Дипломная работа: Цифровая защита фидеров контактной сети постоянного тока ЦЗАФ-3,3 кВ, эффективность использования, выбор уставок в границах Тайгинской дистанции электроснабжения

Проверка цифровой защиты на ложное срабатывание

Для проверки защит на ложное срабатывание в программе Кортэс построены случайные графики движения поездов заданных масс по двум направлениям для участка Болотная – Тайга и участка Тайга – Мариинск, и получены максимальные токи нагрузки фидеров тяговых подстанций. Фрагмент график движения поездов на участке Тайга – Болотная представлен на рисунке 12. Максимальные значения фидеров тяговых подстанций приведены в таблице 18

Рисунок 12 - Фрагмент графика движения поездов на участке Тайга – Мариинск

Результаты расчетов значений токов показали, что при пропуске поездов заданных масс в обоих направлениях со случайным графиком движения. Максимальная токовая защита фидеров контактной сети не сработает, т.к. максимальные рабочие токи по фидерам контактной сети не превышают значений уставок защит фидеров контактной сети и значений уставок вводов 3,3 кВ (таблицы 18). Исходя из этого можно сделать вывод, что комплекты защит тяговых подстанции на участке Болотная – Мариинск Тайгинской дистанции электроснабжения ложно не сработают.

Тблица 18 – Результаты сравнения значения максимальных токов фидеров тяговых подстанций и токов уставок максимальной токовой защиты

В связи с тем, что на некоторых фидерах ток уставки меньше максимального рабочего тока, то для предотвращения ложного срабатывания защиты завышаем уставки (таблица19).

Таблица 19 – Измененные токи уставок максимальной токовой защиты

1.5 Описание и работа устройства ЦЗАФ-3,3

1.5.1 Назначение

Устройство ЦЗАФ-3,3 предназначено для выполнения функций релейной защиты фидеров контактной сети постоянного тока напряжения 3,3 кВ в комплектных распределительных устройствах (КРУ) тяговых подстанций (ТП), постов секционирования (ПС) и пунктов параллельного соединения (ППС), а так же для выполнения функций противоаварийной автоматики, измерения, контроля и сигнализации, местного и дистанционного управления коммутационными аппаратами. Оно может включаться в автоматизированную систему управления подстанции в качестве подсистемы нижнего уровня. Устройство предназначено для эксплуатации в регулярно отапливаемых помещениях. Внешний вид устройства ЦЗАФ-3,3 кВ представлен на рисунке 13.

Рисунок 13 – Внешний вид ЦЗАФ-3,3 кВ

1.5.2   Технические характеристики устройства ЦЗАФ-3,3

1.5.2.1 Характеристики электропитания

Питание устройства ЦЗАФ-3,3 может осуществляться как от источника напряжением постоянного тока в диапазоне 95…345 В, так и от источника напряжения переменного тока в диапазоне 75…242 В.

Мощность, потребляемая устройством ЦЗАФ-3,3 от источника оперативного тока, не более 15 Вт.

1.5.2.2 Характеристики функций защит

Характеристики функций защит приведены в таблице 20

Таблица 20 - Функции защит представленных в устройстве ЦЗАФ-3,3

1.5.3 Устройство и работа устройства ЦЗАФ-3,3

1.5.3.1 Общие сведения об устройстве

Устройство ЦЗАФ-3,3 состоит из двух основных частей: блока защиты и автоматики (БЗА) и блок управления (БУ). Между собой они соединены интерфейсным кабелем. Структурная схема устройства приведена на рисунке 14.

Рисунок 14 – Структурная схема устройства ЦЗАФ-3,3

Сигналы от датчиков тока и напряжения поступают на БЗА в модуль контроллера защит (МКЗ), где осуществляется измерение тока и напряжения и вычисления производных параметров (сопротивления, скорость нарастания тока). Результаты используются в алгоритмах защит, а так же передают контроллеру автоматики (МКА), который транслирует их в блок управления (БУ) для вывода на дисплей. Контроллер осуществляет обработку алгоритмов защит и принимает решение об аварийном отключении быстродействующего выключателя.

Контроллер автоматики осуществляет следующие функции:

ü  обработку алгоритмов автоматики;

ü  управление ячейкой распределительного устройства;

ü  логическую обработку информации, поступающей из плат ввода дискреиных сигналов (ПВ1);

ü  формирует команды управления и сигнализации, которые передаются на выходные реле и ключи, установленные в плате ввода (ПВ2);

ü  связывается по последовательным каналам с блоком управления, автоматизированными системами управления и ПЭВМ.

Блок управления осуществляет следующие функции:

ü  местное управление БВ и ЛР с индикацией их состояния;

ü  сигнализацию аварийных отключений;

ü  отображение текущей информации о токе и напряжения фидера контактной сети.

