При температуре - 5°С гололед обычно не удерживается. Нижегородская область относится ко II зоне по гололеду, в которой толщина слоя гололеда достигает 10мм. На всех участках провода толщина слоя льда может быть разной. Поэтому давление на провода на всех участках различно, что может привести к повреждениям и обрывам проводов. Количество снежных дней в году для нашей местности составляет примерно 90-95 дней. Из них с температурой около 0°С-20-25 дней. Интенсивность образования гололеда в снежные дни зависит от ряда условий: от высоты расположения данного места над уровнем моря, наличия незамерзших водоемов, способствующих созданию высокой влажности воздуха и т.д.

6.4 Последствия от обрывов ВЛ

В результате анализа статистических данных о повреждаемости элементов BЛвыявлено, что повреждения проводов составляют более 40% всех аварий в сетях, питающих с/х нагрузку. При этом, косновным причинам повреждения относится: сверхчастотные гололедно-ветровые нагрузки (25-60%), дефекты монтажа (5-15%), прочие причины (5-15%). Указанные неисправности BЛмогут привести к поражению электрическим током людей, а также животных при соприкосновении их с оборвавшимся проводом. Отмечается, что в 94,3% случаев электротравмы произошли из-за непосредственного прикосновения с оборвавшимся или провисшим проводом. Исследования показали, что 40% электропоражений обусловлены BЛэлектропередачи. Данные о повреждаемости BЛ свидетельствуют, о том, что действительно значительное число повреждений приходится на провода. Оборвавшийся провод, лежащий на земле, или заборе, или ветке дерева, не отключенный от источника напряжения, является опасным для жизни людей и с/х животных.

6.5 Мероприятия для обеспечения безопасности эксплуатации ВЛ

На провода BJIдействуют вертикальные нагрузки (собственный вес провода, вес образовавшегося на проводе гололеда) и горизонтальные нагрузки (давление ветра). При учете этих нагрузок делают следующие допущения: предполагают равномерное распределение нагрузок по длине провода. Эти нагрузки рассчитывают, в связи с чем, уточняют габариты линии. Для защиты проводов от обрывов разработан регулятор натяжения проводов. При низких температурах он своим устройством ослабевает натяжение провода и, тем самым, предохраняет его от обрыва. Имеется множество видов регуляторов натяжения.

Вывод

В данном разделе дипломного проекта были рассмотрены вопросы о влиянии обрыва проводов на экологию и сделаны следующие выводы:

Необходимо прокладывать электрические линии так, чтобы не нарушать целостность земель и этим самым не вредить экологии.

Температурный режим (в частности, гололед и снег) сильно влияют на работу BJI, наносит вред, поэтому необходимо это учитывать при расчетах нагрузки для уменьшения опасности при эксплуатации линии.

Для обеспечения безопасности эксплуатации электрических линий разрабатываются различные меры (в частности разработан регулятор натяжения), которые уменьшают возможность повреждений и обрывов проводов.

Раздел 7. Технико-экономические показатели

7.1 Технико-экономические показатели

Капитальные вложения на сооружениеВЛ-10 кВ

Капитальные вложения на сооружение BJI - 10 кВ определяют по формуле:

Квл₁₀=Кi•L•43,34

где Ki - укрупненный показатель стоимости ВЛ-10 кВ на железобетонных опорах в ценах 1990 г., руб;

L-длина линии, км;

43,34 - коэффициент пересчета в цены 2012 г.

При реконструкции электроснабжения населенного пункта последовала необходимость замены деревянных опор на железобетонные а также замена марок и сечений проводов.

Укрупненный показатель стоимости BЛ10 кВ на железобетонных опорах в ценах 1990 г., для марки провода АС-35 Ki=l,9тыс. руб/км, для марки провода АС-70 Ki=2,4 тыс. руб/км.

Таблица 1. Расчет стоимости опор и электропроводов при сооружении ВЛ 10

п/п	Наименование фидера	Квл. исх, тыс. руб.	Марка провода	Длина L, км	Ki, тыс. руб. /км	Коэф. пересчета цены	Квл. проек., тыс. руб.
1	Фидер № 1	742,67	АС-70	10,2	2,4	43,34	1060,96
2	Фидер № 2	54,61	АС-70	0,75	2,4	43,34	78,01
3	Фидер № 3	0,00	АС-70	0,9	2,4	43,34	93,61
4	ИТОГО:	797,28					1232,59

Капитальные вложения на сооружение ТП 10/0,4 кВ

Капитальные вложения на сооружение ТП 10/0,4 кВ определяем по формуле:

Ктп= Кц тп•n•43,34,

где Кцтп - укрупненный показатель стоимости ТП 10/0,4 кВ в ценах 1990г., руб.;

n - количество ТП, шт;

43,34 - коэффициент пересчета в цены 2012 года.

