Энергоснабжение вагонного депо Челябинск-сортировочный

• Введение
• I. Общие сведения о вагонном депо Челябинск-сортировочный
• 1. Краткая историческая справка
• 2. Экономическая оценка энергетических составляющих
• 3. Выводы и предложения
• II. Обследование технологического процесса вагонного депо Челябинск-сортировочный
• 1. Роликовое отделение
• 2. Колесное отделение
• 3. Вагоносборочный участок
• 4. АКП
• 5. КПА
• 6. Текущий отцепочный ремонт
• 7. Выводы и предложения
• III. Обследование электроэнергетического хозяйства вагонного депо Челябинск-сортировочный
• 1. Схемы внешнего электроснабжения и поцехового распределения электроэнергии вагонного депо Челябинск-сортировочный
• 2. Схема расчетов за потребляемую электроэнергию в вагонном депо Челябинск-сортировочный
• 3. Анализ потребления электрической энергии на эксплуатационные нужды, прочее производственное потребление и подсобно-вспомогательные нужды
• 4. Анализ потерь электрической энергии в сетях внешнего электроснабжения и цеховых сетях депо вагонного Челябинск-сортировочный
• 4.1 Расчет технологической составляющей потерь электроэнергии в сетях внешнего электроснабжения депо.
• 4.2 Расчет технологической составляющей потерь электроэнергии в сетях поцехового распределения электрической энергии 0,4 кВ
• 5. Установление номинальной мощности приемников электрической энергии. Составление баланса приема и распределения электроэнергии
• 5.1 Расчет потребления электрической энергии по цехам и направлениям использования электроэнергии
• 5.2 Расчет составляющих баланса приема и распределения электроэнергии
• 6. Балльная оценка уровня рациональности потребления электрической энергии
• 6.1 Оценка по показателям группы учета, контроля и нормирования электрической энергии
• 6.2 Показатели группы состояния электропотребления по направлениям использования
• 6.3 Показатели группы оценки ведения работ по снижению расхода электроэнергии на эксплуатационные нужды предприятия
• 7. Анализ состояния системы учета приема, распределения и потребления электрической энергии. Экспериментальные исследования достоверности учета электрической энергии
• 8. Экспериментальные исследования показателей качества электрической энергии
• 9. Выводы и предложения
• IV. Экономическая эффективность мероприятий по энергосбережению
• V. Производственная и экологическая безопасность
• Введение
• 1. Анализ опасных и вредных производственных факторов труда
• 2. Техника безопасности
• 3. Производственная санитария
• 3.1 Микроклимат
• 3.2 Освещение
• 3.2.1 Расчет искусственного освещения
• 3.3 Производственный шум
• 3.4 Электромагнитные поля
• 3.5 Ионизирующие излучения
• 3.6 Эргономический анализ
• 3.7 Психофизические факторы
• 4. Пожарная безопасность
• 4.1 Пожарная профилактика
• 4.2 Оценка пожарной безопасности помещения
• 4.3 Мероприятия по устранению возникновения пожара
• 5. Охрана окружающей среды
• 6. Чрезвычайные ситуации
• 6.1 Угроза нападения вероятного противника
• Заключение
• Список использованной литературы
• Приложение

Вопросы энергосбережения в настоящее время выходят на одно из ведущих мест во всем мире, что связано прежде всего с экономической, социально-политической, экологической ситуацией развитых топливодобывающих стран. Об этом свидетельствует то обстоятельство, что за последние годы при возросшем экономическом подъеме многих стран темпы прироста мирового энергопотребления резко сократились и составляют в промышленно-развитых странах не более 1% в год.

Нерациональное использование ТЭР АО — энерго и потребителями усиливает противоречия между потребителями и производителями электрической и тепловой энергии ввиду необоснованного удорожания тарифов на энергоресурсы и связанного с этим снижения платежеспособного спроса на энергию потребителей.

При существующей системе взаимоотношений АО-энерго не заинтересованы в экономии ТЭР у потребителей, во внедрении системы автоматизированного учета энергопотребления. Таким образом, в сложившейся ситуации необходим поиск путей совершенствования рационального использования ТЭР всеми участниками процесса выработки и потребления энергии.

