Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

3 Безопасность и экологичность проекта

3.1 Расчет заземляющего устройства цеховых ТП

Намечаю расположение вертикальных электродов по контуру. Максимально допустимое сопротивление со стороны 0,4 кВ R_з=4 Ом, согласно ПУЭ [18]. Удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности определяется по формуле:

                                   (3.1)

где  – удельное сопротивление грунта (известняк), 2000 Омм;

– коэффициент сезонности.

   Для вертикальных электродов:

   Для горизонтальных электродов:

Характеристики заземляющего устройства сведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Характеристики заземляющего устройства

Сопротивление растеканию для одного вертикального заземлителя:

            (3.2)

где  – длина вертикального электрода, м;

 – диаметр (для угловой стали приведенный диаметр) вертикального электрода, м;

 – расстояние от поверхности до центра электрода, м.

Приведенный диаметр вертикального электрода  (м) из угловой стали определяется по формуле:

                                          (3.3)

где  – ширина уголка, м.

Рассчитываем сопротивление растеканию для одного вертикального заземлителя.

Расчетное число вертикальных электродов определяется по формуле:

                                          (3.4)

где   – требуемое сопротивление контура заземления, Ом.

    Полученное число округляем до ближайшего большего значения n=16 шт. Длина горизонтальной полосы определяется по формуле:

                                       (3.5)

где  – расстояние между вертикальными электродами, м;

   – количество вертикальных электродов, шт.

                                   (3.6)

где  – периметр здания, м.

       Периметр здания ТП:

Расстояние между вертикальными электродами:

Длина горизонтальной полосы:

Определяем сопротивление растеканию горизонтального заземлителя  (Ом) по формуле:

                     (3.7)

где  – длина горизонтального электрода, м;

 – диаметр (для полосовой стали расчетный диаметр) электрода, м;

 – расстояние от поверхности до центра электрода, м.

Расчетный диаметр горизонтального заземлителя  (м) из стальной полосы 505 мм определяется по формуле:

                                   (3.8)

где  – ширина полосы, м.

Рассчитываем сопротивление растеканию для горизонтального заземлителя.

Рассчитаем эквивалентное сопротивление группового заземлителя:

                       (3.9)

где  – коэффициент использования вертикальных электродов;

– коэффициент использования горизонтальных электродов.

    Для 16 вертикальных электродов, при контурном заземлении, коэффициент использования электродов: ;  [13].

    Схема контура заземления ТП 10/0,4 кВ показана в Приложении А.

В данном пункте проведен расчет заземляющего устройства ТП 10/0,4 кВ. В итоге контур заземления состоит из 16 вертикальных электродов длиной
3 м из угловой стали 50х50 мм, расстояние между вертикальными электродами
2,04 м; верхний конец ниже уровня земли; на глубине 0,8 м вертикальные электроды соединены горизонтальной стальной полосой 50х5 мм.

    Эквивалентное сопротивление контура заземления меньше допустимого согласно ПУЭ значения 4 Ом, т.е. удовлетворяет требованиям.

3.2 Расчет заземляющего устройства ГПП

Исходя из проведенных ранее расчетов, на ГПП приняты к установке два трансформатора ТДН-10000/110, режим работы нейтрали на стороне
110 кВ – эффективно заземленная [15]. На стороне 110 кВ – максимально допустимое сопротивление контура заземления, согласно ПУЭ: R_з=0,5 Ом [18]. Используем контурное заземление.

Характеристики заземляющего устройства сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Характеристики заземляющего устройства

Сопротивление растеканию для одного вертикального заземлителя:

            (3.10)

где  – длина вертикального электрода, м;

– приведенный диаметр вертикального электрода, м;

– расстояние от поверхности до центра электрода, м.

Приведенный диаметр вертикального электрода из угловой стали:

                                          (3.11)

где  – ширина уголка, м.

    Расстояние от поверхности до центра вертикального электрода:

    Сопротивление растеканию для одного вертикального заземлителя, по формуле (3.10):

Расчетное число вертикальных электродов определяется по формуле (3.4):

    Полученное число округляем до ближайшего большего значения n=44 шт. Периметр территории ГПП:

Расстояние между вертикальными электродами, по формуле (3.6):

Длина горизонтальной полосы определяется по формуле (3.5):

Определяем сопротивление растеканию горизонтального заземлителя (Ом) по формуле (3.7):

    Для 44 вертикальных электродов, при контурном заземлении, коэффициент использования электродов: ;  [13].

