Реконструкция системы электроснабжения центральной части с. Идринское Идринского района

Земельный кодекс РФ № 136-ФЗ,2013[23].

Водный кодекс Российской Федерации № 74-ФЗ, 03.06.2006[24].

Закон Российской Федерации №96-ФЗ , 2013[25].

Закон Российской Федерации «Об отходах производства и потребления» №89-ФЗ, 24.06.1998[26].

Технический прогресс, неся несомненные блага человечеству, порождает одновременно ряд серьезных проблем, одна из которых - экологическая.

7.2 Оценка состояния окружающей среды

Место нахождение села Идриснкого - Красноярский край, Идринский район. С. Идринскоге располагается в зоне резко-континентального климата, с холодной продолжительной зимой и коротким жарким летом. По данным метеостанции г. Красноярска многолетние средние температуры воздуха равны 2С.

Самым теплым месяцем в году является июль, наиболее холодным январь. Период со среднесуточной температурой воздуха выше 0 градусов начинается с апреля и продолжительностью до 15 октября. Устойчивый снеговой покров образуется в середине ноября и сходит в конце марта. Продолжительность периода с устойчивым снеговым покровом в среднем составляет около 4 месяцев.

Среднегодовое количество осадков, составляет 413 мм.[27] Почвенный покров землепользования представляет выщелочным и обыкновенным черноземом, среднесуглинистым.

7.3 Источники и виды техногенных воздействий на окружающую среду

Экологическое влияние линий электропередач

Вопросы экологического влияния воздушных линий электропередач приобрело особую актуальность в связи с развитием электрической сети сверхвысокого напряжения 500-750 кВ и освоением ультравысокого напряжения 1150 кВ и выше.

Вредное воздействие магнитного поля на живые организмы, на человека проявляются только при очень высоких напряжениях 150 кВ/м возникающих на расстоянии 1 до 1,5 м от проводов.

ВЛИЯНИЕ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ

Фаза электрического поля		Эстетическое воздействие		Изъятие земель из землепользования

Непосредственное	Косвенное	Акустический шум	Радиопомехи

Рисунок 7.1 - Влияние воздушных линий на окружающую среду

Основные проблемы на линиях сверхвысоких и ультравысоких напряжений связаны с электрическим полем, создаваемым воздушной линией, это поле определяется в основном зарядами фаз с повышенным напряжением воздушной линии, числа проводов в фазе и эквивалентного радиуса расщеплённого провода. Заряд фазы воздушной линии 750 кВ в пять, восемь раз больше заряда одного провода воздушной линии 220 кВ, а линии 1150 кВ в десять, двадцать раз. Это создаёт напряжённость электрического поля по проводам опасное для живых организмов[28].

Непосредственное биологическое влияние электромагнитного поля линий сверхвысоких и ультравысоких напряжений на человека связано с воздействием на сердечно сосудистую, центральную и периферийную нервные системы, а также на мышечную ткань. При этом возможны изменения давления и пульса, сердцебиения, аритмия, повышенная нервная возбудимость и утомляемость.

Вредные последствия пребывания человека в сильном электрическом поле зависят от напряжённости поля и его воздействия без учёта длительного воздействия на человека. Допустимая напряжённость электрического поля составляет 20 кВ на метр для труднодоступной местности, 15 кВ на метр для не населённой местности, 10 кВ на метр для пересечения с дорогами и 5 кВ на метр для населённой местности. При напряжённости 0,5 кВ на метр на границах жилых застроек допускается нахождение человека в зоне по 24 часа в сутки всю жизнь. Для эксплуатации персоналом подстанций и воздушных линий ультравысоких и сверхвысоких напряжений допустимая продолжительность, периодичность и длительное пребывание в электрическом поле при напряжённости на уровне головы (1,8 м) 5кВ на метр - не ограничено. При напряжённости поля 10 кВ на метр - 180 минут, 15 кВ на метр - 90 минут, 20 кВ на метр - 10 минут, 25 кВ на метр - 5минут. Выполнение этих условий обеспечивает самовосстановление организма в течение суток без остаточных реакций, функций и патологических изменений. При невозможности ограничить пребывание персонала под воздействием электрического поля применяется экранирование рабочих мест. Установлено что надёжный экранирующий эффект создают кустарники высотой 3 - 3,5 метра и плодовые деревья высотой 6 - 8 метров которые растут под воздушной линией[28].

