Выбор типа трансформаторной подстанции и распределительного устройства

Заземлятся должны все металлические части электрического оборудования, которые нормально не находятся под напряжением, заземляют: корпуса электрических машин, трансформаторов, электрических аппаратов, светильников; каркасы щитов, щитков, пультов управления; металлические конструкции ЛЭП, подстанций, РУ; броню и металлические оболочки кабелей; стальные трубы электрических проводок, а также вторичной оболочки измерительных трансформаторов.

Различают естественное и искусственное заземление. Естественным заземлением являются находящиеся в земле металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, трубопроводы и свинцовые оболочки кабелей. Искусственными заземлителями обычно выполняются из электропроводов соединенных на глубине 0,7 м, по средствам сварки стальной полосой. Электроды дленной 5 м выполняется из круглой стали диаметром 12 - 16 мм, соединенную полосу выполняют из полосовой стали размером (40 Х 4). Все соединения выполняются на сварке. Каждый заземляемый элемент подключается к сети заземления отдельным ответвлением.

Расчет заземляющих устройств ведет методом коэффициента использования принимается грунт однородными по глубине.

Предполагаем сооружение контура заземления по периметру объекта проектирования М с расположение по контуру вертикальных заземлителей, в качестве которых используют прутковый электрод диаметром 12 мм и длиной 5 м. Метод погружения - обвертывание. Верхние концы вертикальных электродов погружают на глубину t=0.5 м и приваривают к горизонтальной стальной полосе, сечением (40 Х 4).

1.Согласно ПУЭ сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом, поэтому принимают сопротивление равное 4 Ом.

2.Определяем сопротивление естественного заземления путем замера его в конкретной установке. Для расчетов сопротивления естественного заземления так как , то необходимо сооружение контура искусственных сопротивление которых можно определить.

3. Определяем предварительную компенсацию контура заземления с учетом размещения его на отведенной территории, причем расстояние между вертикальными заземлителями не должно быть менее их длины. По плану заземляющего устройства определяем количество вертикальных заземлителей и длину горизонтального заземлителя.



где - расстояние между вертикальными электродами 5 м.

Длину горизонтального заземлителя принимают приблизительно равной периметру.

180[М]

5. Определяем сопротивление одного вертикального заземлителя.

где с_расч - расчетное удельное сопротивление грунта (Ом/м),

l - длинна стержня, d - диаметр стержня, t - глубина заложения вертикального стержня

t=0,7+1/2*l [м]

К_М - коэффициент сезонности.

t=0,7+1/2*5=3,2 [м]

5.Определяем сопротивление горизонтального заземлителя



где l_г - длинна горизонтального заземлителя[м], b - ширина, t=0,7 [м]

6. Определяем сопротивление горизонтальной полосы связывающей вертикальные электроды.

где - коэффициент использования горизонтальных заземлений.

7.Определяем необходимое сопротивление вертикальных заземлений с учетом использования горизонтального соединения полосы.

Определяем уточненное количество вертикальных заземлений для создания контура заземления

где - коэффициент использования вертикальных заземлений.



Рис. 5



4. Экономическая часть

4.1 Расчет стоимости электрооборудования

Таблица 11

№ п/п	Наименова-ние	Мощ-ность, кВт	Кол-во	Цена оборудо-вания	Полная стоимость руб.	Стоимость монтажа руб.	Транспо- ртные расходы, руб.	Первона-чальная стои-мость оборудо-вания
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Чесальный аппарат	23,5	12	235000	282000	84600	14100	380700
2	Обрабатывающие машины	25	12	250000	230000	90000	15000	405000
3	Компрессор	110	1	110000	110000	33000	5500	148500
4	Кондицеонер	56	2	56000	112000	33600	5600	151200
	Итого:				803000	241200	40200	1085400

Для расчета первоначальной стоимости электрооборудования необходимо определить цену единицы оборудования полную стоимость, стоимость транспортных расходов и стоимость монтажных работ, цену единицы оборудования определяем на основе стоимости 1 кВт мощности равного 1000 рублей.