Рассчитаем эквивалентное сопротивление группового заземлителя по формуле (3.9):

В данном пункте проведен расчет заземляющего устройства ГПП. В итоге контур заземления состоит из 44 вертикальных электродов длиной 3,5 м из угловой стали 50х50 мм, расстояние между вертикальными электродами 3,64 м; верхний конец ниже уровня земли; на глубине 0,8 м вертикальные электроды соединены горизонтальной стальной полосой 50х5 мм.

    Эквивалентное сопротивление контура заземления меньше допустимого согласно ПУЭ значения 0,5 Ом, т.е. удовлетворяет требованиям.

3.3 Молниезащита ТП

В данном случае используются ТП серии 2КТПН-ПК в металлическом корпусе и с металлической кровлей. Согласно руководству по эксплуатации, данный тип КТПН не требует дополнительных мер по молниезащите ввиду полностью металлического корпуса, соединенного с контуром заземления.

3.4 Расчёт молниезащиты ГПП

Рассчитаем защитную зону двух двойных стержневых молниеотводов высотой h=22 м при расстоянии между молниеотводами а=27,5 м. Защищаемое сооружение: главная понизительная подстанция (ГПП)  имеет максимальную высоту оборудования h_x=10 м и габариты 35х45 м.

Зона защиты для одного молниеотвода определяется по формуле:

                       (3.12)

где  – активная высота молниеотвода, м;

   – коэффициент, учитывающий высоту молниеотвода;

   - высота точки на границе защищаемой зоны, м.

Активная высота молниеотвода определяется по формуле:

                                  (3.13)

Коэффициент, учитывающий высоту молниеотвода, определяется по формуле:

                                     (3.14)

Зона защиты для одного молниеотвода, по формуле (3.12):

Определяем соотношения, необходимые для определения поправочного коэффициента для расчета наименьшей ширины защитной зоны для двух молниеотводов:

    Значения наименьшей ширины зоны защиты b_х двух стержневых молниеотводов показаны на рисунке 3.1 [16].

Рисунок 3.1 – Значения наименьшей ширины зоны защиты b_х

двух стержневых молниеотводов: а) для a/h_a=0…7; б) для a/h_a=5…7

Соотношение h_x/h=0,45. Кривая 0,45h на рисунке 3.1а пересекается с ординатой, восстановленной из точки 2,29 абсциссы, на уровне b_x/2h_a=0,89. Теперь находим наименьшую ширину защитной зоны b_х на высоте h_x:

                                     (3.15)

    План молниезащиты ГПП с учетом полученных данных показан на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Молниезащита ГПП

В данном пункте проведен расчет молниезащиты ГПП с помощью двух двойных стержневых молниеотводов высотой h=22 м при расстоянии между молниеотводами а=27,5 м. Зона молниезащиты покрывает всю территорию ГПП.

3.5 Защита окружающей среды

Охрана окружающей среды имеет большое значение в работе промышленных предприятий.

Система электроснабжения также должна проектироваться, эксплуатироваться и ремонтироваться с условиями причинения наименьшего ущерба окружающей среде [22].

Электрооборудование должно по возможности, при прочих равных условиях, выбираться так, чтобы минимизировать ущерб окружающей среде (экологичные и долговечные материалы, герметичное необслуживаемое электрооборудование, увеличенный срок ТО и ремонта электрооборудования и т.д.).

В данном случае для проектирования электроснабжения предприятия используется оборудование и технические решения соответствующие ГОСТ Р 54906-2012 по экологически ориентированному проектированию.

Основные источники электромагнитного излучения по возможности экранируются металлическими экранами для минимизации воздействия на живые организмы.

Значительную экологическую опасность при эксплуатации и ремонте электрооборудования представляет трансформаторное масло. Для предотвращения загрязнения им окружающей среды устанавливаются специальные маслоприемники, маслоотводы и маслосборники. Также это увеличивает и пожарную безопасность.

В целом, охрана окружающей среды на предприятии в соответствии с действующими нормативными документами обеспечивает достаточный уровень экологической безопасности.

В данном пункте рассмотрены вопросы защиты окружающей среды. Экологичность проекта обеспечивается применением современного электрооборудования, наиболее энергоэффективных решений, надлежащим контролем при организации процесса монтажа системы электроснабжения.