Косвенное воздействие электрического поля заключается в возникновении тока или кратковременных разрядов при прикосновении человека имеющего контакт с землёй. Разрядный ток, протекающий через человека, зависит от напряжения линии, активного сопротивления человека, объёма и ёмкости объектов относительно линии. Длительный ток, протекающий через большинство людей, имеют пороговое влияние, при токе 2 - 3 мА возникает испуг, при 8 - 10 мА порог отпускания (болевые ощущения и мышечные судороги), токи свыше 100 мА протекающие через человека более трёх секунд приводят к смертельному исходу. Кратковременный искровой разряд, при котором протекает импульсный ток, даже с достаточными амплитудными значениями не предоставляют опасность для жизни человека. Напряжённость электрического поля внутри охранной зоны превышает 1 кВ на метр. Для воздушной линии 330 - 750 кВ охранная зона составляет 18 - 40 метров от крайней фазы. Для воздушной линии 1150 кВ охранная зона составляет 55 метров[28].

Акустический шум является одним из основных проявлений короны на проводах, он воспринимается человеком от 16 герц до 6 килогерц. Громкость звука особенно велика на линиях с большим числом расщеплённых проводов в фазе при дожде и сырой погоде. Проведённые расчёты показывают, что для линий всех классов напряжений за пределами охранной зоны уровень шумов меньше допустимых.

В районах с высокой плотностью населения при строительстве воздушной линии проявляются проблемы эстетического воздействия на окружающую среду. Эти воздействия связаны с размерами, архитектурными формами опор. Для лучшего визуального эстетического мероприятия рекомендуется выбор опор отвечающих требованиям промышленной эстетики и правильным формам, естественное прикрытия в виде леса, холмов, маскировка элементов линии для снижения их блеска, использование двух цепных опор или опор разной высоты.



Электромагнитное излучение

С развитием электроэнергетики, радио- и телевизионной техники, средств связи, электронной офисной техники, специального промышленного оборудования и др. появилось большое количество искусственных источников электромагнитных полей (ЭМП), что обусловило интенсивное «электромагнитное загрязнение» среды обитания человека.

Длительное воздействие этих полей на организм человека вызывает нарушение нормального функционирования центральной нервной и сердечнососудистой системы, что выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, сильных болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.

7.4 Мероприятия по охране и улучшению окружающей среды, защите территорий от опасных природно-техногенных процессов при строительстве и эксплуатации электросетей

Бесспорно, можно сказать, что основными источниками загрязнения окружающей среды являются: черная и цветная металлургия, химическая, нефтехимическая и целлюлозно-бумажная промышленность, агропромышленный комплекс и лесное хозяйство, военно-промышленный комплекс, транспортно-дорожный комплекс, связь, а также отрасль энергетики.

Основой развития любого региона или отрасли экономики является энергетика. Темпы роста производства, его технический уровень, производительность труда, а в конечном итоге уровень жизни людей в значительной степени определяются развитием энергетики. Основным источником энергии в России и многих других странах мира является в настоящее время и будет, вероятно, оставаться в обозримом будущем тепловая энергия, получаемая от сгорания угля, нефти, газа, торфа, горючих сланцев.

Каждый год в России вырабатывается около 1037 млрд. кВт/ч. электроэнергии, которую необходимо доставить потребителю. Для этого было построено и строится в настоящее время множество линий электропередач[29].

При сооружении воздушных линий электропередач (ВЛЭП) вырубаются леса, а также происходит отчуждение земель сельскохозяйственного назначения. Вырубка лесов отрицательно сказывается на окружающей среде, так как это приводит к эрозии почвы и ведёт к нарушению водного баланса. Снятие верхнего плодородного слоя способствует созданию микро пустыни в результате естественного опустошения местности, а в некоторых случаях это приводит к заболачиванию местности. В связи с этим решаются вопросы, связанные с сокращением ширины просеки. Учитывая опасность падения деревьев на провода ВЛ, неправильное решение о ширине просеки может привести к повреждениям ВЛЭП.

7.5 Материальное стимулирование природоохранной деятельности

Материальное стимулирование природоохранной деятельности, т.е. обеспечение заинтересованности, выгодности, для предприятий и его работников природоохранной деятельности, предполагает применение не только мер наказания, но и поощрения[30].

К мерам материального поощрения относятся такие, как - установление налоговых льгот (сумма прибыли, с которой взимается налог, уменьшается на величину, полностью или частично соответствующую природоохранительным затратам).

- освобождение от налогообложения экологических фондов и природоохранного имущества;

- применение поощрительных цен и надбавок на экологически чистую продукцию (овощи с пониженной концентрацией содержания нитратов, пестицидов ядохимикатов и других вредных веществ могут стоить дороже, а значит, их выгодней будет продавать, и выращивать);

- применение льготного кредитования предприятий.

