БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Основным поражающим фактором на электростанции являются: действие электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля. Поэтому необходима система организационных технических мероприятий и средств, обеспечивающих персонал от опасного действия вышеперечисленных факторов.

К основным мерам по обеспечению безопасности относятся: обеспечение пожарной безопасности, защитное заземление, защитное зануление, быстродействующие защитные отключения, применение малых напряжений, применение различных видов изоляции, применение индивидуальных и коллективных средств защиты. Соблюдение плавил техники безопасности, противопожарной безопасности является одним из важнейших условий безопасности людей при работе в электроустановках. Одним из способов обеспечения безопасности человека вблизи электроустановок или внутри нее, является искусственное заземление.
Расчет заземляющего устройства
Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под ним при повреждении изоляции, должны быть надёжно соединены с землёй. Такое заземление называют защитным. Заземление обязательно во всех установках переменного тока при напряжении 380 В и выше.

Заземляющее устройство состоит из естественных и искусственных заземлителей. К естественным заземлителям относятся металлические предметы, соединённые с землёй, искусственный заземлитель представляет собой металлический контур, состоящий из горизонтальных и вертикальных металлических полос и стержней. Размещение искусственного заземлителя производится таким образом, чтобы достичь равномерного распределения электрического потенциала на площади занимаемой электрооборудованием.
Заземляющее устройство для ветроустановки представляет собой замкнутое кольцо из медной проволоки сечением 50 мм² и укладывается на расстоянии один метр от фундамента сваи, на глубине один метр от поверхности. Проволочное кольцо оснащается как минимум двумя вертикальными электродами из меди сечением 8 х 50 мм и длиной шесть метров (электродами глубокого погружения). От проволочного кольца проводятся два медных кабеля сечением 50 мм² к нижнему поясу внутри башни и один медный кабель сечением 50 мм² и система управления. Вид заземляющего устройства для ВЭУ приведен на рисунке 10.1

Уровень грунта




К системе управления





К нижнему поясу внутри башни


1 м



6 м


Рисунок – Заземляющее устройство для ВЭУ

Заземляющее устройство для трансформаторной подстанции (ТП) 0,69/15 кВ состоит из горизонтальных полос сечением 6 х 40 мм, уложенным на глубине 50 сантиметров и вертикальных электродов сечением 6 х 75 мм и длиной 5 м присоединённым к горизонтальным полосам.

Внешний вид заземляющего устройства для трансформаторной подстанции 0,69/15 кВ приведен на рисунке


8 м





8 м





5 м




Рисунок – Заземляющее устройство для трансформаторной подстанции

Так как заземляющее устройство служит для заземления электроустановки с наличием напряжения 0,4 кВ, то оно должно удовлетворять следующим нормативам:

для ВЭУ

φ_з ≤ 250 В, ( )

где φ_з – потенциал заземлителя, В.

R_з ≤ 10 Ом, ( )

для ТП

φ_з ≤ 125 В, ( )

R_з ≤ 5 Ом, ( )

Потенциал заземлителя рассчитывается по следующей формуле

φ_з = I_з  R_з, ( )

где I_з – ток в заземлителе, А;

R_з – сопротивление заземляющего устройства, Ом.

1

h


h1

l1



2


l

l2





Рисунок – Схема, поясняющая размеры заземлителя



Сопротивление заземляющего устройства рассчитывается по формуле:

, ( )

где ρ₂ - удельное сопротивление нижнего слоя грунта, Ом · м;

А – площадь заземляющего устройства, м²;

ρ₁ – удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом · м;

g – коэффициент, рассчитываемый по формуле ( );

l – общая длина горизонтальных заземлителей, м;

N – количество вертикальных заземлителей;

l_е – значение длины, рассчитываемое по формуле ( ), м.

Земля под строительство под строительство ветроэлектростанции, приведенная к двухуровневой системе, показана на рисунке , имеет значение удельных сопротивлений ρ₁ = 400 Ом м, ρ₂ = 50 Ом м.
Коэффициент g определяется по формуле:

, ( )

где h₁ = 2 м – высота верхнего слоя земли, м;

А – площадь заземляющего устройства, м²;

N – количество вертикальных заземлителей;

l_е – длина, рассчитанная по формуле ( ).