1.Расчет цены каждого вида оборудования

Ц = Р * С (руб.)

Ц ₁ = 23, * 1000 = 23500 руб.

Ц ₂ = 25 * 1000 = 25000 руб.

Ц ₃ = 110 * 1000 = 110000 руб.

Ц ₄ = 56 * 1000 = 56000 руб.

2.Расчет полной стоимости электрооборудования



С_п =Q Ц (руб.)

С_п1 = 12 *23500 = 282000 руб.

С_п2 = 12 * 25000 = 300000 руб.

С_п3 = 1 * 110000 = 110000 руб.

С_п4 = 2 * 56000 =112000 руб.

3.Расчет стоимости транспортных расходов

С_Т.Р. (руб.)

С_Т.Р1 = 282000 * 0,05 = 14100 руб.

С_Т.Р2 = 300000 * 0,05 = 15000 руб.

С_Т.Р3 = 110000 * 0,05 = 5500 руб.

С_Т.Р4 = 112000 * 0,05 = 5600 руб.

4.Расчет стоимости монтажа

С_М (руб.)

С_М1 = 282000 * 0,3 = 84600 руб.

С_М2 = 300000 * 0,3 = 90000 руб.

С_М3 = 110000 * 0,3 = 33000 руб.

С_М4= 112000 * 0,3 = 33600 руб.

5.Расчет первоначальной стоимости оборудования

С_пер. = С_п + С_Т.Р. + С_М (руб.)

С_пер.1 = 282000 + 14100 + 84600 = 380700 руб.

С_пер.2 = 300000 + 15000 + 90000 = 405000 руб.

С_пер.3 = 110000 + 5500 + 33000 = 148500 руб.

С_пер.4 = 112000 + 5600 + 33600 = 151200 руб.

4.2 Расчет амортизации оборудования

Амортизация - постепенный перенос стоимости изношенной части оборудования на себестоимость ремонтных работ. Норму амортизации (На) определяем для каждого вида электрооборудования на основании справочника.

А = , где

С_пер. - первоначальная стоимость оборудования;

На - норма амортизационных отчислений;

А - сумма амортизационных отчислений;

На = 9%

А = 1085400 * 0,09 = 97686 руб.

4.3 Расчет численности бригады

Таблица 12

№ п/п	Наименование оборудования	Количество оборудования	Норма времени на реконструкцию и модернизацию чел/час	Общие трудозатраты чел/час
1	2	3	4	5
1	Чесальный аппарат	12	96	1152
2	Обрабатывающие машины	12	72	864
3	Компрессор	1	8	8
4	Кондиционер	2	8	16
	Итого:			2040

1. Расчет численности рабочих для проведения ремонтов.

Численность явочную определяют по формуле

Чя = (чел.)

где - эффективный фонд рабочего времени.

Чя = = 12 чел

2. Расчет списочной численности

Чсn = (чел)

где n - процент не выходов на работу по уважительным причинам. n= 10%

Чсn = = 13 чел

4.4 Расчет фонда заработной платы

Таблица 13

№ п/п	Состав Брига ды	Кол во чел.	Раз- ряд	Отработанное время час	Тариф ставка руб/час	з/п по тариф	Премия руб. (30%)	з/п с пре-мией	Рай. Коэф.	Основ-ной фонд з/п	Доп. З/П	Общий фонд З/П
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	Электр-Монтажник	2	5	336	100	33600	10080	43680	26208	69888	6290	76178
2	Электр-слесарь	6	4	1008	86	86688	26006	112694	67616	180310	16228	196538
3	Электр-слесарь	4	3	672	79	53088	19926	73014	43808	116822	10514	127336
	Итого:									367020	33032	400052

1. Расчет заработной платы по тарифу.

