close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PZ DIPLOM Zorina original

код для вставкиСкачать
 ВВЕДЕНИЕ
Энергетической программой страны предусматривается развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на энергосберегающие технологии производства, совершенствованием электрического оборудования, реконструкцией устаревшего оборудования, сокращением всех видов энергетических потерь, улучшением структуры производства, преобразованием и использованием вторичных энергетических ресурсов.
ОАО "Атоммашэкспорт" - инжиниринговая компания, выполняющая комплексные конструкторские разработки. Предприятие "Атоммашэкспорт" было образовано в 1977 году как подразделение Волгодонского завода тяжелого машиностроения. Основная функция подразделения состояла в сопровождении шефмонтажа станочного оборудования, осуществляемого зарубежными специалистами. В 1978 году "Атоммашэкспорт" существовало как подразделение шефмонтажных работ и внешних связей в структуре ПО "Атоммаш". С 1993 года "Атоммашэкспорт" существует как самостоятельная инжиниринговая и экспортно-импортная компания. В 1995 году она была преобразована в открытое акционерное общество. В 2001 году было создано производство для изготовления оборудования для атомных электростанций. В 2003 году было создано специализированное производство промышленной арматуры, в 2004 году - создан участок гидроиспытаний выпускаемой арматуры. В 2006 году на "Атоммашэкспорт" был образован участок для монтажа электрооборудования, систем управления и КИПиА.
В течение более 10 лет "Атоммашэкспорт" оказывает услуги по экспорту оборудования заводу "Атоммаш" и является поставщиком оборудования, производимого заводом в страны Ближнего и Дальнего Зарубежья(на предприятия СНГ и зарубеж в Индию, Вьетнам, Иран, Ирак, Китай, Германию, Болгарию, Чехию, Кубу и другие).
Мой дипломный проект представляет собой проект системы электроснабжения и электроосвещения механического участка ОАО "Атоммашэкспорт".
Данный участок работает более двадцати лет. За этот период устарели морально и физически многие системы цеха. И в первую очередь это касается системы электроснабжения и электроосвещения. В связи с тем, что НТП не стоит на месте, и изменилась концепция самого производства, стало необходимо осваивать новые виды продукции, что вызвало перепланировку помещения участка, замену большой части технологического оборудования, ликвидацию ненужных станков и установку нового оборудования, а также замену электроосвещения. Следовательно, был произведен перерасчет мощностей силового электрооборудования и равномерного распределения их нагрузки по шкафам. Также была произведена замена кабельных линий и аппаратов защиты. В соответствии с расчетными мощностями и токами, были выбраны силовые шкафы и комбинированные автоматы, предусматривающие защиту от токов КЗ и перегрузки. Так как ужесточились современные требования ТБ, нормы и правила, изложенные в СНиП и ПУЭ, то назрела необходимость в замене системы электроснабжения потребителей электроэнергией механического участка ОАО "Атоммашэкспорт".А улучшение финансового положения предприятия сделало это вполне осуществимым.
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика и анализ электрических нагрузок объекта и его технологического процесса
Электроцех включает 10 помещений: механическое отделение, участок ремонта эл.двигателей, цех металлообработки, складское помещение, коридор, кабинет ИТР и РСС, комнату отдыха персонала, душевую, санузел, щитовую Все помещения являются сухими и пыльными, кроме кабинета ИТР и РСС, комнаты отдыха персонала, где условие среды нормальное. А так же душевая и санузел помещения с повышенной влажностью.
Высота потолка механического отделения, участка ремонта электродвигателей, цех металлообработки и складского помещения 7 метров, а в остальных помещениях эта величина составляет 3 метра.
Механический участок ОАО "Атоммашэкспорт" занимается производством сборочных единиц для сборки регулируемой запорной арматуры. Такими сборочными единицами являются клапаны обратные осесимметричные для газопроводов, для АЭС, для ТЭС, клапаны регулирующие дисковые для АЭС
Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: мощности трансформаторных подстанций, питающих и распределительных сетей энергосистемы, заводских трансформаторных подстанций и их сетей. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании и эксплуатации электрических сетей. Активные и реактивные нагрузки бывают: суточные, годовые, летние, зимние.
Основными потребителями электроцеха РоАЭС являются двигатели различных станков, а также электроосветительные установки. Данные приемники дают активно-индуктивную нагрузку, с коэффициентом мощности от 0,65 до 0,9.
Перечень электрооборудования приведен в таблице 1. Мощность электропотребления (Pном) указана для одного электро-приемника. Коэффициент использования (Ки ) и коэффициент мощности (cos) для электро-приемников найден из ([1] табл. 2.11, стр. 52).
Таблица 1 Исходные данные для расчетов
№ приемника по плануНаименование приемникаКол-воРном, кВтКucosη,
%1Токарно-винторезный станок5100,140,5 0,852Радиально-сверлильный станок290,160,870,87 3Токарно-винторезный станок11,50,130,650,854Токарно-карусельный станок1150,160,850,855Электропечь дуговая1110,140,60,76Горизонтально-фрезерный станок490,170,850,857Универсально-заточной станок220,160,70,88Вертикально-фрезерный станок 1 50,170,90,919Фрезерный станок2 90,160,810,8910Электропечь сопротивления1 80,150,50,7311Плоскошлифовальный станок 1 70,170,90,9112Круглошлифовальный станок1130,170,870,8613Внутришлифовальный станок1150,170,860,8714Кран-балка1150,10,850,8515Машина листогибочная1180,240,70,816Вертикально-строгальный станок17,50,170,650,84 1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, и электробезопасности
Зоны класса B-I - зоны расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.
Зоны класса B-IА - зоны расположенные в помещениях в которых при нормальной эксплуатации производственного оборудования взрывоопасной смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а такие смеси возможны только в результате аварий или неисправностей.
Зоны класса B-IБ - зоны расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварии или неисправностей и которые отличаются одной из следующих особенностей:
- горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях;
- помещения производств, связанных с образованием водорода, в которых по техническим условиям исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения.
Зоны класса B-Iг - пространства у наружных технологических установок, содержащих ГТ и ЛВЖ.
Зоны класса В-II - зоны расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.
Зоны класса В-IIА - зоны расположенные в помещениях, характеризующие класс В-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только при аварийных ситуациях и при неисправностях.
Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещения, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества.
Зоны класса П-I - зоны расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 610С;
Зоны класса П-II - зоны расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65г/м3 к объему воздуха;
Зоны класса П-IIА - зоны расположены вне помещения зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 610С или твердые горючие вещества.
Зоны класс П-III - зоны расположенные в помещениях, в которых образуются горючие жидкости с температурой вспышки более 610С или твердые горючие вещества вне помещений (например, склады минеральных масел, и т.п.).
Классификацию помещений участка я определил по ([2] с.209).
Согласно ПУЭ все помещения механического участка не относятся к взрывоопасным, т.к. технологический процесс не может привести к образованию взрывоопасных смесей.
По пожаробезопасности помещения можно отнести к классуП-II, т.к. зона этого класса характеризует класс П-II ,но характеристики не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только при аварийных ситуациях и при неисправностях.
По электробезопасности все помещения без повышенной опасности. С нормальными условиями среды являются комнаты мастеров и технологов. Остальные помещения сухие и пыльные
2РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Категория надежности и выбор схемы электроснабжения
Механический участок ОАО "Атоммашэкспорт" получает электроснабжение от собственной цеховой трансформаторной подстанции. Данный объект состоит в основном из электроприемников, большая часть которых - асинхронные двигатели Для питания этих электроприемников выбран переменный ток с промышленной частотой 50 Гц напряжение 0,4кВ.Цех получает питание от двух трансформаторов собственных нужд цеховой подстанции. Подвод к подстанции осуществляется кабелем, длиной 1,5 км, напряжением 10кВ.Количество рабочих смен 2.
Для данной категории потребителей электроснабжение можно выполнить от одного источника питания при наличие централизованного резерва. И при условии, что перерывы в электроснабжении не будут превышать время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала, то есть по обеспечению надежности электроснабжения потребитель относится ко 2-ой категории надежности электроснабжения.
Групповые осветительные сети являются однофазными приемниками. Для их питания используется сеть переменного тока 220 В с глухо заземленной нейтралью. Такая схема позволяет избежать перекоса фаз, возникающего из-за неравномерности нагрузок в трехфазной цепи.
Для питания светильников общего освещения должно применяться напряжение не выше 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали и не выше 220 В переменного тока при изолированной нейтрали. Для питания отдельных ламп следует применять, как правило, напряжение не выше 220 В. В помещениях без повышенной опасности указанное напряжение допускается для всех стационарных светильников вне
зависимости от высоты их установки.
Осветительную аппаратуру с люминесцентными лампами допускается монтировать на высоте не менее 2,5метра от уровня пола, при условии недоступности от случайного прикосновения с другими токоведущими частями.
Схема питания осветительной установки включает в себя: 2 трансформатора, щит низкого напряжения подстанции, линии питающей сети (от подстанции до распределительного щита), линии от распределительного щита до осветительных щитков, групповой щиток с аппаратом защиты групповых линий,линии групповой сети от групповых щитков до источников света.
Рисунок 1
1 - трансформатор; 2 - вводное распределительное устройство; 3 - шкаф распределительный; 4 - щиток рабочего освещения; 5 - щиток аварийного освещения.
2.2 Осветительные сети
Установки электрического освещения выполняют в соответствии с 6 разделом ПУЭ, их монтаж ведут в соответствии с требованиями СНиПIII-33-76.
При выборе источников света для производственных помещений, необходимо руководствоваться двумя общими рекомендациями: -отдавать предпочтение газоразрядным лампам, как энергетически более экономичным и обладающим большей продолжительностью горения, чем лампы накаливания; -для уменьшения первоначальных затрат на осветительные установки и расходов на их эксплуатацию следует по возможности применять лампы наибольшей мощности, но без ухудшения при этом качества освещения. Необходимо считаться с тем, что в некоторых случаях укрупнение мощности ламп и сокращения числа светильников может приводить к заметным затемнениям высоким производственным оборудованием или к резкому понижению освещённости на значительной площади при выходе из строя одного светильника. В наибольшей степени указанные рекомендации относятся к общему освещению и к общему освещению в системе комбинированного.
2.2.1 Выбор вида и систем освещения, типа и числа светильников. В наше время существует большой сортамент различных устройств, преобразующих энергию электрона в энергию фотона. При общем освещении светильники устанавливаются только в верхней зоне помещения - непосредственно на поверхности потолка или подвешиваются к нему, на фермах, колоннах или на производственном оборудовании. Они называются светильниками общего освещения.Для системы общего освещения различают два способа размещения светильников - равномерное и локализованное. При равномерном освещении светильники устанавливаются рядами с одинаковыми или не сильно отличающимися расстояниями между ними.
Общее равномерное освещение имеет наиболее широкое распространение. Оно устраивается в прокатных, сборочных цехах, с равномерно распределенным по площади оборудованием, машиностроительных заводов, в большинстве цехов текстильных предприятий и заводов искусственного волокна, а также во вспомогательных помещениях.
Во многих производственных помещениях бывает необходимо создавать более высокую освещённость для отдельных участков, что можно достигнуть разными способами, например, более частой установкой светильников, изменением их типа, уменьшением высоты установки светильников, увеличением мощности ламп или совместимым применением разных способов. Такое освещение назевается локализованным, или системой общего локализованного освещения. Локализованное освещение применяется в цехах, где работа производится на конвейерах, где производятся наиболее напряженные зрительные работы, требующие повышенной освещённости.
Местное освещение предусматриваются на отдельных рабочих местах, и выполняется светильниками, установленными непосредственно у рабочих мест. Светильниками местного освещения комплектуется большинство станков и другое технологическое оборудование.
Система комбинированного освещения применяется, как правило, в помещениях, где выполняются тонкие и точные зрительные работы. А также при необходимости иметь на рабочих местах строго определённое или переменное направление света для улучшения видимости рельефных объектов различения, или где требуется определённый спектральный состав света; предусматривается общее освещение с равномерным размещением светильников и местное освещение светильниками, установленными на рабочих местах.
В проекте будет применен расчет общего равномерного освещения. В осветительных установках различают два вида освещения: рабочее и аварийное.
Рабочее освещение служит для обеспечения нормальных условий работы на каждом рабочем месте. Аварийное освещение может быть двух видов: для эвакуации и для продолжения работы. Аварийное освещение для эвакуации должно обеспечить необходимые условия для безопасного выхода людей при погасании рабочего освещения. В местах прохода людей должна быть обеспечена освещенность не менее 0,3 лк. Аварийное освещение для продолжения работы должно обеспечить на рабочей поверхности освещенность не менее 10% величины, установленной для рабочего освещения этих поверхностей при системе общего освещения.
Для помещений, в которых постоянно находится обслуживающий персонал или которые предназначены для постоянного прохода персонала или посторонних лиц, должна быть обеспечена возможность включения аварийного и эвакуационного освещения в течение всего времени, когда включено рабочее освещение. Светильники эвакуационного освещения при наличии только одного ввода в здание должны быть присоединены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения. Для аварийного освещения выбираем щит и обозначаем его ЩАО1. Он подсоединяется к распределительному щиту кабелем.
Для производственных помещений нормы освещенности установлены с учетом обеспечения надлежащего уровня видимости предметов. Выбор освещенности по СНиП осуществляется в зависимости от размера объекта, контраста объекта с фоном и коэффициента отражения фона в помещении.
Для осветительных установок производственных зданий изготовляется большое количество серий и типоразмеров светильников для разных источников света, с различными светотехническими и другими характеристиками, предназначенных для эксплуатации в разнообразных условиях окружающей среды.Свето-распределение светильников характеризуется классами и типами кривых сил света, обусловленными ГОСТ 13828-74
Освещенность (Е) характеризует степень зрительного восприятия объекта, освещаемого источником света. Освещенность какой-либо поверхности определяется как отношение приходящегося на нее светового потока к площади этой поверхности: Е=Ф/S и измеряется в люксах (Лк).
Рисунок 2
Исходя из вышеприведенных требований, освещенность помещений имеет следующие значения:
- кабинет начальника участка - Е=300 лкkз=1,5;
- участок сборки - Е=300 лкkз=1,5;
-вентиляционная - Е=100 лкkз=1,5;
-склад запчастей - Е=150 лкkз=1,5;
-склад готовых узлов - Е=150 лкkз=1,5;
- комната мастеров - Е=300 лкkз=1,5;
-. комната технологов - Е=300 лкkз=1,5;
- гардероб - Е=75 лкkз=1,5;
- механический участок - Е=300 лкkз=1,5.
