Электроснабжение горно лыжного комплекса

Контур системы дополнительного уравнивания потенциалов выполнен из стальной полосы 20×4 проложенной по периметру помещения КТП. К контуру системы дополнительного уравнивания потенциалов подключены все одновременно доступные прикосновению открытые металлические проводящие части стационарного электрооборудования помещения КТП. Соединения проводников системы дополнительного уравнивания потенциалов выполнить согласно ГОСТ 10 434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений. Расчет системы защитного заземления КТП. Расчет контура заземления.

Исходные данные для расчета зазаемления :=100 Омм — удельное сопротивление грунта;kc = 1,7 — сезонный климатический коэффициент вертикального заземлителя;k = 4 — сезонный климатический коэффициент горизонтального заземлителя; = 2,5м — длинна вертикального заземлителя;t = 0,7м — заглубление горизонтального заземлителя;

Н — толщина верхнего слоя грунта, м, Н = 1,95 м = 0,7 — коэффициент использования вертикального заземлителя; = 0,24 — коэффициент использования горизонтального заземлителя;b = 40 мм — ширина горизонтального заземлителя (соединительная полоса);d = 47,5 мм — диаметр вертикального заземлителя (пруток), при использовании уголка d = 0,95· f, где f — ширина полки уголка, мм.;а = 2м — шаг между вертикальными заземлителями;Rзн = 4 Ом — нормированное значение сопротивления заземления. Согласно ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства с учетом удельного сопротивления грунта равно: Rз = 4 ОмРасчет заземляющего устройства сведено к определению числа вертикальных заземлителей и длины соединительной полосы. Для упрощения расчета принято, что одиночный вертикальный заземлитель представляет собой стержень. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя определено по формуле, Ом: Расчетное удельное сопротивление определено из выражения:

Подставив значения, определяем расч.

в = 170 Омм. Отсюда, сопротивление одиночного вертикального заземлителя равно: Rв= 54,27 Ом. Определено количество стержней вертикального заземлителя: шт. Вычислена длина горизонтального заземлителя, что соответствует длине полосы соединяющей вертикальные стержни. Определено сопротивление растеканию тока горизонтального заземлителя (соединительной полосы):

где расч.

г = 400 Омм. Подставив значения, найдем Rг= 17,31 Ом. Действительное сопротивление растеканию горизонтального заземлителя с учетом коэффициента использования полосы:

Сопротивление растеканию заземлителей с учетом сопротивления горизонтального заземлителя:

Уточненное количество вертикальных заземлителей составило:

шт.Таким образом участок контура заземления представляет собой 20 вертикальных заземлителей (уголок 50×50мм с шагом 2м), соединенных горизонтальным заземлителем длинной 41 м (полоса 40×4).Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов медные. Сечение проводников соответствует требованиям гл. 1.

7.ПУЭ изд.

7. Все электрические щиты, и его конструкции, кабельные лотки и другие токопроводящие части связать с общим контуром заземления. 8.

5. Пожарная безопасность.

Противопожарная защита тяговых подстанций (ТП) должна достигаться:

применением строительных конструкций и материалов с требуемыми показателями огнестойкости и пожарной опасности;

применением устройств, обеспечивающих ограничение распространения пожара;

применением средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники;

применением автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации;

применением систем оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре;

применением средств противодымной защиты и средств коллективной и индивидуальной защиты людей от опасных факторов пожара. ТП по пожароопасностиотносится к категории В. Процессы производства связаны с применением жидкостей с температурой вспышки паров выше 61°, веществ, способных гореть при взаимодействии с водой, кислородом или друг с другом. По взрывоопасности из-за наличия аккумуляторной батареи ТП относится к категории В-1а. 16]Практика показывает, что пожары на ТП возникают:

из-за неосторожного проведения электрогазосварочных работ;

в помещениях и камерах РУ — вследствие коротких замыканий;

в результате взрыва масляных выключателей, отключающая возможность которых не соответствует токам коротких замыканий;