ЗПт = Тст * Тэф (руб.),

где Тст - часовая тарифная ставка

ЗПт1 = 336 * 100 = 33600 руб.

ЗПт2 = 1008 * 86 = 86688 руб.

ЗПт3 = 672 * 79 = 53088 руб.

2. Расчет суммы премии

ПР = (руб.)

ПР1 = 33600 * 0,3 = 10080 руб.

ПР2 = 86688 * 0,3 = 26006 руб.

ПР3 = 53088 * 0,3 = 19926 руб.

3. Расчет заработной платы с премией

ЗПпр = ЗП + ПР (руб.)

ЗПпр1 = 33600+ 10080 = 43680 руб.

ЗПпр2 = 86688 + 26006 = 112694 руб.

ЗПпр3 = 19926 + 53088 = 73014 руб.

4. Расчет суммы районного коэффициента

Ерк = (руб.)

Ерк1 = 43680 * 0,6 = 26208 руб.

Ерк2 = 112694 * 0,6 = 67616 руб.

Ерк3 =73014 * 0,6 = 43808 руб.

5. Расчет суммы основного фонда заработной платы

Озп = ЗП + Ерк (руб.)

Озп1 = 43680+ 26028= 69888руб.

Озп2 = 112694 + 67616 = 180310 руб.

Озп3 = 73014 + 43808 = 116822 руб.

6. Расчет дополнительной заработной платы

Дополнительная заработная плата составляет 9% от основного фонда заработной платы.

Дзп = (руб.)

Дзп1= 69888 * 0,09 = 6290 руб.

Дзп 2= 180310 * 0,09 = 16228 руб.

Дзп 3= 116822 * 0,09 = 10514 руб.

7. Расчет общего фонда заработной платы

Офпз = Озп + Дзп (руб.)

Офпз1 = 69888 + 6290 = 76178 руб.

Офпз2 = 180310 + 16228 = 196538 руб.

Офпз3 = 116822+ 10514= 127336 руб.

8. Расчет отчислений на социальное страхование

Отчисление на социальное страхование принимаем в размере 30% от годового фонда заработной платы.

Осс = Офпз * 0,3 (руб.)

Осс = 400052 * 0,3 = 120016 (руб.)

4.5 Расчет стоимости материалов

Определяем по укрупненному нормативу в расчете на 100 чел/часов произведения работ. Норматив расхода материалов в расчете на 100 чел/часов работ принимаем в размере 10750 руб.

СМ = = 219300 руб.

4.6 Расчет затрат на электроэнергию

Потребность в электроэнергии определяем на основании расчета заявленной мощности, электропотребления и электрооборудования сушильного цеха лёгкой промышленности

1. Расчет потребности электроэнергии

На предприятиях установлены удельные нормы расхода электроэнергии на произведенные нужды , лимиты расхода электроэнергии на прочие нужды.

Эдв = М * N * T * Кз : Ко (кВт/час), где

N - количество единиц оборудования с одинаковой мощностью;

М - мощность одного двигателя;

Кз - коэффициент загрузки;

Ко - коэффициент общей загрузки;

Эдв1 = = 41454 кВт/час

Эдв2 = = 44100 кВт/час

Эдв3 = = 14784 кВт/час

Эдв4 = = 16464 кВт/час

2. Расчет общей потребности в двигательной энергии

Эдв.общ = Эдв1 + Эдв2 + Эдв3 + Эдв4 + Эдв5 + Эдв6 + Эдв7 + Эдв8 +

+ Эдв9 (кВт/час)

Эдв.общ = 41454+44100+14784+16464 =116793 кВт/час

3. Расчет количества осветительной энергии

Эосв = (кВт/час), где

B - норма освещенности B = 12 кВт/м² ;

S - площадь цеха;

T - число часов работы.