1.5.3.2 Функции выполняемые устройством ЦЗАФ-3,3 кВ

Устройство ЦЗАФ-3,3 выполняет следующие функции:

ü  функция защиты фидера;

ü  функции автоматики;

ü  управление быстродействующими выключателями;

ü  управление линейным выключателем;

ü  функции сигнализации;

ü  регистрация событий и аварийных процессов;

ü  функции самодиагностики.

Устройство ЦЗАФ-3,3 выполняет следующие функции защиты:

ü  двунаправленную максимальную импульсную защиту. Срабатывание происходит при направлении тока от шин в контактную сеть без выдержки времени, при обратном направлении срабатывает с фиксированной выдержкой времени в 100 мс;

ü  направленную дистанционную защиту. Срабатывание происходит при прямом направлении тока от шин в контактную сеть с выдержкой времени 100 мс. При выходе измеренных значений за нижний предел диапазона уставок приведенных в таблице 19 действие защиты блокируется;

ü  направленную защиту по приращению тока. Срабатывание защиты происходить в прямом направлении тока. Уставки защиты адаптируются к текущему значению тока. Значение уставок на каждой ступени автоматически меняются в зависимости от тока нагрузки, предшествующего приращению тока;

ü  направленную защиту по критической скорости нарастания тока.

ü  защиту по минимальному напряжения. Срабатывание защиты происходит при напряжении на фидере от 30 до 1000 В с фиксированной выдержкой времени

ü  200 мс.

Функции автоматики и управления выключателем БВ:

ü  автоматическое повторное включение. Устройство ЦЗАФ-3,3 реализует функции однократного или двукратного автоматического повторного включения выключателя и блокировку выключателя. Алгоритм АПВ выключателя запускается по факту срабатывания защит, а так же при самопроизвольном отключении выключателя.

При неисправности устройства ЦЗАФ-3,3 или быстродействующего выключателя АПВ блокируется. Так же блокируется входным дискретным сигналом устройства резервирования отказов выключателя УРОВ и входным сигналом переменного напряжения более 10 В от испытателя короткого напряжения ИКЗ. Так же при срабатывании защиты по минимальному напряжению или при срабатывании внешней защиты АПВ блокируется. Устройство ЦЗАФ-3,3 производит ускоренное АПВ пр появлении напряжения со стороны отключенного фидера;

ü  резервирование отказов выключателей. Устройство резервирования отказов выключателей(УРОВ) состоит из двух компонентов: УРОВ-датчик (УРОВд) и УРОВ-приемник (УРОВп). Сигнал УРОВд формируется после срабатывания любой из защит, действующих на отключение, по истечению контрольного времени 0,6 с после подачи команды «Отключить БВ» при наличии тока в фидере, превышающего заданный порог, или при наличии сигнала с высоковольтного реле напряжения (РНВ);

ü  управление коммутационными аппаратами. Устройство ЦЗАФ-3,3 обеспечивает два режима управления выключателями и линейными разъединителями:

местный (МУ), клавишами управления выключателями, расположенными на пульте блока управления,

дистанционный (ДУ) – по каналу АСУ, также по дискретным входам.

При включении устройство автоматически переводится в режим дистанционного управления.

Функции сигнализации:

ü  аварийная сигнализация. Сигнал «Аварийное отключение» формируется при аварийном отключении выключателя, кроме оперативного отключения. Снятие сигнала производится подачей команды «квитирование». Команда может быть подана оператором или по каналу АСУ. Устройство ЦЗАФ-3,3 сохраняет значение сигнала, «Аварийное отключение» при пропадания питания. После подачи питания состояние сигнала восстанавливается.

Устройство ЦЗАФ-3,3 имеет дискретный вход к которому можно подключить либо земляную защиту, либо защиты от дуговых замыканий. Подача сигнала на этот выход приводит к выдачи команды на отключение БВ без выдержки времени. Данное устройство обеспечивает защиту от многократных включений. При подачи команды на включение БВ, устройство блокирует последующие команды. Блокировка снимается через 1,5 с после снятия команды.

ü  сигнализация общего контроля изоляции. Сигнал ОКЦ формируется устройством при условии наличия всех контролируемых напряжений в распределительном устройстве и выдается в схему общеподстанционной сигнализации в виде замкнутого состояния контактов реле, при отсутствии хотя бы одного из контролируемых напряжений контакты реле разомкнуты. Контакты реле сигнала «ОКЦ» замкнуты, если питание БЗА выключено.

ü  сигнализация о неисправности устройства ЦЗАФ-3,3. Сигнал выдается при обнаружении системой самодиагностики устройства неисправности, препятствующей его работе, а также при неисправности БВ.