Принятые источники света должны отвечать следующим требованиям: большой срок службы; соответствующая характеру работ цветопередача; экономическая целесообразность; эстетичность.
В практике проектирования осветительных установок производственных зданий встречаются следующие разновидности расчета освещения: метод коэффициента использования; метод удельной мощности; точечный метод; комбинированный метод.
Метод коэффициента использования и удельной мощности предназначены для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей помещений без затенений.Точечный и комбинированный методы предназначены для расчета освещения при любом расположении светильников, при наличии затенений и при необходимости учета отраженной составляющей освещенности. Эти методы используются чаще всего для расчета локализованного освещения и освещения открытых пространств на минимальную освещенность.
В моем проекте расчет освещения производится методом коэффициента использования. Известными параметрами являются следующие величины, такие как: освещенность Е (лк),площадь S (м2), высота h(м), мощность ламп Р (Вт). Расчет количества светильников для каждого помещения производится по формуле, шт.
, (1)
гдеE - нормированная освещенность, лк; S - площадь помещения, м2; kз - коэффициент запаса, для данных помещений он равен 1,5; z - коэффициент характеризующий неравномерность освещения, ед;
η - коэффициент использования, ед;
Фл - световой поток одной лампы в светильнике, лм;
n - количество ламп в светильнике, шт.
Для светильников с лампами накаливания z= 1,15 , а для светильников с люминесцентными лампами z= 1,1 , ед. ([4] стр.7)
Для определения коэффициента использования ή находим индекс помещения i, ед
, (2)
где А - длина помещения, м;
В - ширина помещения, м;
h - расчетная высота, м
, (3)
где H - высота помещения, м;
hp - высота расчетной плоскости, на которой необходимо обеспечить освещенность ([5] табл.5),м;
hc - высота свеса, расстояние светильников от перекрытия или затяжки ферм, м.
Также в расчете учитываются коэффициенты отражения поверхностей помещения:
- потолка ,%;
- стен ,%;
- расчетной поверхности ,%([5] табл.8).
Для примера рассмотрим расчет двух производственных помещений - склада запчастей и механического участка, в которых используются светильники с лампами разного типа.
Определим тип и число светильников на примере склада запчастей.
Размер этого помещения составляет: А=6м, В=6м, Н=3м. Освещенность 150лк, высота расчетной плоскости hp=0,8м. Светильник крепится на высоте 3м от пола и высота подвеса светильника hc=0м. Коэффициенты отражения выбираем по([5] таблица8): =70%, =50%, =10%. Выбран светильник РRB/R4х36. Определим количество светильников.
Находим расчетную высоту по формуле 3,м:
h=3-0,8-0=2,2
Определяем индекс помещения по формуле 2,ед: Исходя из заданных коэффициентов отражения по ([5] таблица9) определяем коэффициент использования для светильника РRB/R4х36 η=0,5
Получив необходимые данные, теперь, можно подставить их в формулу 1 Принимаем 2 светильника РRB/R, с четырьмя люминесцентными лампами (Т8/G13) d=26мм по 36Вт.По условиям размещения светильников в конкретных помещениях часто приходится применять поля прямоугольной формы, причем в этом случае желательно, чтобы отношение LА: LВ не превышало 1,5.
В моем проекте в производственном помещении с высотой потолков 6м используются металлогалогенновые лампы HSI - MP 400 к светильнику HSB. Различают два способа размещения светильников: равномерное размещение, при котором светильники расположены правильными симметричными рядами по помещению и локализованное размещение, при котором светильники расположены с ориентацией на рабочие поверхности для большего их освещения.
Осветительную аппаратуру в пространстве размещаем таким образом, чтобы расстояние между двумя соседними светильниками было в два раза больше, чем расстояние от любого крайнего светильника до стены. На примере склада запчастей, можно рассмотреть такое расположение светильников.
Таким образом, для обеспечения минимума затрат на освещение для конкретного помещения, сначала необходимо выбрать наиболее экономичный в рассматриваемых условиях источник света. Затем для него, с учетом строительного модуля, определить высоту установки светильников и по нормируемой освещенности выбрать тип светильника и мощность лампы, что позволяет найти оптимальную схему размещения светильников и их общее число, рисунок 3.
Рисунок 3
Светильники с люминесцентными лампами закреплены на потолке в помещениях с высотой стен 3м, а в производственном помещении с высотой стен 6м светильники с металлогалогенновыми лампами закреплены на тросе.
В помещении механического участка АхВхН=61х22х6 освещенность Е=300лк, мощность лампы Рл=400Вт Все расчеты зависят от высоты рабочей поверхности hр и высоты свесаhс
hс =(0,2...0,25)Hо (4)
где Но - расстояние от рабочей поверхности до потолка
Но=6-0,8=5,2м
Следовательно, hс =(0,2...0,25) 5,2=1,04...1,3=1,2м
Определим размещение световых приборов на плане
(5)
где - коэффициент наилучшего освещения
- расстояние между рядами По формуле 3 определим расчетную высоту
h=6-1,2-0,8=4м
Далее определим число рядов
(6)
Принимаем значение np=4
Уточним расстояние между рядами
(7)
Определим расстояние от стены до ряда по стороне В
(8)
Определим расстояние между светильниками
LAр=(1...1,5)LB=(1...1,5) 5,5=5,5...8,25 (9)
Принимаем значение LA=8м
Определим расстояние от стены до ряда по стороне А
(10)
Принимаем lA=2,5м, так как площадь механического участка довольно большая.
Определим общее число светильников
(11)
Определим количество светильников в ряду:
(12)
Проверяем размещение на плане
В=LВ (np-1) + 2 lB=5,5 (4-1) + 5,5=22
А=LA (Np-1) + 2 lA=8 (8-1) + 5=61
Проведем светотехнический расчет механического участка, определив сначала световой поток и тип светильника
(13)
где Флр - расчетный поток лампы
kз - коэффициент запаса
z - коэффициент минимальной освещенности
S - площадь освещаемой поверхности
E - освещенность нормируемая
N - общее количество светильников
- коэффициент использования светового потока ( по [4] табл.1.1.2, с.9), лм.
Выбираем для освещения механического участка светильник HSBс металлогалогенновой лампой HSI-MP400 со световым потоком Е=32500лм. Крепление светильников осуществляется на тросе.
Определим эксплуатационную высоту hэ
hэ=Н-hс=6-1,2=4,8м (14)
Определим фактические величины освещенности помещения механического участка и мощности осветительной установки
(15)
Условие выполняется, так как , значит осветительный прибор выбран верно. Определим общую мощность Роо освещения механического участка
(16)
где Рл - мощность лампы металлогалогенновой
N - количество светильников
На этом выбор вида, типа и числа светильников в помещении механического участка закончен.
Результаты расчетов заносим в светотехническую ведомость, таблицу 2.
Аварийное освещение предусмотрено на случай внезапного отключения рабочего освещения. Аварийное освещение делится на эвакуационное и для продолжения работ. Для помещений, в которых постоянно находится обслуживающий персонал, или которые предназначены для постоянного прохода персонала или посторонних лиц, должна быть обеспечена возможность включения аварийного и эвакуационного освещения в течение всего времени, когда выключено рабочее освещение. Светильники эвакуационного освещения при наличии только одного ввода в здание должны быть присоединены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения. В качестве светильников аварийного освещения принимаем светильники типа НSВ, которые в свою очередь предназначены и для дежурного освещения. Светильники аварийного освещения должны составлять 10-15% от общего числа светильников.
Для эвакуационного освещения я предлагаю использовать светильники ЛБО15 1х8-943/БС-943 российского производителя ООО "Белый Свет", которые предназначены для обеспечения эвакуационного и резервного Таблица 2
Наименование
помещений
Площадь
м2
Высота
м
Коэффициент
отражения
Нормируемая освещенность лкКоэффициент
запасаМощностьламп,
Вт
Число и тип
светильников
потолка
Рп.стен
Рспола
РрКабинет начальника участка3635030103001,54×363 PRB/R Участок сборки7235030103001,54×366PRB/R Инструментальная 3635030103001,54×363 PRB/R Склад запчастей3635030101501,54×362PRB/R Склад готовых узлов3635030101501,54×362PRB/R Комната мастеров3635030103001,54×363 PRB/R Комната технологов3635030103001,54×363 PRB/R Гардероб423503010501,54×362 PRB/R Механический участок146465030103001,51×40032 HBS освещения. Режим работы - непрерывный. При наличии напряжения в сети работает основная лампа (8Вт типа ЛЛ, патрон G5) и подзаряжается встроенный аккумулятор. При отключении электроэнергии включается аварийная лампа (8Вт типа ЛЛ, патрон G5), которая работает в течение 3 часов в автономном режиме от аккумулятора. Эти светильники размещены на входе (выходе) помещений.
Число светильников аварийного освещения определяется по формуле:
(17)
Рассчитаем число светильников на примере механического участка по формуле 4
2.2.2 Компоновка осветительной сети.
Выбор вводно-распределительных устройств, магистральных и групповых шкафов, щитков, проводов и кабелей групповых, магистральных и питающих сетей.
Осветительные щитки, предназначенные для установки аппаратов защиты и коммутирования, располагаются на стыке питающих и групповых линий. В этом проекте выбраны щитки основного рабочего освещения серии ОЩВ-12 со степенью защиты IP-54. Для питания аварийного освещения также выбираем щиток ОЩВ-12, выбор был произведен по ([7], с.133).
В щитках на вводах установлены автоматические выключатели серии ABB с различными номинальными токами автоматов.
Выключатели для административных и производственных помещений, предназначенные для включения, отключения осветительной аппаратуры монтируем на высоте согласно ПУЭ 1,5м от уровня пола комнаты или помещения, в которой они монтируются. Выключатели, выбираем для своего проекта по ([2], с 311; с 287).
Распределительные коробки в административных помещениях монтируем на высоте 0,15м от потолка. Распределительные электромонтажные коробки выбираем ([2], с 452).После выбора электроустановочных изделий данные заносим в таблицу 3.При разветвлении проводки необходимо предусмотреть распределительные коробки. Распределительные коробки бывают ответвительные, вводные, протяжные и коробки с зажимами. Согласно ПУЭ питание осветительной аппаратуры общего освещения производится напряжением 380/220В, промышленной частоты 50Гц.Для питания отдельных ламп следует применять, как правило, напряжение не выше 220 В. В помещениях без повышенной опасности указанное напряжение допускается для всех стационарных светильников вне зависимости от высоты их установки.
Таблица 3
Наименование изделия IP МаркаВыключатели на ток до 10А;
Выключатели на ток до 10А;
Коробки распределительные: коробки пылезащищённые.IP-54
IP-30
IP-54
ВС10-1-1Фср
ВСп 10-1-1 ЛБ
КМ-40002 Для питания ламп ДРИ и пускорегулирующих аппаратов (ПРА) для газоразрядных ламп, имеющих специальные схемы (например, трёхфазные с последовательным включением ламп) допускается использование напряжения не выше 380 В при соблюдении определенных правил.
Светильники с люминесцентными лампами допускается устанавливать на высоте не менее 2,5 м при условии недоступности их токоведущих частей для случайных прикосновений.Светильники с люминесцентными лампами на напряжение 220 В допускается применять для местного освещения при условии недоступности их токоведущих частей для случайных прикосновений. Допускается питание рабочего и аварийного освещения выполнять от двух разных трансформаторов трансформаторной подстанции.
Светильники эвакуационного освещения должны быть присоединены к отдельному независимому источнику питания или автоматически на него переключаться, начиная от щита подстанции, или при наличии только одного ввода, начиная от этого ввода.
Согласно ПУЭ групповые щитки должны располагаться в помещениях, удобных для обслуживания и, желательно, с нормальными условиями среды. Доступ к ним не должен быть затруднен обслуживающему персоналу. Не следует их размещать в складских, конторских и тому подобных помещениях. Предельный ток аппаратов, защищающих групповые линии, не должен превышать 25 А, число светильников с металлогалогеными лампами, лампами накаливания, подсоединённых к групповой линии, не должно превышать 20 на одну фазу. Для люминесцентных светильников допускается 50 светильников на фазу.
Существует 5 схем питания освещения:
-общая линия рабочего и аварийного освещения с разделением на вводе;
-отдельные линии рабочего и аварийного освещения от щита подстанции;
-схема питания аварийного освещения от силового ввода;
-схема питания освещения от двухтрансформаторной подстанции;
-схема питания освещения от двух подстанций.
Так как ОАО "Атоммашэкспорт" относится ко второй категории надежности электроснабжения, то выбираем схему питания освещения от двух трансформаторной подстанции. Согласно ПУЭ к групповым щиткам подведено напряжение 380/220В, необходимо распределить нагрузку так, чтобы падение напряжения не превышало 2,5% в осветительных сетях. Схема питания осветительных участков приведена на рисунке 1, как наиболее рекомендуемая из практики эксплуатации.
При распределении светильников на группы следует руководствоваться указанными предельными данными и относительным расположением помещений. Предпочтительно выделение на отдельные группы освещения проходов и лестничных клеток.
Групповые линии могут быть одно-, двух- и трёх фазными.Трёхфазные - предпочтительны, когда чередование фаз в линии используется для уменьшения пульсаций освещенности при применении ламп ДРИ. Трёхфазные группы обслуживают в 3 раза больше светильников, чем однофазные.
Они дают существенное сокращение как протяженности сети (четыре провода трёхфазной группы заменяют 6 проводов трёх однофазных групп), так и массы проводникового металла.Трёхфазные группы следует применять в тех случаях, когда освещаются большие помещения с единым технологическим процессом, позволяющим включать и отключать освещение большими частями.В протяженных помещениях, не являющихся постоянными проходами, возникает необходимость включения с двух мест. Аппаратами управления в такой схеме служат переключатели без нейтрального положения. В каком бы положении не находился один из них, вторым можно включать и выключать линию.
В качестве проводниковых материалов для выполнения сетей используются медь и алюминий. Медь имеет ряд преимуществ: меньшее удельное сопротивление, большая механическая прочность и лучшая устойчивость к воздействиям среды, В своём курсовом проекте я использовала кабели с медными жилами. Для питания однофазных сетей рабочего и аварийного освещения мной были выбраны кабели ВВГнг разного сечения - небронированные кабели с медными жилами с поливинилхлоридной изоляцией и поливинилхлоридной оболочкой, не поддерживающие горение. Для питания трехфазных сетей рабочего освещения мной были выбраны ВВГнг разного сечения - гибкие кабели с медными жилами с резиновой изоляцией и резиновой оболочкой.