Постановление Правительства и закон «Об энергосбережении» значительно активизировали в регионах работу по решению проблемы повышения эффективности использования энергетических ресурсов.

Данная работа представляет собой результаты проведения обследования вагонного депо станции Челябинск-сортировочный Южно-Уральской железной дороги. Программа обследования на основе типовой программы, согласованная с заказчиком, отражает требования соответствующих документов [3, 4, 5, 6] учитывает опыт ЦЭНЭФ г. Москвы, различных семинаров и школ по энергосбережению (Москва, Челябинск, Омск и др.), научно-производственной лаборатории «Энергоаудит и энергетическая паспортизация предприятий» (НПЛ «Э и ЭПП»).

Целью энергоаудита является обследование организаций для определения эффективности энергоиспользования, оценки потенциала энергосбережения и разработки наиболее эффективных способов его реализации.

электрическая энергия вагонное депо

I. Общие сведения о вагонном депо Челябинск-сортировочный

1. Краткая историческая справка

Третьего июня 1933 г. постановлением СНК СССР вагонное хозяйство выделено в самостоятельную отрасль железнодорожного транспорта. Постановление не носило формальный характер — в соответствии с ним на железнодорожном транспорте была создана мощная, по тому времени, вагоноремонтная база. Коснулось это и станции Челябинск Южно-Уральской магистрали, где в 1935;1936 годах, для ремонта вагонов и запасных частей построено и оснащено необходимым оборудованием — вагонное депо. Однако, с ростом объема перевозок, увеличилась потребность в исправном подвижном составе, что в свою очередь вызвало необходимость реконструкции депо и они трижды, в период 1952;1953; 1961;1965; 1975;1980 годы были проведены.

После третьей реконструкции площадь вагоносборочного цеха составила 3600 м², колесного, размещенного в старом вагоносборочном цехе, — 900 м². В бывших цехах — тележечном и роликовом, площадью 1152 м², организован цех по ремонту сложного станочного оборудования для предприятий вагонного хозяйства всей дороги.

Реконструкция помогла сформировать эффективную структуру хозяйства депо, в которую входят: 20 ремонтных цехов, семь пунктов технического обслуживания, 16 пунктов подготовки вагонов к перевозкам, 16 пунктов технической передачи вагонов на промышленные предприятия, 16 контрольных постов, три механизированных пункта ремонта вагонов, три специализированных пути в парках формирования станции Челябинск для укрупненного ремонта вагонов.

Таблица 1

Структура вагонного депо

Вагонное депо Челябинск — сортировочный в настоящий момент — это высокомеханизированное предприятие, где осуществляется качественный ремонт подвижного состава. Территория депо 93 450 м², площадь застроенной части составляет 20 550 м².

Картину производственной деятельности депо можно увидеть, анализируя объемные и качественные показатели таблицы 2.

Таблица 2

Выполнение объемных и качественных показателей в работе вагонного депо Челябинск-сортировочный

Численность работников, в том числе связанные с перевозками на 01.08.2004 — 1928 человек. По сравнению с планом за первое полугодие 2004 г. по объемным показателям выполнение составило: безотцепочный ремонт вагонов в поездах — 98,4%; подготовка вагонов под погрузку — 97,7%; деповский ремонт вагонов МПС — 100%; текущий отцепочный ремонт вагонов — 100%; комплексная подготовка крытых вагонов — 127,2%; подготовка цистерн под налив — 91,8%.

Общий простой в деповском ремонте выше нормы на 18,3%, общий простой в текущем отцепочном ремонте выше на 37,5% в связи с увеличением трудоемкости ремонта вагонов текущем ремонтом и задержкой с поставкой колесных пар.

Индексация заработной платы, рост тарифов на энергоносители, запчасти и материалы сказались на себестоимости ремонта вагонов — она увеличилась более чем на 16% по сравнению с отчетным 2003 годом.

Группировка затрат предприятия в эксплуатационных расходах соответствует установленной МПС номенклатуре расходов основной деятельности железных дорог. В таблице 3 приведена структура затрат вагонного депо по элементам за период 2002;2004.