Длина l_е рассчитывается по формуле

, ( )

где l₁ – расстояние от горизонтального заземлителя до нижнего слоя грунта, м;

l₂ – расстояние от поверхности нижнего слоя грунта до конца вертиканого заземлителя, м.

Длины l₁ и l₂ можно определить по рисунку . Рассчитаем суммарную длину горизонтальных заземлителей, пользуясь рисунками

для ВЭУ

l = 2 ∙ π ∙ R = 2 ∙ π ∙ 3,5 = 22 м, ( )

для ТП

l = n ∙ a = 4 ∙ 8 = 32 м. ( )

Рассчитаем площадь заземляющего устройства

для ВЭУ

, ( )

для ТП

А = a ∙ b = 8 ∙ 8 = 64 м². ( )

Количество вертикальных заземлителей: для ВЭУ N = 2, для ТП N = 8.

Рассчитаем длину l_е по формуле ( )

для ВЭУ

м,

для ТП

м.

Рассчитаем коэффициент g по формуле ( )

для ВЭУ



для ТП



Рассчитаем сопротивление заземляющего устройства по формуле ( )

для ВЭУ

Ом,

для ТП

Ом.

Ток в заземлителе рассчитываем следующим образом:

для ВЭУ

А , ( )

для ТП

А . ( )

Рассчитаем потенциал заземлителя по формуле ( )

д
ля ВЭУ

φ_з = 1,518 ∙ 7,76 = 11,78 В,
для ТП

φ_з = 1,05 ∙ 5,63 = 5,91 В.

Сравним потенциал и сопротивление заземлителя, полученные в результате расчета с нормированными значениями.

для ВЭУ

R_з = 7,76 Ом  R_{з. доп} = 10 Ом,

_з = 11,78 В  _{з доп} = 250 В.

для ТП

R_з = 4,36 Ом  R_{з. доп} = 5 Ом,

_з = 5,91В  _{з доп} = 125 В.


Расчет грозозащиты
Высота ВЭУ составляет h0=31,5 м. Вероятность прорыва Р=0,005. Произведем расчет молниезащиты с учетом этих данных.

Для заданной вероятности прорыва расчёт грозозащиты проводится по следующим формулам:

( )

( )

Необходимое и достаточное условие защиты заключается в выполнении условия:

( )

где w=2 м – ширина гондолы в наивысшей точке.

Рассчитаем высоту грозозащиты по формуле ( ):



Для заданного h_x=30,5 м по формуле ( ) найдём r_x:



Условие ( ) выполняется, следовательно установка полностью защищена.



Зона защиты молниеотводов приведена на рисунке














wh







h0

h




h_x




r_x





Рисунок – Зона защиты молниеотводов




Организационно
-технические мероприятия при работе в электроустановках.
Действующими электроустановками считаются такие, которые находятся под напряжением или на которые напряжение может быть подано в любой момент выключателями, рубильниками, магнитными пускателями и автоматическими выключателями.

Ответственность за несчастный случай – поражение электрическим током несут лица обслуживающего персонала и административно-технического персонала, как непосредственно нарушившие правила, так и те, кто не обеспечил организационных и технических мероприятий, которые исключают возможность несчастных случаев.

При эксплуатации электроустановок в них осуществляются оперативные и другие работы (ремонт).

Оперативное обслуживание заключается в:

• 
  выполнении операций по включению и отключению линий;
  
• 
  постоянном наблюдении за режимом работы и состоянием всего электрооборудования;
  
• 
  периодическом осмотре оборудования, которое не находится вблизи от постоянного рабочего места дежурного электротехнического персонала (оперативного персонала);
  
• 
  подготовке рабочего места для ремонтных бригад, и их допуске к работе;
  
• 
  надзоре за соблюдением правил безопасности и восстановления схемы работы электроустановки после окончания ремонта;
  
• 
  выполнении, по мере надобности, небольших внеплановых работ по уходу за электроустановками.
  