В зависимости от способа монтажа различают внутреннюю и наружную электропроводки. Наружная электропроводка выполняется снаружи по конструктивным элементам зданий и сооружений, а внутренняя - внутри их. В свою очередь наружную и внутреннюю проводку можно выполнить открыто и скрыто. Скрытая электропроводка прокладывается внутри стен, потолков, фундаментов перекрытий, под съемными полами и в других конструктивных элементах зданий. Скрытая проводка может производиться с помощью труб, гибких металлических рукавов, а также в пустотах строительных конструкций, в бороздах, под штукатуркой. Открытая электропроводка прокладывается по поверхности стен, потолков и другим конструктивным элементам зданий и сооружений. Существует много способов прокладки открытой проводки. Применяется также проводка электрических проводов и кабелей на тросах, струнах, роликах, изоляторах, в гибких металлических рукавах, в трубах, коробах, на лотках, в электротехнических плинтусах и наличниках, а так же z профилях.В моём проекте скрытая проводка проложена в административных помещениях под слоем штукатурки, в пожароопасных помещениях в стальных трубах, в помещениях с нормальными условиями среды - на Z-профиле. Проектирование осветительных сетей сводится к объединению светильников в группы. Определим номинальный ток для каждой группы, А
, (18)
где P - мощность ламп, кВт;
Uн - номинальное напряжение, В;
сosφ - коэффициент мощности по ([8] таблица 6).
Рассчитаем номинальный ток первой группы щитка ЩО1 по формуле 5
Аналогично рассчитываем токи остальных групп. Также определим мощности каждой группы и подключим группы щитов ЩО1 и ЩАО к фазам А, В и С таким образом, чтобы нагрузка на фазы была одинакова. Питание осветительных щитов будем осуществлять кабелем ВВГнг.По [3] выбираем сечение провода по рассчитанному току. Результаты выбора заносим в табличную форму З270116.51.234.214.00.00.000 Э3 графической части.
Расчетная нагрузка Ррргрупповых и питающих линий от электроприемников, подключаемым к розеткам ([24] с. 15) определяется по формуле, кВт
Ррр= Руд ∙ np∙ kор (19)
где Руд - удельная мощность на одну розетку, 0,1- 0,06 кВт (При числе розеток до 100 принимается 0,1 кВт);
np- число розеток;
kор- коэффициент одновременности для сети розеток (При числе розеток до 10 принимается 1). Ррр = 0,1 ∙ 6 ∙ 1 = 0,6 кВт
Результаты расчетов токов заносим в таблицу 4
Одна из важнейших задач при устройстве осветительных сетей - обеспечение ламп необходимым напряжением. У самых отдаленных светильников падение напряжения может составлять 2.5%, в некоторых случаях допускается увеличение потери напряжения до 5%.
Для расчёта потерь необходимо произвести расчет момента нагрузок для каждой группы по формуле, кВт·м
, (20)
где ∑Р - сумма мощностей потребителей, кВт;
l - длина проверяемого участка, м.
L0 - длина участка от ЩО до ближайшего потребителя, м.
Определим, момент нагрузки для первой группы щита ЩО Тогда по ([3] таблица 12-19) ∆U = 0,4%.
Аналогичным образом рассчитываем моменты нагрузки и потерю напряжения других групп. Потеря напряжения в группе, согласно ПУЭ, не должна превышать 2,5%, в противном случае требуется произвести перерасчёт и выбрать кабель с сечением большего диаметра.
В результате расчетов обнаружено, что потеря напряжения не превышает допустимое значение. Это значит, что не требуется увеличивать сечения кабелей. Расчеты показаны на чертеже З270116.234.214.04.00.000ЭЗ.
Таблица 4
№ группыРасчетный ток групп, АНоминальный ток расцепителя, АНоминальный ток выключателя автоматического, АДлительно допустимый ток кабеля, АТип выключателя автоматическогоМарка и сечение кабелей, мм2IгрIр.расчIн.рIв.аIдоп1Гр17,989,97163219ВА47-29ВВГнг 3х1,51Гр28,7410,92163219ВА47-29ВВГнг 3х1,51Гр33,033,7861010ДИФ-2РВВГнг3х2,52Гр18,0810,1163219ВА47-29ВВГнг 3х1,52Гр28,0810,1163219ВА47-29ВВГнг 3х1,52Гр38,0810,1163219ВА47-29ВВГнг 3х1,52гр48,0810,1163219ВА47-29ВВГнг 3х1,53Гр18,0810,1163219ВА47-29ВВГнг 3х1,53Гр28,0810,1163219ВА47-29ВВГнг 3х1,53Гр38,0810,1163219ВА47-29ВВГнг 3х1,53Гр48,0810,1163219ВА47-29ВВГнг 3х1,5ГрА110,112,62163219ВА47-29ВВГнг 3х1,5ГрА20,650,811619ВА47-29ВВГнг 3х1,5 Защиту сетей будем осуществлять с помощью автоматических выключателей, которые снабжаются либо только тепловыми или электромагнитными расцепителями, либо тепловыми и электромагнитными. Тепловые расцепители осуществляют защиту от токов перегрузки, а электромагнитные - токов короткого замыкания. Согласно ПУЭ осветительные сети должны быть защищены не только от токов короткого замыкания, но и от перегрузки.Для защиты электроосветительных сетей устанавливаем в щитах на каждую группу автоматические выключатели ВА 78-29М. Определяем номинальный ток расцепителяIн.р, А
Iн.р≥1,25۰Iгр, (21)
гдеIгр - номинальный ток группы, А.
Принимаем ближайшее стандартное значение номинального тока расцепителя.
Выбираем автоматический выключатель и производим проверку,А
Iн.а ≥ 1,25۰Iн.р . (22)
Выбор автоматических выключателей показываем на примере первой группы ЩО1 (Iгр = 7,98А).
Определяем номинальный ток расцепителяIн.р по формуле 8
Iн.р =1,25۰ 7,98=9,97
Выбираем автоматический выключатель и производим проверку по формуле 9
Iн.а ≥ 1,25۰9,97=12,46
Из [24] с.134 выбираем автомат со следующими показателями:
- тип ВА78-29;
- номинальный ток автомата Iн.а, А 16;
- номинальный ток теплового расцепителяIн.р, А 9,97.
Так как условия (8) и (9) выполнены, то автомат выбран верно. Аналогичным образом производим расчет автоматов для остальных групп. Данные расчетов заносим в таблицу 4.
Производим проверку защищенности кабелей автоматами по условию
Iд.д ≥ Iн.р·Кз, (23)
гдеIд.д - длительно допустимый ток кабелей, А;
Кз - коэффициент защиты принимаем Кз = 1,0.
Например, проверим защищенность провода первой группы ЩО1 по условию 10
16 ≥9,97·1,0.
Так как длительно допустимый ток провода больше чем произведение номинального тока расцепителя и коэффициента защиты, то провод защищен автоматом. Аналогичным образом проверяем провода и кабели остальных групп.В результате этой проверки было установлено, что длительно допустимые токи всех проводов и кабелей удовлетворяют условию (23). Следовательно, нет необходимости в увеличении сечений.
В распределительном щите на отходящих линиях устанавливаем автоматы ВА78-29. Токи расцепителей этих автоматов определяем по
условиям (22) и (21) так же как и для групповых автоматов. 2.3 Расчет силовых нагрузок по шкафам. Расчет токов силовых
нагрузок, компоновка и выбор силовых шкафов
В механическом участке расположены механические станки и кран-балки, которые получают электроэнергию от трех распределительных пунктов ПР8501. Пункты ПР8501 подсоединены к комплектной трансформаторной подстанции КТП. Напряжение сети питания 380/220В.
Паспортные данные токоприемников приведены в таблице 1.
Рекомендуемые значения коэффициентов взяты из ([6] табл.1.5.1. с.24). При нахождении значений расчетных точек подсоединения нагрузок до 1 кВ необходимо определить расчетные нагрузки, применив метод коэффициента максимума и знать варианты определения эффективного числа электроприемниковnэ.Также необходимо произвести приведение мощностей 3-фазных электроприемников с кратковременным режимом([2]стр.23) к длительному режиму по формуле:
(24)
где Рном - мощность электроприемника, приведенного к100% включения, кВт;
Рпас - паспортная активная мощность, кВт.
Такими электроприемниками являются кран-балки мощностью по 9кВт. Продолжительность включения ПВ=60%, следовательно, Рном=7кВт
Для расчета силовых нагрузок по ПР необходимо сначала провести разбивку приемников по ПР, выбрать количество шкафов в соответствии с планом цеха и номинальным током приемников. Номера шкафов и наименования, подключаемых к ним электроприемников с исходными данными приведены в таблице 5.Исходя из данных таблицы 1 можно найти суммарную активную номинальную мощность Рном электрических приемников каждого распределительного пунктаПР, которая рассчитывается по формуле, кВт:
(25)
гдеРномiноминальная допустимая мощность каждого электроприемника, кВт
Из ([6]с.24 таблица 1.5.1) или для групп электроприемников находим коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos. Коэффициент Ки используем для нахождения сменной мощности Рсм за наиболее загруженную смену (расчет для ПР).
Находим сменную мощность за наиболее загруженную смену по формуле, кВт
,(26)
где Ки - коэффициент использования электроприемника;
Рном - номинальная мощность электроприемника, кВт.
Суммарные максимальные средние активные мощности всех электропиемников каждого ПР определяются по формуле, кВт:
(27)
Находим сменную реактивную мощность по формуле, квар
,(28)
где tg- тангенс угла, характеризующего соотношение активных и реактивных мощностей.
Сумма максимальных средних реактивных мощностей определяем по формуле, квар
(29)
Полная средняя сменная мощность определяется по формуле
(30)
Для выбора условия которое определяет метод нахождения эффективного числа электроприёмниковnэ необходимо знать количество электроприёмниковn, показатель силовой сборки m, средний коэффициент использования Kи.с., а так же постоянна или не постоянна номинальная мощность электроприёмникаРном.
Показатель силовой сборки находится по формуле
,(31)
где Рномmaxi - наибольшая мощность электроприемника, кВт;
Рномmini - наименьшая мощность электроприемника, кВт.
Средний коэффициент использования находится по формуле
,(32)
где Рсм - суммарная сменная мощность электроприемников, кВт;
Рном - суммарная номинальная мощность электроприемников, кВт.
В зависимости от количества электроприемников, рассчитанных показателя силовой сборки m и среднего коэффициента использования Kи.с. определяется метод расчета эффективного числа электроприёмниковnэ.
Приn ≥ 5;Kи.с<0,2;m ≥3;Рном ≠ const.Эффективное число электроприемников находится по формуле
, (33)
где n*э - относительно эффективное число электроприемников.
Относительное эффективное число определяется по табличным данным, приведенным в ([11], c. 57)
, (34)
где n* - относительное число наибольших по мощности электроприемников;
Р* - относительная мощность наибольших по мощности электроприемников, кВт.
Относительное число наибольших по мощности электроприемников определяется по формуле
,(35)
где n' - число электроприемников с единичной мощностью больше либо равной Рномmax/2.
Относительная мощность наибольших по мощности электроприемников, кВт, определяется по формуле
,(36)
где - общая мощность электроприемников, мощность которых больше либо равнаРномmax/2, кВт.
При условии n≥5; Kи.с≥.0,2; m≥3;Рном ≠ const.Эффективное число электроприемников находится по формуле:
(37)
Для расчета максимальной нагрузки необходимо найти коэффициент максимума
,(38)
где nэ - эффективное (приведенное) число электроприемников;
Ки.с. - средний коэффициент использования.
После нахождения коэффициента максимума находим максимальные нагрузки.
Активную максимальную мощность находим по формуле, кВт
,(39)
Реактивную максимальную мощность рассчитываем формуле с учетом того, что n10, квар
,(40)
Полная максимальная мощность рассчитывается по формуле, кВА
, (41)
Максимальный ток нагрузки рассчитывается по формуле, А
, (42)
где Uном - номинальное напряжение питания электроприемников, В.
Рассчитаем максимальные и сменные мощности, и максимальный ток шкафа ПР1.
Находим сменные мощности для электроприемников подключенных к шкафу ПР1 по формуле 13
Рсм1.1=0,14(1,5(2=0,42
Рсм1.2=0,1(7(2=1,4
Рсм1.3=0,17(9,7(3=4,95
Рсм1.4=0,17(2(12=4,08
Рсм1.5=0,17(11=1,87
Рсм1.6=0,17(4=0,68
Находим сменную реактивную мощность для электроприемников подключенных к шкафу ПР1(tg из([6]стр.24 табл.1.5.1.) по формуле 15
Qсм1.1=0,42(1,33=0,56
Qсм1.2=1,4(1,73=2,4
Qсм1.3=4,95(1,33=6,58
Qсм1.4=4,08(1,33=5,43
Qсм1.5=1,87(1,33=2,5
Qсм1.6=0,68(1,33=0,9
По формуле 31 находим показатель силовой сборки
Находим средний коэффициент использования по формуле 32, предварительно рассчитав суммарные активные номинальные и сменные мощности по формулам 25, 27, 29.
Рном1=(2(1,5)+(2(7)+(3(9,7)+(2(12)+11+4=85,1
Рсм1=0,42+1,4+4,95+4,08+1,87+0,68=13,4
Qсм1=0,56+2,4+6,58+5,43+2,5+0,9=18,37
Итак, имеем полный набор элементов для выбора условия которое определяет метод расчета nэ
n=11; Kи.с.= 0,16; m=8; Рномconst.
В зависимости от количества электроприемников, рассчитанных показателя силовой сборки m и среднего коэффициента использования Kи.с. определяется метод расчета эффективного числа электроприёмниковnэ.
Приn ≥ 5;Kи.с<0,2;m ≥3;Рном ≠ const.Эффективное число электроприемников находится по формуле 18
Для этого расчета необходимо предварительно определить относительное число наибольших по мощности электроприемников и относительную мощность наибольших по мощности.
Определим число и общую мощность электроприемников подключенных к шкафу ПР3, мощность которых больше или равна Рном макс/2=12/2=6. Число электроприемников подключенных к шкафу ПР1 и имеющих мощность большую или равную 6 кВт равно 6. Поэтому n'=8, а сумма их мощностей равна 78,1 кВт. По формуле 35 определяем относительное число наибольших по мощности электроприемников
.
По формуле 36 определяем относительную мощность наибольших по мощности электроприемников
.
Используя найденные относительное число наибольших по мощности электроприемников и относительную мощность наибольших по мощности электроприемников из ([6], табл.1.5.4. c.26) находим относительное эффективное число электроприемников исходя из условия формулы 34
.
По формуле 20 находим эффективное число электроприемников
.
Следовательно, в период максимального (30 мин) потребления электрической энергии работают 9 станков со средним коэффициентом использования 0,78.