4 Технико-экономический расчет        

Расчет сметной стоимости системы электроснабжения сведем в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Значения к расчету сметной стоимости системы электроснабжения

Амортизационные отчисления рассчитываются согласно нормам отчислений [14]. Расчёты представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Значения к расчёту амортизационных отчислений

Явочный состав эксплуатационных рабочих:

                                      (4.1)    

где Σ  – сумма у.е. обслуживания оборудования, у.е.;

   – число смен на предприятии, шт;

   – количество у.е. на одного рабочего, = 900 у.е./чел [8].

Расчёт суммы у.е. обслуживания сведен в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 – Значения к расчёту суммы условных единиц обслуживания

Окончание таблицы 4.3

Явочный состав эксплуатационных рабочих, по формуле (4.1):

Списочный состав эксплуатационных рабочих:

                                   (4.2)

где  – коэффициент использования рабочего времени.

                                 (4.3)

где  – полезный фонд рабочего времени в году, дней;

 – номинальный фонд рабочего времени в году, дней.

Явочный состав ремонтных рабочих:

                                     (4.4)  

где  – суммарная трудоемкость ремонта, чел⸱ч/год;

   – номинальный фонд рабочего времени, =1992 час/год [8].

Суммарная трудоёмкость ремонта определяется как:

                    (4.5)   

где – количество единиц оборудования, ед;

  – норма трудоемкости капитального ремонта, чел/ч;

   – продолжительность капитального ремонта, ч;

– норма трудоемкости текущего ремонта, чел/ч;

   – продолжительность текущего ремонта, ч.

В таблице 4.4 представлен расчет трудоёмкости ремонта оборудования.

Таблица 4.4 – Значения к расчёту трудоёмкости ремонта оборудования

Явочный состав ремонтных рабочих, по формуле (4.4):

Списочный состав ремонтных рабочих:

                                       (4.6)     

Общая численность персонала подсчитывается как сумма численности эксплуатационного и ремонтного персонала.

Тарифный фонд заработной платы:

- для эксплуатационных рабочих

-

                      (4.7)

где  – часовая тарифная ставка эксплуатационных рабочих, принимается равной 105,71 руб/час [8];

 – номинальный полезный фонд рабочего времени в году, час;

– коэффициент использования рабочего времени, принимается равным 0,82 [8].

- для ремонтных рабочих

                       (4.8)

где  – часовая тарифная ставка ремонтных рабочих, принимается равной 67,5 руб/час [8].

Расчет зарплаты произведу в таблице 4.5.

Таблица 4.5 – К расчёту зарплаты персонала

Составляется смета годовых эксплуатационных расходов, результаты представлены в таблице 4.6

Таблица 4.6 – Смета годовых эксплуатационных расходов

Стоимость покупной электроэнергии определяется по тарифу для энергосистемы, обслуживающей предприятие:

                                      (4.9)

где  – ставка платы за электроэнергию, руб/кВт∙ч;

 – количество потребленной электроэнергии, кВт∙ч.

Суммарные потери электроэнергии:

,           (4.10)

где – потери э/э в ВЛ, питающей ГПП, тыс.кВт⸱ч;

   – потери э/э в трансформаторах ГПП, тыс.кВт⸱ч;

   – потери э/э в цеховых КЛ, тыс.кВт⸱ч;

  – потери э/э в трансформаторах цеховых ТП, тыс.кВт⸱ч.

Ставка платы за каждый кВт⸱ч электроэнергии: =4,06 руб/кВт⸱ч [8].

Потреблённая электроэнергия рассчитывается по формуле:

                                  (4.11)

где – годовой максимум нагрузки, кВт⸱ч;

  – число часов максимума нагрузки, ч.

Себестоимость 1 кВт⸱ч рассчитывается по формуле:

                                  (4.12)

где П – плата за э/э, руб;

И − годовые эксплуатационные расходы, руб;

− количество полезнопереданной электроэнергии, кВт⸱ч.

                                    (4.13)    

Расчет себестоимости потребляемой электроэнергии проведем в таблице 4.7.

Таблица 4.7 – Значения к расчету себестоимости потребляемой электроэнергии

Итоговые технико-экономические показатели (ТЭП) электроснабжения представлены в таблице 4.8.