11.2 Методика расчёта защитного заземления

Расчет сопротивления заземлителя проводится в следующем порядке:

1. В соответствии с [6] устанавливают допустимое сопротивление заземляющего устройства. Если заземляющее устройство является общим для установок на различное напряжение, то за расчетное сопротивление заземляющего устройства принимают наименьшее из допустимых.

2. Предварительно c учетом отведенной территории намечают расположение заземлителей - в ряд, по контуру.

3. Определяют необходимое сопротивление искусственного заземлителя с учетом использования естественного заземлителя, включенного параллельно.

4. Определяют расчетное удельное сопротивление грунта. Для горизонтальных и вертикальных электродов с учетом повышающего коэффициента, учитывающего высыхание грунта летом и промерзания его зимой. При отсутствии точных данных о грунте можно воспользоваться [8], значения повышающих коэффициентов принять по [8].

5. Определяют cопротивление растеканию (сопротивление, которое оказывает току грунт) одного вертикального iэлектрода в соответствии с формулами, приведенными в, эти формулы даны для стержневых электродов из круглой стали или труб.

6. Определяют ориентировочное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования, коэффициент использования заземлителя учитывает увеличение сопротивления заземлителя вследствие явления экранирования соседних электродов. Значение коэффициентов использования в зависимости от их расположения приведены в [8].

7. Определяют расчетное сопротивление растеканию горизонтальных электродов определяемое в cоответствии с [1] значения коэффициента использования горизонтальных электродов приведены в [8], в зависимости от ориентировочного числа iвертикальных заземлителей.

8. Уточняют необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом проводимости гоpизонтальных соединительных электродов.

9. Определяют число вертикальных электродов с учетом уточненного коэффициента использования по [1].

10. Принимают окончательное число вертикальных электродов из условия их размещения.

11.3 Расчёт защитного заземления

Произведем расчет заземляющего устройства для РУСН. Предполагаем сооружение заземления c внешней стороны здания, размещая вертикальные электроды по периметру. Заземлению подлежит оборудование, РУСН 6кВ и РУСН 0,4кВ.

Используем одно заземляющее устройство (ЗУ) для заземления оборудования высшего и низшего напряжений.

Заземляющее устройство представляет iсобой прямоугольник размером 18 30 м. В качестве веpтикальных cтержней предполагается использовать трубы длиной lтр= 3 м и диаметром dтр= 0,05 м, в качестве соединительной полосы - стальную iшину сечением bпол Hпол = 4 40 мм. Естественные заземлители не iиспользуют. Грунт - суглинок. Удельное сопротивление грунта = 100 Омм. Климатическая зона 2.

1. В соответствии с [6] в электроустановках без компенсации емкостных токов сопротивление заземляющего устройства при протекании через него расчетного тока в любое время года должно удовлетворять условию:

Ом (11.1)

Где Uрасч - расчетное напряжение на заземляющем устройстве по отношению к земле, В;

Iрасч - pасчетный ток через заземляющее устройство, А.

Расчётный ток замыкания на землю со стороны 6кВ определяется по формуле:

(11.2)

Где Uф - междуфазное напряжение сети, кВ;

lк, lв - общая длина электрически связанных между собой кабельных и воздушных линий, км.

Длина кабельных линий со стороны 6 кВ:

lк = 140+200+520+50+25+25+120+440=1,520 км.

Расчётный ток замыкания на землю со стороны 6кВ по (11.2):



.

Cогласно [6], если заземление используется только для электроустановок напряжением выше 1 кВ, Uрасч принимается 250 В, если одновременно и для установок напpяжением менее 1 кВ, то Uрасч принимается 125 В:

(11.3)

В соответствии с [6] сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением до 1 кВ не должно быть:

(11.4)

Так как к заземляющему уcтройству присоединяются корпуса оборудования напpяжением до и выше 1000 В, сопротивление ЗУ должно удовлетворять двум условиям.

По первому условию по (11.3):

,

Принимаем Rз = 4 Ом по второму условию по (5.4), как наименьшее.

2. Предваpительно с учетом iплощади, занимаемой объектом, намечаем pасположение заземлителей - по периметру с расстоянием между вертикальными электродами 3 м.