Используя найденные эффективное количество электроприемников и средний коэффициент использования из ([6], табл.1.5.3., с.26) находим коэффициент максимума, исходя из условий формулы 25
.
По формуле 26 находим максимальную активную мощность
По формуле 40 находим максимальную реактивную мощность
.
По формуле 41 находим максимальную полную мощность
По формуле 42 находим максимальный ток нагрузки
.
Расчет максимальных мощностей и максимального тока электроприемников подключенных к шкафу ПР1 на этом закончен.
Аналогично производим расчет для ПР2. Полученные данные по расчету установленной и сменной мощности систематизируем и заносим в таблицу 5, которая наглядно показывает нагрузку в наиболее загруженную смену.
Определяем номинальные токи электроприемников, необходимые данные берем из таблицы 1, по формуле, А:
(43)
где Рном - номинальная мощность всех электродвигателей ЭП, кВт;
Uном- номинальное напряжение сети- 380В;
сos - номинальный коэффициент мощности;
 - номинальный коэффициент полезного действия.
Определяем номинальный ток электроприемника №1,по формуле 43
Аналогично рассчитываем номинальные токи для остальных электроприемников.
Для расчета силовых нагрузок по шкафам необходимо провести разбивку электроприемников по шкафам, а также выбрать количество шкафов в соответствии с планом цеха. Номера шкафов и наименованиеподключаемых к ним приемников приведены в таблице 5.
Находим сумму номинальных токов всех электроприемников ШР1,А
∑Iном = Iном.1 + Iном.2 (44)
∑Iном = 18,2+85,18+136,2+112,32+51,48+18,72=403,9
Максимальный ток I,
АПР1 (ПР8501-089)66,4ПР 2 (ПР8501-088)113,63ПР3 (ПР8501-082)90,9ПР431,9Максимальная расчетная мощностьSmax, кВА43,774,759,820197,5Рmax, кВт3464,7456,6173,73,95
177,7Коэффициент максимума Kmax1,92,242,421,55Эффективное число электроприемниковnэ95,642,9418Средняя максимальная мощность за сменуΣ Qсм0,732,46,585,432,50,918,3711,935,572,984,378,9533,84,0513,5 17,551,73,33,31,861,310,1681,18Σ Рсм0,482,244,7 3,84 1,76 0,64 13,410,24,762,553,747,6528,95,41823,41,82,75,35,332,118,489,162,5Тригонометрическая функция cosφ/tgφ0,5/1,730,5/1,730,65/1,170,65/1,170,65/1,170,65/1,170,65/1,170,65/1,170,65/1,170,65/1,170,65/1,170,8/0,750,8/0,751/01/01/00,85/0,620,85/0,620,85/0,620,85/0,620,85/0,620,736/0,92Коэффициент использования Кис0,160,170,60,770,830,830,830,8310,22Модуль силовой сборки mm>3m>3m>3m>3m>3Мощность при ПВ=100%
ΣРном кВт31429,12411485,16028 15 22 45 170930390,61,50,32,43,316,46,43,62,12318,3318,33Рном,кВт1,579,71211430281522454,5300,60,50,33,316,46,40,62,12Кол-во ЭП2232111121111621313151116135Наименование узлов питания и
групп ЭПЗаточной станокКран-балкаПВ=60%Фрезерный станокТокарно-винторезныйТокарно-винторезныйТокарно-винторезныйВсегоГоризонтально-расточный станокГоризонтально-расточный станокКругло-шлифовальный станокФрезерный станокТокарно-карусельный станокВсегоВентилятор приточныйСистема вентиляционная ВсегоШкаф сигнализации и измеренийШкаф пожарной сигнализацииПульт пожарной сигнализацииВсегоЩО1ЩО2ЩО3РозеткиЩАОВсего на ШННПотериВсего на ШВН В
По сумме тока номинального выбираем шкаф серии ПР8501-33 у которого Iном. = 500А. с выключателем на вводе ВА51-35 на номинальный ток до 630А.
Данные всех расчетов приведены на листе графической части З270.116.51.234.214.00.00.000ЭЗ.
2.4 Расчет силовых нагрузок по объекту с учетом осветительных приемников
Расчет осветительных нагрузок выполняется аналогично расчету силовой части.
Коэффициенты использования для щитов рабочего и аварийного освещения принимаются равными 1 и 0,83 соответственно
Рсм.що1=0,83·3,312=2,7
Рсм.що2=0,83·6,4=5,3
Рсм.що3=0,83·6,4=5,3
Рсм.що1рр=0,83·3,6=3
Рсм.щАо1=1·2,128=2,1
Qсм.що1=0,62·2,7=1,7
Qсм.що2=0,62·5,3=3,3
Qсм.що3=0,62·5,3=3,3
Qсм.що1рр=0,62·3=1,86
Qсм.щАо1=0,62·2,1=1,3
Находим суммарную Рсм и Qсм с учетом силовой нагрузки
Рсм=2,7+5,3+5,3+3+2,1=18,4
Qсм=1,7+3,3+3,3+1,86+1,3=11,46
Дальнейшие расчеты аналогичны расчетам ШР1. Результаты расчетов сведены в таблицу 5.
2.5 Компенсация реактивной мощности, выбор трансформаторов и подстанций
Производим расчет компенсации реактивной мощности, для предприятия. По требованию энергоснабжающей организации cosн = 0,92-0,95
Находим средневзвешенный коэффициент мощности по формуле (45)
Так как полученный cos меньше номинального, его следует увеличить. Так как сosφср.взв = 0,72, то tgφср.взв = 1,33
tgφн - тангенс угла для сosφн. Так как для предприятия по требованию энергоснабжающей организации сosφн должен быть 0,92- 0,95; принимаем сosφуст= 0,93, тогда tgφуст = 0,39
Исходя из данных, производим расчет конденсаторной батареи:
Определим мощность конденсаторной батареи Qк по формуле 46, квар.
,(46)
где∑Рсмсуммарная сменная мощность всего цеха, кВт;
tgср. вз.тангенс среднего угла сдвига фаз между током и напряжением, определяемый по cosср. вз, который в свою очередь определяется по формуле 45
tgустустановочный тангенс, устанавливается системой.
Определим максимальную мощность всех шкафов.
В первую очередь посчитаем средний коэффициент использования для всех шкафов по формуле 34, при n= 35
, (47)
где∑Рсмшк - суммарная сменная мощность для всех шкафов;
∑Рномшк - суммарная номинальная мощность для всех шкафов.
Тогда показатель силовой сборки m рассчитаем по формуле 48
(48)
Тогда исходя из ([1] таблица 2,13) определим nэ
Рассчитаем максимальную мощность по формуле 25 для всех шкафов, при nэ= 14, Кис=0,28
Проведем расчет активной максимальной мощности всех ЭП по формуле, кВт
(49)
Определим максимальную реактивную мощность по формуле 37 при условии что nэ> 10, квар
(50)
Определяем максимальную полную мощность по формуле 30, кВА
Определим максимальный ток нагрузки по формуле , А
, (51)
где Uном - номинальное напряжение, кВ
Определяем максимальную полную мощность после компенсации по формуле 52, кВА
, (52)
гдеQкреактивная мощность конденсаторной батареи, квар
Используя ранее выполненные расчёты, выбираем следующие данные.
Выбираем комплектную конденсаторную установку УК1-0,415-20 УЗ на 20кВар ([1] таблица 5.1)
Выбор трансформатора и КТП
Имея максимальную мощность после компенсации, определяем мощность трансформатора с учетом коэффициента загрузки по формуле (53), кВА
,(53)
гдеS/max- максимальная компенсированная мощность, кВ.А;
βT - коэффициент загрузки, который зависит от категории электроприемников ([2] c.281 таблица 4.6)
βT = 0,7
Находим максимальный коэффициент мощности по формуле 54
(54)
Полученный скомпенсированный коэффициент мощности удовлетворяет требованиям энергоснабжающей организации.
Имея максимальную мощность после компенсации, определяем мощность трансформатора в [кВ А],с учетом коэффициента загрузки βтр-ра.
С учетом мощности выбираем марку трансформатора ТМ - 400/10 по ([8] с.215 таблица 2.106).
С учетом марки трансформатора выбираем тип подстанции КТП-400-630([7] таблица 9.11) мощностью 400кВА, с защитной аппаратурой на высокой и низкой стороне ([6] таблица 9.12) А3710Ф, А3720Ф, ПК - 10.
2.6 Выбор и проверка автоматических выключателей, предохранителей в цеховых сетях напряжением до 1 кВ. Выбор проводов и кабелей силовых сетей. Проверка на соответствие защите
Выбор автоматических выключателей.
Станок токарно-револьверный находится в помещении с нормальными условиями окружающей среды.
Определяем номинальный ток станка, А
(55)
где:Рном - номинальная мощность ЭП, кВт.
-номинальное напряжение сети, кВт.
-КПД
Определяем номинальный ток ЭП1 по формуле 55
Для выбора Iном.р выключателя находим номинальный ток расцепителя по формуле 56, А
Iрасч.расц ≥ 1,25∙Iном(56)
Iном.расц ≥1,25∙5,24 = 6,55
По([24] с.134 таблица А.1) выбираем ближайшее стандартное значение тока расцепителя, в нашем случае Iном.р. = 10 А
Для 10А - ток уставки пусковой Iу(п)=1,45хIном.р.=1,45х10=14,5А
Проверяем на допустимый ток по формуле 57,А
Iдоп≥Кз ∙ Iу(п), (57)
где Кз- коэффициент запаса (при нормальных условиях Кз=1)
Iдоп≥ 1х14,5
14,5≥10
Проверяем автоматический выключатель по номинальному току, А
Iном.авт ≥ 1,25 ∙ Iном.р (58)
Iном.авт ≥ 1,25 ∙ 6,55 ≥ 8,18
10 > 8,18
Условие выполняется, значит, выключатель автоматический пономинальному току и номинальному току расцепителя выбран правильно.
Проверяем автоматический выключатель на срабатывание отсечки, определяем пиковый ток, А
Iпик ≥ КI ∙ Iном , (59)
где КI - коэффициент кратности тока станка, определяется по ([14] табл.5.7)
КI = 7
Iпик ≥ 7 ∙ 5,24 = 36,7
Проверяем автоматический выключатель на срабатывание отсечки с учетом пиковых токов по формуле 60, А
Iс.о ≥ 1,25 ∙ Iпик (60)
Iс.о ≥ 1,25 ∙ 36,7 = 45,8
По ([5]) выбираем уставку автоматического выключателя по формуле 61
(61)
Следовательно по ([5] с.38) Ксор = 7
Проверяем автоматический выключатель на срабатывание отсечки по формуле 62, А
Iс.о ≥ Ксо∙ Iном.р (62)
Iс.о ≥ 7∙10 = 70
70 > 45.8
Условие выполняется, значит, автоматический выключатель по току срабатывание отсечки выбран правильно. Остальные автоматические выключатели и провода проверяются таким же образом. Все расчеты заносим в таблицу 4.
Выбираем автоматический выключатель на вводе в ШР-1 по аналогичной методике. Отличием является определение пикового тока.
Определяем номинальный ток расцепителя по формуле 63, А
Iном.р.> 1,25 ∙ Iр.max , (63)
где Iр.max- максимальный ток шкафа, А
Iном.р. > 1,25 ∙ 32,98 = 40,35
Принимаем ближайшее стандартное значение номинального тока расцепителяIном.р=63А
Выбираем автоматический выключатель ВА 78-29с номинальным током Iном.авт. = 63 А
Проверяем выключатель по номинальному току по формуле 64, А
Iном.авт .≥ 1,25 ∙ Iном.р (64)
Iном.авт≥ 1,25 ∙ 40,35 ≥ 50,43
63 ≥ 50,43
Неравенство выполняется, значит, автоматический выключатель по номинальному току выбран правильно.
Для проверки выключателя на срабатывания отсечки определяем пиковый ток шкафа по формуле 65, А
(65)
где Iнаиб.ЭП- номинальный ток наибольшего по мощности ЭП;
КI- кратность тока наибольшего по мощности ЭП;
Iном- суммарный ток ШР1.
Iпик=32,28+6х40,35-40,35х32,28/254,13=269,26
Проверяем выключатель автоматический на срабатывание отсечки по формуле 66, А
Iс.о = Ксо ∙ Iном.р(66)
Iс.о= 7 ∙ 63 = 441
441 > 269,26
Условие выполняется
Произведем выбор марки и сечения кабеля по([15]) выбираем кабель ВВГнг 5х70 с длительным током Iпров=180 А
Проверим условие соответствия кабеля аппарату защиты
Iпров.≥ Кз ∙ Iном.р (67)
где Кз- коэффициент запаса (при нормальных условиях Кз=1)
80≥63
Условие выполняется.
Остальные автоматические выключатели и кабели для силовых шкафов рассчитываем по аналогичной методике и данные расчетов заносим в таблицу 6.
Напряжение на стороне высокого напряжения трансформатора составляет 10 кВ,подвод от ГПП до трансформатора осуществляется кабелем в земле.
Номинальный ток трансформатора на стороне высокого напряжения определяется по формуле, А:
(68)
где SТ - мощность трансформатора, кВ А;
Uном - номинальное напряжение, В
Номинальный ток трансформатора на стороне высокого напряжения определим по формуле 68
Iном=400/1,73 10=23,12
Сечение кабеля с аллюминевыми жилами по экономической плотности
тока определяем по формуле 69
Fээ=Iном/Jэк (69)
Fээ=23,12/1,2=19,6
Выбираем кабель от ГПП до трансформатора ААШв 3х25/10
Выбранное сечение кабеля проверим по потере напряжения, с учетом номинальной нагрузки трансформатора по формуле, В
, (70)
где Iном - номинальный первичный ток трансформатора;
l - длина кабельной линии,км;
z0 - удельное активное сопротивление, Ом/км;
x0 - удельное индуктивное сопротивление, Ом/км.
Принимаем cos = 0,9 и sin=0,44.