Оперативно-ремонтным персоналом называется ремонтный персонал, которому после специального обучения разрешается выполнять оперативные переключения в установках, не имеющих постоянного дежурства оперативного персонала, при подготовке рабочего места для ремонта.

Все другие работы, кроме оперативной, в организационном отношении выполняют тремя путями:

• 
  по наряду допуску;
  
• 
  устному распоряжению вышестоящего электротехнического персонала;
  
• 
  без распоряжений – в порядке текущей эксплуатации.
  

В отношении мер безопасности в электроустановках подразделяются на три категории:

• 
  со снятием напряжения;
  
• 
  без снятия напряжения – на токоведущих частях и вблизи них;
  
• 
  без снятия напряжения – вдали от токоведущих частей.
  

К работам, выполняемым со снятием напряжения, относятся работы в оборудовании, в котором со всех токоведущих частей снято напряжение и заперт вход в помещение, где расположены другие элементы или части данной электроустановки, оставшиеся под напряжением.

Технические мероприятия электробезопасности выполняют в указанной ниже последовательности, когда работы должны проводиться со снятием напряжения, до их начала:

• 
  отключают от источника напряжения нужные для разряда токоведущие части и принимают меры, препятствующие ошибочному или самопроизвольному включению выключателей или других коммутирующих элементов, через которые напряжение могло бы попасть на эти токоведущие части;
  
• 
  на приводах ручного и ключах дистанционного управления коммутирующими аппаратами вывешивают плакаты безопасности, запрещающие включение;
  
• 
  проверяется отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены по время работ;
  
• 
  включают заземляющие ножи разъединителей шин, которые должны быть заземлены во время работ;
  
• 
  ограждают при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением части, если работа производится вблизи таких частей, и вывешивают предупреждающие плакаты на этих ограждениях («Стой напряжение») и предписывающие на рабочем месте («Работать здесь»).
  

При оперативном обслуживании все работы выполняются двумя лицами, а при единоличном обслуживании допускается делать это и одному.

При оперативном обслуживании все работы выполняются двумя лицами, а при единоличном обслуживании допускается делать это и одному.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работы в электроустановке, в основном следующие:

• 
  письменное оформление завода на работы нарядом – допуском или записью в оперативном журнале устного распоряжения, которую делает отдающий или получивший расписание до его выполнения, или письменным перечнем работ, которые ответственный разрешает выполнять в порядке текущей эксплуатации;
  
• 
  определенные процедуры допуска ремонтного персонала к работе;
  
• 
  надзор во время работы за соблюдением правил безопасности персоналом;
  
• 
  письменное оформление окончания работы;
  
• 
  переводов работающих на другое рабочее место.
  

Осмотр турбины

При осмотре турбины следует придерживаться следующих правил и процедур:

• 
  при осмотре турбины должно присутствовать не менее двух человек;
  
• 
  полное флюгерование лопастей достигается нажатием кнопки «ПАУЗА»; если лопасти неподвижны или медленно вращаются, при нажатии кнопки «АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ» турбина останавливается;
  
• 
  прерыватель генератора на пульте должен быть отключён и зафиксирован на предохранитель;
  
• 
  после можно приступить к осмотру турбины, предварительно надев специальную обувь, страховой ремень с короткой лямкой и страховочным устройством, а также каску;
  
• 
  перед подъёмом необходимо убедится что вблизи турбины нет посторонних;
  
• 
  если вы имеете при себе инструменты, все они должны находится в сумке, пристёгнутой к страховочному ремню;
  
• 
  при подъёме обязательно должно быть закреплено страховочное устройство или трос;
  
• 
  при работе в гондоле обязательно использование как минимум одного страховочного троса;
  
• 
  перед выходом на носовой конус или началом работы с вращающимися деталями дисковые тормоза обязательно должны быть заклинены страховочным болтом;
  
• 
  если вы работаете в лопасной секции с лопастями, дисковые тормоза обязательно должны быть заклинены страховочным болтом, траверса обязательно должна быть зафиксирована с помощью запирающих болтов, или турбина обязательно должна находится в режиме «АВАРИЙНОГО ОСТАНОВА»;
  
• 
  после осмотра, смазки, и. т. п. необходимо закрыть верхние люки;
  
• 
  перед началом спуска убедитесь что вы не забыли в гондоле инструмент;
  
• 
  особые меры предосторожности необходимо принимать при подъёме на решётчатую опору в сырую погоду или при обледенении.
  

Оборудование, обеспечивающее безопасность работы:

• 
  каска;
  
• 
  ремень безопасности с двумя лямками;
  
• 
  страховочные тросы: короткий и длинный;
  
• 
  страховочное устройство, предохраняющее от падения;
  
• 
  о
  бувь с резиновой подошвой.
  

Меры безопасности, предусмотренные на ВЭС


Подключенная к сети ВЭУ содержит потенциальную вероятность возникновения опасных ситуаций при несоблюдении некоторых основных правил безопасности или пренебрежении осторожностью при техобслуживании.

При нахождении вблизи ВЭУ необходимо выполнять следующие условия:

• 
  избегать длительного пребывания на расстоянии менее 40 метров от ВЭУ;
  
• 
  в случае обледенения башни ил лопастей движение вблизи ВЭУ или под ротором может представлять опасность;
  
• 
  при пребывании у работающей ВЭУ следует по возможности избегать нахождения непосредственно под роторной платформой;
  
• 
  если турбина запускается при покрытых льдом лопастях, оператор должен убедится, что вблизи турбины нет людей, так как существует опасность падения кусков льда при запуске;
  
• 
  дверь, ведущая на ВЭУ, должна быть всегда заперта во избежание прохода посторонних на установку и вмешательства в систему управления.
  

При пребывании внутри необходимо соблюдать следующие условия:

• 
  ношение каски и подходящей обуви для подъема наверх обязательно;
  
• 
  перед началом осмотра или проведения каких-либо работ на ветроустановке дистанционное управление должно быть отключено, а автоматика переведена в режим обслуживания;
  
• 
  при подъеме использовать страховочный трос;
  
• 
  при работе на открытой ступице следует надевать страховочный трос;
  
• 
  запрещается нахождение под лестницей, если кто-либо поднимается по ней или ведет работы, стоя на ней;
  

Перед началом осмотра или проведения работ на силовой части автоматической системы управления необходимо отключить от сети главный рубильник.

Правила поведения при пожаре следующие:

• 
  в случае возникновения любого возгорания внутри ВЭУ или вблизи нее, следует незамедлительно отключить рубильник на самой установке или главный рубильник у ТП. Если это сделать невозможно, следует позвонить на местную подстанцию и попросить дежурного диспетчера отключить подачу электроэнергии на ВЭУ;
  
• 
  если пожар произошёл в связи с утечкой тока, категорически запрещается приближаться к ветроустановке;
  
• 
  если пожар возник на неработающей турбине, его следует погасить, ни в коем случае не применяя для этого воду;
  
• 
  на ВЭУ установлены два порошковых огнетушителя – один шестикилограммовый огнетушитель на задней перегородке кабины и один двухкилограммовый у блока автоматического управления в основании.
  

При неуправляемой работе ВЭУ или пожаре следует эвакуировать весь персонал и людей в радиусе 200 метров и принять меры по оцеплению этого района.

В грозовую погоду с риском удара молнии следует эвакуировать весь персонал ВЭС. Когда гроза пройдет, необходимо подождать минимум один час, прежде чем возвращаться на установку. Нельзя приближаться к ВЭУ, если после грозы с мокрых от дождя лопастей все еще раздается потрескивание или искрение.

В случае возникновения аварийной ситуации в кабине и невозможности эвакуировать персонал через башню, следует воспользоваться спусковым оборудованием, расположенным в ящике на задней перегородке кабины. Эвакуация тогда может быть произведена через аварийных выход в полу задней части гондолы.

На ВЭС предусмотрено дистанционное управление через спутник с диспетчерского пункта.

В ТП предусмотрены огнетушители. Здесь необходимо иметь ручные углекислотные огнетушители типа ОУ – 5 или ОУ – 7.