В эксплуатационных расходах главные затраты связаны с расходами на заработную плату с отчислениями на социальные нужды: 49,5% в текущем году (девять месяцев 2004 года) и 56,7% - в 2003 году; далее следует материалы — 33,3 и 23% соответственно. На потребление электроэнергии и топлива в структуре эксплуатационных расходов приходится 3,9 и 5,2% соответственно. В эксплуатационные расходы депо включены затраты на водоснабжение и канализацию, которые отнесены в прочие затраты.

Таблица 3

Структура эксплуатационных расходов

2. Экономическая оценка энергетических составляющих

Энергетическое обследование предприятия условно разделяется на несколько этапов. На первом этапе, кроме ознакомления энергоаудиторов с предприятием, осуществляется сбор и анализ имеющейся информации по энергопотреблению. Это позволяет выявить объемы использования топливно-энергетических ресурсов, затраты на них, динамику изменения цен и тарифов и создать стартовую позицию для достижения поставленных перед энергоаудитором целей.

Вагонное депо Челябинск-сортировочный использует на производственные и хозяйственные нужды: мазут — на производство тепловой энергии собственным теплоисточником; уголь — на технологические нужды; воду — на технологические и коммунально-бытовые нужды; электрическую энергию — на производственные и другие нужды (см. таблицу 4).

За девять месяцев 2004 года расход электрической энергии на производственные нужды по сравнению с аналогичным периодом 2003 года сократился на 13,6% в натуральном выражении, а в стоимостном выражении возрос на 41,9% в связи с ростом тарифов на электроэнергию для стационарных и бытовых потребителей на 59,5%.

За рассматриваемый период цена дизельного топлива сократилась более чем на 10%, однако, возросли цены на другие виды ресурсов.

Перерасход за девять месяцев 2004 года к факту 2003 году в т. у. т. составляет 14%.

Полную картину состава топливно-энергетических ресурсов и их доли в эксплуатационных расходах депо можно увидеть по данным таблицы 5. Устойчиво ведущее значение в энергетических составляющих эксплуатационных расходов имеют затраты на электрическую энергию.

Таблица 4

Показатели потребления ТЭР в 2003;2004 гг

Таблица 5

Состав ТЭР в эксплуатационных расходах

Несмотря на колебание цен и тарифов на потребляемые ТЭР, рост объемов перевозок и некоторое снижение объемов ремонта, доля ТЭР в эксплуатационных расходах остается на уровне 4−5%. Себестоимость тепловой энергии возросла до 348,15 р. /Гкал (девять месяцев 2004 года).

28,1% - 48,12% в составе ТЭР при пересчете на условное топливо приходится на электрическую энергию (см. таблицу 6). Поэтому основное внимание работникам депо следует уделить основным потребителям электрической энергии. Здесь следует улучшить техническое состояние энергооборудования, а также внедрить энергосберегающие технологии.

Таблица 6

Структура потребления ТЭР

3. Выводы и предложения

1) В вагонном депо Челябинск-сортировочный уделяется большое внимание учету потребления энергоресурсов и вопросу их экономии. Но, как и в других вагонных депо, учет ТЭР рассредоточен между различными отделами. Для повышения оперативности и быстрого управленческого регулирования текущего состояния потребления ТЭР необходима разработка и внедрение АРМ энергетика.

2) На один рубль эксплуатационных расходов приходится 4−5% стоимости топливно-энергетических ресурсов.

3) На долю электрической энергии, потребляемой в депо, приходится 48,12% расходуемых ТЭР, на дизельное топливо 1,43%, поэтому работникам депо следует не ослаблять внимание к мероприятиям по внедрению энерго — и ресурсо;

сберегающих технологий.

3) Успешное проведение работ по энергосбережению возможно лишь на основе точных и полных данных о состоянии не только энергетического, но и технического оборудования, определяющих его фактические технико-экономические показатели. Эти данные можно получить лишь проведя большую и качественную работу по паспортизации наиболее крупных энергоемких потребителей. Поэтому необходимо разработать форму и содержание паспорта потребителя электроэнергии.