Неисправностями выключателя являются:

совпадение значений сигналов положения выключателей «РПО» и «РПВ»;

невыполнение команд включения и отключения выключателя за контрольное время 0,5 с.

Сигнализация осуществляется дискретными выходными реле, по каналам связи, светодиодной сигнализацией на панели блока управления и визуально в виде сообщений на дисплее блока управления.

Функции регистрации событий и аварийных процессов:

ü  измерение параметров контактной сети. Устройство ЦЗАФ-3,3 выполняет измерение значения тока и напряжения фидера контактной сети. Результаты измерений отображаются на дисплее блока управления или могу быть считаны по каналу АСУ. В качестве дополнительного параметра на дисплее выводится температура окружающей среды, измеряемая датчиком температуры.

ü  регистрация аварийных событий. Устройство ЦЗАФ-3,3 регистрирует и осциллографирует шестнадцать аварийных событий. По каждому аварийному событию в осциллограммах фиксируется такая информация, как: мгновенные значения тока и напряжения с дискретностью мс на отрезке 0,6 с; значения тока и напряжения в момент аварии с регистрацией времени и даты; значение уставок всех защит и наименование защиты, выдавшей команду на отключение выключателя.

Просмотр аварийных событий осуществляется на дисплее БУ. Просмотр осциллограмм осуществляется при помощи ПВЭМ.

ü  накопление информации

В состав накапливаемой информации входят следующие параметры:

- количество срабатываний каждой защиты;

- количество пусков АПВ, отдельно для первого и второго цикла;

- общее количество отключений БВ;

- количество аварийных отключений;

- суммарный ток всех отключений БВ (кА/разы).

Просмотр и сброс накопительной информации осуществляется с пульта блока управления. Время хранения накопленной информации при отключенном питании устройства ЦЗАФ-3,3 не ограничено.

Система самодиагностики устройства ЦЗАФ-3,3.

Самодиагностика работы устройства выполняется контроллером автоматики и непрерывно в течении всего времени работы устройства ЦЗАФ-3,3 и обеспечивает:

- контроль связи контроллера автоматики с контроллером защит;

- контроль связи контроллера автоматики с блоком управления;

- контроль работоспособности датчика тока типа ДТМ-4/20С;

- контроль выходного напряжения датчика типа ДТМ-4/20С;

- контроль выходного напряжения датчика напряжения;

Периодический, с интервалом 5 минут, контроль датчика напряжения в тестовом режиме, если его выходной сигнал равен нулю.

Результаты самодиагностики анализируются контроллером автоматики. Возможны три состояния устройства:

- «устройство исправно»;

- «частично отказ устройства» - система диагностики обнаружила неисправность, не влияющую на выполнение основной функции устройства – функции защиты;

- «устройство неисправно» - система диагностики обнаружила:

- неисправность, препятствующую выполнению функций защит;

- неисправность датчика тока или напряжения;

- неисправность БВ.

Связь устройства ЦЗАФ-3,3 с ПЭВМ и АСУ

В устройстве ЦЗАФ-3,3 предусмотрена возможность подключения к ПЭВМ и к АСУ тяговой подстанции (АСУ ТП) в качестве подсистемы нижнего уровня.

Подключение осуществляется:

-для считывания осциллограмм аварийных отключений;

-в качестве пульта управления;

При подключении к АСУ устройство ЦЗАФ-3,3 выполняет:

- дистанционное управление ячейкой 3,3 кВ;

- передачу информации о текущих электрических параметрах фидера контактной сети (дистанционное управление);

- передачу информации о работе функций защит и автоматики;

- сброс элементов сигнализации, имеющих память (квитирование);

- передачу информации о текущих значениях параметров настройки устройства ЦЗАФ-3,3 (уставок) и изменение настроек;

- передачу информации о параметрах аварийных событий;

- установку времени и даты, синхронизацию часов;

- передачу результатов самодиагностики устройства ЦЗАФ-3,3.

2. Технико–экономическое обоснование использования цифровой защиты фидеров контактной сети постоянного тока

2.1 Годовой эффект совокупных затрат и расчёт срока окупаемости

Если внедрение мероприятия требуют дополнительных затрат, то определяется экономический эффект совокупных годовых затрат.

Годовой эффект совокупных затрат определяется по формуле, р.:

 (2.1)

где  – экономия эксплуатационных расходов;

 – капитальные вложения, включают в себя стоимость оборудования и его монтаж;

 – коэффициент эффективности, для железнодорожного транспорта принимаем 0,1.

Капитальные вложения определяются по формуле

 (2.2)

где  – стоимость оборудования, стоимость одного комплекта цифровой защиты фидеров контактной сети постоянного тока ЦЗАФ-3,3 равна 300 тыс. р.;

 – стоимость монтажа защиты, составляет 50% от стоимости оборудования.