Таблица 2. Расчет стоимости капитальных вложений при сооружении ТП 10/0,4 кВ

№ п. п.	Мощность ТП 10/0,4 кВ, кВА	Ктп. исх, тыс. руб.	ККол-во ТП	Кц ТП, тыс. руб.	Коэф. пересчета цены	Квл. проек., тыс. руб.
1	160	68,91	2	1,59	43,34	137,82
2	250	86,69	1	2,41	43,34	104,45
ИТОГО:	155,60	3			242,27

Капитальные вложения на сооружение ВЛ-0,4 кВ

Капитальные вложения на сооружение BJI - 0,4 кВ определяют по формуле: КВЛ₀,₄=Кi•L•43,34,где Ki - укрупненный показатель стоимости BJI0,4 кВ на железобетонных опорах в ценах 1990 г., руб; Г - длина линии, км;

43,34 - коэффициент пересчета в цены 2012 г.

При реконструкции электроснабжения населенного пункта последовала необходимость замены деревянных опор на железобетонные а также замена марок и сечений проводов.

Укрупненный показатель стоимости BJI0,4 кВ на железобетонных опорах в ценах 1990 г., для марки провода СИП 3x95+1x70+1x16 Ki=l,9 тыс. руб/км.

Таблица 3. Расчет стоимости опор и электропроводов при сооружении BJI0,4

№ п. п.	Наименование фидера	Квл. исх, тыс. руб.	Марка провода	Длина L, км	Ki, тыс. руб. /км	Коэф. пересчета цены	Квл. проек., тыс. руб.
1	Фидер № 1	34,46	СИП 3x95+1x70+1 х16	0,35	3,2	43,34	48,54
2	Фидер № 2	26,59	СИП 3x95+1x70+1 х16	0,27	3,2	43,34	37,45
3	Фидер № 3	29,54	СИП 3x95+1x70+1 х16	0,3	3,2	43,34	41,61
4	Фидер № 4	11,82	СИП 3x95+1x70+1 х17	0,12	3,2	43,34	16,64
5	Фидер № 5	11,82	СИП 3x95+1x70+1 х18	0,12	3,2	43,34	16,64
6	Фидер № 6	25,60	СИП 3x95+1x70+1 х19	0,26	3,2	43,34	36,06
7	Фидер № 7	0,00	СИП 3x95+1x70+1 х20	0,07	3,2	43,34	9,71
8	Фидер № 8	0,00	СИП 3x95+1x70+1 х21	0,07	3,2	43,34	9,71
9	Фидер № 9	0,00	СИП 3x95+1x70+1 х22	0,07	3,2	43,34	9,71
	ИТОГО:	139,83		1,63			226,06

Капитальные вложения на сооружение всей схемы электроснабжения равны:

Кисх=Квл₁₀+К тп_10/0,4+Квл_0,4=797,28+155,6+139,83=1092,71 тыс. руб.

Кпроект=Квл₁₀+К тп₁₀/_0,4+Квл_0,4=1232,59+242,27+226,06=1700,92 тыс. руб.

Расчет себестоимости передачи электроэнергии через ВЛ 10 кВ, ТП 10/0,4 кВ, ВЛ 0,4 кВ

Стоимость передачи единицы электроэнергии (С) определяется по следующей формуле:

C=И/W,

где И - суммарные издержки производства, тыс. руб.;

W - годовой объем передаваемой электроэнергии, тыс. кВт•ч.

Суммарные издержки производства (И) определяем по следующей формуле:

И=Иам+Ит. р. +Иобс+Ипот, тыс. руб.,

где Иам - амортизационные отчисления на реновацию, предназначенные для полного возмещения основных фондов объекта, тыс. руб.;

Итр - отчисления на текущий ремонт и техническое обслуживание, тыс. руб.;

Иобс. - затраты на оплату труда обслуживающего персонала электрических сетей, тыс. руб.;

Ипот. - стоимость потерь электроэнергии, тыс. руб.

Производим расчет амортизационных отчислений (Иа) по формуле:

Иaм=Kj•n•Paj/100,где Paj - годовая норма отчислений на амортизацию, %;

Kj - капиталовложения в j-й элемент сети, руб.; n - количество элементов сети.

Для исходной сети электроснабжения затраты на амортизацию составят:

Ра вл₁₀=5,7%; Ра тп_10/0,4=6,4%; Ра вл_0,4⁼5,7%;

Иа вл₁₀=Квл₁₀•Ра вл₁₀/100=797,28•5,7/100=45,44 тыс. руб.