II. Обследование технологического процесса вагонного депо Челябинск-сортировочный

В состав вагонного депо станции Челябинск-Сортировочный ВЧД-2 входят следующие участки и отделения: вагоносборочный цех; колесно-роликовый цех; автоконтрольный пункт ремонта тормозов; участок автосцепного устройства; участок по ремонту сложного оборудования; отдел главного механика; экспериментальный участок; деревообрабатывающий цех; электроцех; инструментальный; подсобный склад материалов; контрольно-измерительный пункт; участок текущего ремонта; склад ГСМ; котельная, химлаборатория; насосная, флотаторная, водоподготовительная; компрессорная; слесарная (см. рис. П.1).

В состав депо входят: ПТО станция Челябинск-главный (четная система), ПТО станция Челябинск-главный (нечетная система).

Рассмотрим основные участки вагонного депо, их назначение, организацию ремонта, технологический процесс, оборудование, требуемое для его реализации.

1. Роликовое отделение

Назначение и характеристика подразделений отделения: демонтажное общей площадью 80 м² предназначено для демонтажа буксового узла роликовых колесных пар, промывки подшипников и деталей буксового узла. В нем выполняются следующие работы:

а) демонтаж буксового узла роликовых колесных пар;

б) обмывка корпусов букс подшипников и деталей буксового узла;

в) ремонт и сборка крепительных и смотровых крышек.

Участок по восстановлению наплавкой корпусов букс площадью 60 м² предназначен для ремонта изношенных поверхностей корпусов букс.

Технологическая кладовая площадью 15 м² предназначена для хранения запасных частей и смазки для роликовых букс; ремонтно-комплектовочное отделение площадью 192 м² расположено на 2-м этаже над технологической кладовой и участком восстановления корпусов букс. Ремонтно-комплектовочное отделение предназначено для осмотра, ремонта, комплектования и хранения роликовых подшипников; монтажное отделение площадью 630 м² предназначено для осмотра, проверки и монтажа букс колесных пар. В монтажном отделении имеются участки монтажа буксовых узлов колесных пар на горячей посадке, снятия и установки лабиринтных и внутренних колец, осмотра и подготовки к монтажу корпусов букс, выходного контроля буксовых узлов после монтажа на установке УДП-85. Производственная мощность роликового отделения в смену составляет-30 колесных пар.

2. Колесное отделение

В колесном отделении производится входной контроль колесной пары. Очистка производится на специальном стенде для очистки. Колесные пары обмываются в моечной машине, затем производится дефектоскопирование колесной пары для выявления различных трещин. Также производится обточка, наплавка резьбы и гребней колесных пар.

В состав производственного участка колесных пар входят следующие подразделения:

а) парк неисправных и исправных колесных пар;

б) участок для очистки средней части оси колесных пар;

в) участок дефектоскопирования колесных пар;

г) колесно-токарный участок;

д) участок наплавки резьбовой части шеек осей роликовых колесных пар;

е) участок по восстановлению наплавкой гребней цельнокатанных колес;

ж) участок производства полной ревизии роликовых букс;

з) участок производства промежуточной ревизии роликовых букс;

и) участок для окраски колесных пар;

к) участок осмотра и обмера колесных пар.

Работа производственного участка по ремонту колесных пар организована в полном соответствии с «Инструкцией по организации ремонта колесных пар в вагонных депо».

Режим работы производственного участка по ремонту колесных пар:

а) участок производства полного освидетельствования колесных пар работает в четыре смены по 10 ч.;

б) участок производства обыкновенного освидетельствования колесных пар — в три смены по 10 ч.

3. Вагоносборочный участок

Ремонт вагонов в депо производится методом замены отремонтированными или новыми деталями, узлами, отвечающими требованиям технической документации. Для этого в ремонтно-заготовительных участках детали и узлы ремонтируются, комплектуются и в готовом виде подаются на сборочный участок для постановки на вагон.

Ремонт вагонов организован последовательно по ремонтным путям с учетом окончания работ на одном из ремонтных путей не позднее 16.00 часов московского времени в дневную смену и 4.00 часов московского времени — в ночную.