По ([8] таблица П 2.1 и П 2.3) определимr0 =1,25 и x0 =0,11 Ом/км
Проверяем выбранное сечение кабеля по потере напряжения с учетом номинальной нагрузки трансформатора по формуле 70
Таблица 6
Линии к ЭП, тип автоматаРасчётный ток линии; (А)Номинальный ток расцепителя; (А)Ток мгновенного срабатывания отсечки; (А)Коэф
КЗДопустимая токовая нагрузка на кабель; (А)Марка и сечения кабеля; (мм2)Iном.IпускIрасч.рIном.рIпикIс.о.КзIрасч.теп.Iпров.допЩР1 (ПР 8501-089)ЭП 1 ВА51Г-31
ЭП 2ВА51Г-31
ЭП 8
ВА51Г-31
33
30
16
171,6
243
40
26,4
37,5
6,25
31,5
40
8
45,9
242,0
242,2
70
280
280
1
1
1
10
40
40
28
49
49ВВГнг (5(70) ВВГнг (5(120) ВВГнг (5(8) ЭП 6
ВА51Г-31
16 130
20
25
282,4
350
1
50
66ВВГнг
(5(50)ЭП 7
ВА51-25
23
54,6
8,4
10
258,9
280
1
40
49ВВГнг
(5(16)ЭП 9
ВА51Г-31
30
243
37,5
40
97,47
140
1
20
37ВВГнг
(5(120)ЭП 11
ВА51-31-1
ЭП 13
ВА51-31-1
23
50
187
203
28,8
62,5
31,5
63
345,45
1000
1
1
100
115ВВГнг
(5(95)
ВВГнг
(5х95)
ЩР2 (ПР 8501-088)ЭП 2 ВА99-225
ЭП 3
ВА99-225
85,6
79,9
599,2
599,3
107
99,87
125
125
749
749
875
875
1
1
125
125
141
141ВВГ
(5(25) ВВГ (5(25) ЭП 4
ВА78-29
40,34
282,38
50,42
63
352,9
441
1
63
87ВВГ
(5(10)ЭП 5
ВА99-225
62,78
439,46
78,48
100
439,46
700
1
100
115ВВГ
(5(16)ЭП 11
ВА99-225
125,36
877,52
156,7
160
877,52
1120
1
160
192ВВГ
(5(35)Линия к ШР2
ВА99-225
125,36
955,12
156,7
160
1193,8
1600
1
160
192ВВГ
(4(16)ЩР3 (ПР 8501-082)ЭП7
ВА99-100
10,18
71,26
12,73
16
89,7
112
1
16
28ВВГ
(5(1,5)ЭП13
ВА99-100
67,9
475,3
84,87
100
475,3
700
1
100
115ВВГ
(5(16)Линия к ШР3
ВА99-225
90,9
498
113,6
125
622,5
1000
1
125
180ВВГ
(4(35) Произведем проверку выбранного кабеля, %
(71)
0,47% < 5%
Кабель удовлетворяет требованиям.
Высоковольтные аппараты, шины трудно подаются расчетам и поэтому заводы- изготовители указывают предельный сквозной ток короткого замыкания (его амплитудное значение) - iпр.скв(iдин), которые не должны быть определены в наших расчетах ударного тока при трехфазном токе короткого замыкания и проверка на электродинамическую стойкость сводится к условию iпр.скв(iдин)>iуд.
При определении сопротивления системы ранее был принят маломасляный выключатель.
Его данные по ([8] таблица П 4.1). Для напряжения 10кВ выбираем выключатель ВММ-10-400-10У2, Iном=800 А, Iном.откл.=10 кА, iпр.скв=128 кА,ток и время термической стойкости кА/31,5/4 по([9] таблица 2.75)
Определяем тепловой импульс трехфазного тока короткого замыкания - Iк, кА2с
, (72)
где Та - постоянная затухания апериодической составляющей тока КЗ. По ([6] стр. 359), принимаем равным 0,01.
tотк=tзащ+tвык
где tзащ - время действия основной защиты; С
tвык - полное время отключения выключателя; С
tотк=2 + 0,1 = 2,1
Определяем тепловой импульс тока короткого замыкания по формуле 72
Вк = 0,672 ∙ (2,1 + 0,01) = 950000 А2С
Таблица 7
Расчетные Допустимые Uном=10кВ
Iном.р.=23,12А
iуд=0,95кА
Iк(3) = 0,67 кА
Вкв=0,95кА2/с
Uном=10кВ
Iном.= 400A
iуд =128кА
Iк(3) = 10 кА
Вкв = 400 кА 2/с
Выключатель явно проходит по всем показателям.
Выбираем и проверяем выключатель нагрузки на стороне 10кВ. По ([8] таблица П 4.1) - выключатель нагрузки ВМПП-Uном=10кВ; Iном=630 А; ток и время термической стойкости кА/с - 20/4.
Сравним данные выключателя и расчетные
Таблица 8
Расчетные Допустимые Uном=10кВ
Iном=23,12
iУ=0,95кА
Вкв=0,95 кА2/с Uном=10кВ
Iном=630A
iУ=80 кА
Вк1 = 1000 кА2/с Выключатель ВВЗ по своим параметрам проходит.
Выбираем и проверяем высоковольтный предохранитель, совмещенный с выключателем.
Для силового транспорта, согласно директивным материалам, номинальный ток предохранителя выбирается по величине 2Iномс рекомендуемым разбросом в 20%.
Iпр=46,24 1,2=55,4А
По ([1] таблица П 2.84 с.188) выбираем токоограничивающий предохранитель ПКТ-103УЗ-10-80-20, Iном=80A.
Сравним данные расчетов и предохранителя с учетом мощности отключения и тока короткого замыкания.
Таблица 9
Расчетные Допустимые Uном=10кВ
Iном=23,12
iотк=0,67кА
Sотк=1,73 UнсIр1(3)
Sотк=1,73 10 10,67=11,59 Uном=10кВ
Iном=80A
iотк=20 кА
Sотк = 1,73 Uнс Iр1(3)
Sотк=1,73 10 20=346 Проверяем кобель ААШв 5х25 по тепловому импульсу
(73)
где Вк - тепловой импульс трехфазного тока короткого замыкания;
СТ - коэффициент, зависящий от допустимой температуры при коротком замыкании и материала токоведущей шины, кабеля, провода, аппарата.
Проверяем кабель ААШв 5х25 по тепловому импульсу по формуле 59
Кабель и предохранители проходят.
2.7 Расчет токов короткого замыкания на напряжение до 1 кВ.
Проверка аппаратуры
В электроустановках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резкими бросками тока. Электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения должно выбираться с учетом этих токов. Поэтому рассчитаем их по схеме электроснабжения рисунок 4
Предохранитель ШР Выключатель ГПП К1 ТМ160/10 К2 К3
Рисунок 4
Выбираем точки расчета токов короткого замыкания.
Точка К1 - шина 10кВ подстанции.
Точка К2 - на шинах низкого напряжения 0,4 кВ.
Точка К3 - у шкафов распределительных.
Для расчета токов короткого замыкания в точке К1 составим схему замещения участка цепи до этой точки рисунок 5
Рисунок 5
где хсис. -реактивное сопротивление системы (хсис= 0,15 Ом);
rк.в. - активное сопротивление линии высокого напряжения;
хк.в. - индуктивное сопротивление линии высокого напряжения.
На КТП на стороне низкого напряжения 0,4 кВ установлен выключатель автоматический с током отключения равным 31,5 кА.
Определим реактивное сопротивление системы электроснабжения, Ом
(74)
где Uбаз - базисное напряжение линии
Uбаз=Uср=10х1,05=10,5 кВ
хсис.=10,52/(1,73/10/10,5)=0,6
Определяем активное сопротивление кабеля на высокой стороне по формуле, Ом
(75)
где r0 - активное сопротивление кабельной линии, (Ом/км). По ([8] П.2.1) r0= 1,25; l- длинна кабельной линии электропередачи, l=6 км Определяем индуктивное сопротивление кабеля на высокой стороне по формуле, Ом
(76)
где х0- реактивное сопротивление кабельной линии, (Ом/км). По ([8] П.2.3) х0 = 0,11
Определяем результирующее сопротивление линии в точке К1 по формуле, Ом (77)
Определяем трёхфазный ток короткого замыкания в точке К1 по формуле, кА
(78)
где Uср.ном - номинальное напряжение линии + 5%, кВ
Находим 3х фазный ток короткого замыкания в точки К1 по формуле 78, А
Определяем мгновенное значение ударного тока короткого замыкания с учётом ударного коэффициента Ку по формуле, кА
iу к1= Ку 2I(3)к1 , (79)
Определяем мгновенное значение ударного тока короткого замыкания с учётом ударного коэффициента Ку по формуле 79.
iу к1=1,01*1,41*0,75=0,95
Находим ударный коэффициент по кривым (1, с.72 рис.7.4). Для расчётов токов короткого замыкания в точке К2 составляем схему замещения рисунок 6
Рисунок 6
где rт - активное сопротивление трансформатора;
xт- индуктивное сопротивление трансформатора;
ra- активное сопротивление аппаратуры защиты;
xa - индуктивное сопротивление аппаратуры защиты;
rтт- активное сопротивление трансформатора тока;
xтт - индуктивное сопротивление трансформатора тока;
rк - активное сопротивление кабеля на высокой стороне.
Активное сопротивление трансформатора определяем по формуле, мОм
(80) где Рм- потери трансформатора в меди, кВт;
где ∆Рк - потери мощности трансформатора, кВт, по
([6] с.508, П1.1)∆Рк = 5,5
Uср.норм - среднее нормированное напряжение низкой стороны т.е +5% от Uном В, Uср.норм = 400
Sном - номинальная мощность трансформатора, Sном = 400
Определим активное сопротивление трансформатора по формуле 80
Индуктивное сопротивление трансформатора определяем по формуле, мОм
(81)
где ∆Uк - потери напряжения на обмотках трансформатора при коротком замыкании, %. ∆Uк=4,5 по([6] с.508, П1.1)
Определяем полное сопротивление трансформатора, мОм
(82)
Определяемноминальный силового трансформатора на низкой стороне, по формуле 83, А
(83)
где Uном2 - номинальное напряжение на низкой стороне, кВ
Выбираем активные и реактивные сопротивления трансформатора тока и аппаратуры защиты по (7, таб.2.54) с учётом номинального тока силового трансформатора на низкой стороне.
rтт= 0,05 мОм; хтт = 0,07 мОм; rа = 0,12 мОм; ха = 0,084 мОм.
Определяем суммарные активные сопротивления от точки К1 и К2, мОм
(84)
где Rк - активное сопротивление контактов, мОм, Rк = 15 по ([10], с. 120)
Определяем суммарно индуктивные сопротивления от точки К1 и К2, мОм
(85)
Определяем полное результирующее сопротивление цепи в точке К2, мОм
(86)
Определяем 3х фазный ток короткого замыкания в точки К2, кА
(87)
гдеUном2 - номинальное напряжение на низкой стороне, В, Uном2 = 400
Определяем ударный 3х фазный ток короткого замыкания в точке К2 по формуле 65, кА, учитывая ударный коэффициент Ку2 = 1,08.
Для расчётов тока короткого замыкания в точке К3 составляем схему замещения рисунок 7
Рисунок 7
где rл.н. - активное сопротивление линии низкого напряжения, мОм;
хл.н.- индуктивное сопротивление линии низкого напряжения, мОм
Выбираем по (1, таблица П2.1, П2.3) кабель ВВГ 4х10 на низкой стороне для ЩР-2 с учётом номинального тока расцепителя автоматического выключателя на вводе в шкаф ( lк.н.= 0,06 км)
Определяем активное и индуктивное сопротивление кабеля на низкой стороне по формуле 61 и 62, мОм
rл.н.=1,36= 7,8;
хл.н.= 0,866=5,16.
Определяем результирующие суммарные значения сопротивлений в точке К3, мОм
rрез к3 = 7,8+20,67=28,47;
хрез к3= 5,16+17,16=22,32.
Определяем полное результирующее сопротивление в точке К3 по формуле 72, мОм
zрез к3= 28,472+ 22,322 = 36,17. Определяем ток короткого трехфазного замыкания в точке К3 по формуле 73, кА
I(3)к3 = = 6,4.
Определяем значение ударного тока в точке К3 по формуле 65, кА, учитывая ударный коэффициент Ку.
iу к3 = 6,4 21,01= 51,5.
Определяем значение однофазного тока короткого замыкания, кА
(88)
где Uф - фазное напряжение сети, В;
Zтр - полное сопротивление трансформатора току однофазного короткого замыкания на корпус с учётом сопротивлений прямой и нулевой последовательности, мОм;
Zпетли - полное сопротивление петли фаза-нуль кабеля.
Определяем по (3, стр. 407) Zтр= 0,065 мОм.
Определяем удельное сопротивление петли по (3, табл. 7)
Z0 петли= 2,96 мОм/м;
Определяем полное сопротивление петли фаза-нуль кабеля ВВГ 4х10
Zпетли= 2,966 = 17,76.
Определяем значение однофазного тока короткого замыкания по формуле 88, кА
Все данные сводим в таблицу 10
Таблица 10
№ точки Трехфазные К.З.Однофазные К.З. xкrкZрезIк зKуiудZпетлиZтр/310,1180,671,010,95 217,620,6728,868,61,01112,24 322,3228,4736,176,41,0151,517,7612,4 2.8 Расчет заземляющего устройства и зануления
Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока должно быть не более 2,4,8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220, и 127 В источника однофазного тока.
При расчете заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчет производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с существующими требованиями ПУЭ.
Исходные данные:
- вид ЗУ - контурное; - климатическая зона - III;
- вертикальный электрод- круглая сталь d=16 мм - диаметр, Lв=5м;
- горизонтальный электрод - полоса стальная мм, сечение 160 мм2;
- заземляющий проводник - пруток d=8 мм;
- глубина заложения горизонтального заземлителя t = 0,5м;
- грунт- суглинок.
Требуется определить количество вертикальных электродов NВ, длину горизонтальной полосы LП, фактическое сопротивление заземляющего устройства.
Расчетное сопротивление одного вертикального электрода определяется по формуле 89, Ом
rв =0,3ρ ∙ Ксез.в, (89)
где ρ - удельное сопротивление грунта, Ом ∙м, по ([13] Ш.таблицы 1.13.2; 1.13.3) ρ= 100 Ом ∙м.;
Ксез.в= F(зона III) = 1,5; Ксез.г= F(зона III) = 2,3.
Определяем расчетное сопротивление вертикального электрода по формуле (75), Ом
rв=0,3 ∙ 100 ∙1,5=45 Требуемое для сети НН при данном грунте Rзу2 ≤ 4 Ом.
Для расчета принимается Rзу2 =4 Ом. Количество вертикальных электродов без учета экранирования может быть определено по формуле
N′в..р..= rв / Rзу2, (90)
а с учетом экранирования количество вертикальных электродов может быть определено по формуле
Nв..р..= N′в..р. / ηв, (91)
где ηв- коэффициент использования электродов, ηв=0,55 (тип ЗУ, вид заземления, α / L, Nв -([13] таблица 1.13.6).
Определяем количество вертикальных электродов без учета экранирования по формуле (76), а с учетом экранирования по формуле (91)
N′в..р.= 45/4 = 11,1. Принимается N′в.р = 12, с учетом экранированияNв..р.= 12 /0,55 = 21,8 Принимается Nв.р = 22.
