Электроснабжение механического цеха мощностью 9630 кВт с напряжением 380/220 В

В последнее время получают распространение вертикальные заземлители в виде стержней из круглой стали диаметром 12-16 мм. Погружение их в грунт производится ввертыванием с оконцеванием стержня в виде буравчика. Применение стержней вместо труб и уголков приводит к экономии металла (примерно 0,5 т на 100 электродов). Погруженные в грунт вертикальные электроды соединяют стальными полосами, проложенными на глубине 0,5 - 0,7 м и приваренными к верхним концам вертикальных электродов. Вместо полос часто применяется круглая сталь. Иногда горизонтально проложенные полосы или круглая сталь применяются как самостоятельные заземлители. Заземлители в виде пластин, колец и т.п. применяются реже.

При применении пластин в качестве заземлителей они располагаются вертикально во избежание нарушения соприкосновения с почвой и нарушения контакта при возможных осадках грунта.

Заземлитель в виде горизонтально расположенного в земле кольца выполняется из круглой или полосовой стали. Целесообразно размещение кольца ниже уровня промерзания.

Наименьшие размеры стальных заземлителей по условиям устойчивости к коррозии; диаметр круглой стали 6 мм; толщина полос 4 мм; сечение полос 48 мм²; толщина полок уголков 4 мм; толщина стенок труб 3,5 мм.

Так как заземлитель обычно состоит из нескольких параллельно соединенных электродов, расположенных на сравнительно небольших расстояниях друг от друга, то возникает явление экранирования, приводящее к уменьшению объема грунта, в котором происходит растекание тока с каждого электрода, и, как следствие этого, увеличение сопротивления заземлителя.

Таким образом, если заземлитель из одного электрода имеет сопротивление r_эд, то заземлитель из n параллельно включенных электродов имеет сопротивление не r_эд/ n, а

, (7.2)

где Ки, эд-коэффициент использования электрода.

Коэффициент использования электрода уменьшается с увеличением числа электродов и уменьшением расстояний между ними. Вследствие этого увеличение числа вертикальных электродов при тех же размерах ряда или контура приводит к незначительному уменьшению сопротивления растеканию. По этой же причине дополнительное заполнение электродами внутренней части контура приводит к небольшому уменьшению сопротивления.

7.1 Требования к заземляющим устройствам

а) Электроустановки выше 1000 В с большими токами замыкания на землю

Согласно [2] сопротивление заземляющего устройства в этих электроустановках не должно превышать 0,5 Ом. Однако одно лишь ограничение сопротивления заземляющего устройства не обеспечивает приемлемых напряжений прикосновения и шага при токах замыкания на землю в несколько кнлоампер. Например, при токе к. з. 6 кА на заземляющем устройстве будет напряжение 3 кВ. Поэтому дополнительно к ограничению сопротивления заземляющего устройства ПУЭ предписывают также выполнение следующих мероприятий:

а) быстродействующее отключение при замыканиях на землю;

б) выравнивание потенциалов в пределах территории, на которой находится электроустановка, и на ее границах.

Для выравнивания потенциалов на территории электроустановки на глубине 0,5-0,7 м должна закладываться сетка из выравнивающих проводников (рис. 7.2). Продольные проводники закладываются параллельно осям оборудования на расстоянии 0,8-1 м от фундаментов или оснований оборудования и соединяются на всей площади поперечными проводниками с шагом не более 6 м. Для улучшения выравнивания на границе контура крайние проводники сетки, с которых происходит большее стекание тока в землю, укладываются на глубине порядка 1 м.



Рисунок 7.2 - Выравниванивание потенциалов с помощью дополнительныхвыравнивающих проводников при контурном заземлении.

1 - полосы; 2 - трубы; 3 - дополнительные полосы в месте входа (козырек).

Выравнивание потенциалов должно осуществляться также у входов и въездов на территорию электроустановки путем укладки двух дополнительных полос с постепенным заглублением на расстояниях 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно.

При размещении электроустановки на достаточной площади расстояние от границ заземлителя до ограды электроустановки должно быть не менее 3 м и ограда в этом случае не должна заземляться. В местах, часто посещаемых персоналом, и местах входов и въездов целесообразно устраивать дорожки с покрытием асфальтом или гравием, имеющими малую проводимость.

В целях исключения выноса потенциала за пределы территории электроустановки с большим током замыкания на землю запрещается питание приемников, находящихся вне территории электроустановки, от трансформаторов с заземленной нейтралью при напряжениях 380-220 или 220-127 В, находящихся в пределах территории электроустановки. В случае необходимости питание таких приемников должно осуществляться от трансформаторов с изолированной нейтралью.

С той же целью исключения выноса потенциала рельсовые пути, проложенные на территории электроустановки, к заземляющему контуру электроустановки не присоединяются, а на выходе за пределы электроустановки заземляются в нескольких точках. Так как рельсы при этом имеют нулевой потенциал, должна быть исключена возможность попадания человека под значительное шаговое напряжение в пределах электроустановки, когда он одной ногой касается грунта, а второй - рельса. Возможность эта исключается при насыпи железнодорожного полотна из крупного щебня, гальки и ракушечника, имеющих малую проводимость.

Если заземлитель не размещается внутри ограждаемой территории, он может быть расширен и вынесен за пределы электроустановок с обязательным выравниванием потенциалов на границах контура путем постепенного заглубления крайних проводников сети. При этом металлические части забора и арматура стоек железобетонного забора должны быть присоединены к эаземлителю.

При расположении электроустановок с большим током замыкания на землю у цехов предприятий должны выполняться следующие мероприятия:

1. Все прилегающие здания должны включаться в общий контур заземления.

2. Должны приниматься меры к выравниванию потенциалов внутри цехов.

3. Вокруг зданий на расстоянии 1 м от стен на глубине 2 м должен быть проложен проводник, соединенный с заземляющими проводниками внутри здания, а у входов и въездов в здания должно быть выполнено выравнивание потенциалов путем прокладки дополнительных полос с постепенным заглублением.

4. Вокруг здания следует устраивать асфальтированные отмостки шириной 1-1,5 м.

Так как токи к.з. на землю в рассматриваемых установках значительны, должна быть обеспечена термическая стойкость заземляющих проводников. Сечения заземляющих проводников должны быть выбраны такими, чтобы при прохождении но ним расчетных токов к.з. на землю температура их за время срабатывания основной защиты не превысила допустимой. В соответствии с общим правилом минимальные сечения проводников, мм², по допустимому нагреву током к. з. определяются по формуле

, (7.3)

где I_расч - расчетный ток через проводник, А; t_п - приведенное время прохождения тока к. з. на землю, с; С - постоянная (для стали С = 74, для голой меди С = 195, для кабелей с медными жилами С = 182, для голого алюминия и кабелей с алюминиевыми жилами С = 112).

В качестве расчетного тока принимается установившийся наибольший ток через заземляющий проводник при замыкании на рассматриваемом устройстве или к.з. на землю вне его для возможной в эксплуатации схемы сети с учетом распределения тока к. з. на землю между заземленными нейтралями сети.

б) Электроустановки выше 1000 В с малыми токами замыкания на землю

В соответствии с требованиями ПУЭ в электроустановках без компенсации емкостных токов сопротивление заземляющего устройства при прохождении через него расчетного тока в любое время года должно удовлетворять условию

, (7.4)

где Iрасч - расчетный ток через заземляющее устройство; Uрасч - расчетное напряжение на заземляющем устройстве по отношению к земле.

Расчетным током является полный ток замыкания на землю при полностью включенных присоединениях электрически связанной сети.

Емкостный ток замыкания на землю может быть определен по выражению

, (7.5)

где U - междуфазное напряжение сети, кВ; lк - общая длина электрически связанных между собой кабельных линий, км; lв - общая длина электрически связанных между собой воздушных линий, км.

В качестве Uрасч принимается значение 250 В, если заземляющее устройство используется только для электроустановок выше 1000 В, и 125 В, если заземляющее устройство одновременно используется для электроустановок до 1000 В. Сопротивление заземляющего устройства для этих сетей должно быть не более 10 Ом.

В сетях с компенсацией емкостных токов сопротивление заземляющего устройства рассчитывается по формуле. При этом в качестве расчетного тока следует принимать:

а) для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты - ток, равный 125% номинального тока этих аппаратов;

б) для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, - наибольший остаточный ток замыкания на землю, который может иметь место в сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов, но не менее 30 А.

С целью облегчения устройства заземлений [2] допускают во всех электроустановках с малыми токами замыкания на землю заземляющие устройства рассчитывать по формуле (7.4), принимая в качестве расчетного ток срабатывания релейной защиты или ток плавления предохранителей, если эта защита обеспечивает отключение замыканий на землю. При этом наименьший в условиях эксплуатации ток замыкания на землю должен быть не менее полуторакратного тока срабатывания релейной защиты или трехкратного номинального тока предохранителей.

в) Электроустановки до 1000 В с глухим заземлением нейтрали

Сопротивление заземления нейтрали определяется двумя условиями:

а) снижением опасных последствий при пробое изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений трансформатора;

б) предотвращением недопустимого повышения напряжения фазных проводов по отношению к земле и заземленных частей электроустановок низкого напряжения при замыканиях на землю в этих электроустановках.

Согласно [2] сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. Исключение составляют электроустановки, в которых суммарная мощность установленных генераторов и трансформаторов не превышает 100 кВ-А. В этих случаях заземляющие устройства могут иметь сопротивление не более 10 Ом.

Части электроустановок, подлежащие заземлению, должны иметь надежную металлическую связь с нейтралью источника питания, выполняемую посредством заземляющих проводников или нулевого провода. При воздушных линиях металлическая связь с нейтралью источника питания осуществляется при помощи специального нулевого провода, прокладываемого на опорах так же, как и фазные провода. При этом через каждые 250 м, а также на концах линий и ответвлений длиной более 200 м должны устраиваться повторные заземления нулевого провода. Сопротивление заземляющих устройств каждого из повторных заземлений должно быть не более 10 Ом. В сетях с суммарной мощностью питающих генераторов и трансформаторов 100 кВ-А и менее, для которых допущено сопротивление основного заземляющего устройства 10 Ом, сопротивление заземляющих устройств каждого из повторных заземлений должно быть не более 30 Ом при числе их не менее 3.

Для обеспечения автоматического отключения участка с однофазным замыканием заземляющие проводники должны быть выбраны таким образом, чтобы при замыкании на корпус или нулевой провод возникал ток к.з., превышающий:

а) в 3 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя;

б) в 3 раза номинальный ток замедленного расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику.

При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель, заземляющие проводники должны быть выбраны так, чтобы в петле фаза - нуль был обеспечен ток к. з., равный значению уставки электромагнитного расцепителя, умноженному на коэффициент, учитывающий разброс, и коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных по разбросу кратность тока к. з. относительно уставки электромагнитного расцепителя следует принимать равной: для автоматов с номинальным током до 100 А - 1,4; для прочих автоматов 1,25.

Полная проводимость заземляющих проводников во всех случаях должна составлять не менее 50% проводимости фазного проводника. Условия в отношении тока замыкания на землю должны проверяться испытаниями или измерениями для ввода электроустановки в эксплуатацию, а также периодически в процессе ее эксплуатации.

В целях удовлетворения указанных требований в отношении тока замыкания на землю заземляющие проводники рекомендуется прокладывать совместно или в непосредственной близости с фазными. Не допускается использование свинцовых оболочек кабелей в качестве заземляющих проводников.

В условиях проектирования для проверки обеспечения отключения замыканий между фазным и нулевым проводником ток однофазного к.з. определяется по приближенной формуле

, (7.6)

где Uф-фазное напряжение сети; z₀ - полное сопротивление нулевой последовательности трансформатора; z_п - полное сопротивление петли фаза - нуль при совместной подвеске нулевого и фазных проводов линии. Удельное реактивное сопротивление петли при проводах из цветных металлов принимается равным 0,6 Ом/км; при стальных проводах внешнее удельное реактивное сопротивление петли принимается равным 0,6 Ом/км, а внутреннее реактивное и активное сопротивления определяются для тока, фактически проходящего по проводам в условиях однофазного замыкания; в качестве первого приближения их можно определять по току замыкания, превышающему ток срабатывания защиты в указанную кратность раз.

Отмеченная приближенность формулы (7.6) заключается в замене геометрического сложения полных сопротивлений трансформатора и цепи фаза - нуль арифметическим, так как эти сопротивления имеют близкие углы и погрешность от такой замены не превышает 5% в сторону уменьшения тока замыкания.

В установках постоянного тока заземление выполняется на тех же основаниях, что и в установках переменного тока. Особенностью прохождения постоянного тока в земле является электролитическая коррозия подземных сооружений (водопровод и другие трубопроводы, оболочки кабелей, конструкции зданий). Опасность коррозии существует в установках с длительным прохождением рабочего тока через заземлитель (рабочее заземление одного полюса) или существованием токов утечки (электролизные установки). Поэтому при устройстве заземлений в установках постоянного тока не следует использовать в качестве заземляющих устройств подземные сооружения, коррозия которых приводит к большим убыткам. Заземлители установок постоянного тока не должны объединяться с заземлителями других систем. Элементы заземлителей должны быть достаточной толщины для предотвращения быстрого разрушения.

Если электроустановки постоянного тока связаны с электроустановками переменного тока (преобразователи), то могут быть применены общие заземляющие устройства.

В сетях постоянного тока повторные заземления нулевого провода должны осуществляться при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами.

г) Электроустановки до 1000 В с изолированной нейтралью

Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом, а в электроустановках с суммарной мощностью параллельно работающих генераторов и трансформаторов 100 кВ-А и ниже оно не должно быть больше 100 м.

В месте установки трансформаторов при совместном использовании заземляющего устройства для сетей до 1000 В и выше сопротивление заземляющего устройства должно удовлетворять формуле (7.4) при расчетном напряжении на заземляющем устройстве Uрасч = 125 В. Это требование предусматривает снижение опасных последствий при повреждении трансформаторов с замыканием между обмотками высшего и низшего напряжений. При этом, если при повреждении не произойдет отключения от действия защиты высшей стороны, через пробивной предохранитель и заземляющее. устройство будет проходить ток замыкания на землю сети высшего напряжения.

При однофазных замыканиях в сетях до 1000 В в месте замыкания проходит ток, обусловленный активной и емкостной проводи-мостями фаз на землю. Наибольшее напряжение прикосновения, равное напряжению на заземлителе относительно точки нулевого потенциала, составляет несколько десятков вольт:

, (7.7)

где Iзм - ток замыкания на землю; Rзм - сопротивление заземляющего устройства, не превышающее согласно 4-10 Ом. Поэтому в коротких сетях 'с малой проводимостью на землю неоспоримы преимущества сетей с изолированной нейтралью.

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надежно соединяться с землей. Такое заземление называется защитным, так как его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения.

Заземление обязательно во всех электроустановках при напряжении 380 В и выше переменого тока, 440 В и выше постоянного тока.

В электрических установках заземляются корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приводы электрических аппаратов, каркасы распредилительных шитов, пультов, шкафов, металлические конструкции распределительных устройств, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня кабелей, проводов, металлические конструкции зданий и сооружений и другие металлические конструкции, связанные с установкой элктрооборудования.

Заземление, предназначенное для создания нормальных условий работы аппарата или электроустановки, называется рабочим заземлением. К рабочему заземлению относится заземление нейтрали трансформаторов, генераторов, дугогасительных катушек. Без рабочего заземления аппарат не может выполнить своих функций или нарушается режим работы электроустановки.

Для защиты оборудования от повреждения ударом молнии применяется грозозащита с помощью разрядников, искровых промежутков, стержневых и тросовых молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Такое заземление называется грозозащитным

Обычно для выполнения всех трех типов заземления используют одно заземляющее устройство.

Для выполнения заземляющего устройства используют естественные и искусственные заземлители.

В качестве естественных заземлителей применяются водопроводные трубы, металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов; обсадные трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции зданий, находящиеся в соприкосновении с землей; свинцовые оболочки кабелей; заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством грозозащитным тросом.

Естественные заземлители должны быть связаны с магистралями заземления не менее чем двумя проводниками в разных точках.

В качестве искусственных заземлителей применяют прутковую круглую сталь диаметром на менее 10 мм (не оцинкованную) и 6 мм (оцинкованную), полосовую сталь толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм².

Количество заземлителей (уголков, стержней) определяется расчетом в зависимости от необходимого сопротивления заземляющего устройства. Размещение искусственных заземлителей производится таким образом, чтобы достичь равномерного распределения электрического потенциала на площади, занятой электрооборудованием.

Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках 6 - 35 Кв не должно превышать R_з=10 Ом.

Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках до 1 Кв не должно превышать R_з= 4 Ом.

Так как заземляющее устройство используется одновременно для электроустановок 6 Кв и 0,4 Кв, сопротивление заземляющего устройства должнобыть не больше R_з= 4 Ом.

Исходными данными являются:

_грунта=120 (Омм)

размеры цеха 70 м75 м

Принемаем контур заземления состоящий из полосовой стали 440 мм приведенный на рисунке

Общая длина горизонтального заземлителя равна

L=470+271=422 (м)

Определяем расчетное удельное сопротивление грунта

_расч=к_{сгрунта},

где _грунта - удельное сопротивление грунта измеренное при нормальной влажности;

к_с - коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта.

К_с=2 из [].

Рисунок 7.3 - Контур заземления

_расч=2120=240 (Омм)

Тогда сопротивление горизонтального заземлителя

R_гор=, (7.8)

где b - ширина полосы, м;

t - глубина заложения, м равная 0,7.

r_гор=1,48 Ом

C учетом коэффициента использования сопротивления полосы

R_гор=r_гор/_гор, (7.9)

где _гор - коэффициент использования, _гор=0,28 из [].

R_гор=1,48/0,28=5,2 (Ом)

5,2 (Ом) 4 (Ом)

Так как сопротивление горизонтального заземлителя больше требуемого устанавливаем вертикальные заземлители стальные прутки диаметром 12 мм и длиной 2,5 м.

Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей будет равно

, (7.10)

где R_г - сопротивление горизонтального заземлителя, Ом;

R_доп - нужное сопротивление, Ом.

(Ом)

Число вертикальных заземлителей

n_в=r_в/R_вв, (7.11)

где _в-коэффициент использования вертикальных заземлителей

_в=0,55

r_в - сопротивление одного вертикального заземлителя, Ом

r_в=, (7.12)

где l - длина вертикального заземлителя, м;

d - диаметр вертикального заземлителя, м;

t - глубина заложения, м.

r_в= (Ом)

Тогда

n_в=94,2/17,30,55=9,9

Принимаем к установке 10 вертикальных заземлителей.

R_зу=R_доп

8. Экономическая часть проекта

Экономическая часть проекта содержит экономические расчеты. Задачи этой части проекта является экономическим обоснованием принятых в проекте технических решений.

В этом проекте рассматриваются проектирования механического цеха ОАО завода «Потенциал с расчетом его аппаратуры.

8.1 Определение сметной стоимости проектируемой сети

Стоимость строительства и монтажа электрической сети электроснабжения цеха определяется сметой - экономическим документом, характеризующим предел затрат на сооружении объекта.

Расчет сметной стоимости строительства сети электроснабжения выполняется в виде сводного сметного расчета (ССР).

Таблица 8.1 - Сводный сметный расчет основные объекты строительства

Наименование основные объекты строительства	Единиц измер.	Кол-во единиц	Сметная стоимость, тыс. грн. грн.	Общая сметная стоимость тыс. грн.
			Строительно-монтажных работ	Оборудования	Прочие затраты
КТП - 1000	шт.	3	39	48,3	4,6	91,9
Ячейка КРУ	шт.	30	147	345	24,6	516,6
КЛ в траншее в помещении	км	1,605 1,2	12 96	33,7 21,6	2,3 5,9	48 123,5
Шинопровод	м	280	11,44	13,8	1,33	26,6
Выключатели авт. А3740Б	шт.	14	0,3	0,7	0,05	1,05

Затраты по каждой главе рассчитываются по соответствующим прейскурантам, ценникам, справочникам. В расчеты по главам должны быть учтены все объекты строительства тяговых подстанций. При этом необходимо учитывать состав затрат, т.е. строительно-монтажные работы, оборудование и прочие. Если в нормативных документах такая разбивка отсутствует, можно воспользоваться таблицы П. 1 [6]

Затраты на создание фондов непроизводственного назначения выделяется в отдельный расчет и при дипломном проектировании не учитывается.

Ниже приводится характеристика сооружений и видов работ по главам ССР применительно к строительству объектов электроснабжения тяговых подстанций.

Глава 1. Подготовка территории строительства. Величина затрат по Гл. 1 зависит от местных условий. При дипломном проектировании подробный расчет не производится, а затраты принимаются в следующих размерах:

Для трансформаторных подстанций (ТП), кабельных линий (КЛ) и КРУ - 1% от суммы затрат по Гл. 2. И, = 1%. 870,4 = 8,704 (тыс. грн.)

Глава 2. Основные объекты строительства: ТП и пр. Расчет затрат производится по соответствующим прейскурантам или по укрупненным показателям стоимости электрооборудования. Ряд показателей приведен в таблице П. 2 - П. 27 [6]

От справочников берется цена оборудования. Эта цена разделяется таким образом:

43% от указаной цены представляет расходы на строительство монтажных работ,

52% от указанной цены представляет расходы на покупке оборудования,

5% от указанной цены представляет расходы на прочие затраты для установленияоборудования (смазка, настройка и т.д.)

Результаты проведения в главе 2 предоставлены в виде таблицы 1.

Затраты по главе 3,4,5,6,7,8,9 в данном проекте не учитываются.

Глава 9. Прочие работы и затраты. Затраты по гл. 9 составляют 1% от суммы затрат по гл. 1-8.

И9=0,01(8,704+870,4)= 8,79 тыс. грн.

Глава 10. Содержание дирекции, технический и авторский надзор. В гл. 10 отражаются затраты на содержание дирекции строящихся объектов, технический и авторский надзор. Величина затрат определяется по таблице П. 28 [6]

И10 =0,007870,4=6,09 тыс. грн.

Глава 12. Проектные и изыскательские работы. Затраты по гл. 12 составляют 3% от суммы строительно-монтажных работ по гл. 1-9.

И12 =0,03324 =9,7 тыс. грн.

В конце сводного сметного расчета предусматривают суммы непредвиденные работы и затраты в размере 3% от общей стоимости строительства (сумма затрат по гл. 1-12)

И_непр=0,03903,7 =27,1 тыс. грн.

Таблица 8.2 - Сводный сметный расчет стоимости строительства

Наименование глав, объектов, Работ и затрат	Сметная стоимость, тыс. грн.	Общая сметная стоимость, тыс. грн
	Строительно-монтажных работ	Оборудования	Прочие затраты
Глава 1. Подготовка территории строительства	-	-	8,704	8,704
Глава 2. Основные обьекты строительства	324	505,4	40,9	870,4
Глава 3. Обьекты подсобного и обсл. назначения	-	-	-	-
Глава 5. Обьекты транспорт-ногохоз-ва и связи	-	-	-	-
Глава 6. Наружные сети и сооружения водоснабжения, канализации, теплофикации и газификации	-	-	-	-
Глава 7. Благоустройство территории	-	-	-	-
Итого по гл. 1-7	324	505,4	49,6	879,1
Глава 8. Временные здания и сооружения	-	-	-	-
Глава 9. Прочие работы и затраты	-	-	8,8	8,8
Итого по гл. 1-9	324	505,4	58,4	887,9
Глава 10. Содержание дирек-ции, технический надзор строящегося предприятия и авторский надзор	-	-	6,09	6,09
Глава 12 проектные и изыска-тельные работы	-	-	9,7	9,7
Итого по гл. 1-12	324	505,4	74,19	903,6
Непредвиденные работы и затраты	-	-	27,1	27,1
Всего по сметному расчету	324	505,4	101,3	930,7

8.2 Расчет эксплуатационных расходов

При дипломном проектировании все затраты, связанные с эксплуатацией тяговых подстанциях, можно рассматривать как совокупность следующих экономических элементов: амортизационных отчислений, заработной платы (основной и дополнительной с отчислениями на социальное страхование), вспомогательных материалов, общественных и прочих расходов.

Расчет амортизационных отчислений.

Амортизационные отчисления определяют исходя из среднегодовой стоимости основных фондов проектируемой подстанции и действующих норм амортизационных отчислений.

Величина годовых амортизационных отчислений по проектируемой сети в целом определяется как сумма этих отчислений по отдельным видам основных фондов производственного назначения. Нормы амортизационных отчислений приведены в таблице П. 29 [6]; Расчет амортизационных отчислений проводится в табличной форме (таблица 8.3).

Таблица 8.3 - Определение величины амортизационных отчислений.

Наименование объекта	Стоимость основных фондов, тыс. грн.	Нормы амортизации	Сумма амортизационных отчислений
		на реновацию, %	кап. ремонт	на реновацию, тыс. грн.	кап. ремонт
КТП	91,9	3,3	2,5	3,03	2,3
РУ	516,6	3,3	2,5	17,05	12,9
КЛ в земле в помещении	48 123,5	4,0 2,0	0,3 0,3	1,92 2,47	0,144 0,37
Итого	780	-	-	24,47	15,7

Расчет численности персонала и фонда заработной платы.

Одной из основных составляющих себестоимости передачи электрической энергии является заработная плата.

Средства на выплату основной и дополнительной зарплаты рабочим, служащим, инженерно-техническим работникам (ИТР) и внесписочному составу, утверждаемые каждому предприятию в соответствии с его производственной программой и штатным расписанием, составляют плановый фонд заработной платы. Премии ИТР и служащим, выплачиваемые за счет поощрительных фондов, не включаются в фонд заработной платы.

Экономический элемент «Основная заработная плата» отражает величину заработной платы ИТР, рабочих, служащих и младшего обслуживающего персонала (МОП), непосредственно участвующих в осуществлении производственного процесса, а также выполняющих обслуживающие функции. Заработная плата административно-управленческого персонала относится к элементу «Прочие расходы».

Для определения фонда заработной платы необходимо рассчитывать численность персонала по категориям. Для этого могут быть использованы укрупненные нормативы численности персонала энергопредприятий, приведенные в таблице П.ЗО - П. 34. [6]

Приведенные нормативы предусматривают численность рабочих, ИТР, служащих и МОП, необходимых) для всех видов работ в соответствии с правилами технической эксплуатации (ПТЭ) и правилами техники безопасности (ПТБ) и учитывают прогрессивные тенденции в организации ремонтно-эксплуатационного обслуживания подстанций, в том числе проведение комплексных ремонтов, оперативное обслуживание подстанций и оперативными бригадами, широкое применение средств механизации и передовой технологии. В нашей подстанции допускают, что персонал является только рабочим.

Средняя величина годовой заработной платы рабочего равна 7000 грн. Для расчета численности персонала подстанций рекомендуется использовать форму таблицыб. 4.

Таблица 8.4 - Расчет численности персонала по объектам

Наименование элементов подстанции	Нормы на единицу измерения	Количество единиц измерения	Расчетная численность персонал, чел.
КЛ 6 кВ	7,5 чел./100 км	2,8 км	0,21
КТП	5,3 чел./100 ед.	3 шт.	0,159
РУ-6 кВ	5 чел./100 прис.	30 ячеек	1,5
КУ	0,04 чел./100 ед.	3 шт.	0,0012
Оперативный пер-сонал	-	-	1,8
Итого	-	-	3,7

Принимаем число персонала равно: 4.

Фонд заработной платы персонала определяют в соответствии с принятой производственной структурой и штампами предприятий, исходя из средней величены годовой заработной платы.

Основная заработная плата (Ф_зп^осн определяется произведением среднегодовой заработной платы на численность персонала соответствующей категории:

Ф_зп^осн =З_срn (8.1)

где Зср. - средняя заработная плата одного работника 7000 грн./год.

n - численность персонала данной категории, чел.

Ф_зп^осн=70004=28000 грн/год

При определении фонда заработной платы рабочих необходимо учитывать, что в эту величину включается премия, которая в настоящее время составляет 60% должностного оклада.

А отчисления на социальное страхование - 47,5% от суммы основной и дополнительной заработной платы. Таким образом, фонд заработной платы персонала подстанций и соответственно составляющая себестоимость определяется по формуле

И_зп= Ф_зп^осн(1+_доп)(1+_сс)(1+_прем) (8.2)

где _доп =0,1, _сс= 0,14, _прем=0,4 - коэффициенты соответствующие величину заработной платы, премий и отчисления на социальное страхование;

И_зп ⁼28000(1+0,1)(1+0,14)(1+0,4)=49156,8 грн.

Расчет затрат на вспомогательные материалы.

В состав затрат на вспомогательные материалы включаются затраты на смазочные, прокладочные и обтирочные материалы, трансформаторное масло, реактивы для химической очистки масла, моющие и быстро изнашивающие предметы и т.п.

При укрупненных расчетах эти затраты могут быть определены следующим образом:

И_всп=_вспИ_а (8.3)

И_всп=0,2540,17=10,04 тыс. грн

где И_а - годовая сумма амортизационных отчислений, тыс. р.,

_всп - коэффициент, определяющий величину затрат на вспомогательные материалы к сумме амортизационных отчислений _всп ⁼ 0,25.

Прочие расходы

В состав затрат по экономическому элементу «Прочие расходы», рассчитываемых в экономической части дипломного проекта, включаются расходы на покупную воду, технологические нужды, стоимость услуг своих вспомогательных производств и со стороны, расходы на связь, транспорт всех видов, затраты на отопление и освещение помещений, административно-управленческие расходы (включая заработную плату администрации сетевых предприятий и районного управления), расходы на командировки.

Величина прочих затрат в дипломном проекте может быть определена следующим образом:

И_пр=_пр(И_а + И_зп) (8.4)

где _пр - коэффициент, определяющий «Прочих затрат по отношению к сумме амортизационных отчислений и заработной платы». В расчетах может быть принято _пр =0,12;

И_а, И_зп - объем амортизационных отчислений и заработной платы.

Ипр = 0,12(40,17+49,1568) =10,7 тыс. грн

8.3 Расчет себестоимости распределения электроэнергии в электрической сети предприятия

Величина суммарных годовых эксплуатационных затрат по распределению электроэнергии определяется сметой, в которую включаются все ранее найденные годовые затраты по распределению электрической энергии.

Себестоимость распределения 1 кВт.ч электрической энергии определяется делением годовых эксплуатационных расходов на годовой полезный отпуск электроэнергии потребителям:

=, (8.5)

где - себестоимость одного кВт.ч электроэнергии, отпущенной потребителям, кВтч,

И - суммарные годовые эксплуатационные расходы в подстанции, тыс. грн;

И_а, И_зп, И_всп, И_пр - соответственно экономические элементы: амортизационные отчисления, заработная плата, вспомогательные материалы, прочие расходы;

Э_отп - количество электроэнергии отпущенной потребителем, млн кВт.ч

Э_отп=Э_пс-Э_пот, (8.6)

где Э_пс - количество электроэнергии, поступающей на вход подстанции;

Э_пс=128405000=64200 тыс. кВтч

Э_пот - годовые потери энергии, млн кВт. ч. Величину Э_пот рассчитываем следующим образом

Основная потеря на подстанциях, происходят в трансформаторах, поэтому в нашем проекте будет принято, что все потери происходят в трансформаторах.

Э_пот=3Р_хх8760+3Р_кз(S_нагр/S_нт)², (8.7)

где Р_хх - потери холостого хода трансформатора, Р_хх=1,9 кВт;

Р_кз - потери короткого замыкания, Р_кз=7,6 кВт.

Э_пот=(31,98760+37,6(2844/3000)²2800)^-3=107,3 тыс. кВтч

Э_отп= Э_пс - Э_пот =64200-107,3=64092,7 тыс. кВтч;

Составление сметы затрат на эксплуатацию подстанций и расчет себестоимости электрической энергии следует выполнить по форме таблица 8.5.

Таблица 8.5 - Смета затрат и расчет себестоимости распределения электрической энергии.

Экономические элементы затрат	Сумма годовых затрат тыс. грн.	Себестоимость распределения электрической энергии
		к./ кВт.ч	%
Амортизационные отчисления	40,17	0,0621	36,5
Осн. зарплата с начислениями	49,2	0,076	44,6
Вспомогательные материалы	10,04	0,0155	9,12
Прочие расходы	10,7	0,016	9,7
Итого	110,11	0,17	100

8.4 Определение технико-экономических показателей сооружения и эксплуатации тяговой подстанция

Наиболее характерные показатели, определяющие экономичность сооружения и эксплуатации электрической сети, приведенной в таблице 8.6. Эта таблица вынесена на демонстрационный плакат.

Расчет всех показателей необходимо привести в расчетно-пояснительной записке; показатели сопоставить с показателями существующих сетей, результаты сопоставления проанализировать.

Анализ технико-экономических показателей в таблице 8.6 показал что, проектируемая сеть - сеть находится на уровне современных требований.

Таблица 8.6 - Технико-экономические показатели сооружения и эксплуатации электрической сети

Наименование показателя	Единица измерения	Величина
Протяженность КЛ	км	2605
Мощность трансформаторов подстанции	кВА	3000
Максимум электрической нагрузки	тыс. кВт	2,275
Годовой объем передачи и распределения энергии	млн. кВтч	62,4
Годовые потери энергии	-	0,1073
Коэффициент потерь	%	0,17
Число ТП	шт.	3
Удельные капитальные вложения в РУ 6 кВ	грн/кВА	17,2
У дельные капитальные вложения в КЛ	тыс. грн./км	65,8
Удельная стоимость ТП	грн/кВА	30,6
Суммарная удельная стоимость распределительной сети	грн/кВт	67,8
Удельная численность персонала по обслуживанию РУ 6 кВ	чел./кВА	0,05
То же ТП	чел./кВА	5,310-4
Удельная численность персонала по обслуживанию КЛ	чел./км	0,075
Расход КЛ 6 кВ	м/кВ	0,17
Фондовооруженность труда	тыс. грн. чел.	12,3
Себестоимость передачи и распределения электроэнергии	коп. кВт.ч.	0,17

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта произведена оценка действующего электроснабжения. Произведен расчет электрической нагрузки механического цеха. Для схемы электроснабжения рассчитаны токи короткого замыкания и по значениям этих токов сделан выбор и проверка оборудования. Выполнен расчет заземляющего устройства и выбраны заземлители. Рассмотрены вопросы охраны труда и произведен расчет искусственного освещения. Выполнена экономическая часть и определены основные технико-экономические показатели, по которым сделаны выводы.

Список вспомогательных источников

1 А.А. Федоров, В.В. Каменева Основы электроснабжения промышленных предприятий, М.: Энергия, 1979 г.

2 Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР - М.: Энергоатомиздат, 1986 г.

3 Справочник по проектированию электрических систем. / Под общей редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. М.: Энергия, 1971 г.

4 Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций - М.: Энергоатомиздат, 1986 г.

5 Электротехнический справочник / Под общей редакцией профессоров МЭИ В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского, Л.А. Жукова и др. - М.: Энергоатомиздат, 1980, г.

6 Методические указания по экономической части дипломных проэктов / Сост. А.С. Качев - Харьков: ХПИ, 1988 г.

7 Методические указания по выполнению раздела «Охрана труда и окружающей среды» в дипломных проектах (работах). / Сост. Л.Н. Чунихина, И.С. Степанов. - Харьков: ХПИ, 1988 г.

8 ГОСТ.12.1.003. - 83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

9 ГОСТ 12.1.004-88. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования

10 ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

Размещено на Allbest.ru