Капитальные затраты на установку защиты ЦЗАФ-3,3 составили

450 тыс. р.

Экономия эксплуатационных расходов рассматривается как вариант выхода из строя быстродействующего выключателя постоянного тока марки ВАБ-49. На тяговых подстанциях постоянного тока на фидере 3,3 кВ устанавливается 2 выключателя типа ВАБ-49 последовательно. Обычно при аварии из строя выходят оба выключателя.

 состоит из нескольких составляющих, а именно:

1.    Материалы для замены выключателя (стоимость одного выключателя ВАБ-49 составляет 345 тыс. р.);

2.    Работа по замене выключателя (состав исполнителей и норму времени при замене одного выключателя приведена в таблице 21).

3.    Единый социальный налог.

4.    Амортизация технологического оборудования (рассматривается способ доставки до мест).

5.    Топливо. Доставка осуществляется при помощи автомотрисы АДМ с расходом дизельного топлива 20 литров на 100 км.

6.    Прочие расходы.

1.    Материалы для замены выключателя. Стоимость одного выключателя ВАБ-49 составляет 345 тыс. р. Нам необходимо заменить 2 выключателя. Общая стоимость составит 690 тыс. р.

2.    Работа по замене выключателя Согласно технологической карте замену выключателя ВАБ-49 выполняют два электромонтера и один электромеханик ремонтно-ревизионного участка. Состав исполнителей и норма времени при установке выключателя приведена в таблицы 21.

Таблица 21 −Состав исполнителей и норма времени при установке нового выключателя типа ВАБ-49

Оплата труда рабочих осуществляется по часовым тарифным ставкам, определяемым на основе тарифной сетки по оплате труда рабочих.

Тарифная сетка состоит из четырех уровней оплаты труда:

ü  первый уровень – оплата труда рабочих, занятых на работах, не связанных с движением поездов, ремонтом и обслуживанием подвижного состава и технических средств;

ü  второй уровень – оплата труда рабочих, связанных с движением поездов, ремонтом и обслуживанием подвижного состава и технических средств;

ü  третий уровень – оплата труда рабочих, выполняющих работы по содержанию инфраструктуры на участках железных дорог со скоростным более 160 км/час и высокоскоростным движением пассажирских поездов;

ü  четвертый уровень – оплата труда рабочих локомотивных бригад.

Электромеханик и электромонтеры ремонтно-ревизионного участка относятся к первому уровню оплаты труда.

Месячная тарифная ставка рабочего первого разряда оплаты труда по первому уровню оплаты труда установлена с 1 апреля 2007 г. 4705 руб.

Доплата рабочим, занятым на тяжелых работах, работах с вредными, опасными и иными особыми условиями труда устанавливается в размере до 24% тарифной ставки (оклада).

Доплата по районному коэффициенту производится в местностях, где в соответствии с законодательством РФ установлены эти коэффициенты. Размер доплаты определен правительством РФ и составляет от 10 до 80 % заработной платы. На Западно-Сибирской железной дороге районный коэффициент составляет 30 %.

Часовая савка, доля премии и вредность для электромонтеров приведена в таблице 22.

Месячный оклад, доли премия и вредность для электромеханика приведена в таблице 23.

Таблица 22 – Часовая тарифная ставка, доля премии и вредности для электромонтёров 5-го и 3-го разрядов

Таблица 23 – Месячный оклад, доли премия и вредность для электромеханика

Расчет фонда основной заработной платы работников, участвующих в проектировании, создании стенда или опытного образца производится на основании объема трудовых затрат и существующих систем должностных окладов или тарифных ставок и определяется по формуле:

(2.3)

где – основной фонд заработной платы, р.;

 – дополнительный фонд заработной платы, р.

Основной фонд заработной платы, на установку выключателя ВАБ-49 для электромонтеров, рассчитывается по формуле, р.:

(2.4)

где – время установки выключателя, ч.;

 – часовая тарифная ставка, р/ч.;

 – премия;

 – районный коэффициент;

 – доплаты за вредность;

 – доплаты за разовые поездки.

Основной фонд заработной платы, на установку выключателя ВАБ-49 для электромонтеров, рассчитывается по формуле, р.:

(2.5)

где – должностной оклад, р.;

 – месячный фонд рабочего времени одного работника, ч.

Основной фонд заработной платы электромонтера 5 разряда:

Основной фонд заработной платы электромонтера 3 разряда:

Основной фонд заработной платы электромеханика

Дополнительная заработная плата устанавливается в процентах к основной (9-15 %). Она зависит от удельного веса отпускного времени:

(2.6)

 (2.7)

где 251 – количество рабочих дней в году при пятидневной рабочей недели;

tотп – продолжительность очередного отпуска.

Для работников ремонтно-ревизионного участка продолжительность очередного отпуска составляет 31 день.