3. Сопротивление искусственного iзаземлителя при отсутствии естественных iзаземлителей принимаем равным допустимому сопpотивлению заземляющего устройства Rи = Rз = 4 Ом.

4. Расчетные удельные icопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных iзаземлителей.



расч,г = уд кп,г (Ом м) (11.5)

расч,г = уд кп,в (Ом м) (11.6)

Где уд - удельное сопротивление грунта, Омм;

кп,в и кп,г - повышающие коэффициенты для веpтикальных и горизонтальных электродов, которые зависят от климатической зоны.

По [8, т. 8.2, с. 413] коэффициенты:

кп,г=3,5,

кп,в=1,5,

тогда:

расч,г = 100 3,5 = 350 Омм,

расч,в = 100 1,5 = 150 Омм.

5. Сопротивление растеканию iодиночного вертикального заземлителя. По [1, т. 12.1, с. 296]:

(11.7)

Где Н - расстояние от поверхности грунта до центра заглублённого заземлителя, м.

Рисунок 11.1 - Одиночный cтержневой заглубленный заземлитель

При расстоянии от iверхнего конца заглублённого заземлителя до поверхности грунта Н0 = 0,7 м, Н = 0,7+3?0,5 = 2,2 м. Сопротивление растеканию одиночного вертикального заземлителя по (11.7):

6. Опpеделяем примерное число вертикальных заземлителей при предварительном принятом по [8] коэффициенте использования Ки,в = 0,38 (отношение расстояния между электродами к их длине равно a/l = 1, ориентировочное число вертикальных электродов в соответствии с планом объекта составляет 36)

7. Сопротивление растеканию горизонтальных электродов по [1, т. 12.1, с. 296]:

(Ом) (11.9)

Рисунок 11.2. - Заглубленный заземлитель - полоса в грунте

Длина соединительной полосы равна периметру прямоугольника 1830 м, т.е. lпол=96 м.

Сопротивление растеканию горизонтальных электродов по (11.9):

С учётом коэффициента использования по [8, т. 8.7, с. 416] ки,г = 0,24, сопротивление растеканию горизонтальных электродов определяется по формуле:



(Ом) (11.10)

8. Уточняем необходимое сопротивление вертикальных электродов по формуле:

(Ом). (11.11)

9. Определяем число вертикальных электродов при коэффициенте использования по [8, т. 8.5, с. 415] Ки,в,у = 0,45, при N = 29 и а/1 = (р/29)/3 = 1,1, где р = 96 м - периметр контура расположения электродов :

(шт) (11.12)

Из расчёта следует: для того чтобы сопротивление заземляющего устройства было не более 4 Ом необходимо 15 вертикальных электрода.

Окончательно принимаем к установке 15 вертикальных электрода расположенных по контуру здания главного корпуса.



12 Организационно-экономическая часть

12.1 Сметно-финансовый расчет объекта проектирования

На основании схемы электроснабжения (Листы 2, 3 графического материала) разрабатывается смета-спецификация оборудования, содержащая список монтируемого оборудования и расходных материалов, которые включаются в смету.

Смета-спецификация является упрощенной формой «Ведомости необходимого для выполнения всего объема работ электротехнического оборудования и вспомогательных материалов».

Смета-спецификация представлена в Приложении 6.

Полная сметная стоимость iстроительно-монтажных работ является обоснованием необходимого объема инвестиций (капитальных вложений). Утвержденная смета является предельно допустимой величиной инвестиций на весь период строительства.

Для расчетов используется сборник № 8 ТЕРм-2001 [18], прейскуранты оптовых цен, ТЕРп-2001-01 [17].

Определение сметной стоимости на приобретение электрооборудования и его монтаж составляется в виде таблицы (Приложение 7).

Смета затрат на пусконаладочные работы представлена в виде таблицы (Приложение 8).

Основные показатели, определяемые по смете, составляют:

- стоимость оборудования (в текущих ценах) С0=5282231 руб.;

- стоимость материалов (в текущих ценах) Сотп=208500 руб.;

- стоимость монтажных работ Ссмр=605308,64 руб.;

- стоимость материалов См=32642,6 руб.;

- стоимость эксплуатации машин Сэм=464626,31 руб.;

- заработная плата рабочих Сзпр=108110,76 руб.;

- заработная плата машинистов Сзпм=38747,58 руб.;

- затраты труда рабочих Т=10905,8 чел.-ч.

