X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Электрическая подстанция – электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств. В современном мире электроснабжение является важной частью производства и быта. Представить себе жизнь без электрической энергии уже невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос, наш быт.

Трансформаторная подстанция, являясь сложным технологическим объектом, должна эксплуатироваться по определенным правилам и инструкциям, электротехническим персоналом высокого уровня. Причин аварий и пожаров на подстанции много, некоторые случаются часто, некоторые случаи единичны. Поэтому давайте разберем наиболее часто встречающиеся и распространенные причины возгорания подстанций:

Ошибочные действия электротехнического персонала. Возникают они из-за низкой квалификации, невнимательности, нарушения оперативной дисциплины при выполнении обязанностей. Чаще всего, подача напряжения на неисправное или находящееся в ремонте оборудование.

Некачественный электромонтаж или ремонт. К этим причинам можно отнести такие недоработки как плохая регулировка приводов коммутационных аппаратов, плохо протянутые контакты, заводские дефекты электрооборудования. Не затянутые контакты под нагрузкой начинают греться и гореть, возникает электрическая дуга и, если защиты настроены плохо возникает пожар на подстанции.

Неисправности в сетях релейной защиты и автоматики. Неисправности могут быть следующие: неправильно настроенные токовые уставки, вследствие чего неселективное срабатывание защиты или ее отказ в момент короткого замыкания. Нарушение изоляции или обрывы проводов, в цепях оперативного тока, неисправность релейных или микропроцессорных блоков защиты.

Однофазные замыкания на землю в сетях 6-35кВ. При замыкании на землю возникают перенапряжения, которые приводят к пробою изоляции и возникновению электрической дуги, а также к разрушению изоляторов, оплавлению шин и проводов.

Грозовые и коммутационные перенапряжения в электрических сетях. Перенапряжения могут стать причиной повреждения изоляции электрооборудования, поэтому устройства грозозащиты подстанций и линий электропередач, должны быть в исправном состоянии и проходить регулярные проверки, в установленные нормативами сроки.

Самый печальный пример пожара на трансформаторной подстанции в истории отечественной энергетики – возгорание подстанции на Васильевском острове в Санкт-Петербурге в 2002 г. Тогда в огне оказались четыре масляных трансформатора, и каждую минуту мог прогреметь взрыв. Сотрудники полиции эвакуировали людей и оцепили потенциально опасную зону. Чтобы ликвидировать аварию, пришлось обесточить огромный район – сотни домов, больницы и детские сады остались без электричества, пропала связь со станциями «скорой помощи», остановился электротранспорт. Город оказался на грани чрезвычайного положения. Как выяснилось позже, загоревшаяся подстанция была построена в 1926 г., а последний ремонт и замена оборудования проводились на ней в 1970-х гг.

Обеспечение пожарной безопасности на электрических подстанциях требует грамотного и ответственного подхода, ведь несмотря на то, что вероятность пожара в подстанции мала, последствия возгорания могут стать катастрофическими из-за тонн взрывоопасного трансформаторного масла. Чтобы свести все возможные риски к нулю, при установке защитных систем требуется использовать только самое надёжное оборудование.

Пожаротушение – это система взаимосвязанных устройств необходимых для обнаружения пожара на ранних стадиях развития, и его тушения. Автоматическая установка пожаротушения чаще всего используется совместно с автоматической пожарной сигнализацией и системой оповещения и управления эвакуацией, а в совокупности вся эта система называется-автоматическая система пожаротушения.

Виды автоматических установок пожаротушения подразделяются по типу и способу подачи огнетушащих веществ к месту возгорания. В современных условиях основными являются газовые; порошковые; пенные и водяные установки.

Самой эффективной системой является система газового пожаротушения. Принцип работы данной системы заключается в уменьшении концентрации кислорода в воздухе на объекте возгорания с помощью подачи инертного газа, углекислоты или хладона. Достоинствами системы газового пожаротушения являются: отсутствие воздействия на предметы и само помещение, широкий температурный диапазон работы, огнетушащие вещества не содержат токсичных компонентов, не разлагается термически, не образуют ядовитых или коррозионных веществ при контакте с пламенем, неэлектропроводны и безопасны для электроники и компьютеров, исторических, художественных и культурных ценностей. Данная система требует для работы закрытое помещение.