Дополнительный фонд заработной платы электромонтера 5 разряда:

Дополнительный фонд заработной платы электромонтера 3 разряда:

Дополнительный фонд заработной платы электромеханика:

Общий фонд заработной платы на установку одного выключателя:

3      Единый социальный налог.

Отчисления на социальные нужды (единый социальный налог) составляют 26,7 % от фонда заработной платы.

Единый социальный налог определяется по формуле:

Единый социальный налог с заработной платы на установку одного выключателя:

4      Амортизация технологического оборудования. Предположим самый худший вариант – замена выключателя на самой дальней тяговой подстанции обслуживаемого участка ЭЧЭ 317 ОП 3704 км, расстояние до склада дистанции электроснабжения расположенного на станции тайга 138 км.

5      Топливо. Расход топлива автомотрисы АДМ 0,2 литра на километр.

Расходы на топливо до места и обратно составляет:

6      Прочие расходы.

Прочие расходы составляют 12,36 % от суммы затрат на материал, работу по замене выключателя, ЕСН, амортизацию и топливо, т.е. первых пяти пунктов таблицы 4

Все затраты на установку выключателей ВАБ-49 приведены в таблице 24.

Таблица 24 – Экономия эксплуатационные расходы

Годовой эффект совокупных затрат определяется по формуле, р.:

Срок окупаемости срок определяется по формуле

(2.9)

Коэффициент эффективности определяется по формуле

(2.10)

Применение цифровой защиты фидеров контактной сети постоянного тока ЦЗАФ-3,3 выгодно, так как эффективность от внедрения данной защиты составляет 2,334 и окупится менее чем за полгода.

3. Техника безопасности при производстве монтажа и настройке устройства ЦЗАФ-3,3

3.1 Характеристика возможных опасных и вредных производственных факторов при монтаже и настройки устройства ЦЗАФ-3,3

Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе производства.

Вся работа по технике безопасности должна быть направлена на создание системы организационных мероприятий и технических средств, предназначенных для предотвращения воздействия на рабочий персонал опасных и вредных производственных факторов.

Опасный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на работающий персонал в определенных условиях приводит к травме или к внезапному резкому ухудшению здоровья. К резкому ухудшению здоровья можно отнести отравление, тепловой удар, облучение.

Вредный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на работающий персонал в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может стать опасным.

При выполнении работ по монтажу и настройке устройства ЦЗАФ-3,3 возможны следующие вредные и опасные факторы:

ü  повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

ü  повышенный уровень статического электричества;

ü  повышенный уровень электромагнитных полей;

ü  недостаточная освещенность рабочей зоны вследствие неправильной установки осветительных приборов;

ü  пониженная подвижность воздуха – устройство ЦЗАФ-3,3 кВ устанавливается как в щитовой тяговой подстанции (блок управления), так и в распределительном устройстве 3,3 кВ (блок защит и автоматики), в которых производятся работы, не имеют системы вентиляции;

ü  умственное перенапряжение, монотонность труда - при производстве работ со схемами вторичной коммутации необходима повышенная внимательность и сосредоточенность.

Основным опасным фактором по количеству и степени травматизма является повышенное напряжение в электрической цепи. Перечислим ситуации, при которых может произойти поражение человека электрическим током:

ü  прикосновение неизолированного от земли человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением;

ü  приближение человека, неизолированного от земли, на опасное расстояние к токоведущим незащищенным частям электрооборудования;

ü  прикосновение неизолированного от земли человека к нетоковедущим металлическим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением из-за нарушения изоляции;

ü  прикосновение человека к двум точкам земли, находящимся под разными потенциалами (напряжение шага);

ü  действие электрической дуги;

ü  освобождение человека, находящегося под напряжением.

Тяжесть поражения человека электрическим током зависит от следующих факторов:

1)    сила тока;

2)    электрическое сопротивление цепи человека;

3)    длительность протекания тока через тело человека;

4)    род и частота тока;

5)    индивидуальные свойства организма человека;

6)    условия окружающей среды.

Таблица 25 – Допустимые значения напряжений прикосновения и токов протекающие через тело человека при нормальном режиме работы установки

Примечание:

1      Напряжения прикосновения и токи приведены при продолжительности действий не более 10 минут в сутки и установлены, исходя из реакции ощущения.

2      Напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25 °С) и влажности (относительная влажность более 75 %), должны быть уменьшены в три раза.

Принимая, что рабочее напряжение равно 3000 В, а сопротивление тела человека 1000 Ом получаем 1=3 А.

3.2 Организационные мероприятия по технике безопасности

Мероприятия, предусматриваемые техникой безопасности, включают: улучшение технических процессов, применение безопасной техники (машин, механизмов, устройств выполненных с учетом всех требований охраны труда), установку ограничительных и блокирующих устройств, применение средств индивидуальной защиты.