Пересчет сметы в цены текущего года проводится с помощью корректирующих коэффициентов, характеризующих цепные темпы инфляции по отдельным видам товаров и услуг.

Для того чтобы определить сметную стоимость строящегося объекта в ценах текущего периода, необходимо исчислить полную сметную стоимость строящегося объекта, т.е. учесть накладные расходы, которые определились на период, когда действовали прейскурантные цены.

На основании сметно-финансового расчета по проектируемому объекту определяются общие суммы затрат на приобретение оборудования, стоимость строительно-монтажных работ, стоимость затрат на заработную плату основных производственных рабочих и вспомогательных рабочих, работающих и эксплуатирующих машины и механизмы. Затем определяется сумма накладных расходов: затрат на тару и упаковку; транспортные расходы; заготовительно-складские расходы; накладные расходы на заработную плату; затраты снабжающей организации и плановые накопления.

Полная сметная стоимость:

руб. (12.1)

где Ссмр - стоимость строительно-монтажных работ по возведению зданий, сооружений, монтажа технологического оборудования, руб.;

Соб - затраты на приобретение основного и вспомогательного технологического оборудования, руб.;

Смат - стоимость материалов, изделий и конструкций, руб.;

Сли - прочие и лимитированные затраты, руб.

Расчет стоимости строительно-монтажных работ:

руб. (12.2)

где Спз - прямые затраты, руб.;

Сн - накладные расходы, охватывающие затраты строительно-монтажных организаций, связанные с созданием общих условий производства, его обслуживанием, организацией, управлением, руб.;

Рсм - сметная прибыль, представляющая собой сумму средств, необходимую для покрытия расходов строительной организации на развитие производства, социальной сферы и материальное стимулирование работников, руб.

руб. (12.3)

где Сзп - оплата труда рабочих, занятых непосредственно на строительно-монтажных работах и машинистов, эксплуатирующих машины, руб.;

См - расходы на материалы, необходимые для выполнения строительно-монтажных работ, руб.;

Сэм - расходы по эксплуатации строительных машин и оборудования, руб.

руб. (12.4)

где Сзпс- заработная плата строителей;

Сзпм - заработная плата машинистов;

Iзп - базисный индекс удорожания;



(12.5)

где Iм - базисный индекс удорожания.

(12.6)

где Iм - базисный индекс удорожания.

(12.7)

где Кн- норматив накладных расходов, рекомендуемый Госстроем России, %.

(12.8)

где Ксм-норматив сметной прибыли, рекомендуемый Госстроем России, %.

Расчет затрат на приобретение основного и вспомогательного оборудования

(12.9)

где Со - стоимость основного технологического оборудования;

Сдо - дополнительные затраты, связанные с приобретением оборудоваия.

(12.10)

где Сзч- стоимость запасных частей;

Сту- затраты на тару и упаковку;

Стр - стоимость транспортных услуг;

Ссб- стоимость услуг посреднических и сбытовых компаний;

Ском - стоимость комплектации;

Сзс- заготовительно-складские затраты.

(12.11)

где Кзч-коэффициент, учитывающий стоимость запасных частей, отн. ед.

(12.12)

где Кту- коэффициент, учитывающий расходы на тару и упаковку, отн. ед.

(12.13)

где Ктр-транспортные расходы, отн. ед.

(12.14)

где Ксб-снабженческо-сбытовая наценка, отн. ед.

(12.15)

где Кком - коэффициент, учитывающий расходы на комплектацию, отн. ед.

(12.16)

где Кзс- коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы, отн. ед.

Расчет стоимости материалов

(12.17)

где Сотп - отпускная цена поставщика на материалы, изделия и конструкции.

(12.18)

(12.19)

(12.20)

Расчет лимитированных затрат

(12.21)

где Свз - затраты на временные здания и сооружения;

Срип- затраты на подвижной и разъездной характер работы;

Сгр- затраты на перевозку крупногабаритных и тяжеловесных грузов;

Сстр- средства на покрытие затрат строительных организаций по платежам на добровольное страхование;

Сниокр - затраты, связанные с отчислениями в фонд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;

Сэкспл - затраты, связанные с премированием за ввод в эксплуатацию в срок построенных объектов;

Сохр- дополнительные затраты по охране объектов строительства;

Сдир - затраты, связанные с содержанием дирекции;

Сз- дополнительные затраты при производстве строительно-монтажных работ в зимнее время.

(12.22)

где Квз- сметная норма затрат, учитывающая дополнительные затраты на временные здания и сооружения, отн. ед.

(12.23)

где Крип - коэффициент, учитывающий увеличение затрат строительной организации, связанных с разъездным и подвижным характером работы, отн. ед.

(12.24)

где Кгр-коэффициент, учитывающий дополнительные затраты строительной организации, связанные с перевозкой крупногабаритных и тяжеловесных грузов, отн. ед.

(12.25)



где Кстр-коэффициент, учитывающий дополнительные затраты строительной организации на осуществление добровольного страхования деятельности, отн. ед.

(12.26)

где Книокр- коэффициент, учитывающий затраты в НИОКР, отн. ед.

(12.27)

(12.28)

где Кохр- сметная норма, учитывающая размер средств, отчисляемых на охрану объекта, отн. ед.

(12.29)

где Кдир- коэффициент, учитывающий затраты связанные с содержанием дирекции, отн. ед.



(12.30)

где Кз- среднегодовая сметная норма, учитывающая дополнительные затраты при работе в зимнее время,

Кп- поправочный коэффициент, учитывающий изменение продолжительности расчетного времени зимнего периода.

Полная сметная стоимость

(12.31)

Авторский надзор

(12.32)

Резерв средств на непредвиденные затраты

(12.33)

Детальный пересчет сметы в текущие цены сведен в таблицу Приложения 9.



12.2 Расчёт эффективности инвестиционных вложений

Определим насколько эффективен проект. Проект осуществляется за 15 шагов, т.е. 15 лет.

Количество инвестиций (по смете) в нашем случае составляет 73 215 202,97 руб. Это те средства, которые необходимо окупить. Окупаться проект будет за счет амортизационных отчислений и части прибыли.

Амортизация определяется с помощью укрупненного показателя - 6% от стоимости оборудования и материалов.

Прибыль получаем от оказания услуг предприятием. Прибыль берем на основании Отчета о прибылях и убытках за 2014 год.

Согласно отчета чистая прибыль составляет 28 150 000 руб. Для того, чтобы окупить систему электроснабжения будем использовать 10% от чистой прибыли.

Прибыль определяется как:

где Пр%- прибыль в % отношении 10%;

Пр- чистая прибыль

А - амортизационные отчисления (6% от стоимости материалов и оборудования - 53100731 ·0,06 = 3186043,86 рублей).

Необходимо определить показатели оценки целесообразности инвестирования:

-- чистый дисконтированный доход по инвестиционному проекту;

-- чистая приведенная стоимость финансового вложения;

-- индекс рентабельности проекта предприятия.

А. Для начала определим чистый доход предприятия от реализации инвестиционного проекта.

Чистый доход предприятия = Чистый доход от реализации + Сумма амортизации

Чистый доход (ЧД) предприятия за год = 2 815 000+3186043,86 = 6001043,86 руб.

В нашем случае примем упрощенно, что ЧД предприятия каждый год у нас один и тот же.

Б. Определим чистый дисконтированный доход (ЧДД).

Ставка дисконтирования используется при расчете срока окупаемости и оценке экономической эффективности инвестиций для дисконтирования денежных потоков, иными словами, для перерасчета стоимости потоков будущих доходов и расходов в стоимость на настоящий момент.

В этом случае в качестве ставки дисконтирования примем темп инфляции в России.

В 2015 году инфляция в России достигла 16% в годовом выражении, по заявлению министерства финансов.

Чистый дисконтированный доход определяется как:

i - порядковый номер года.

Определим ЧДД по годам за 15 лет:

ЧДД=4489,05+4007,8+3592,93+2935,28+2226,97+1761,18+1532,05+1334,52+1264,2+1017,45+990,9+781,8+687,7+606,7+536,8=55 565 540 руб.

В. Определим величину дисконтированной суммы инвестиций в проект.

,



i - порядковый номер года.