По ([13] таблица 1.13.5) η В = F (контурное; 1, 12)=0,55. Размещаем ЗУ на плане (рисунок 7), уточняем расстояния между электродами. Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1м, то длина по периметру закладки определяется по формуле
Lп=(А+3) ∙2+(В+2) ∙2, (92)
где А×В=15×12 м-габаритные размеры подстанции.
Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливают по одному вертикальному электроду, а оставшиеся между ними.
Для равномерного распределения электродов окончательно принимается Nв=22, тогда расстояние между электродами по длине объекта аАи по ширине объекта определяется по формуле, м
,, (93)
где nA-количество электродов по длине объекта;
nВ-количество электродов по ширине объекта.
Определяем расстояние между электродами по формуле 93, м
aA=18/6=3,0; aВ=14/5=2,8; Определяем длину полосы по формуле 92,м
Lп=(15+3) ) ∙2+ (12+2) ∙2 =64
Для уточнения коэффициентов использования ηв и ηг определяем среднее значение отношенияа/ Lв по формуле (94)
Принимаем . Тогда по ([13] таблица 1.13.5) уточняются коэффициенты использования η В= F (контурное; 1, 22)=0,47; η г = F (контурное; 1, 22)=0,27.
Уточненные значения сопротивлений вертикального и горизонтального электродов могут быть определены по формулам (81), (82) соответственно, Ом
; (95)
, (96)
где Lп - длина горизонтального электрода, м;
b- ширина полосы, м ;
η в, η г-коэффициенты использования F(тип ЗУ, вид заземления, α/L, Nв, Nг);
ρ - удельное сопротивление грунта, Ом ∙м;
t -глубина заложения горизонтального заземлителя, м;
ксез.г- коэффициент сезонности.
Определим уточненные значения сопротивлений вертикального и горизонтального электродов по формулам (81), (82), Ом ;
.
Фактическое сопротивление ЗУ определяется по формуле, Ом . (97)
.
Rзу.доп. (4,0 Ом)› Rзу.ф(3,8), следовательно ЗУ будет эффективным.
Рисунок 7
2.9 Выбор электродвигателя к оборудованию. Схема управления электроприводом.
Вентиляторы позволяют осуществлять интенсивный обмен воздуха в помещении, что создает более благоприятные условия для жизнедеятельности человека. С помощью вентилятора снижается концентрация вредных примесей в окружающей воздушной среде, оптимизируется ионный состав, регулируются температура и влажность. В конечном итоге повышается комфортность помещения. Электропривод производственного механизма должен соответствовать следующим требованиям:
- работа в теплой влажной среде;
- наличие пыле-, влагозащищенного двигателя;
- постоянный режим работы.
Расчет мощности двигателя вентиляционной установки. Исходные данные таблица 11
Таблица 11
Q,м3/сH 105, Паncn/nc2,00,0456000,92 Определяем мощность двигателя вентиляционной установки по формуле, КВт
(98)
где Кз- коэффициент запаса, который принимается 1,05 - 1,15;
Рв- мощность вентилятора, Вт;
nв - коэффициент полезного действия вентилятора равный 0,7;
nп - коэффициент полезного действия передачи равная 0,9
Определяю мощность вентиляционной установки по формуле, КВт
, (99)
где Q - производительность вентилятора, м3/с
Определяю мощность вентилятора по формуле 99
Рв=2 х 4500=9000
Определяем мощность двигателя вентилятора по формуле 98
По рассчитанным данным подходящий тип двигателя и его данные заношу в таблицу 12
Таблица 12
Марка двигателяР,
(кВт)n, (об/мин)η,
(%)CosφМmax/Mн (ом)Iпуск/Iном4А180М2УЗ30294590,50,932,4
Работа схемы управления электропривода.
Подано напряжение на неподвижные силовые контакты вводного автоматического выключателя QF1.После включения автоматического выключателя QF1, напряжение подается на силовые неподвижные контакты КМ1:1...3, а также на питание схемы управления с фазы С.
Необходимо замкнуть контакт SF, чтобы подать напряжение на схему управления.Универсальным переключателем SA1 выбираем способ управления вентиляторной установкой (автоматическое или ручное управление).В зависимости от того, какая температура в помещении механического участка, используя переключатель контакторов скорости SA2, устанавливаем малую, среднюю или большую скорость работы вентилятора.В зависимости от этого срабатывает через нормально-замкнутые контакты магнитных пускателей катушка КМ2, КМ3 или КМ4.
Так при ручном управлении (SA1) и малой скорости (SA2) через нормально-замкнутые контакты магнитных пускателей КМ3.5; КМ4.5 - катушка КМ2 срабатывает, замыкая контакт КМ2.4.Собирается цепь, т.е. подается питание на катушку КМ1.Напряжение на катушку КМ1 подано, срабатывает ее пускатель и замыкает свой контакт в силовой цепи КМ1.Напряжение через автотрансформатор TV подается на неподвижные контакты автоматических выключателей QF2 и QF3.
В схеме представлены четыре асинхронных трехфазных электродвигателя с короткозамкнутым ротором М1, М2, М3 и М4.
При замыкании автоматических выключателей начинают работать двигатели М1 и М2.Из-за переключения скорости (SA2) изменяется количество обмоток в автотрансформаторе TV, и следовательно изменяется напряжение питающее электродвигатели М1 и М2.
В ручном режиме изменением переключателя меняем работу катушек КМ2, КМ3 или КМ4. И тем самым меняем напряжение, питающее электродвигатели.
Чем меньше количество витков, тем меньше напряжение.
Пускатель (катушка) КМ5 включается в автоматическом режиме при изменении температуры с помощью температурных реле ВК1 и ВК2.
При переходе с ручного режима в автоматический пускатели КМ2, КМ3, КМ4 начинают работать через контакты температурных реле.
Ручное управление возможно как дистанционно, так и с местного поста.
В зависимости от того, на сколько поднялась температура в помещении механического участка и сработал датчик температуры, собирается цепь, при которой замыкается силовой неподвижный контакт КМ5:1...3 и включается в работу дополнительно двигатели М3 и/или М4, благодаря поданному напряжению на неподвижные контакты автоматических выключателей QF4 и/или QF5.
3. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
3.1Организация структуры управления и правовой статус предприятия
Организационная структура управления - совокупность отделов и служб, занимающихся построением и координацией функционирования системы управления, разработкой и реализацией управленческих решений.
В рамках организационной структуры управления регламентируются такие функции, как выполнение бизнес-плана, инновационного проекта, разделение и кооперация управленческой деятельности, в рамках которой происходит процесс управления.Структура управления должна отражать цели и задачи организации, функциональное разделение труда и объем полномочий работников управления с учетом ограничений внутренней и внешней среды.
Структурой управления называется состав подразделений в аппарате управления и их взаимосвязь. Структура управления зависит от степени специализации предприятия, научно - технического уровня, типа производства и других факторов. Поэтому структура управления не может быть единой для всех отраслей. Но есть типичная, которая наиболее лучше подходит ко всем.
Элементы организационной структуры управления:
-самостоятельное структурное подразделение - административно обособленная часть, выполняющая одну или несколько функций управления;
-звено управления - одно или несколько подразделений, которые необязательно обособлены административно, но выполняют определенную функцию управления;
-управляющая ячейка - отдельный работник управления или самостоятельное структурное подразделение, выполняющее одну или несколько специальных функций менеджмента.
Между элементами существуют связи:
горизонтальные - носят характер согласования и являются, как правило, одноуровневыми;
вертикальные - связи подчинения, которые возникают при наличии нескольких уровней управления, делятся на линейные и функциональные.
Структура ОАО "Атоммашэкспорт" приведена на рисунке 8
Директор Отдел кадров
Заместитель ЗаместительЗаместитель
директора директорадиректора
по финансовой начальник по общим
части производства вопросам
Бухгалтерия Технологический РСГ отдел
Коммерческий Отдел технического Гараж
отдел обслуживания Маркетинговый Производственно Склад отдел технический отдел
Основное производство
(цеха)
ОТК
Рисунок 8
Все основные аспекты строения и деятельности организации определяют цель как главный системообразующий фактор. Каждый элемент имеет свою задачу, обладает ресурсом для ее решения и выполняет свою строго определенную функцию, структура же обеспечивает порядок и взаимодействие элементов для осуществления их функций. Элементы единой системы выделяются в процессе ее структуризации, при этом каждая система допускает возможность различных сечений в соответствии с заданными критериями. Организационная структура является одним из этих сечений.
Организационно - правовая форма предприятия есть просто форма юридической регистрации предприятия, которая создает этому предприятию определенный правовой статус.По правовому статусу предприятие является открытым акционерным обществом (ОАО "Атоммашэкспорт").
Открытое акционерное общество (ОАО) - общество, участники которого могут отчуждать принадлежащие им акции без согласия других акционеров. Такое акционерное общество вправе проводить открытую подписку на выпускаемые им акции и их свободную продажу на условиях, устанавливаемых законом и иными правовыми актами.
Открытое акционерное общество обязано ежегодно публиковать для всеобщего сведения годовой отчет, бухгалтерский баланс, счет прибылей и убытков. Система менеджмента качества ОАО "Атоммашэкспорт" в марте 2007 года была признана соответствующей требованиям международного стандарта ИСО9001:2008 ассоциацией по сертификации "Русский Регистр" совместно с Международной сетью сертификации IQNet, объединяющей 37 ведущих органов по сертификации, представляющих 33 страны мира, развитые в области сертификации систем управления.
Система качества ОАО "Атоммашэкспорт" также соответствует требованиям нормативных документов Госатомнадзора России. Развитие системы менеджмента качества является непрерывным процессом, находящимся под постоянным контролем высшего руководства компании.При выполнении ряда контрактов специалистами фирмы разработаны и выполняются программы обеспечения качества.
Деятельность предприятия "Атоммашэкспорт" по конструированию, изготовлению оборудования для атомных станций, сооружению, эксплуотации блоков атомных станций лицензионно разрешена Ростехнадзором.
ОАО "Атоммашэкспорт" акредитовано концерном "Росэнергоатом" в качестве организации - исполнителя работ по ремонту оборудования атомных станций концерна "Росэнергоатом".
ОАО "Атоммашэкспорт" утверждено ГПНАЭК "Энергоатом" (министерство топлива и энергетики Украины) в качестве корпоративного поставщика изделий и услуг.
Продукция ОАО "Атоммашэкспорт", подлежащая обязательной сертификации в соответствии с законодательными требованиями, сертифицирована в соответствующих органах по сертификации.
Система управления предприятием строится на основе сочетания централизованного руководства с оперативной самостоятельностью предприятий и развитием их инициативы. Многогранная деятельность предприятий приводит к необходимости специализации отдельных подразделений в аппарате управления предприятием.
Управление - это целесообразное воздействие на коллективы людей для координации их деятельности в процессе производства с целью эффективного выполнения стоящих перед производством задач.
Элементы организационной структуры управления:
-самостоятельное структурное подразделение - административно обособленная часть, выполняющая одну или несколько функций управления;
-звено управления - одно или несколько подразделений, которые необязательно обособлены административно, но выполняют определенную функцию управления;
-управляющая ячейка - отдельный работник управления или самостоятельное структурное подразделение, выполняющее одну или несколько специальных функций менеджмента.
Методы управления - это способы осуществления управленческой деятельности, с помощью которых выполняются функции управления предприятием или подразделениями предприятия.
В практике управления предприятиями используют множество различных методов, отличающихся своим содержанием и назначением. Выделяют следующие группы методов: экономические, организационно-административные и социально-психологические.
Система управления предприятием строится на основе сочетания централизованного руководства с оперативной самостоятельностью предприятий и развитием их инициативы. Многогранная деятельность предприятий приводит к необходимости специализации отдельных подразделений в аппарате управления предприятием.
3.2 Основы бизнес - планирования на предприятии
ОАО "Атоммашэкспорт" - инжиниринговая компания, выполняющая комплексные конструкторские разработки. Предприятие "Атоммашэкспорт" было образовано в 1977 году как подразделение Волгодонского завода тяжелого машиностроения. Основная функция подразделения состояла в сопровождении шефмонтажа станочного оборудования, осуществляемого зарубежными специалистами. В 1978 году "Атоммашэкспорт" существовало как подразделение шефмонтажных работ и внешних связей в структуре ПО "Атоммаш". С 1993 года "Атоммашэкспорт" существует как самостоятельная инжиниринговая и экспортно-импортная компания. В 1995 году она была преобразована в открытое акционерное общество. В 2001 году было создано производство для изготовления оборудования для атомных электростанций. В 2003 году было создано специализированное производство промышленной арматуры, в 2004 году - создан участок гидроиспытаний выпускаемой арматуры. В 2006 году на "Атоммашэкспорт" был образован участок для монтажа электрооборудования, систем управления и КИПиА.
В течение более 10 лет "Атоммашэкспорт" оказывает услуги по экспорту оборудования заводу "Атоммаш".
И является поставщиком оборудования, производимого заводом в страны Ближнего и Дальнего Зарубежья(на предприятия СНГ и зарубеж в Индию, Вьетнам, Иран, Ирак, Китай, Германию, Болгарию, Чехию, Кубу и другие).
Высокая дисциплина поставок, высокий технологический уровень проработки заказов позволяют изготавливать оборудование в требуемые сроки и по приемлимым ценам.
Компания придерживается политики, заключающейся в своевременном обеспечении поставок конкурентно - способной продукции (услуг), которая удовлетворяет требованиям потребителей и соответствует законодательным, контрактным (договорным) требованиям. Политика компании в области качества осуществляется на основе использования системы менеджмента качества, соответствующей требованиям международного стандарта ИСО9001:2008.
ОАО "Атоммашэкспорт" имеет возможность изготовить:
Для атомной энергетики
- оборудование системы локализации аварий (стальная защитная оболочка, шлюзовое оборудование, герметичные проходки и др.);
- перегрузочные машины;
- транспортно-технологическое оборудование (захваты, траверсы, кантователи, перегрузочные устройства);
- оборудование для обращения с радиоактивными отходами, транспортно-упаковочных контейнеров для сухого хранения отработанных радиоактивных материалов;
- оборудование для дезактивации и приготовления дезактивирующих растворов;
- оборудование строительной части биологической защиты (люки, двери, плиты);
- оборудование системы водоподготовки и водоочистки;
- теплообменное оборудование;
- арматура для трубопроводов и энергетических объектов;
- системы управления для транспортно-технологического оборудования.
"Атоммашэкспорт" имеет опыт разработки, изготовления и поставки оборудования для других отраслей промышленности.