Мероприятия по электробезопасности делятся на организационные и технические. Организационные мероприятия - изучение правил и инструкций по технике безопасности и производственной ситуации, с проверкой знаний и систематическим контролем их исполнения. Технические мероприятия -использование необходимых средств защиты, использование в работе только исправных инструментов и приспособлений, постоянный контроль членов бригады друг за другом [12].

К организационным мероприятиям по обеспечению безопасности работы относятся:

ü  назначение лиц, ответственных за безопасное ведение работ;

ü  выдача наряда или распоряжения;

ü  выдача разрешения на подготовку рабочих мест и на допуск;

ü  подготовка рабочего места и допуск;

ü  надзор при выполнении работы;

ü  оформление перерывов в работе, перевода на другое место, окончание работы.

К работам на электроустановках могут быть допущены работники не моложе 18 лет, которые прошли медицинский осмотр, производственное обучение безопасным методам работ и имеющим удостоверение о проверке знаний по электробезопасности. Уровень требуемых знаний определяется присвоенной квалификационной группой по технике безопасности. Чем выше квалификационная группа, тем больше требований предъявляется к работнику.

Все работы в действующих электроустановках производятся по нарядам или распоряжениям. Наряд - допуск есть письменное задание на производство работы, составленное на бланке установленной формы, определяющее содержание и зону (место) работы, необходимые меры безопасности, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность проведения работы.

Все работы выполняются по нарядам, распоряжениям, который выдается не более чем за 24 часа до ее начала, срок действия наряда определяется длительностью работ, но недолжен превышать пяти календарных дней. Право выдачи наряда может быть предоставлено электротехническому персоналу предприятия с группой по электробезопасности не ниже пятой, а также имеющим стаж работы не менее 3-х лет. Лицо, выдающее наряд устанавливает необходимость и объем работы, отвечает за возможность безопасного ее выполнения, достаточность квалификации ответственного руководителя, производителя или наблюдающего, а также членов бригады. Наряд на работу заполняется в 2-х экземплярах через копирку чернилами, шариковой ручкой. Запись должна быть ясной и четкой в обоих экземплярах. Исправления и зачеркивания в наряде не допускаются. При передаче наряда по телефону (радио) лицо, выдающее наряд, заполняет 1 бланк наряда и диктует полный его текст (в форме телефонограммы) производителю работ, который заполняет бланк наряда с обратной проверкой. При этом вместо подписи лица, выдающего наряд, указывают его фамилию, подтверждаемую подпись принимающего наряд.

Если при чтении наряда у производителя работы возникают, какие-либо сомнения, он обязан немедленно потребовать разъяснения у лица, выдающего наряд.

Один экземпляр наряда должен находится у производителя работ до их полного окончания, а другой (копия) – у лица, выдающего наряд.

До выписки наряда необходимо руководителю работ дать заявку энергодиспетчеру, на выполнение указанной работы. В заявке должны быть указаны:

ü  состав бригады;

ü  зона (место) работы;

ü  категория работ и меры безопасности.

Энергодиспетчер должен согласовать с диспетчером связи о выполнении данной работы.

Работа производится в составе не менее двух человек, включая руководителя работ и членов бригады с группой по электробезопасности не менее 4-й. Лицо, выдающее наряд обязательно должен провести целевой инструктаж руководителю работ об обеспечениях предстоящей работы, порядок ее выполнения, о чем производится запись в журнале регистрации инструктажа по охране труда с росписью инструктируемого. Руководитель должен допустить бригаду к работе лишь после получения разрешения на работу от энергодиспетчера.

Перед допуском к работе по наряду или распоряжению руководитель обязан на месте работы произвести инструктаж членов бригады, в котором должен указать:

ü  условия производства работ (категорию, технологию);

ü  точные границы зон и мест работы членов бригады;

ü  места наложения заземления;

ü  порядок перемещения в зоне работы;

ü  места, на которых запрещается работа.

После проведения инструктажа все члены бригады должны расписаться в специальной графе наряда.

Во всех случаях работы допуск осуществляет руководитель работ после того как он лично непосредственно на месте работы убедится в правильности всех мероприятий, обеспечивающих безопасного выполнения работ. Надзор за работающими должен осуществлять руководитель работ. Лица, ведущие надзор, обязаны непрерывно контролировать выполнение работ исполнителями, следить за соблюдением требований техники безопасности. Если руководителю работ необходимо на короткое время отлучиться с места работы, то бригада должна прекратить работу, собраться в одном месте и возобновить работу лишь после возвращения руководителя. По окончании работ руководитель обязан: дать команду прекратить работу, убрать инструмент и приспособления, убедиться в полной готовности ремонтируемых устройств, снять ограждения с места работ, дать уведомление об окончании работ.