Определим ДСИ по годам за 15 лет:

ДСИ=3320,5+2700,4+2324,52+2086,65+1881,6+1504,82+1052,43+921,06+807,81+710,18+626,023+553,46+470,9+367+270,81=19 008 010 руб.

Г. Определим чистую приведенную стоимость или чистый приведенный эффект (ЧПС).

ЧПС=ЧДД-ДСИ

Сравнивая таблицы с ДСИ и ЧДД очевидно, что проект эффективен, так как в каждый год доход значительно превышает объем инвестиций, а сумма ЧДД почти в 2 раза больше ДСИ.

Д. Определим индекс рентабельности или индекс прибыльности инвестиционного проекта.

ИР=ЧДД/ДСИ

Так как индекс рентабельности больше единицы за каждый год, то это означает, что мы можем принять решение о целесообразности реализации анализируемого инвестиционного проекта.



Заключение

В настоящем дипломном проекте решены все поставленные задачи, а именно:

- определены силовые нагрузки;

- выбраны трансформаторы собственных нужд;

- определены токи коротких замыканий;

- осуществлены выбор и проверка оборудования и аппаратуры принятой схемы электроснабжения;

- произведен расчет релейной защиты;

- произведен расчет заземляющего устройства;

- произведен сметно-финансовый расчет объекта проектирования;

- выполнен расчет эффективности инвестиционных вложений.



Список использованных источников

1. Фёдоров А. А., Старкова Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.: ил.

2. Определение расчётных электрических нагрузок: Методические указания для самостоятельной работы Вологда: ВоПИ, 1996.- 36 с.

3. Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 3. В 2 кн. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. ред. Профессоров МЭИ: И. Н. Орлова (гл. ред.) и др.) 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 880 с., ил.

4. ВНТП-81 Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций: .-М.,1981.-46 с..

5. Старкова Л. Е., Орлов В. В. Проектирование цехового электроснабжения: Учебное пособие Вологда.: ВоГТУ, 2001.- 172 с.

6. Правила устройства электроустановок 7-е изд., - СПб.:Деан, 2008 708 с.

7. Инструктивные и информационные материалы по проектированию электроустановок/ Тяжпромэлектропроект.-М.,1996.-№5.-96 с.

8. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. 2-е изд., перераб. и доп./ Под общ. ред. А.А.Федорова и Г.В. Сербиновского.- М.: Энергия, 1980г.-576 с.

9. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи и сетей. Под редакцией Я. М. Большама, В. И. Круповича, М. Л. Самовера. Издание 2-е, переработанное и дополненное. М.: «Энергия», 1974., 696 с., ил.

10. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. Т. 1. Электроснабжение/ Под общ. ред. А. А. Фёдорова. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 568 с.: ил.

11. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов/ А. А. Васильев, И. П. Крючков, Е. Ф. Наяшкова и др.; под ред. А. А. Васильева. - М.: Энергия, 1980. - 608 с., ил.

12. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учеб. пособие для электроэнергетических специальностей вузов/ Крючков И. П., Кувшинский Н. Н., Неклепаев Б. Н.; Под общ. ред. Б. Н. Неклепаева - 3-е изд., переработанное и дополненное. - М.: Энергия, 1978. - 456 с., ил.

13. Шабад М. А. Расчёты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1985. - 296 с., ил.

14. Шабад М. А. Максимальная токовая защита. - Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1991. - 96 с., ил. (Библиотека электромонтёра; Вып. 640).

15. Князевский Б. А., Трунковский Л. Е. Монтаж и эксплуатация промышленных электроустановок: Учебник для вузов по специальности «Электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства». - 2-е издание, переработанное и дополненное - М.: ВШ, 1984. - 175 с., ил.

16. Мухин А. И. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: учебное пособие. - Вологда: Издательство ВоГТУ, 2000. - 180 с., ил.

17. Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы. Сборник № 1 «Электротехнические устройства»: ТЕРп-2001-01/Госстрой России. - Введ. 15.11.2000. - М., 2000. - 63 с.

18. Территориальные единичные расценки на монтаж оборудования. Сборник № 8 «Электротехнические установки»: ТЕРм 81-03-08-2001/ Официальное издание. - Вологодская область, 2001. - 74 с.

Размещено на Allbest.ur