в результате пожаров маслонаполненных трансформаторов и реакторов вследствие выброса масла и его паров при коротких замыканиях внутри трансформатора (несрабатывание газовой защиты);в кабельном хозяйстве — при загорании изоляции жил при коротком замыкании, а также из-за перегрева кабеля;

из-за нерегулярного проветривания или отказа вентиляции аккумуляторной батареи может произойти накопление водорода, который может взорваться при попадании искры. Для предотвращения пожаров необходимо проведение следующих мероприятий:

складывать все горючие вещества в специально отведенных местах;

все пожароопасные работы проводить в специально отведенных местах или вдали от горючих веществ;

проветривать помещения где находятся, где хранятся горючие вещества для поддержания температуры и давления ниже максимально допустимых по горючести;

маслонаполненную аппаратуру, установленную на открытой части ТП;содержать в порядке средства пожаротушения:

1 Противопожарные водоотводы;

2 Огнетушители (ОУ, ОП, ОУБ);3 Ящики с песком;

4 Пожарный инвентарь.

поддерживать концентрацию водорода в аккумуляторном помещении до 0,7%, то есть не более 20% от нижнего предела взрывоопасности водородно-воздушной среды;

обеспечивать подъездные автои железнодорожные пути. Организационные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.

Организационные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности на ТП включают в себя:

Подготовку приказов по назначению ответственных за: пожарную безопасность ТП;проведения аварийно-восстановительных, ремонтных и огневых работ;

эксплуатацию технологических установок и оборудования;

исправное техническое состояние пожарной техники, противопожарного водоснабжения, средств связи и сигнализации о пожаре.

установление перечня категории по взрывопожарной и пожарной опасности всех производственных и складских помещений, а также классы взрывопожарных и пожароопасных зон, в том числе и для открытых технологических установок и сооружений;

организация работы добровольных пожарных дружин и пожаро-технических комиссий;

определение специальных мест для проведения постоянных огневых работ и курения;

обучение работников мерам пожарной безопасности;

установление и соблюдение противопожарного режима;

разработка мероприятий по действиям администрации и работников на случай возникновения пожара;

обучение работников мерам пожарной безопасности является законодательно закрепленной обязанностью работодателя. Противопожарная подготовка должна включать противопожарный инструктаж и занятия по пожарно-техническому минимуму;

различают вводный, первичный, внеплановый и текущий противопожарные инструктажи.

составление перечня пожаровзрывоопасных веществ, материалов, технологических процессов, имеющихся на объекте, с указанием их пожароопасных характеристик;

Применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения согласно НПБ 110−03 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией» ;Предупреждение возникновения пожара. Пожар в одном трансформаторе тяговой подстанции приводит к перерыву электроснабжения потребителей на время АВР. При сгорании масла в атмосферу выделяются вредные токсичные газы. Данная ситуация также приводит к дополнительным затратам на восстановление трансформатора. Пожар окружающего природного массива может привести к пожару на территории подстанции при переносе огня. Для снижения риска распространения пожара как с территории подстанции на прилегающую зону, так и наоборот предусматривается противопожарная полоса вокруг подстанции шириной50 м. Более подробно рассмотрим наиболее опасный случай — пожар на подстанции (Рисунок 9.2)Рисунок 9.2 — Дерево причин возникновения пожара на подстанции.

Начальные условия возникновения пожара:

не герметичность оболочки выключателя (уменьшение давления элегаза);отказ работы приводов выключателя;

износ изоляции в самом трансформаторе из-за большого срока службы не соблюдение правил ТБ при работе на действующем электрооборудовании (работа трансформатора в режиме перегрузки больше допустимого времени);природный катаклизм (ураганный ветер (механическое повреждение трансформатора), удар молнии и т. д.);нарушение норм и правил проведения сварочных работ (сварка на участке с сухой травой, радом с ёмкостями масла);провисание проводов и сильное загрязнение изоляторов (обледенение проводов, не своевременная очистка изоляторов ОРУ-110 кВ);ослабление контактных соединений и их перегрев; короткое замыкание в электрических цепях; отказ релейной защиты Меры по предотвращению и ликвидации пожара [29]: своевременный плановый осмотр и ремонт оборудования;

установка средств автоматического отключения неисправного электрооборудования;

установка автоматической системы пожаротушения;

соблюдение персоналом требований ПТЭ и ПТБ при работе в электроустановках;

ежегодная проверка знаний и проведение инструктажа по технике безопасности среди персонала.