К мерам материального наказания относятся:

- введение специального добавочного налогообложения экологически вредной продукции и продукции, выпускаемой с применением экологически опасных технологий;

- штрафы за экологические правонарушения.

Предприятия только тогда охотно займутся природоохранной деятельностью, когда будет разобран и повсеместно внедрён такой механизм стимулирования, при котором соблюдается следующее неравенство:

, (8.2)

, (8.3)

где Зпод - затраты предприятия на природоохранную деятельность;

Рут - прибыль от утилизации отходов;

Нл - льготы по налогообложению;

Кл - кредитные льготы;

Цн - надбавка к цене;

Пс.и. - плата за сверхнормативное использование ресурсов природы;

Пс.з. - плата за сверхнормативное загрязнение окружающей среды;

Пс.р. - плата за размещение отходов в окружающей среде;

Ш - штрафы;

Ндоп - дополнительное налогообложение.

Элементы формулы (8.2) должны увеличить доход, остающийся в распоряжении предприятия в случае проведения эффективной природоохранной деятельности, а элементы формулы (8.3) - снижать его, когда предприятие пытается экономить на природоохранных затратах.

Меры симулирования в виде дополнительного премирования или, наоборот, лишение премии, вручение ценных подарков и других мер поощрения, и наказания по природоохранной деятельности должны быть предусмотрены и для отдельных работников принимающих непосредственное в ней участие.

В данной дипломной работе предлагается провести реконструкцию существующей схемы электроснабжения с. Идринского.

При разработке проекта учтены требования законодательства об охране окружающей среды, также разработаны мероприятия по охране труда и защите окружающей среды.

В процессе строительства и эксплуатации запроектированных низковольтных сетей не оказывается вредного воздействия на окружающую среду (воздух, воду, недра, почву и фауну).

В связи с применением новых технологий (использование СИП) вырубки зелёных насаждений, для реконструкции, монтажа и дальнейшей эксплуатации линий электропередач, не потребовалось.

Охрана окружающей среды обеспечивается конструктивными решениями типовых проектов, в связи с чем дополнительные мероприятия по охране природы не требуются.



8. Технико-экономическое обоснование реконструкции схемы электроснабжения

8.1 Общие сведения

Реконструкция производится в связи с увеличением нагрузки и физического износа линии.

8.2 Методика определения капитальных вложений на реконструкцию

Для создания новых, а также для расширения и реконструкции существующих сельских электрических сетей, необходимо затратить материальные, трудовые и денежные ресурсы.

Совокупность этих затрат называется капитальными вложениями. Они образуются из затрат на изыскательские, проектные и подготовительные расходы, из стоимости оборудования, монтажных и строительных работ, включая транспортные расходы.

Размер капитальных вложений в реконструкцию схемы электроснабжения центрального района с. Идринского определяется на основе составления объектных смет.

В нашем случае, не нарушая достоверности полученных результатов, допускается определять размер капитальных вложений в проектируемую электрическую сеть по укрупненным показателям стоимости производимых работ и расходных материалов.

Капитальные вложения на сооружение проектируемой сети определяется:

, (8.1)



где - капиталовложения в новое оборудование, руб;

КТП - капиталовложения в потребительские подстанции, руб;

КРЛ - капиталовложения в распределительные линии 10 кВ, руб;

КПЛ - капиталовложения в потребительские линии, руб;

КДЕМ - капиталовложения на демонтаж выводимого из работ электрооборудования, руб.

Капитальные вложения в распределительные линии 10 кВ определяются:

, (8.2)

где kУД - удельная стоимость линии, руб / км;

l - длина линии, км.

Капитальные вложения в потребительские линии 0,38 кВ определяются:

, (8.3)

Капиталовложения в потребительские подстанции определяются по стоимости комплектных трансформаторных подстанций [18].

Капитальные вложения на демонтаж выводимого из работы электрооборудования определяются:

Кдем= Кдем.тп1+ Кдем.пот.лин (8.4)

где Кдем.тп1 - капиталовложения на демонтаж ТП-1, руб;

Кдем.пот.лин - капиталовложения на демонтаж потребительских линий 0,38 кВ, руб.

Капиталовложения на демонтаж принимаем в размере 10% от капиталовложений в новое оборудование [19].

8.3 Методика определения годовых эксплуатационных затрат в сетях электроснабжения

К годовым эксплуатационным издержкам относятся расходы, связанные с поддержанием электрических сетей в нормальном техническом состоянии, а также годовая стоимость износа и затраты на компенсацию потерь электрической энергии в элементах сети.

