисправность изоляции.

Для устранения вышеперечисленных причин пожаров и взрывов предусматривают следующие мероприятия:

1. Использование в качестве молниеотводов металлических конструкций цехов и установка стержневых молниеотводов на ГПА;

2. Для защиты от токов короткого замыкания применяют МТЗ, от перегрузок - тепловые реле и тепловые расцепители автоматов.

3. Все контактные соединения выполняют сваркой или болтами, что обеспечивает прочный контакт соединяемых проводников.

В каждом цехе и на ГПП имеются первичные средства пожаротушения: огнетушители ОУ - 2 и ОУ - 3, ящики с песком, лопаты, ведра и т.д.

При проектировании производственных зданий и сооружений необходимо учитывать категории пожаробезопасности ГПП и цеховые ТП. Согласно ПУЭ, они относятся к категории Д, их стены изготовляются из кирпича, полы цементно - песочные, дверки деревянные, обитые жестью, для повышения пожаростойкости.

7.8 Влияние компрессорных установок на окружающею среду

В связи с тем, что работа компрессорной станции связана с выделением значительного количества газообразных веществ, она оказывает большее влияние на атмосферу по сравнению с воздействием на гидросферу и почву. Учитывая это, для снижения техногенного воздействия объекта предлагается ряд мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Перевод газоперекачивающих агрегатов на плавный пуск, например, позволяет уменьшить потери газа на 1,5-2,0 %.

Одним из методов уменьшения потерь газа является утилизация вторичных энергоресурсов, которые используются для теплоснабжения самой компрессорной станции и внешних потребителей: жилых поселков и теплично-овощных комбинатов. Тепло выхлопных газов газоперекачивающих аппаратов может применяться для подогрева воды или генерации пара. В этом случае содержание вредных веществ снижают методом каталитического восстановления газами-восстановителями. Возможно использование вторичных энергоресурсов компрессорной станции для подогрева воды в бассейнах и прудах рыбоводных хозяйств.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11