Эосв = = 3628 кВт/час

4. Расчет общего количества потребляемой энергии

Эобщ = Эдв.рем + Эосв (кВт/час)

Эдв.рем = Эдв.общ * 0,05 (кВт/час)

Эдв.рем = 116793 * 0,05 = 5840 кВт/час

Эобщ = 5840+3628= 9468 кВт/час

5. Расчет стоимости электроэнергии

Сэл = Эобщ * 5 (руб.)

Сэл = 9468 *5 = 47340 руб.



4.7 Расчет сметы затрат

Таблица 9

№ п/п	Наименование статей	Сумма руб.
1	2	3
1	Основные материалы и вспомогательные материалы	219300
2	Основная заработная плата	367020
3	Дополнительная заработная плата	33032
4	Отчисления на социальное страхование	120016
5	Амортизационные отчисления	97686
6	Затраты на Электроэнергию	47340
7	Прочие расходы	11010
8	Цеховые расходы	165159
	Итого:	1060563

Сметная стоимость включает заработную плату рабочих, стоимость материалов, расходы по эксплуатации ремонтного оборудования, стоимость электроэнергии, цеховые расходы, прочие расходы, стоимость вспомогательных материалов, стоимость запасных частей.

1. Расчет цеховых расходов

Цеховые расходы принимают в размере 45% от основной заработной платы рабочих.

Цр = (руб.)

Цр = = 165159 руб.

2. Расчет прочих расходов

Прочие расходы принимают в размере 3% от основной заработной платы рабочих.

Пр = (руб.)

Пр = = 11010руб.



4.8 Расчет технико-экономических показателей

1. Расчет средней заработной платы

ЗПср = (руб.)

где Фзп - основной фонд заработной платы;

Ч - численность рабочих.

ЗПср = = 33337 руб.

2. Расчет стоимости одного норма - часа ремонтных работ

Ссрн.ч. = (руб.), где:

Тобщ - общая трудоемкость.

Ссрн.ч. = = 520 руб.

3. Расчет трудоемкости одного ремонта

ПТ = (чел/час)

ПТ = = 88380 руб.



5. Мероприятия по технике безопасности

5.1 Технические мероприятия по технике безопасности

При производстве работ в электроустановках выполняются технические и организационные мероприятия (меры) предосторожности для того, чтобы исключить случайную подачу напряжения к месту работы и случайное приближение или прикосновение к токоведущим частям, оставшимся под напряжением.

Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в электроустановках, выполняют в следующем порядке:

1. Отключают напряжение и принимают меры, исключающие его ошибочную подачу к месту работы,

2. Вывешивают предупредительные плакаты на коммутационной аппаратуре, на постоянных и временных ограждениях,

3. Проверяют, есть ли напряжение на отключенной для работы части установки и накладывают на токоведущие части установки переносное заземление.

5.2 Мероприятия безопасности при работе с электродвигателем

1. Если работа на электродвигателе или приводимом им в движение механизме связана с прикосновением к токоведущим и вращающимся частям, электродвигатель должен быть отключен с выполнением предусмотренных настоящими Правилами технических мероприятий, предотвращающих его ошибочное включение. При этом у двухскоростного электродвигателя должны быть отключены и разобраны обе цепи питания обмоток статора. Работа, не связанная с прикосновением к токоведущим или вращающимся частям электродвигателя и приводимого им в движение механизма, может производиться на работающем электродвигателе. Не допускается снимать ограждения вращающихся частей работающих электродвигателя и механизма.

2. При работе на электродвигателе допускается установка заземления на любом участке кабельной линии, соединяющей электродвигатель с секцией РУ, щитом, сборкой.

Если работы на электродвигателе рассчитаны на длительный срок, не выполняются или прерваны на несколько дней, то отсоединенная от него кабельная линия должна быть заземлена также со стороны электродвигателя. В тех случаях, когда сечение жил кабеля не позволяет применять переносные заземления, у электродвигателей напряжением до 1000 В допускается заземлять кабельную линию медным проводником сечением не менее сечения жилы кабеля либо соединять между собой жилы кабеля и изолировать их. Такое заземление или соединение жил кабеля должно учитываться в оперативной документации наравне с переносным заземлением.

3. Перед допуском к работам на электродвигателях, способных к вращению за счет соединенных с ними механизмов (дымососы, вентиляторы, насосы и др.), штурвалы запорной арматуры (задвижек, вентилей, шиберов и т.п.) должны быть заперты на замок. Кроме того, приняты меры по затормаживанию роторов электродвигателей или расцеплению соединительных муфт.

Необходимые операции с запорной арматурой должны быть согласованы с начальником смены технологического цеха, участка с записью в оперативном журнале.

4. Со схем ручного дистанционного и автоматического управления электроприводами запорной арматуры, направляющих аппаратов должно быть снято напряжение. На штурвалах задвижек, шиберов, вентилей должны быть вывешены плакаты "Не открывать! Работают люди", а на ключах, кнопках управления электроприводами запорной арматуры - "Не включать! Работают люди".

5. На однотипных или близких по габариту электродвигателях, установленных рядом с двигателем, на котором предстоит выполнить работу, должны быть вывешены плакаты "Стой! Напряжение" независимо от того, находятся они в работе или остановлены.

6. Работы по одному наряду на электродвигателях одного напряжения, выведенных в ремонт агрегатов, технологических линий, установок могут проводиться на условиях, предусмотренных п.2.2.9 настоящих Правил. Допуск на все заранее подготовленные рабочие места разрешается выполнять одновременно, оформление перевода с одного рабочего места на другое не требуется. При этом опробование или включение в работу любого из перечисленных в наряде электродвигателей до полного окончания работы на других не допускается.

7. Порядок включения электродвигателя для опробования должен быть следующим: производитель работ удаляет бригаду с места работы, оформляет окончание работы и сдает наряд оперативному персоналу; оперативный персонал снимает установленные заземления, плакаты, выполняет сборку схемы. После опробования при необходимости продолжения работы на электродвигателе оперативный персонал вновь подготавливает рабочее место и бригада по наряду повторно допускается к работе на электродвигателе.

8. Работа на вращающемся электродвигателе без соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями может проводиться по распоряжению.

9. Обслуживание щеточного аппарата на работающем электродвигателе допускается по распоряжению обученному для этой цели работнику, имеющему группу III, при соблюдении следующих мер предосторожности: работать с использованием средств защиты лица и глаз, в застегнутой спецодежде, остерегаясь захвата ее вращающимися частями электродвигателя; пользоваться диэлектрическими галошами, коврами;

не касаться руками одновременно токоведущих частей двух полюсов или токоведущих и заземляющих частей. Кольца ротора допускается шлифовать на вращающемся электродвигателе лишь с помощью колодок из изоляционного материала.

10. В инструкциях по охране труда соответствующих организаций должны быть детально изложены требования к подготовке рабочего места и организации безопасного проведения работ на электродвигателях, учитывающие виды используемых электрических машин, особенности пускорегулирующих устройств, специфику механизмов, технологических схем и т.д.

6. Индивидуальное задание

Схема релейной защиты силового трансформатора.

Защита действует на сигнал или отключение с выдержкой времени, которая на ступень больше выдержки времени максимальной токовой защиты, применяемой от сверхтоков при внешних коротких замыканиях. Защита трансформаторов цеховых подстанций. На цеховых подстанциях устанавливаются обычно силовые трансформаторы мощностью от 100 до 1600 кВ-А. На них устанавливается: максимально-токовая защита, защита от однофазных замыканий на землю на стороне низшего напряжения; газовая защита -- для трансформаторов внутрицеховых подстанций мощностью от 400 кВ*А и выше.

Указанные защиты применяются в зависимости от типа аппаратов, установленных на стороне высшего напряжения -- высоковольтный выключатель, выключатель нагрузки или предохранители. Применение последних значительно удешевляет установку и упрощает защиту.

Защита предохранителями и выключателями нагрузки выполняется для трансформаторов мощностью до 1000 кВ*А напряжением до 10 кВ с предохранителями ПК на 100 А и мощностью не более 2 500 кВ-А напряжением 35 кВ с предохранителями ПК-35Н, 40 А; отключаемая мощность к. з. не должна превышать 200 МВ*А.

Высоковольтные предохранители типа ПК при установке на них соответствующих плавких вставок обеспечивают защиту трансформатора от внутренних повреждений и междуфазных к. з. на его выводах.

Защита от однофазных замыканий на землю осуществляется автоматом с максимальным расцепителем, установленным на стороне низшего напряжения (рис. 6), или трансформатором тока ТТ на нулевом проводе при прямом присоединении трансформатора с глухозаземленной нейтралью к шинопроводу (рис. 6). Газовая защита с действием на сигнал и на отключение приведена на рис. 6, с учетом установки трансформатора непосредственно в цехе.

Рис 6. Схемы защиты цеховых трансформаторов с выключателями нагрузки и предохранителями



7. Заключение

Дипломное проектирование систематизирует, расширяет и улучшает теоретические знания, знакомит с новейшими достижениями в области проектирования, монтажа и эксплуатации электрических устройств, для электроснабжения и электрооборудования потребителей.

В ходе дипломного проектирования мы приобретаем опыт самостоятельного решения задач электрификации, а также получаем навыки использования нормативной, справочной и учебной литературы.

Целью дипломного проекта является модернизация системы электроснабжения аппаратного цеха.

Расчётная мощность участка составила Sp = 694 кВА. На ТП установлены два трансформатора ТМ--630-10/0,4. Распределительная и питающая сеть участка выполнена кабелем марки АСБ. Схема распределительной сети участка смешанная. Сметная стоимость реконструкции составила 1060563 руб. Численность ремонтного персонала составила 12 человек.



Библиографический список

Основные источники:

1. В.А. Чекалин Охрана труда: Учебник для студентов средних профессиональных учебных заведений. - М.: Форум - Инфра-М, 2008.

2. Е.Н. Кнышова, Е.Е. Панфилова «Экономика организации» М., ИД «Форум» Инфра-М, 2008г.

3. Экономика предприятия / ред. В.Я. Горфинкель.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007.

4. Сметные нормы и расценки на новые технологии в строительстве: справ. инженера-сметчика. ч. II / П. В. Горячкин. - М.: КЦЦС, 2006.

5. Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации элекроустановок, Москва, 2006г.

6. Справочник по проектированию электроснабжения; под редакцией Ю.Г. Барыбина и др, Москва, Энергоатомиздат, 1990г.

7. Л.Л. Коновалова, Л.Д. Рожкова «Электроснабжение промышленных предприятий и установок», Энергоатомиздат, 1989г.

8. Н.П.Постников, Г.М. Рубашов «Электроснабжение промышленных предприятий», Стройиздат, 1989г.

9. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий; под общей редакцией А.А. Федорова, Москва «Энергия», 1980г.

10. Извлечение из « Правил технической эксплуатации электроустановок напряжением до 1000 В ».- М: Энергоатамиздат.

11. Г.Я. Андреева и др. «Организационно-методическое обоснование дипломных проектов» Учебное пособие - Новгород: НПИ, 1989г.

Дополнительные источники:

1. Межотраслевые Правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. - М.: НЦ ЭНАС, 2001.

2. Попова Е.Н. Проектно-сметное дело.- Ростов н/Д.: Феникс, 2004.

3. Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах. - М: Энергоатамиздат, 1990.

4. Составление смет в строительстве на основе сметно-нормативной базы 2001 г./ред. П. В. Горячкина. - М.; СПб.: 2003.

5. Трудовой кодекс Российской Федерации - М.: ТОН-ИКР ОМЕГА-Л, 2002.

Управление качеством: учеб. для вузов / Е.И. Семёнова. - М.: Колос, 2004

Размещено на Allbest.ru