Иатп_10/0,4=К тп_10/0,4•Ра тп_10/0,4/100=155,6•6,4/100=9,96 тыс. руб.

Иа вл_0,4=К вл_0,4•Ра вл_0,4/100=139,83•5,7/100=7,97 тыс. руб.

Иа (исх.) =Иа вл₁₀+Иа тп_10/0,4+Иа вл₀,₄=45,44 +9,96 +7,97 =63,37 тыс. руб.

Для проектируемой сети электроснабжения затраты на амортизацию составят:

Ра вл₁₀=3,6%; Ра тп_10/0,4=6,4%; Ра вл_0.4=3,6%;

Иа вл₁₀=Квл₁₀•Ра вл₁₀/100=1232,59•3,6/100=44,37 тыс. руб.

Иа тп₁₀/_0,4⁼К тп_10/0,4•Ра тп_10/0,4/100=242,27•6,4/100=15,5 тыс. руб.

Иа ВЛ_10/0,4=К вл₀,₄•Ра вл_0,4/100=226,06•3,6/100=8,13 тыс. руб.

Иа (проект.) =Иа вл₁₀+Иа тп_10/0,4+Иа вл_0,4 =44,37 +15,5 +8,13 =68 тыс. руб.

Производим расчет затрат на текущий ремонт и техническое обслуживание

(Ит. р.) по формуле:

Ит. p. =Kj•n•P_T. p. j/100

где

Рт. р. j - годовая норма отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживание, %;

Kj - капиталовложения в j-й элемент сети, тыс. руб.; n - количество элементов сети.

Для исходной сети электроснабжения затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание составят: Рт. р. вл₁₀=1,6%; Рт. р. тп_10/0,4=2,9%; Рт. р. вл_0,4=1,7%;

Ит. р. вл₁₀=К вл₁₀•Рт. р. вл₁₀/100=797,28• 1,6/100=12,75 тыс. руб.

Ит. р. т_10/0,4=Ктп_10/0,4•Рт. р. тп_10/0,4/100=155,6•2,9/100=4,51 тыс. руб.

Ит. р. вл₀,₄=К вл₀,₄•Рт. р. вл_0,4/100=139,83• 1,7/100=2,37 тыс. руб.

Ит. р. (исх.) =Ит. р. влю+Ит. р. тп_10/0.4+Ит. р. вл₁₀ =12,75+4,51+2,37 =19,63 тыс. руб.

Для проектируемой сети электроснабжения затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание составят:

Рт. р. вл₁₀=1,6%; Рт. р. тп_10/0,4=2,9%; Рт. р. вл_0.4=1,7%;

Ит. р. вл₁₀=К вл₁₀•Рт. р. вл₁₀/100=1232,59• 1,6/100=19,72 тыс. руб.

Ит. р. тп₁₀/_0.4=К тп₁₀/_0.4•Рт. р. тп_10/0,4/100=242,27•2,9/100=7,02 тыс. руб.

Ит. р. вл_0,4=К вл_0.4•Рт. р. вл_0,4/100=226,06• 1,7/100=3,84 тыс. руб.

Ит. р. (проект.) =Ит. р. вл₁₀+Ит. р. тп_10/0.4+Ит. р. вл_0.4=19,72 +7,02 +3,84 =30,58тыс. руб.

Затраты на оплату труда обслуживающего персонала

Производим расчет количества условных единиц (усл. ед.) по формуле:

Усл. ед. =Nj•Куi,

где Nj - количество j-xэлементов эл. сети, шт.;

Kyi - переводной коэффициент.

Для исходной сети электроснабжения количество условных единиц составит:

Усл. ед. вл₁₀=Lвл₁₀•Ку вл₁₀=10,95•3,2=35,04 усл. ед.

Усл. ед. тп_10/0.4=n•Ку тп_10/0.4=2•70,8=141,6 усл. ед.

Усл. ед. вл_0.4=L вл_0,4•К вл_0,4=1,42•2,6=3,69 усл. ед.

Усл. ед. (исх.) =Усл. ед. вл₁₀+Усл. ед. тп_10/0,4⁺Усл. ед. вл_0,4=35,04+141,6 +3,69 = 180,33 усл. ед.

Для проектируемой сети электроснабжения количество условных единиц составит:

Усл. ед. вл₁₀=Гвл₁₀•Ку вл₁₀=11,85•2,1=24,88 усл. ед.

Усл. ед. тп₁₀/_0.4 = n•Ку тп₁₀/_0.4=3•70,8=212,4 усл. ед.

Усл. ед. вл_0,4=Lвл_0.4•Ку вл_0.4=1,63• 1,7=2,77 усл. ед.

Усл. ед. (проект.) =Усл. ед. вл₁₀+Усл. ед. тп_10/0,4+Усл. ед. вл_0,4=24,88+212,4+2,77= 240,05 усл. ед.

Произведем расчет затрат на оплату труда обслуживающего персонала (Иобс) по формуле:

Иобс=Усл. ед. •Q,

где Усл. ед. - количество условных единиц, шт.;

Q - затраты на оплату труда одной условной единицы, руб;

Иобс (исх.) =180,33•4=721,32 тыс. руб.

Иобс (проект.) =240,05•4=960,2 тыс. руб.

Расчет стоимости потерь электрической энергии

Произведем расчет стоимости потерь электрической энергии (Ипот) поформуле:

Ипот=Wпот-Тээ,

где Wпот - потери электроэнергии, тыс. кВт•ч;

Тээ-стоимость единицы получаемой электроэнергии, руб/кВт•ч.

Ипот (исх.) =134,4•0,0006=0,08 тыс. руб.

Инот (проект.) = 172,04•0,0006=0,1 тыс. руб.

Суммарные издержки производства

Сведем расчеты в таблицы.

Таблица 4. Издержки по исходному варианту

Наименование показателя	Ед. изм.	ВЛ 10 кВ	ТП 10/0,4 кВ	ВЛ 0,4 кВ	ИТОГО, тыс. руб.
Капитальные вложения, К	тыс. руб.	797,28	155,6	139,83	1092,71
Амортизационные отчисления, Иа	тыс. руб.	45,44	9,96	7,97	63,37
Отчисления на тек. Ремонт и тех. Обслуживание, Ит. р.	тыс. руб.	12,75	4,51	2,37	19,63
Затраты на оплату труда обслуживающего персонала	тыс. руб.	140,16	566,4	14,76	721,32
Стоимость потерь электроэнергии	тыс. руб.				0,08
ВСЕГО:	тыс. руб.				804,4

Таблица 5. Издержки по проектному варианту

Наименование показателя	Ед. изм.	ВЛ 10 кВ	ТП 10/0,4 кВ	ВЛ 0,4 кВ	ИТОГО, тыс. руб.
Капитальные вложения, К	тыс. руб.	1232,59	242,27	226,06	1700,92
Амортизационные отчисления, Иа	тыс. руб.	44,37	15,5	8,13	68
Отчисления на тек. Ремонт и тех. Обслуживание, Ит. р.	тыс. руб.	19,72	7,02	3,84	30,58
Затраты на оплату труда обслуживающего персонала	тыс. руб.	99,52	849,6	2,77	951,89
Стоимость потерь электроэнергии	тыс. руб.				0,1
ВСЕГО:	тыс. руб.				1050,57

Суммарные издержки производства составят:

И (исх) =804,4 тыс. руб.

И (проект.) =1050,57 тыс. руб.

Себестоимость передачи единицы электроэнергии

С (исх.) = 804,4/960 =0,84 руб. /кВт•ч.

С (проект.) = 1050,57 /1593=0,66 руб. /кВт•ч.

Определение экономической эффективности

Для определения экономической эффективности проекта нужно рассчитать следующие показатели:

1. Годовая экономия средств составит:

Гэ= (Си-Сп) •Wп= (0,84-0,66) •1593=286,7 тыс. руб,

где Си, Сп - себестоимость передачи единицы электроэнергии в исходном и проектируемом вариантах, руб/кВт•ч;

Wп - годовой объем передаваемой электроэнергии в проектируемом варианте, кВт•ч.

2. Приведенные затраты на 1 кВт•ч электроэнергии:

Пзи=С+Ен•К/W=0,84+0,15•1274,71/960=1,04 руб/кВт•ч.

Пзп=С+Ен•K/W=0,66+0,15• 1700,92/1593=0,82 руб/кВч.

где С - себестоимость передачи единицы электроэнергии, руб/кВт•ч,

W - годовой объем передаваемой электроэнергии, тыс. кВт•ч,

К - общие капитальные вложения, тыс. руб,

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений,

Ен=0,15

Годовой экономический эффект

Эг= (Пи-Пп) •\Уп= (1,04-0,82) •1593=350,46 тыс. руб.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений (Тод) определяется по формуле:

Тод= (К₂-К₁) /Гэ,

где

К₁, К₂ - сумма капитальных вложений в исходном и проектируемом вариантах, тыс. руб.

Годовой экономический эффект составит 350,46 тыс. руб. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений составит 2,1 года.

Гэ - годовая экономия средств, тыс. руб.

Тод= (1700,92-1092,71) / 286,7 =2,1 года

Таблица 6. Основные технико-экономические показатели.

Показатели	Вариант	Проектный в% к исходному
	Исх.	Проект.
Капитальные вложения, тыс. руб	797,3	1232,6	154,6
Количество потребляемой энергии, TWCК 6т - Ч	960	1593	165,9
Себестоимость передачи единицы электроэнергии, руб/кВт ч	0,84	0,66	78,57
Годовая экономия средств, тыс. руб		286,7
Приведенные затраты на единицу продукции, руб/кВт ч	1,04	0,82	78,84
Годовой экономический эффект, тыс. руб		350,46
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, год		2,1

Заключение

В соответствии с темой в дипломном проекте выполнена реконструкция электроснабжения деревни Бубенки Княгининского района Нижегородской области, позволившая заменить устаревшие электросети 10 кВ и 0,4 кВ, обеспечить электроснабжение новых производственных мощностей - теплиц, холодильника для хранения фруктов и склада для хранения удобрений, а также жилья и соответствующих объектов коммунально-бытового обслуживания и социального назначения. В конструктивной части произведены расчеты нагрузок, выбор количества, мощности и местоположения подстанций 10/0,4 кВ, электрический расчет BJ1 10 кВ, электрический расчет BJI0,38 кВ, определены потери мощности и энергии в сети 0,38 и 10 кВ, потери энергии в трансформаторах 10/0,4 кВ, потери мощности и энергии в линии 10 кВ, глубина провала напряжения при пуске асинхронного двигателя, произведены выбор автоматов на подстанциях 10/0,4 кВ и проверка чувствительности автоматов при однофазных к. з., выбор защиты от грозовых перенапряжений, расчет заземления на ПС 10/0,4 кВ и расчет заземления на ПС. В части охраны труда и безопасности жизнедеятельности предусмотрены мероприятия по:

анализу травматизма на производстве за последние три года;

расследованию и учету несчастных случаев;

организации обучения охране труда;

инструктажам персонала;

финансированию мероприятий по охране труда;

расчету заземления;

применению средств автоматического обнаружения и тушения пожаров.

Произведены расчеты электрического освещения подстанции 10/0,4 кВ, подобраны принципиальные схемы устройств защитного отключения. Приведена схема блокировки и сигнализации на КТП 10/0,4 кВ.

В части экологии рассмотрены и учтены при разработке электроснабжения д. Бубенки влияние сооружения высоковольтных линий на ПТК, воздействие температурного режима на провода BJI, последствия от обрывов BJTи мероприятия для обеспечения безопасности эксплуатации BJ1.

В специальной части описана программа заводских испытаний трансформаторов 10/04 кВ мощностью 25-630 кВА. В соответствии с объемом, условиями и последовательностью приведенными в технической литературе и нормативных документах.

В экономической части рассчитаны показатели экономической эффективности реконструкции электроснабжения деревни Бубенки Княгининского района Нижегородской области. Годовой экономический эффект составит 350,46 тыс. руб. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений составит 2,1 года.

Список литературы

Размещено на Allbest.ru

1. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. - М.: Сельэнергопроект, 1989.

2. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-110кВ сельскохозяйственного назначения. - М: Сельэнергопроект, 1981.

3. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства. - М: Агропромиздат, 1990.

4. Будзко И.А., Лещинская Т.Б., Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства. - М: Колос, 2000.

5. Лещинская Т.Б., Белов С.И. Электроснабжение. Задания и методические рекомендации студентам факультета заочного образования. - М.: МГАУ им.В.П. Горячкина, 2003.

6. Правила устройства электроустановок. - М.: 2007.

7. Качанов И.А. Курсовое и дипломное проектирование. - М: Агропромиздат, 1990.

8. Тургиев А.К., Луковников А.В., Охрана труда в сельском хозяйстве. - М: ACADEMIA, 2003.

9. Шкрабак B.C., Луковников А.В., Тургиев А.К. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. - М.: КолосС, 2002.

10. 10. Курдюмов В.И., Зотов Б.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. - М.: КолосС, 2005.

11. 11. Водяников В.Т., Лысенко Е.Г., Лысюк А.Е., Экономика сельского хозяйства. - М.: КолосС, 2007.

12. Каганович Е.А. Испытание трансформаторов малой и средней мощности на напряжение до 35 кВ включительно - М.: Энергия, 1969.

13. Серебряков, А.С., Семенов Д.А., Диагностика корпусной изоляции распределительных трансформаторов. Журнал "ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность", 2013 - 52 с.