Годовые эксплуатационные отчисления определяются:

, (8.5)

где ИАМ - амортизационные отчисления, руб / год;

ИТ.Р.ОБС - затраты на текущий ремонт и обслуживание, руб / год;

ИПОТ - затраты на компенсацию потерь электроэнергии, руб / год.

Величина амортизационных отчислений по элементам сети - воздушным линиям и подстанциям определяется:

, (8.6)

, (8.7)

где - соответственно годовые амортизационные отчисления по ВЛ и ТП, руб / год;

- капиталовложения в ВЛ и ТП, руб;

- нормы амортизационных отчислений по воздушным линям и подстанциям, % 19.

Издержки на обслуживание электрических сетей включают в себя стоимость израсходованного сырья и других материальных средств, заработную плату обслуживающего персонала, расходы на текущий ремонт и техническое обслуживание. Эти издержки определяются по элементам сети.

, (8.8)

, (8.9)

где - нормы на текущий ремонт и обслуживание ВЛ и ТП, %.

Таблица 8.1 - Нормы амортизации и нормы на текущий ремонт и обслуживание элементов

Наименование элементов	Нормы амортизации , %	Нормы на текущий ремонт и обслуживание амортизации , %
ВЛ 0,38 …10 кВ на деревянных опорах с железобетонными приставками	4,0	0,5
Трансформаторные подстанции 10 / 0,38 кВ	6,4	4,0

Затраты на компенсацию потерь электроэнергии определяются:

, (9.10)

где C = 1,3 - тариф на электроэнергию, руб/(кВт ч);

ДW - суммарные потери электроэнергии, кВт ч.

8.4 Расчет капитальных вложений

Определим стоимость капитальных вложений в проектируемые линии 0,38 кВ длиной: провод (СИП 3х120) - 2,6 км.

Отсюда капиталовложения равны

руб,

Итого: 626600 руб.

Определим капиталовложения на демонтаж выводимого из работы электрооборудования.

Кдем= 626600руб

Определим капиталовложения в предлагаемый вариант реконструкции

К = 0,1х626600 = 62660 руб / год,

8.5 Определение годовых эксплуатационных затрат

Амортизация

- ВЛ 0,38 кВ:

Для СИП 3х120 руб / год,

Итого: 25064 руб / год.

Текущий ремонт и обслуживание

ВЛ 0,38 кВ: руб / год.

Итого: 313 руб / год.

Затраты на компенсацию потерь электроэнергии

ВЛ 0,38 кВ:

Существующий вариант:

руб / год.

Предлагаемый вариант:

руб / год

Итого: 7830 руб / год.

Определим годовые эксплуатационные отчисления в предлагаемый вариант реконструкции

И = 25064+313,3+7830,12 = 33207 руб.,

Результаты расчёта приведённых затрат для предлагаемого варианта реконструкции сводим в таблицу 9.2.

Таблица 8.2 - Технико-экономические показатели по предлагаемому варианту электроснабжения

Наименование показателя	Предполагаемый вариант
1	2
Протяженность воздушных линий
- питающих 0,38 кВ:
СИП 3-120	2,6
Количество и мощность трансформаторных подстанций, шт/кВА
- в питающие линии 0,38 кВ:
СИП 3-120	626600
- на демонтаж	62660
Годовые эксплуатационные расходы по ВЛ, руб
- на амортизацию:
ВЛ 0,38 кВ	25064
- на техническое обслуживание и ремонт:
ВЛ 0,38 кВ	313
- на компенсацию потерь электроэнергии:
ВЛ 0,38 кВ	7830
Годовая экономия затрат на компенсацию потерь электроэнергии, руб	730892

8.6 Энергосбережение

Мероприятия по экономии электроэнергии.

а) Эксплуатационные.

- поддержание оптимального уровня напряжения на шинах питающих подстанции;

- отключение малозагруженных трансформаторов на двухтрансформаторных подстанциях;

- ограничение холостого хода двигателей;

- переключение обмоток у малозагруженных электродвигателей с «треугольника» на «звезду»;

- замена устаревшего оборудования на новое, имеющее более высокий КПД;

б) Мероприятия при проектировании (реконструкции) системы электроснабжения.

- правильный выбор местоположения подстанции и схемы сети;

- сокращение радиуса ВЛ 10 кВ (разукрупнение подстанций);

- перевод сети на более высокое номинальное напряжение;

- применение трансформаторов с РПН;

- установка в сетях компенсирующих и симметрирующих устройств;

В результате реконструкции схемы электроснабжения величина затрат на компенсацию потерь энергии равна 7830,12руб / год.