электробезопасный брандспойт;

топор.

9. Технико-Экономическое обоснование модернизации.

В экономической части дипломного проекта производится расчет различных экономических параметров на реконструкцию: капитальные затраты на реконструкцию, смета накладных расходов, баланс рабочего времени, экономическая эффективность, срок окупаемости и т. д. 9.1 Расчет капитальных затрат на реконструкцию.

Капитальные затраты на реконструкцию складываются из капиталовложений на единицу оборудования:(9.1)где — удельные капиталовложения на единицу оборудования;

количество единиц этого оборудования;

Результаты расчета приведены в таблице 9.

1.Учет местных условий производства электромонтажных работ производим начислением дополнительного коэффициента на заработную плату:(9.2)где — районный коэффициент;

учитывающий условия труда;

на высоте;

лет; - накладные расходы;

Суммарные капитальные затраты на покупку и монтаж оборудование составляют 6673 тыс. руб.

9.2 Смета накладных расходов.

Смета накладных расходов состоит из следующих частей:

амортизация оборудования;

техническое обслуживание и ремонт оборудования;

содержание оборудования;

транспортные расходы;

Определение статей накладных расходов приведено ниже.

9.2. 1 Амортизационные отчисления на реновацию.

Амортизационные отчисления рассчитываются по установленным нормам на реновацию, в % от первоначальной стоимости электротехнического оборудования, по следующей формуле:(9.3)где — первоначальная стоимость оборудования;

отчислений на реновацию:

Для силового электротехнического оборудования и РУ до 150 кВ: .тыс.

руб.

9.2. 2 Отчисления в ремонтный фонд.

Отчисление в ремонтный фонд производятся аналогично амортизационным отчислениям с заменой нормы амортизации на реновацию на норму отчислений на капитальный ремонт.(9.4)где — норма отчислений в ремонтный фонд: Для силового электротехнического оборудования и РУ до 150 кВ:. тыс.

руб.

9.2. 3 Расходы на содержание оборудования.

Расходы на содержание оборудования складываются из заработной платы ремонтного персонала, обслуживающего подстанцию. Баланс рабочего времени приведен в таблице 9.

2. Суммарные единицы ремонтной сложности и трудоемкости по схеме электроснабжения промышленного предприятия приведены в таблице 9.

3.Таблица 9.2 — Баланс рабочеговремени№Наименование статей баланса.

ЗначениеДни.

Часы1Календарный фонд рабочего времени36 587 602.

Нерабочие дни всего, в том числе:

115-Праздничные10-Выходные105−3Средняя продолжительность рабочего дня-84Номинальный фонд рабочего времени25 020 005.

Неиспользуемое время:

Основного и дополнительного отпуска23,75-Отпуска учащихся5-Невыходы по болезни1,25-Внутрисменные потери1,256Действительный фонд рабочего времени218,7 517 507.

Коэффициент использования рабочего времени0,875-Трудоемкость текущих и средних ремонтов определяется по формулам:(9.5)(9.6)где — количество единиц iого оборудования;

ремонтной сложности iого оборудования;, — число текущих и средних ремонтов, соответственно;, — норма времени для текущего и среднего ремонтов;

Число рабочих мест для эксплуатационного персонала определится по формуле, чел.(9.7)где — норма обслуживания в единицах ремонтной сложности, приходящаяся на человека; чел. Списочная численность эксплуатационного персонала определится: чел.(9.8)где — коэффициент использования рабочего года (по таблице 9.2); Численность ремонтного персонала определится, чел.(9.9)где — суммарная трудоемкость ремонтной работы (по таблице 9.3); - действительный фонд рабочего времени;

выполнения нормы; чел. Основная заработная плата рабочих эксплуатационников, разряд которых принимаем равный 4, определится как:(9.10)где — коэффициент, учитывающий премиальные выплаты;

руб/час — часовая тарифная ставка, для рабочих эксплуатационников четверного разряда;

коэффициент;

тыс.

руб.Основная заработная плата ремонтных рабочих определится по формуле:(9.11)гдеруб/час — часовая тарифная ставка, для рабочих третьего разряда;

коэффициент;

тыс.

руб.Дополнительная заработная плата составляет 10% от основной заработной платы. Таким образом общий годовой фонд заработной платы по рабочим составляет:(9.12)тыс.

руб.

9.2. 4 Отчисление на социальное страхование.

Отчисление на социальное страхование производится в соответствии с существующими нормативами во внебюджетные социальные фонды (пенсионный, фонд социального страхования, фонд занятости, фонд обязательного медицинского страхования).Отчисление на социальные нужды определится по формуле:(9.13)Где — нормы отчисления на социальные службы;

тыс.

руб.

9.2. 5 Транспортные расходы.

Расходы на транспортные расходы определяем по формуле:(9.14)где — собственная стоимость оборудования;

тыс.

руб.

9.2. 6 Расчет расходов на охрану труда.

Эти расходы определяются необходимостью приобретения для нормальной эксплуатации основных и дополнительных средств защиты от поражения электрическим током и температуры, плакатов, спецодежды, инструмента и т. д. Расходы на охрану труда определяем по формуле:

тыс.руб.(9.15)Суммарные накладные расходы определяются как сумма всех статей накладных расходов:(9.16)тыс.

руб.

9.3 Эффективность реконструкции.

Заключительным этапом экономического расчета является оценка экономической эффективности предложенной реконструкции. Экономическая выгода от реконструкции заключается в: снижении ущерба;

снижении затрат;

повышении надежности;

9.

3.1 Снижение ущерба.

При эксплуатации часть времени потребители остаются без электроснабжения. Это связано с необходимостью ремонта оборудования, а также авариями. Ущерб от перерыва электроснабжения, т. е. от понижения качества электроэнергии — отключения напряжения и частоты, нарушение симметрии напряжения связанное с ухудшением работы оборудования определяется как:(9.17)гдеруб/кВт*ч — удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии;

недоотпущенная в год, из-за отключений потребителей;(9.18)где — энергия потребляемая потребителем за год; - суммарное время простоя оборудования;

В результате реконструкции суммарное время простоя уменьшается. Принимаем 3 как коэффициент увеличения срока простоя оборудования для полностью выработавшего свой ресурс оборудования. ч.(9.19)где — коэффициент износа оборудования;

ч. — номинальное время простоя оборудования в год;Для нового оборудования принимаем номинальное время простоя:

ч.Получаем разницу в времени простоя оборудования до и после реконструкции:

ч.(9.20)Разница в годовом недоотпуске электроэнергии до и после реконструкции определяется по формуле (9.18): МВт*чСнижение экономического ущерба от недопоставки электроэнергии до и после реконструкции определяется по формуле (9.17):тыс.

руб.

9.3. 2 Снижение затрат.

Затраты на капитальный ремонт нового оборудования есть 30% от амортизационных отчислений: тыс.

руб.(9.21)Затраты на текущее обслуживание есть 25% от затрат на капитальный ремонт:

тыс.руб.(9.22)Стоимость старого оборудования составляет 44,3 млн.

руб., учитывая то что практически всё оборудование выработало ресурс, а значит требует к себе с каждым годом всё большего внимания. Затраты на капитальный ремонт старого оборудования есть 30% от общей стоимости оборудования:

9.4 Срок окупаемости реконструкции.

Результирующая разница в затратах на эксплуатацию старого и нового оборудования составляет: МВт*чЭкономическая эффективность нового оборудования составляет:

тыс.руб. Определяем срок окупаемости оборудования: лет (9.23)Реконструкция распределительного пункта окупит себя через 6,5 лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью выпускной квалификационной работы является электроснабжение зданий горнолыжного комплекса «Фома» и расчет основных технико-экономических показателейремонтно — эксплуатационных работ. В работе были рассмотрены основные вопросы модернизации силовых трансформаторов, релейной защиты, реконструкции отходящих линий и т. д. Нагрузки горнолыжного комплекса относятся к первой и второй категориям электроснабжения, поэтому используем схему с двумя трансформаторами. В случае аварийной ситуации предусмотрена возможность резервного электроснабжения от дизельной электростанции. По расчётным нагрузкам с учётом компенсации реактивной мощности были выбраны трансформаторы КТП типа ТСЗН-200. Питание КТП осуществляется на напряжении 10 кВ кабелями АВВГ 3×70. Выбранные проводники обеспечивают допустимые уровни напряжения у электроприемников. В качестве защитных аппаратов, устанавливаемых в СП и ответвительных коробках, выбраны автоматические выключатели типа ВА. На стороне 10 кВ спроектированы современные комплектные распределительные устройства серии КСО-285 со встроенными в них выключателями типа ВВМ-СЭЩ-10−2-630 ХЛ1.

В КРУ выключатели, измерительные трансформаторы напряжения и ОПН устанавливаются на выкатной тележке шкафа. Рассмотрена защита силового трансформатора ТП. Описаны технические и организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ. При проведении технико-экономического расчета определена численность эксплуатационного и ремонтного персонала. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКПравила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 января 2013 г. — М.

: КНОРУС, 2013. — 854 с. Рекомендации по техническому проектированию подстанции переменного тока с высшим напряжением 35−750 кВ СО 153−34.

35.120−2006.

Утверждены приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 16.

06.06 № 187, приказом ОАО «Институт Энергопроект» от 03.

07.06 № 18 эсп. — М.: Изд-во стандартов, 2006.

Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие/. — 5-е изд. -СПб.: БХВ-Петербург, 2013.

Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153−34.0−20.527 98 / под ред. Б. Н. Неклепаева. — Введ.

1998;03−23. — М.: ЭНАС, 2002. ;

152 с. ГОСТ 14 209–85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки. Дата введения 1985;07−01Оборудование и электротехнические устройства систем электроснабжения: справочник / под общ.

ред. В. Л. Вязигина, В. Н. Горюнова, В. К. Грунина (гл.

редактор). — Омск: Редакция Ом.науч. вестника, 2006. — 268 с. Справочник по проектированию электрических сетей под редакцией Д. Л. Файбисовича, М.: Изд-во НЦ ЭНАС, издание 4-е, переработанное и дополненное. 2012.

Производство электроэнергиии. Учебное пособие. С. С. Петрова, О. А. Васильева. 2012.

Стандарт предприятия. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к оформлению. CТБ ЮУрГУ 04−2008/Составители: Сырейщиков Н. В., Гузеев В. И., Сурков И. В., Винокурова Л. В., — Челябинск: ЮУрГУ, 2008. — 49 с. Нормы технологического проектирования Подстанций переменного тока с высшим напряжением 10 — 110 кВ. Федоров А. А., Каменева В. В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: редакция 2-я Учебник для вузов.- М.: Энергоатомиздат, 2004.

Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

4-е изд., перераб. и доп.-М.: АО Энергосервис, 1994.

Справочник по проектированию электроснабжения/Под ред. Ю. Г. Барыбина и др. — М.: Энергоатомиздат, 1990.

Справочник по электроустановкам нефтегазодобывающих предприятий: Справочник/В.Ф. Антонов, Ш. Ш. Ахмедов, С. А. Волотковский и др. Под общей ред. В. В. Дегтярева, В. И. Серова, Г. Ю. ЦепелинскогоМ.:Недра, 1998. 727 с.: ил. Григорьев В. И., Киреева Э. А., Миронов В. А., Чохонелидзе А. Н., Григорьев В. В. Справочная книга электрика. Москва, Издательство «Колос», 2004.

Магомет Р.Д., Березкина Е. В. Безопасность жизнедеятельности: учебно-методический комплекс / - СПб.: Из-во СЗТУ, 2009, — 168 с. Джаншиев С. И., Костин В. Н., Юрганов А. А. Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: учебно-методический комплекс / СПб.: Изд-во СЗТУ, 2010. — 221 с.