Для тепловой энергетики
- барабаны высокого давления для котлов различного типа;
- теплообменное оборудование;
- испарители и греющие секции к ним;
- подогреватели высокого и низкого давления;
- подогреватели сетевой воды;
- арматура для трубопроводов высокого давления.
Для нефте-газо-переработки
- теплообменное оборудование (подогреватели и охладители, испарители, конденсаторы, котлы-утилизаторы);
- аппараты емкостные (абсорберы и десорберы, адсорберы);
- крупногабаритные металлоконструкции для опорных и верхних блоков морских промысловых платформ.
Для металлургической промышленности
- механическое оборудование (устройства подачи сыпучих материалов, системы подачи газов, ремонтное оборудование, печи с шагающими балками (шагающим подом), металлоконструкции печей, рудовосстановительные печи);
- теплообменное оборудование;
- машины импульсной резки металла;
- оборудование для водоочистки (отстойники радиальные, фильтры)
Высокая дисциплина поставок, высокий технологический уровень проработки заказов позволяют изготавливать оборудование в требуемые сроки и по приемлимым ценам.
Любой успешный проект начинается с бизнес - плана. Для повышения КПД предприятия, его развития и планирования повышения отдачи от каждого сотрудника составляется бизнес - план, являющийся немаловажным фактором в работе предприятия. При выполнении нескольких условий все это становится возможным:
- администрация и инвестор имеют точное представление о финансах и месте, которое занимает предприятие в системе рынка;
- имеются четко оговоренные задачи, на выполнение которых ориентировано предприятие;
- поэтапно выполняются условия для решения этих задач.
Бизнес - план используется для объяснения целей и задач предприятия работающему персоналу, служит для разъяснения и определения стратегии для инвесторов и руководства предприятия, а также для применения и лучшего использования проекта в изменяющихся рыночных условиях.
Бизнес - план можно использовать для решения не только комплексных мер по развитию, но и в отдельных локальных проектах.
То есть бизнес - план нужен не только для решения глобальных проблем, он также используется во всех видах деятельности. В первую очередь бизнес - план ориентирован больше на новые проекты, такие как расширение, модернизация, новые направления деятельности предприятия.
4ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Расчет стоимости основных материалов
От сложности производимых работ зависит номенклатура потребляемых материальных ресурсов. В состав материальных ресурсов входят основные и вспомогательные материалы. Основные материалы предназначены для непосредственного выполнения работ. Материальные ресурсы относятся к оборотным фондам - они используются однократно и воспроизводятся после каждого производственного цикла, а также полностью переносят свою стоимость на производимые работы.
Ведомость основных материалов является исходными данными. Расчет стоимости основных материалов, руб. для выполнения проекта определяются по формуле:
, (1)
где - цена i-го наименования материала (определяется студентом самостоятельно по состоянии на текущий год);
- количество i-го наименования материала.
Номенклатура основных материалов и расчет затрат на их приобретение оформляется в таблицу 1. Таблица 1- Номенклатура основных материалов
НаименованиеЕдиница измеренияКоличествоЦена единицы, руб.Сумма, руб.Пункт распределительный ПР8501-55шт.130003000Щит осветительный ЩРВ-9шт.210002000Щит аварийный ОПМ-3шт.1700700Светильник РRB/Rшт.24110026400Светильник HBSшт.3797035890Светильник ЛБО 15 1х8-943/БС-943шт.10250025000Выключатель однополюсный 02020шт.74002800Розетка штепсельная У-210шт.61590Коробка ответвительная КОР-74шт.233006900
Окончание таблицы 1
НаименованиеЕдиница измеренияКоличествоЦена единицы, руб.Сумма, руб.Кабель ВВГ3х1,5м6502818200Кабель ВВГ3х2,5м100333300Кабель ВВГ5х4м350913185Выключатель автоматический ВА77-29 шт.1149539Выключатель автоматический ВА51-35шт.212602520Выключатель автоматический ДИФ-101шт.
1
570570
Итого 291944 4.2 Определение трудоёмкости работ
Для определения плановой трудоемкости работ составляется технологическая карта выполнения монтажа электроосвещения. Карта технологического процесса составляется студентом самостоятельно на основании ведомости основных материалов. Нормы времени, а также квалификационные разряды рабочих определяются с использованием сборника ЕНИР.
Затраты труда в нормо-часах определяются по формуле:
,(2)
где - норма времени на i-ую операцию, час;
- число операций.
Таблица 2 - Технологическая карта
№ п/пПеречень работНорма времени,часКоличествоТрудоемкостьРазряд работ1Проектно-конструкторские работыхх805ПКР80Установка пункта распределительного ПР8501-553135Щит осветительный ОЩВ -672145Щит аварийный ОПМ-3 4,514,55Светильник РRB/R0,524123Светильник HBS0,43714,83
Окончание таблицы 2
№ п/пПеречень работНорма времени,часКоличествоТрудоемкостьРазряд работСветильник ЛБО 15 1х8-943/БС-9430,41043Выключатель однополюсный ВС10-1-00,4583,64Розетка штепсельная У-2100,1560,93Коробка ответвительная КОР-740,14233,223Провод ВВГ3х1,50,21650136,53Провод ВВГ3х2,50,21100213Провод ВВГ5х40,2135073,53Выключатель автоматический ВА47-29 0,45156,754Выключатель автоматический ВА47-1000,4520,94Выключатель автоматический ДИФ-1010,4510,4542ИТОГО, в т. ч.хх303х3Основные операциихх252х4Вспомогательные операциихх51х5Трудоемкость монтажа
Электроосвещения (п.2+п.6)хх383х
Все операции по монтажу электроосвещения условно делятся на:
1. проектно-конструкторские работы - по условиям курсовой работы данный вид работ выполняет инженерно-технический персонал;
2. основные операции - выполняются основным составом рабочих;
3. вспомогательные операции - выполняются вспомогательными рабочими 2-го разряда. Трудоемкость вспомогательных работ составляет по условиям курсовой работы 20% от трудоемкости основных работ. (3)
(4)
На основании технологической карты определяется структура производственного процесса, которая отражается в таблице 3.
Таблица 3 - Структура производственного процесса
Наименование операцииТрудоемкость,
нормо-часУдельный вес трудоемкости операции, %Проектно-конструкторские8021Основные25266Вспомогательные5113Итого383100
,(5)
где -трудоемкость i-го вида работ (проектных, основных, вспомогательных);
- общая трудоемкость проекта.
4.3 Определение численности персонала и затрат на оплату труда с отчислениями на социальные нужды
Для организации производственного процесса необходимо определить заработную плату и численность работающих не только основных, но и вспомогательных и ИТР.
Для решения поставленной задачи в оговорённые сроки необходимо рассчитать численность рабочих. Расчет численности персонала , чел. осуществляется по формуле:
, (6)
где Т - общая трудоемкость проекта, чел час;
Fдр - действительный фонд рабочего времени одного рабочего, ч;
kвн - коэффициент, учитывающий выполнение норм, принимается в пределах 1,0 - 1,2.
Действительный фонд рабочего времени , ч. определяется по формуле:
, (7)
где Fном- номинальный режимный фонд рабочего времени предприятия, ч.;
kсп - коэффициент списочного состава, принимается в пределах 0,9 - 1,0.
Номинальный режимный фонд рабочего времени, ч. определяется из формулы:
, (8)
где - число дней, выходных, праздничных и предпраздничных соответственно;
- продолжительность смены в обычные дни, ч;
- продолжительность смены в предпраздничные дни, ч.
Для определения количества часов рабочего времени составляется баланс рабочего времени. Календарный фонд времени проекта определяется исходя из сроков выполнения монтажа электроосвещения. Сроки выполнения проекта являются исходными данными. Данные сводятся в таблицу 4.
Таблица 4 - Сроки выполнения проекта
№ПоказателиДниЧасы1Календарный фонд времени151202Количество выходных и праздничных дней5403Количество календарных рабочих дней10804Неявки на работу--5Потери рабочего времени в связи с
сокращением длительности рабочего
дня в предпраздничные дни--6Номинальный фонд рабочего времени1080 Численность рабочих по категориям распределяется согласно структуре производственного процесса (таблица 3) с использованием формулы:
(9)
Фонд оплаты труда включает в себя все вида оплаты труда за фактически отработанное время по сдельным расценкам, тарифным ставкам, доплаты за работу в ночное время, в выходные и праздничные дни, за тяжелые условия труда. По условиям курсовой работы труд основных и вспомогательных рабочих оплачивается по повременно-премиальной системе оплаты труда, которая предусматривает начисление заработной платы часовой тарифной ставке и выплату премии за выполнение и перевыполнение конкретных количественных и качественных показателей работы. Труд ИТР оплачивается по повременно-премиальной системе оплаты труда, которая основана на начислении заработной платы по окладу с учетом отработанного времени, а также выплату премии.
Фонд оплаты труда основных рабочих , руб. определяется по формуле:
,(10)
где - часовая тарифная ставка по среднему разряду работ, руб/ч.;
- трудоемкость основных операций, ч.
Средний разряд рабочих определяем по формуле:
, (11)
где - трудоемкость работ по i-му разряду;
- разряд i-ой операции.
Средний разряд основных работ составляет 3,2.
Среднечасовую тарифную ставку , руб.определяем по формуле:
(12)
Тарифные сетки разрабатываются предприятиями самостоятельно, как с использованием отраслевых тарифных сеток, так и с элементами ЕТС. В данной курсовой работе тарифная сетка является исходными данными и представлена в таблице 5. Таблица 5 - Тарифная сетка
Категории рабочихТарифные разряды
1
2
3
4
5
6
Электромонтажники53,758,464,472,582,296,7
ФОТ ИТР , руб. определяем по формуле:
, (13)
где - оклад одного ИТР (устанавливается студентом самостоятельно).
ФОТ вспомогательных рабочих определяется по ставке 2 квалификационного разряда по формуле:
(14)
Дополнительная заработная плата производственных рабочих определяется в % от основной и включает в себя выплаты по государственным обязательствам: отпускные, больничные, льготные часы подросткам и т.п. Дополнительный фонд оплаты труда , руб. рассчитывается по формуле:
, (15)
где - процент, учитывающий дополнительную заработную плату по данным на текущий год Пдп=14%.
- ФОТ i-ой категории работников
Отчисления на социальные нужды представляют собой страховые взносы (СВ) ставка которых по состоянию на текущий год составляет 30% . СВ рассчитывается по каждой категории работников по формуле:
, (16)
где -ставка СВ, %.
Результаты расчетов сводим в таблицу 6.
Таблица 6 - Отчисления на социальные нужды
Категории
работающихЧисленность, чел.ФОТ
основной, руб.ФОТ дополнительный, руб.СВ, руб.Основные рабочие31663721635640Вспомогательные рабочие129793871010ИТР и служащие115000195016950Итого523600 4.4 Определение суммы амортизационных отчислений
Основные фонды являются одним из основных элементов производственного процесса.
Примерный перечень технологического оборудования, оснастки, приборов и приспособлений представлен в таблицах 7,8,9. Студент самостоятельно определяет номенклатуру используемого оборудования и оснастки, а также их количество и цены, основываясь на особенностях технологического процесса и используя дополнительную информацию о ценах по состоянию на текущий период.
Таблица 7 - Перечень технологического оборудования
Наименование технологического оборудования
Единица
измеренияКоличествоЦена за единицу, руб.Сумма, руб.Шуруповерт "Маkita"12В 6271DWPEшт.118001800Болгарка "Маkita"шт.122002200Итого4000
Таблица 8 - Перечень технологического оборудования
Наименование приборов и приспособленийЕдиница
измеренияКоличествоЦена за единицу, руб.Сумма, руб.Указатель напряжения ПИН-90шт.120002000Мегаомметр Е6-24шт.125002500Вольтметр М 42300шт.26501300Клещи токоизмерительные М 266шт.2350700Итого6500
Таблица 9 - Перечень технологического оборудования
Наименование инструмента и технической оснасткиЕдиница
измеренияКоличествоЦена за единицу, рубСумма, руб.Рулетка металлическаяшт.550250Удлинитель 15мшт.33501050Стремянкашт.220004000Ключи гаечные комбинированныешт.2250500Плоскогубцы 200ммшт.2200400Нож монтёрскийшт.5170850Набор отвёрток НО-3шт.1230230Молоток 0,5 кгшт.5100500Итого7780 Амортизационные отчисления , руб. по группам основных средств определяется согласно ведомости используемого технологического оборудования, оснастки, приборов, и приспособлений, защитных средств по формуле:
,(17)
где- первоначальная стоимость соответствующей группы основных производственных фондов, руб.;
- норма амортизационных отчислений соответствующей группы основных производственных фондов, руб.;
- календарное число дней выполнения проекта, дни.
С 1 января 2002 года предприятия могут рассчитывать нормы амортизационных отчислений, % для каждой группы ОПФ, самостоятельно определяя срок полезного использования основных средств. Нормы амортизационных отчислений определяется по формуле:
, (18)
где - срок полезного использования, лет (определяется студентом самостоятельно).
;
;
.
Результаты расчетов амортизационных отчислений для групп основных фондов сводим в таблицу 10. Таблица 10 - Расчёт амортизационных отчислений
НаименованиеСтоимость группы ОПФ, руб.Срок
полезного
использования, летНорма амортизации, %Сумма,
руб.Технологическое оборудование4000333,355Приборы и приспособления65001100267Технологическая оснастка7780250160Итого18280-482 4.5 Определение суммы накладных расходов
Накладные расходы связаны с общепроизводственным обслуживанием и управлением предприятием, содержанием и эксплуатацией оборудования, возобновление инструмента, инвентаря приборов и приспособлений, затраты на вспомогательные материалы, эксплуатацию помещений и прочие расходы.
4.5.1. Определение затрат на вспомогательные материалы. Затраты на вспомогательные материалы принимаем в размере 3-5% от стоимости основных материалов.
4.5.2. Определение затрат на текущий ремонт оборудования. Затраты на текущий ремонт оборудования принимаем в размере 10% от стоимости оборудования.
4.5.3. Определение затрат на электроэнергию. Затраты на силовую электроэнергию , руб. определяются по формуле:
,(19)
где - тариф на электроэнергию для организаций и предприятий;
- потребляемая силовая электроэнергия, кВтч.
.
Потребляемая силовая электроэнергия, кВтч определяется по формуле:
,(20)
где - коэффициент загрузки оборудования (kз=0,75);
- мощность оборудования, кВт.
.
4.5.4. Определение затрат на защитные средства. Примерный перечень защитных средств представлен в таблице 11.