Системы порошкового пожаротушения предназначены для тушения пожаров путем подачи в зону горения огнетушащего вещества в виде порошка. Принцип действия таких систем основан на создании облака из порошка, перекрывающего доступ кислорода в зону горения. Порошок подается под воздействием давления газа из баллонов. В соответствии с нормами пожарной безопасности НПБ 110-03 оборудованию автоматическими установками порошкового пожаротушения (АУППТ) подлежат общественные, административные, производственные и складские здания, технологические установки, электроустановки в т.ч. под напряжением. Порошок оказывает минимальное воздействие на материальные ценности, находящиеся в охраняемом помещении, что минимизирует ущерб от тушения.

Принцип действия систем пенного пожаротушения основан на сочетании свойства воды эффективно охлаждать горящие материалы, и способности пены покрывать эти материалы и перекрывать доступ кислорода в зону горения. Такие свойства пенного пожаротушения дают возможность тушить таким способом не только твердые материалы, но и горючие жидкости. Недостатком системы пенного тушения является невозможность работы при отрицательных температурах.

Водяное пожаротушение является наиболее распространенным для защиты зданий и помещений благодаря тому, что вода, используемая для тушения пожара, наиболее доступна и обладает хорошими охлаждающими свойствами. Помимо своей доступности водяные установки наименее сложные в проектировании и монтаже.

Водяные и пенные установки пожаротушения подразделяются на спринклерные и дренчерные. Водяные установки пожаротушения доступны, достаточно экономичны в плане огнетушащего вещества. Безопасны для здоровья людей, поэтому нашли широкое применение в зданиях с массовым пребыванием людей (крупные торгово-развлекательные центры, офисы, магазины).

Спринклерные установки пожаротушения – это системы, состоящие из спринклеров (оросителей), вмонтированных в трубопровод, в котором вода или воздух (в зависимости от системы) находятся под давлением. Принцип действия основан на падении давления в системе. Во время пожара температура в помещении повышается до тех пор, пока термочувствительный элемент в спринклере не разрушится. Термочувствительные элементы в зависимости от температуры разрушения имеют внутри спиртовую жидкость разного цвета. После того как произошло разрушение термочувствительного элемента вода или водный раствор начинает вырываться наружу, давление в системе падает, срабатывает узел управления жидкости, а также запускается насос в насосной станции. Насосный узел состоит чаще всего из нескольких клапанов, замедляющей камеры, манометров и системы обвязки. Спринклер и его конструкция изображены на рисунке 1.

Рис. 1. Конструкция спринклера

1 – корпус; 2 – центрирующий колпачок; 3 – диафрагма; 4 – термоколба; 5 – прижимной винт; 6 – розетка (температура срабатывания указана на розетке)

Насосные станции – это помещения, в которых расположены насосы и питающий водопровод. К проектированию и строительству станций применяются специальные требования. Кроме того, насосов должно быть два, основной и резервный.

Дренчерные системы пожаротушения – в общих чертах похожи на спринклерные, но в отличие от них не имеют термозамка. То есть, все время открыты. Во время пожара вода распространяется из всех дренчеров, производя тушение по всему объёму помещения, а не только непосредственно над очагом пожара (как в случае с спринклерными). Такие системы наносят значительный ущерб после сработки, и только высококвалифицированные специалисты могут грамотно и наиболее экономно подобрать оборудование и установить, и в дальнейшем обслуживать систему пожаротушения.

У каждой из систем имеются свои плюсы и минусы, и система пожаротушения проектируется и выбирается отдельно для конкретного объекта согласно «Нормам и правилам проектирования», которые введены в действие в целях исполнения Федерального закона от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Литература

1. Кашолкин Б.И., Мешалкин Е.А. Тушение пожаров в электроустановках. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 112 с.

2. Корольченко А. Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. – М.: Пожнаука, 2004. – 713 с.

3. Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий, РД 153-34.0-03.301-00 (ВППБ 01-02-95*) от 09.03.2000.

4. Рушкин Е.И., Бондарев В.А., Семёнов А.С. Применение автоматической газовой защиты на подземном руднике по добыче алмазосодержащих пород // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5-1. С. 229-231.

5. Рушкин Е.И., Семёнов А.С., Саввинов П.В. Анализ применения протокола MODBUS для управления электроприводом на горных предприятиях // Фундаментальные исследования. 2014. № 11-12. С. 2615-2619.

6. Семёнов А.С., Шипулин В.С. Использование газоаналитических систем нового поколения для защиты рудника // Фундаментальные исследования. 2014. № 6-3. С. 480-484.

7. Собурь С.В. Пожарная безопасность электроустановок. – М.: ПожКнига, 2012. – 288 с.

8. Федеральный закон "О пожарной безопасности" от 21.12.1994 N 69-ФЗ (в ред. Федеральных законов от 22.08.2004 N 122-ФЗ, от 18.07.2011 N 242-ФЗ).

Код для цитирования: Скопировать