Исходя из выше сказанного определим экономию затрат на компенсацию потерь электроэнергии, после проведения реконструкции схемы электроснабжения

Эрек=Ипот.сущ - Ипот.пред (9.11)

где Ипот.сущ - затраты на компенсацию потерь электроэнергии в существующем варианте электроснабжения, руб / год;

Ипот.пред - затраты на компенсацию потерь электроэнергии в предлагаемом варианте электроснабжения, руб / год.

Эрек=738722 - 7830,12 =730892 руб / год.

Заключение

В данном дипломном проекте выполнен расчет электроснабжения «Центрального района» с. Идринского. Найдены расчетные нагрузки, определены потери напряжения и энергии. Все рассчитанные данные снесены в таблицы, произведен расчет токов короткого замыкания, выбор и проверка аппаратуры защиты, произведен расчет экономической части.



Библиографический список

1. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства. М.: Колос, 2000. 536 с.

2. Костюченко Л.П. Проектирование систем сельского электроснабжения: учеб. пособие; 2-е изд., испр. и доп. Красноярск, 2005. 184 с.

3. Костюченко Л.П. Электроснабжение сельского хозяйства: учеб.-метод. пособие для самостоятельной работы. Красноярск, 2006. 64 с.

4. Правила устройства электроустановок-ПУЭ. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2007

5. Неклепаев Б.Н. Электротехническая часть электростанций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

6. Федоров А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.

7. Неклепаев Б.Н. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору элетрооборудования. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. - 152 с.

8. Герсаимов В.Г. Электротехнический справочник: в 4-х т. Т. 3. Производство, передача и распределение электрической энергии. М.: Изд-во МЭИ, 2002. - 964

9. Федорова А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 592 с.

10. Алиев И.И. Электротехнический справочник. М.: РадиоСофт, 2001. - 384 с.

11. Бастрон А.В. Монтаж электрооборудования и средств автоматизации. Красноярск, 2004. - 268 с.

12. Шкрабак В.С. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. М.: Колос, 2002.-с.512.

13. Белов С.В. Ильницкая А.В. Безопасность жизнедеятельности. М.: Высш.шк., 1999. - 448 с.

14. Кривошеин Д.А. Экология и безопасность жизнедеятельности. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 447 с.

15. Моисеев В.А. Безопасность жизнедеятельности. Красноярск, 2005. - 258с.

16. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4 - 35 и 110 - 1150 кВ, том IV. М.: Папирус Про, 2005. - 640 с.

17. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4 - 35 и 110 - 1150 кВ, том VII. М.: ИД «ЭНЕРГИЯ», 2007. - 640 с.

18. Герасимов В.Г. Электротехнический справочник: в 4-х т. М.: Изд-во МЭИ, 2002. - 964 с.

19. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4 - 35 и 110 - 1150 кВ, том. М.: Папирус Про, 2003. - 640 с.

20. Зубова Р.А. Перенапряжения и защита от них. Красноярск, 2008. - 75 с.

21. Водяников В.Т. Организационно-экономические основы сельской электроэнергетики. М.: ИКФ «ЭКМОС», 2003. - 352с.

22. Конституция Российской Федерации. 2013. № 5 - П. URL: http:docs.cntd.ru/document/499005050/. (Дата обращения 23.05.2013.).

23. Земельный Кодекс Российской Федерации 2013. № 136-ФЗ. URL: http://www.logos-pravo.ru/page.php?id=1596/. (Дата обращения 23.05.2013.).

24. Водный кодекс Российской Федерации. 2006. № 74-ФЗ. URL: http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/47/47149/index.htm/. (Дата обращения 23.05.2013.).

25. Закон Российской Федерации. 2013. №96-ФЗ. URL: http://forum.zakonia.ru/showthread.php?t=214984/. (Дата обращения 23.05.2013.).

26. Закон Российской Федерации «Об отходах производства и потребления» №89-ФЗ.2000.URL: http://lider1.ru/waste/article/48/. (Дата обращения 23.05.2013.).

27. Идра online. URL: http://www.idraonline.ru/idra/article/99-2009-12-21-17-21-11/. (Дата обращения 23.05.2013.).

28. Школа для Электрика.URL: http://electricalschool.info/main/vl/897-jekologicheskoe-vlijanie-vozdushnykh.html/. (Дата обращения 23.05.2013.).

29. ЭСКО. URL: http://esco-ecosys.narod.ru/2010_9/art089.htm/. (Дата обращения 23.05.2013.).

30. Экономика безопасности труда. URL: http://do.gendocs.ru/docs/index-211395.html?page=2/. (Дата обращения 23.05.2013.).

Размещено на Allbest.ru