Таблица 11 - Перечень защитных средств
НаименованиеЕдиница
измеренияКоличествоЦена за единицу, руб.Сумма, руб.Диэлектрические перчаткипара101001000Защитная каскашт.5502500Перчатки х/бпара1030300Защитные очкишт.53001500Итого5300 4.5.5. Определение прочих затрат.Прочие косвенные расходы, руб., связанные с потреблением воды, вентиляцией, освещением, арендой помещений предприятия - подрядчика, коммунальными платежами принимаются в размере 5% от фонда основной заработной платы персонала.
(21)
На основании выполненных выше расчетов составляется смета накладных расходов, которая представлена в таблице 12. Таблица 12 - Смета накладных расходов
Наименование статейСумма,
руб.Основной фонд оплаты труда вспомогательных рабочих и ИТР17979Дополнительный фонд оплаты труда вспомогательных рабочих и ИТР2337Страховые взносы18680Затраты на электроэнергию250Затраты на вспомогательные материалы8758Прочие косвенные расходы1731Затраты на текущей ремонт оборудования400Итого накладные расходы50135 4.6 Определение себестоимости работ
Себестоимость продукции (работ, услуг) - это стоимостная оценка текущих затрат на производство и реализацию продукции (работ, услуг). Себестоимость как обобщающий показатель выражает результат всей производственно-хозяйственной деятельности организации, образует основу цены и определяет величину прибыли, являющуюся основным итогом деятельности предприятия.
Расчет полной себестоимости продукции (работ, услуг) называется калькуляцией. Предприятия в зависимости от особенностей производства вносят изменения в типовую калькуляцию и таким образом формируют себестоимость производимой продукции. В курсовой работе, в таблице 13 предложена следующая структура себестоимости: Таблица 13 - Структура себестоимости
Статьи затратСумма,
руб.Доля статьи, %Основные материалы29194480Основной ФОТ основных производственных рабочих166375Дополнительный ФОТ основных производственных рабочих21630,5ЕСН, начисленный на ФОТ основных производственных рабочих 5640
1
Амортизационные отчисления4820,5Накладные расходы5013513Полная себестоимость367001100
4.7 Определение стоимости работ
Ценообразование - это процесс формирования и изменения цен на продукцию и услуги. Выбор метода ценообразования зависит от целей, стоящих пред предприятием, издержек производства, спроса, а также цен конкурентов. В курсовой работе при расчете стоимости монтажа электроосвещения предлагается использовать метод "Средние издержки плюс прибыль", который заключается в начислении наценки (прибыли) на себестоимость работ.
Таким образом, стоимость проекта , руб. определяется по формуле:
, (22)
где - полная себестоимость работ, руб;
- планируемая прибыль (принимается в размере 5-30% от полной себестоимости в зависимости от ситуации на рынке).
Прибыль , руб. рассчитывается с учётом норматива рентабельности, конкретное значение которого принимается в размере 5-30% от полной себестоимости в зависимости от ситуации на рынке.
(23)
4.8 Определение технико-экономических показателей
Для оценки экономической эффективности деятельности организации, а также уровня использования тех или иных ресурсов используется система показателей общей эффективности, в которой выделяются две группы: обобщающие и частные показатели.
2.8.1 Обобщающие показатели эффективности.Рентабельностьпродукции , % определяется по формуле:
(24)
Рентабельность производства , %определяем по формуле:
(25)
где - стоимость нормируемых оборотных средств, руб;
- балансовая стоимость основных производственных фондов, руб.
Стоимость нормируемых оборотных средств , руб. определяется по формуле:
(26)
где - стоимость основных материалов, руб.;
-затраты на вспомогательные материалы, руб.
Затраты на 1 рубль стоимости работ определяются по формуле:
(27)
2.8.2 Частные показатели эффективности. Показатели эффективности использования основных фондов:
Фондоотдача , руб/руб. определяется по формуле:
, (28)
Фондоемкость продукции , руб/руб определяется по формуле:
,(29)
Показатели эффективности использования оборотных фондов:
Коэффициент оборачиваемости оборотных средств определяется по формуле:
(30) Коэффициент закрепления оборотных средств определяется по формуле:
(31)
Показатели эффективности использования трудовых ресурсов
Выпуск продукции на одного работающего ,руб/чел определяется по формуле:
(32)
Выпуск продукции на одного основного рабочего , руб /чел определяется по формуле:
(33)
Среднемесячная зарплата с учетом поощрений от прибыли на одного работающего , руб. определяется по формуле:
(34)
Среднемесячная заработная плата с учетом поощрений от прибыли на одного основного рабочего , руб., определяется по формуле:
(35)
Результаты расчетов оформляем в таблицу 14.
Таблица14 - Результаты расчетов
Наименование показателейЕдиница измеренияЗначениеАбсолютные показателиСтоимость проекта руб458751Установленная мощностькВт0,8Численность работающих
- в том числе ОПРчел
чел5
3Трудоемкость работчел/. час383Прибыльруб91750Относительные показателиРентабельность продукции%25Рентабельность производства%29Затраты на 1 рубль стоимости работРуб./руб.0,8ФондоотдачаРуб./руб.25ФондоемкостьРуб./руб.0,04Коэффициент оборачиваемости1,5Коэффициент закрепления оборотных средств0,7Выпуск продукции на одного работающегоруб.91750 Окончание таблицы 14
Наименование показателейЕдиница измеренияЗначениеВыпуск продукции на одного рабочегоруб.152917Среднемесячная зарплата одного работающегоруб.22000Среднемесячная зарплата одного рабочегоруб.17208 5 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Приоритетом персонала компании ОАО "Атоммашэкспорт" при выполнении деятельности для объектов атомной энергетики является соблюдение требований правил и норм по безопасности в атомной энергетике для обеспечения ядерной и радиационной безопасности объектов атомной энергетики.
Приоритетом персонала компании при выполнении деятельности для объектов нефтегазового комплекса является соблюдение требований правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности для обеспечения промышленной безопасности объектов нефтегазового комплекса.
Чтобы защитить людей от поражения электрическим током, при случайном прикосновении их к токоведущим частям токоприемников и при повреждении изоляции, корпуса электрооборудования заземляют.
Защитным заземлением называется преднамеренное соединение нетоковедущих металлических частей электроустановок с заземлителем. Защитное заземление состоит из заземлительных проводников и заземлителя. В качестве заземлителя может быть контур из вертикальных электродов, соединенных горизонтальной полосой или отдельные электроды (металлический уголок, арматура и круглый профиль). Назначение защитного заземления в уменьшении напряжения прикосновения.
Согласно ПУЭ к частям, подлежащим заземлению относятся корпуса светильников, электрических машин, каркасы распределительных щитов и осветительных щитков.
Примером рабочего заземления может служить глухое заземление нейтрали силового трехфазного трансформатора, применяемое в четырехпроводных системах напряжением 380/220В.
Заземлению не подлежат арматура подвесных и штыри опорных изоляторов, кронштейны и осветительная арматура при установке их на деревянных опорах и конструкциях (если это не требуется по условиям молниезащиты); электрооборудование установленное на металлических заземленных конструкциях, если в местах контакта с ними металлических нетоковедущих частей электрооборудования обеспечен надежный электрический контакт. Не подлежат заземлению также корпуса электроизмерительных приборов, реле и т.п., установленных на щитах, в шкафах и на стенах камер распределительных устройств (РУ); корпуса электроприемников с двойной изоляцией; рельсовые пути, выходящие за территорию предприятия, во избежание выноса опасных электрических потенциалов.
Занулением в электроустановках и сетях напряжением до 1000В называется преднамеренное электрическое соединение металлических элементов установки, нормально изолированных от частей, находящихся под напряжением (корпуса электрооборудования, кабельные конструкции и др.), с нулевым защитным проводником.
Глухое заземление нейтрали через малое сопротивление (согласно ПУЭ не более 4 или 10 Ом) обеспечивает безопасность людей, прикасающихся к конструктивным металлическим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением в случае не отключившегося замыкания одной из фаз непосредственно на землю при относительно большом переходном сопротивлении.
Согласно ПУЭ осветительные сети должны быть защищены не только от токов короткого замыкания, но и от перегрузки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном дипломном проекте произведены расчеты системы электроснабжения механического участка ОАО "Атоммашэкспорт" с учетом современных требований к современным аппаратам электроснабжения. Это очень актуальная тема, так как в последнее время большое число предприятий и цехов обанкротились или заброшено. Часть цехов, зданий переходят в частные руки, перепрофилируются и реконструируются.
Был произведен расчет токов короткого замыкания в трех точках: первая точка на стороне высокого напряжения трансформатора, вторая на низкой стороне напряжения и третья на распределительных пунктах. Также был произведен расчет заземления. В проекте выбраны системы электроснабжения с учетом современных требований и установлены современные аппараты электроснабжения.
Также были произведены расчеты внутрицеховых электрических сетей и сетей осветительных электроустановок механического участка ОАО "Атоммашэкспорт", а также произведен расчет и выбор двигателя вентиляционной установки, разработаны организационные мероприятия, приведен план мероприятий по охране труда и технике безопасности. Графическая часть представлена чертежами формата А1: - план расположения силового электрооборудования и прокладки электрических сетей; - принципиальная схема распределительной и питающей сети; - план расположения внутреннего освещения и прокладки электрических сетей; - принципиальная схема управления приводом вентиляционной установки.
В экономической части диплома было произведено технико-
экономическое планирование монтажа электрооборудования и электроосвещения механического участка ОАО "Атоммашэкспорт" (с 1.03.2012 по 15.03.2012). Произведен расчет показателей использования основных и оборотных производственных фондов по результатам расчетов на заданный объем работ строительно-монтажной организации.
Технико-экономический анализ направлен на повышение эффективности и качества работ по монтажу освещения механического участка ОАО "Атоммашэкспорт".Самым важным показателем использования основных фондов является фондоотдача, так как с увеличением фондоотдачи повышается эффективность использования основных средств. Фондоотдача составляет 25 руб./руб., а фондоемкость 0,04 руб./руб., энерговооруженность труда составила 105,7 кВт ч/чел. Следует отменить , что для роста объема производства и улучшения качества монтажа путем увеличения фондовооруженности работ, необходимо постоянно контролировать полноту использования оборудования, При этом фондоотдача не должна снижаться и в монтажном подразделении не должно быть излишком оборудования, т.к. от этого будет снижаться фондоотдача и следовательно, эффективность производства. Рентабельность общего производства - это отношение суммы балансовой прибыли к планируемой среднегодовой стоимости фондов и нормируемых оборотных фондов. Этот показатель используется для общей оценки эффективности работы монтажного подразделения и составила 29%.
Заработная плата была определена по повременно - премиальной форме оплаты труда, с учетом доплат и надбавок.
Среднемесячная заработная плата на одного основного производственного рабочего составила 17208 рублей, а с учетом премирования из прибыли по результатам работы 91750 рублей. Получение наибольшего эффекта с наименьшими затратами, экономия трудовых, материальных и финансовых ресурсов зависят от того, как решает предприятие вопросы снижения себестоимости продукции.
Для того, чтобы снизить себестоимость и увеличить прибыль необходимо использовать дешевые материальные ресурсы не в ущерб качеству, оптимальная численность рабочих, соответствие заработной платы результатам труда, правильное начисление амортизации, сокращение эксплуатационных затрат, применение ресурсосберегающих безотходных технологий, сокращение эксплуатационных затрат, командировочных расходов, совершенствование организации производства и труда. В рамках организационных мероприятий по снижению издержек можно порекомендовать организации принять на вооружение концепции логистики, которая позволит оптимизировать движение материального потока от поставщиков, через производство, вплоть до конечного потребителя. Для снижения трудоемкости и сокращения сроков выполнения заказа рекомендуется применение новой прогрессивной техники и технологии, применение научной организации труда в организации рабочих мест, условий труда, оптимизации трудового процесса, внедрение прогрессивных норм в производство. Для привлечения дополнительных клиентов необходимо грамотно разрабатывать маркетинговую программу, а в ее структуре рекламную кампанию, программу стимулирования потребителей. Проанализировав расчетные показатели данного проекта, можно порекомендовать следующие организационно-технологические мероприятия по повышению эффективности производства, снижению себестоимости и улучшению использования трудовых ресурсов. Рекомендации по повышению экономической эффективности по монтажному подразделению: внедрение новых технологий; оптимизация последовательности технологического процесса; своевременное техническое обслуживание оборудования; совершенствование монтажных работ; повышение квалификации кадров. Общие резервы выявляются на стадии подготовки, организации и управления производством: совершенствование структуры производства; совершенствование конструкторской и технологической подготовки производства. Внепроизводственные резервы выявляются на стадии приобретения производственных запасов и реализации готовой продукции: выбор поставщиков; выбор потребителей-заказчиков.
В экономической части своего дипломного проекта я произвела расчет количества денежных средств, необходимого на выполнение описанных работ и стоимость оборудования. Также выбрано оптимальное количество рабочих и составлен бизнес-план, по которому производятся описанные работы в установленный срок.
Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением, при выборе оборудования и элементов защиты, норм и правил, изложенных в ПУЭ, СНиПах и ГОСТах.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию, - М.: Высшая школа, 2007. - 255с.
2.Каталог электротехнической продукции "Низковольтное оборудование", Российская торговая марка "Щит"-Москва, 2005.
3.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов М.Мастерство, 2002 - 320
4.Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий М. Теплотехник, 2009.
5.Методические указания и контрольные задания для студентов по электроснабжению - Волгодонск: ВТЭМ, 2003-70с.
6.Методическое пособие для расчета курсового проекта по электрооборудованию и электроосвещению производственных и гражданских зданий - Волгодонск: ВТЭМ, 2003.- 52с.
7. Номенклатурный каталог ООО "Росэнергосервис" - Ростов-на-Дону, 2006-161 с.
8. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабженияМ.: ФОРУМ-ИФРА-М, 2006 - 479 с.
9.Правила устройства электроустановок Сибирское Университетское Издательство.: Новосибирск, 2010.-464 с.
10.Справочная книга по светотехнике∕ Под ред.Ю.Б.Айзенберга М.: Знак, 2006.-972 с.
11.СП 31-110-2003.
12. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2010-213.с.
13.Шеховцов В. П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению М.: ФОРУМ-ИФРА-М, 2008 - 136 с.
14.Шеховцов В.П. Электрооборудование производственных установок Обнинск: ИАТЭ 2003.-533с.
15.Электротехнический справочник / Под общ.ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и д.р. М.: Издательство МЭИ, 2004. - 964 с.
16.Электротехника и электроника ∕ Под ред. В.В.Кононенко Ростов-на-Дону "Феникс", 2008.-764 с.
7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
659
Размер файла
2 142 Кб
Теги
diplom, original, zorina
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа