4.2 Характеристика возможных опасных и вредных производственных факторов при ревизии трансформатора собственных нужд

Формулировки охраны труда и производственных факторов приводятся в действующем Трудовом Кодексе РФ :

Охрана труда – система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

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 ревизии трансформатора собственных нужд возможны следующие вредные и опасные факторы :

1) Наличие напряжения является основным опасным фактором при эксплуатации силовых трансформаторов, так как существует опасность включения человека в электрическую цепь и поражения током.

Поражение человека электрическим током возможно в следующих случаях:

– прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям под напряжением без изоляции или с повреждённой изоляцией;

– прикосновение к корпусу силового трансформатора, который оказался под напряжением вследствие нарушения изоляции;

– попадание под шаговое напряжение при нахождении в зоне растекания тока замыкания на землю.

Рассматриваемый опасный фактор оценивается током, протекающим через человека.

Тяжесть поражения человека электрическим током зависит от следующих факторов:

– сила тока;

– электрическое сопротивление цепи человека;

– длительность протекания тока через тело человека;

– род и частота тока;

– индивидуальные свойства организма человека;

– условия окружающей среды.

1) Повышенный уровень статического электричества;

2) Повышенный уровень электромагнитных полей;

3) Движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; разрушающиеся конструкции.

Энергодиспетчер должен согласовать с диспетчером связи о выполнении данной работы.

Работа по ревизии трансформатора собственных нужд 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 руководитель обязан на месте работы произвести инструктаж членов бригады, в котором должен указать:

– условия производства работ (категорию, технологию);

– точные границы зон и мест работы членов бригады;

– места наложения заземления;

– порядок перемещения в зоне работы;

– 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.

4.3 Организационные мероприятия по технике безопасности

К организационным мероприятиям по обеспечению безопасности работы при ревизии трансформатора собственных нужд относятся:

– назначение лиц, ответственных за безопасное ведение работ;

– выдача наряда;

– выдача разрешения на подготовку рабочих мест и на допуск;

– подготовка рабочего места и допуск;

– надзор при выполнении работы;

– 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, связанные с ревизией трансформатора собственных нужд производятся по нарядам, со снятием напряжения которые выдаются не более чем за 24 часа до ее начала, срок действия наряда определяется длительностью работ, но не должен превышать пяти календарных дней. Наряд-допуск – 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.

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.

Один экземпляр наряда должен находиться 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:

– состав бригады;

– зона (место) работы;

– категория работ и меры безопасности.

Энергодиспетчер должен согласовать с диспетчером связи о выполнении данной работы.

Работа по ревизии трансформатора собственных нужд 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 руководитель обязан на месте работы произвести инструктаж членов бригады, в котором должен указать:

– условия производства работ (категорию, технологию);

– точные границы зон и мест работы членов бригады;

– места наложения заземления;

– порядок перемещения в зоне работы;

– 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.

4.4 Технические мероприятия по обеспечению безопасности при ревизии трансформатора собственных нужд

Перечень технических мероприятий при ревизии трансформатора собственных нужд:

1) работа при поднятой крышке трансформатора во время ревизии обмоток или переключателя ступеней напряжения разрешается только при условии, если между крышкой и баком трансформатора установлены предохранительные прокладки, надежно удерживающие выемную часть трансформатора;

2) работать внутри бака разрешается только в том случае, если из бака полностью удалены масляные пары, выемная часть не висит над баком и внутри бака применены переносные лампы на напряжение не выше 12 В. Запрещается использовать для промывки бака и арматуры трансформатора бензин или другие легковоспламеняющиеся вещества. Удалять остатки масла из баков и очищать их внутреннюю поверхность разрешается только при вынутой и отведенной в сторону выемной части. Зажигать огонь и курить в баке трансформатора запрещено;

3) проезды к помещению или месту, где производится сушка, должны обеспечивать беспрепятственный проезд пожарной автомашины в случае возникновения пожара;

4) помещение, в котором производится сушка трансформатора и трансформаторного масла, должно быть обеспечено вентиляцией, телефоном, водоснабжением и противопожарными средствами;

5) в помещениях, предназначенных для сушки, запрещается находиться посторонним лицам, разводить открытый огонь или курить, хранить бочки с трансформаторным маслом или другими горючими материалами, применять войлок, древесные стружки или паклю для теплоизоляции трубопроводов, емкостей и кожухов;

6) до начала сушки трансформаторов электрическим током корпуса, трубопроводы и баки трансформаторов должны быть заземлены. При сушке силовых трансформаторов необходимо место работы оградить. Во всех опасных местах необходимо вывесить знаки безопасности. Все электровоздуходувки и другие нагревательные приборы, и аппараты должны иметь приспособление, не пропускающее искры;

7) при сварочных работах должны соблюдаться следующие условия:

– сварщик должен пройти специальный инструктаж по пожарной безопасности;

– при сварке обязательно должны применяться экраны;

– к сварке маслонаполненной аппаратуры могут допускаться сварщики высокой квалификации, прошедшие специальную подготовку и имеющие опыт данной работы;

8) производить сварочные работы в помещении, в котором работает маслоочистительная аппаратура, запрещено;

9) установка маслоочистительной аппаратуры на монтажной площадке должна позволять обслуживающему персоналу свободный подход к аппаратуре со всех сторон. Расстояние между стенами и оборудованием до аппаратуры должно быть не менее 0,75 м с трех сторон, а со стороны управления — не менее 1,5 м;

10) запрещается устранять какие-либо дефекты в маслоочистительной аппаратуре во время ее работы;

11) установку и крепление радиаторов, расширительного бака, выводов в фарфоровых маслонаполненных изоляторах и других деталей трансформатора разрешается производить только с помощью грузоподъемных механизмов;

12) перед тем как производить измерение сопротивления изоляции обмоток, необходимо отключить питание намагничивающей и рабочих обмоток;

13) совмещать монтажные работы на трансформаторе с работами по его испытаниям категорически запрещается.

4.5 Оценка эффективности технических средств защиты, обеспечивающих безопасность работ в электроустановках напряжением выше 1000 В

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

Трансформаторы собственных нужд относятся к категории электроустановок напряжением выше 1000 В.

Изолирующие электрозащитные средства подразделяются на две категории :

– основные средства защиты;

– дополнительные средства защиты.

К основным средствам защиты для электроустановок напряжением выше 1000 В относятся :

– изолирующие и измерительные штанги;

– токоизмерительные клещи;

– указатели напряжения.

К дополнительным средствам защиты в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся:

– диэлектрические перчатки;

– боты;

– коврики;

– изолирующие подставки на фарфоровых изоляторах.

Использование этих средств защиты в различных сочетаниях позволяет обеспечить защиту людей от прикосновения к токоведущим частям.

5 Экологическая часть

Анализ опасности поражения электрическим током сводится к определению значений тока, протекающего через тело человека в различных условиях.

Опасность поражения зависит от ряда факторов:

1. Напряжение сети.

2. Путь тока в теле человека.

3. Схемы самой сети.

4. Режима работы ее нейтрали.

5. Степени изоляции токоведущих частей от земли.

6. Емкости токоведущих частей относительно земли.

Электрический ток, проходящий через тело человека, оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействие. Нормирование осуществляется по ГОСТ-12.03.82, защита обеспечивается выполнением ряда организационных и технических мероприятий. Эти мероприятия обеспечивают электробезопасность персонала при обслуживании электроустановок, предотвращает ошибочные действия персонала при эксплуатации электрооборудования. Работники ТП подвергаются ежегодной проверке знаний ПТЭ и ПТБ, с ними проводятся занятия по тех.учебе и противоаварийные тренировки.

Электрическое поле частотой 50 Гц и напряженностью до 5 кВ/м не оказывает на организм человека вредного воздействия, поэтому время пребывания персонала в нем не нормируется. При напряженности более 5 кВ/м время пребывания регламентируется ГОСТ-112.1.002-84. В электрическом поле постоянного тока напряженностью менее 20 кВ/м время пребывания не ограничено при применении средств защиты. При напряжении выше 25 кВ/м максимальное время в электроуствновках не должно превышать 3 часа. Защиту обеспечивают рациональной организацией труда и применением защитных экранов.

Создание нормального микроклимата на рабочем месте обуславливает производительность и качество выполняемой работы. Микроклимат внутри помещения нормируется. Температура окружающего воздуха может колебаться от + 18° до + 23° при относительной его влажности 65%, скорость движения воздуха не более 0,3 м/сек. Для нормализации микроклимата на ТП устанавливается общеобменная и местная вентиляция, а также электрическое отопление для поддержания температурного режима.

Открытая часть и помещения ТП должны быть хорошо освещены. Для освещения открытой части проектируются прожекторные мачты, число которых, а также мощность источников света, принимаются согласно расчетов. Освещение рабочих мест внутри помещения должны соответствовать требованиям ПУЭ.

В зависимости от категории работ освещенность рабочего места должна находиться в пределах 200-700 лк. На подстанциях кроме естественного освещения предусмотрено и искусственное, которое подразделяется на:

- рабочее (необходимое для осуществления производственного процесса):

- в проходах - 75 лк;

- помещении щитовой - 200-500 лк.

- аварийное (для продолжения работы при отключении рабочего освещения):

- в проходах и на открытой части - 1 лк;

- в помещении щитовой - 2 лк.

- эвакуационное (для эвакуации людей в случае аварии и отключении освещения из помещения):

- в проходах и открытой части - 1 лк;

- в помещениях - 0,5 лк.

Основным источником шума на ТП являются вентиляционные установки помещения, преобразовательных агрегатов и аккумуляторной батареи. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах является уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 31,5, 63. 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Для помещений управления и постоянных рабочих мест допустимый уровень звукового давления по ГОСТ-12.1.003-83 составляет 60-85 дБА. Защита от шума в помещениях осуществляется применением специальных звукопоглощающих материалов, рациональным размещением рабочих мест и мест отдыха.

Химическое воздействие на организм человека оказывают вредные вещества, выделяющиеся при нагреве изоляционных и лакокрасочных материалов.

Содержание этих веществ в воздухе без превышения ПДК обуславливается работой электроустановок в нормальном режиме. В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи в воздух рабочей зоны выделяются вредные вещества (водород, пары серной кислоты, прочие примеси). Водород выделяется как в чистом виде, гак и в виде ядовитых соединений. Его опасность заключается в снижении концентрации кислорода и воздухе. Допустимые концентрации:

- водорода в помещении - 0,7%;

- мышьяковистый водород (AsH₃);

- пары серной кислоты (H₂SO₄) - 1 мг/м.

К психологическим факторам относятся нервно-психические нагрузки, связанные с важностью принимаемых решений, факторы, связанные с неправильной организацией труда. Для снижения их воздействия необходимо проводить обучение персонала, правильно организовывать труд и рабочее место, наличие регламентированных перерывов в работе и комнат отдыха.

Биологические факторы представляют собой микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибки), появляющиеся из-за нарушения правил личной гигиены, санитарного состояния помещения, неисправности сантехнических коммуникаций.

6 Расчёт

6.1 Расчет срока окупаемости проекта модернизации низковольтного оборудования тяговой подстанции

Срок окупаемости инвестиций служит для определения степени рисков реализации проекта и выгоды инвестиций . Различают простой и динамический сроки окупаемости. Простой срок окупаемости проекта - это период времени, по окончании которого чистый объем поступлений (доходов) перекрывает объем инвестиций (расходов) в проект. Его можно рассчитать по формуле :

6.1.1

где РР – срок окупаемости инвестиций (лет);

К₀ – первоначальные инвестиции;

CF_се – среднегодовые денежные поступления от реализации инвестиционного проекта. Показатель простой окупаемости инвестиций завоевал широкое признание благодаря своей простоте и легкости расчета даже теми специалистами, которые не обладают финансовой подготовкой.

Пользуясь показателем простой окупаемости, надо всегда помнить, что он хорошо работает только при справедливости следующих допущений:

1) все сопоставляемые с его помощью инвестиционные проекты имеют одинаковый экономический срок жизни;

2) все проекты предполагают разовое вложение первоначальных инвестиций;

3) после завершения вложения средств инвестор начинает получать примерно одинаковые ежегодные денежные поступления на протяжении всего периода экономической жизни инвестиционных проектов.

Метод расчета простого срока окупаемости обладает очень серьезными недостатками, так как игнорирует три важных обстоятельства:

1) различие ценности денег во времени;

2) существование денежных поступлений и после окончания срока окупаемости;

3) разные по величине денежные поступления от хозяйственной деятельности по годам реализации инвестиционного проекта.

Именно поэтому расчет срока окупаемости не рекомендуется использовать как основной метод оценки приемлемости инвестиций. К нему целесообразно обращаться только ради получения дополнительной информации, расширяющей представление о различных аспектах оцениваемого инвестиционного проекта.

Динамический срок окупаемости соответствует периоду, при котором накопительное значение чистого потока наличности изменяется с отрицательного на положительное. Расчет динамического срока окупаемости осуществляется по накопительному (кумулятивному) дисконтированному чистому потоку наличности.

Срок окупаемости инвестиций – рассчитанный по данным инвестиционного проекта отрезок времени, за который сумма амортизационных отчислений и прибыли (после налогообложения), исчисленная нарастающим итогом, достигает величины общего объема инвестиций, предусмотренных по инвестиционному проекту.

Период фактической окупаемости инвестиций – отрезок времени, в котором началось осуществление инвестиций, до момента фактической окупаемости инвестиций.

6.2 Расчет затрат на модернизацию оборудования собственных нужд тяговой подстанции

В данном дипломном проекте рассматривалось два варианта модернизации оборудования собственных нужд:

– с установкой сухих малообслуживаемых трансформаторов собственных нужд и автоматических выключателей ВА 88-32 с моторным приводом ЭП-32;

– с установкой традиционных, более дешевых, но требующих более частого осмотра и обслуживания масляных трансформаторов и автоматических выключателей ВА 88-32 с моторным приводом ЭП-32.

Первый вариант более дорогостоящий, но в дальнейшие затраты на обслуживание сухих трансформаторов сводятся к минимуму и ими можно пренебречь, второй вариант более дешевый, но масляные трансформаторы требуют периодической очистки и замены масла, установку более совершенной системы пожаротушения.

Стоимость нового оборудования указана в таблице 7.

Таблица 6.2.1 – Стоимость оборудования для модернизации

Наименование изделия	Единица измеренения	Количество	Цена за единицу с учетом НДС, р.	Сумма затрат, р
I вариант
Трансформатор ТСЗГЛ-400-10/0,4 У3	шт.	2	505570	1011140
Выключатель ВА 88-32	шт.	2	1591	3182
Электропривод ЭП-32	шт.	2	2528	5056
Панель для монтажа ПМ1/П32	шт.	2	977	1954
Независимый расцепитель РН-125/160	шт.	2	219	438
Расцепитель минимального напряжения РМ-125/160	шт.	2	476	952
Итого:					1022722
II вариант
Трансформатор ТМГ-400-10/0,4 У1	шт.	2	223000	446000
Выключатель ВА 88-32	шт.	2	1591	3182
Электропривод ЭП-32	шт.	2	2528	5056
Панель для монтажа ПМ1/П32	шт.	2	977	1954
Независимый расцепитель РН-125/160	шт.	2	219	438
Расцепитель минимального напряжения РМ-125/160	шт.	2	476	952
Итого:					457582

Затраты на установку I варианта оборудования примем равными 20% от общей стоимости оборудования, для второго варианта примем их равными 50 % процентам от общей стоимости оборудования, т.к. для масляных трансформаторов требуется подготовка более серьезной системы пожаротушения и общие подготовительные работы к монтажу более дорогостоящие.

Затратами на обслуживание для сухих трансформаторов пренебрежем, а для масляных трансформаторов примем равными 10% от стоимости оборудования.

Общие затраты на проект модернизации указаны в таблице 8.

Таблица 6.2.2 – Общие затраты на модернизацию

Общие затраты на модернизацию, р.
I вариант	II вариант
1227266	686373

Заключение

В дипломном проекте рассмотрены вопросы электроснабжения потребителей шин собственных нужд тяговой подстанции. Изучены схемы главных электрических соединений тяговых подстанций постоянного тока. Особое внимание уделено трансформатору собственных нужд, выявлены особенности его работы, а именно – режим «обратного холостого хода» и отсутствие «горячего резерва», что недопустимо в отношении электроснабжения потребителей первой категории.

В целях повышения надежности электроснабжения собственных нужд и устройств сигнализации, централизации и блокировки предложены варианты модернизации оборудования тяговой подстанции. Первый, более дорогой, предполагает замену масляного трансформатора собственных нужд на современный мало обслуживаемый сухой трансформатор. Второй – установку нового масляного трансформатора улучшенной конструкции, что дает возможность сократить расходы на его обслуживание. В обоих вариантах имеет место замена рубильника 0,4 кВ на автоматический выключатель с аналогичными параметрами. Последний оборудован электроприводом и электромагнитным и тепловым расцепителями, что позволяет обеспечить защиту трансформатора собственных нужд с низкой стороны и, самое главное, автоматическое включение резервного трансформатора и дистанционное управление выключателем.

Материалы дипломного проекта могут быть использованы в учебном процессе при чтении соответствующих курсов, а также при модернизации реальных тяговых подстанций.

В экономическом разделе произведен расчет сроков окупаемости вариантов модернизации, которые составили 5 лет и 4 года для первого и второго вариантов соответственно.

В разделе безопасности и экологичности определены мероприятия по технике безопасности при ревизии трансформатора собственных нужд.