После полного окончания работ руководитель закрывает наряд и передает его лицу, выдавшему наряд, или руководителю дистанции, которые обязаны проверить правильность заполнения наряда.

3.3 Технические мероприятия по обеспечению безопасности

Техническими мероприятиями, обеспечивающими безопасность работающих со снятием напряжения и заземлением, являются:

ü  проведение необходимых отключений и принятие мер, препятствующих ошибочному или самопроизвольному включению коммутационной аппаратуры;

ü  вывешивание запрещающих плакатов на приводах ручного и на ключах и дистанционного управления коммутационной аппаратурой;

ü  проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

ü  установка заземлений (установлены переносные заземления);

ü  ограждение при необходимости рабочего места или оставшихся под напряжением токоведущих частей и вывешивание на ограждения плакатов безопасности.

Проведение необходимых отключения и принятие мер, препятствующих ошибочному или самопроизвольному включению коммутационной аппаратуры

На месте производства работ со снятием напряжения должны быть отключены:

ü  токоведущие части, на которых будет производиться работа;

ü  неогражденные токоведущие части, к которым возможно приближение людей, используемых ими ремонтной оснастки и инструмента.

Отключают оборудование, подлежащее ремонту, и те токоведущие части, к которым при работе можно случайно прикоснуться на опасное состояние при напряжении 3,3 кВ оно составляет 0,6 метра.

Отключенный участок отделяют со всех сторон от токоведущих частей, от которых может быть подано напряжение. Разрыв должен быть видимым с каждой стороны.

Приводы разъединителей механически запирают навесным или блокировочным замком. При дистанционном управлении снимают предохранители обоих полюсов в силовой цепи привода.

Вывешивание запрещающих плакатов на приводах ручного и на ключах и дистанционного управления коммутационной аппаратурой

На ключах управления и приводах, на предохранителях, при помощи которых может быть подано напряжения к месту работы, вывешивают плакаты «Не включать - работают люди».

Проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током

Отсутствие напряжения проверяют указателем напряжения. Перед пользованием исправность указателя обязательно проверяют, приближая его щуп к заведомо находящимся под напряжением токоведущим частям на расстояние, достаточное для появления свечения лампы. Если лампа начинает светиться, то указатель исправен.

В электроустановках выпрямленного тока 3,3 кВ отсутствие напряжения проверяется прослеживанием схемы в натуре.

В случае, если дверь ячейки сблокирована с заземляющим ножом, то после включения ЗН проверку отсутствия напряжения производить не требуется.

Установка заземления (установка переносных заземлений)

После того как проверено отсутствие напряжения, отключенные токоведущие части заземляют с помощью переносного заземления. При этом вначале один конец переносного заземления присоединяют к магистрали заземления, а другие концы, с помощью изолирующей штанги и в диэлектрических перчатках, на отключенные токоведущие части.

Накладывают заземление со всех сторон, откуда может быть подано напряжение так, чтобы отключенный для работы участок или оборудование находилось между ними. Этим обеспечивается наиболее надежная защита работающих от случайного появления напряжения.

Переносные заземления устанавливаются и снимаются в диэлектрических перчатках с применением штанги из изолирующего материала.

На токоведущих частях места наложения заземления выделяют двумя черными полосами, промежуток между которыми зачищают до металла.

Заземляющие проводники изготовляют из гибкого медного провода сечением 50 мм, соединение их путем скрутки или заземление случайными проводниками не допускается.

Снимают заземление в обратном порядке, т.е. сначала с токоведущих частей, а затем с магистрали заземления.

В РУ - 3,3 кВ независимо от включения стационарных заземляющих ножей необходимо устанавливать переносное заземление непосредственно на месте работ. При выполнении работ на ЭЧЭ с отключением РУ - 3,3 кВ каждый фидер контактной сети должен быть заземлен отдельным переносным заземлением. Использование при этом трехфазных заземлений не допускается.

Ограждение рабочего места или оставшихся под напряжением токоведущих частей и вывешивание на ограждения плакатов безопасности

Неотключенные токоведущие части, доступные для случайного прикосновения, должны быть на время работы ограждены. Для временного ограждения применяют щиты (ширмы), экраны и т.п., изготовленные из дерева или других изоляционных материалов. На ограждении должен быть укреплен плакат «Стой. Напряжение».

После включения заземляющих ножей и установки переносных заземлений и вывешивания на приводах разъединителей и выключателей нагрузки переносных плакатов «Заземлено» в закрытых электроустановках на сетчатых или сплошных ограждениях ячеек, соседних с местом работы и расположенных напротив, должны быть вывешены плакаты «Стой. Напряжение».

Соседние ячейки и ячейки, расположенные напротив места работы, не имеющие указанных ограждений, а также проходы, куда персоналу нельзя входить, должны быть ограждены переносными щитами (ширмами), канатами с такими же плакатами на них. Переносные щиты устанавливают с таким расчетом, чтобы они не препятствовали выходу персонала из помещения в случае возникновения опасности.

На всех подготовленных рабочих местах после наложения заземления и ограждения рабочего места должен быть вывешен плакат «Работать здесь». Вдоль пути от входа в электроустановку до места ремонтных работ устанавливают временные ограждения или переносные щиты.

На временных ограждениях участка ремонтных работ и на постоянных ограждениях соседних ячеек вывешивают плакат: «Стой - высокое напряжение». Плакат «Работать здесь» помещают там, где будут вестись работы.

3.4 Оценка эффективности технических средств защиты, обеспечивающих безопасность работ

Персонал, обслуживающий электроустановку, должен быть снабжен всеми необходимыми средствами защиты, обеспечивающими безопасность его работы.

Изолирующие электрозащитные средства подразделяются на две категории: основные и дополнительные средства защиты.

К основным средствам защиты для электроустановок напряжением до 1000 В относятся: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, ручной изолирующий инструмент.

К дополнительным средствам защиты для электроустановок напряжением до 1000 В относятся: диэлектрические галоши, диэлектрические ковры и изолирующие подставки, изолирующие колпаки, покрытия и накладки, приставные лестницы, стремянки изолирующие стеклопластиковые.

Использование этих средств защиты в различных сочетаниях позволяет обеспечить защиту людей от прикосновения к токоведущим частям, от опасности перехода на нетоковедущие части, от шаговых напряжений, от опасности перехода высокого напряжения на сторону низкого.

При выполнении работ по ремонту устройств релейной защиты применяются следующие средства коллективной защиты: защитное отключение, блокировка от самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры, защитное ограждение, предупредительная сигнализация, защитное заземление, знаки безопасности.

Заключение

В дипломном проекте произведен расчет токов на шинах тяговых подстанциях в нормальном режиме и при коротком замыкании для участка Болотная – Мариинск Тайгинской дистанции электроснабжения Западно-Сибирской железной дороги, электрифицированного на постоянном токе. Произведены тяговые расчеты в программе Кортэс. Выбраны уставки цифровых защит для каждого фидера тяговых подстанций и постов секционирования, находящихся в пределах заданного участка. Описаны характеристики устройства ЦЗАФ-3,3кВ.

В специальной части дипломного проекта произведены расчеты уставок цифровых защит для фидеров контактной сети. Произведена проверка уставок цифровых защит на ложное срабатывание.

В экономической части произведен расчет Технико – экономическое обоснование использования цифровой защиты фидеров контактной сети постоянного тока ЦЗАФ-3,3 кВ в границах Тайгинской дистанции электроснабжения.

В разделе «Охрана труда и техники безопасности» рассмотрены технические мероприятия по технике безопасности при производстве монтажа и настройке устройства ЦЗАФ-3,3 кВ.

Библиографический список

1     Руководящее указание по релейной защите системы тягового электроснабжения

2     Фигурнов Е.П. Релейная защита. Учебник для вузов ж.-д. трансп. – М.: Желдориздат, 2002. 720 с.

3     Инструкция по организации обращения грузовых поездов повышенного веса и длины на железных дорогах Российской Федерации. М.: Трансинфо, 2001.32 с.

4     Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. – М.: Транспорт, 1982. 528 с.

5     Справочник по электроснабжению железных дорог / Под ред. К.Г. Марквардта. – М.: Транспорт, 1980. Т-1.

6     Почаевец В.С. Электрические подстанции: Учеб. для техникумов и колледжей ж.-д. трансп. – М.:Желдориздат, 2001. – 512 с.

7     Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. М., 1989. 608 с.

8     Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. М.: Министерство путей сообщения , 1997. 78 с.

9     Тимофеев Д.В. Режимы в электрических системах с тяговыми нагрузками. Изд. 2-е, перераб. и доп., М: Энергий, 1972 г., 296 с.

10   Совершенствование методов расчета и конструкций устройств системы энергоснабжения железных дорог. Тр. ВНИИ транспортного строительства. Вып. 105. Под. ред. д.т.н. В.П. Шурыгина, Москва, 1977 г.

11   Инструкция по технике безопасности при эксплуатации тяговых подстанций, пунктов электропитания и секционирования электрифицированных железных дорог, утвержденная МПС РФ 17.10.96 г. ЦЭ-402

12   СТП ОмГУПС–1.2–02. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления текстовых документов. Омск, 2002. 29 с.

13   СТП ОмГУПС–1.1–02. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Основные положения. Омск, 2002. 13 с.