4. АКП

В контрольном пункте автотормозов осуществляется очистка, разборка, ремонт, испытание тормозного оборудования грузовых вагонов: воздухораспределителей, авторежимов, автоматических регуляторов тормозной рычажной передачи (авторегуляторов), поршневых узлов тормозных цилиндров, запасных резервуаров, двухкамерных резервуаров, концевых и разобщительных кранов, соединительных рукавов.

Автотормозное оборудование на поднятом вагоне осматривают и ремонтируют в соответствии с «Инструкцией по ремонту тормозного оборудования вагонов ЦВ-ЦЛ-292» .

АКП находится в одноэтажном здании общей площадью 475 м² с полезной высотой 9,6 м. Производственные участки АКП имеют следующие отделения: отделение наружной очистки и разборки тормозных приборов; отделение ремонта воздухораспределителей (позиция разборки, ремонта и испытания магистральной части № 483М-010; позиция разборки, ремонта и испытания главной части № 270−023, 466−110); отделение разборки и ремонта тормозной арматуры (позиция разборки, ремонта и испытания авторежимов № 265А, 265А-1; позиция разборки, ремонта и испытания авторегуляторов тормозной рычажной передачи № 574 Б, РТРП 675, РТРП 675 М; позиция разборки, ремонта и испытания концевых и разобщительных кранов; позиция разборки, ремонта и испытания тормозных цилиндров; позиция разборки, ремонта и испытания двухкамерных резервуаров; позиция ремонта и испытания запасных резервуаров).

Работа в контрольном пункте автотормозов организована в две смены по режиму работы через два дня для рабочих занятых на ремонте воздухораспределителей, авторежимов, авторегуляторов, соединительных рукавов, тормозных цилиндров, рабочих камер и запасных резервуаров. У рабочих, занятых ремонтом концевых разобщительных кранов и поршней тормозных цилиндров 4-х сменный график работы.

5. КПА

Ремонт и проверка автосцепного устройства подвижного состава производится в контрольном пункте автосцепки (КПА), согласно требованиям «Инструкции по ремонту и обслуживанию автосцепного устройства подвижного состава железных дорог ЦВ-ВНИИЖТ-494» от 2000 г.

При деповском ремонте вагонов производится полный осмотр автосцепного устройства. При полном осмотре съемные узлы и детали автосцепного устройства (головки автосцепок, поглощающие аппараты, тяговые хомуты, центрирующие балки, упорные и поддерживающие плиты, маятниковые болты, клинья тягового хомута) снимают с подвижного состава независимо от их состояния (кроме поглощающего аппарата 73W и Ш-6-ТО-4) направляют в КПА.

Неразрушающий контроль (дефектоскопирование) автосцепного устройства производится в соответствии с руководящими документами:

а) РД 32.174−2001 неразрушающий контроль деталей вагона. Общие положения.

б) РД 32.149−2000 феррозондовый метод контроля деталей вагона.

Ремонт автосцепного устройства сваркой и наплавкой производят согласно требованиям «Инструкции по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов ЦВ-201−98».

6. Текущий отцепочный ремонт

Текущий отцепочный ремонт предназначен для устранения неисправностей подвижного состава, возникших в пути следования и требующих устранения с отцепкой вагонов от поезда.

Основные виды работ участка:

а) осмотр вагона, проверка правильности отцепки вагона от поезда;

б) определение объема работ и размеловка неисправностей, подлежащих

устранению;

в) ремонт вагонов с заменой неисправных деталей;

г) профилактическая ревизия роликовых букс;

д) ремонт и испытание тормозного оборудования;

е) осмотр колесных пар;

ж) замена неисправных роликовых колесных пар на исправные;

з) маневровые работы;

е) передача на станцию;

к) восстановление модернизации узлов вагона.

Работа на участке текущего ремонта вагонов организована в две смены по 12 часов, которые работают по режиму работы через два дня.

7. Выводы и предложения

Перечисленные подразделения вагонного депо оснащены производственным оборудованием, предназначенным для реализации технологического процесса при ремонте грузовых вагонов. Полный перечень оборудования по участкам и отделениям депо представлен в таблице П. 1 (см. приложение).

Вагонное депо насыщено большим количеством технологического оборудования. Всего представлено 104 наименования различных приборов и устройств при их общем количестве 158 единиц.

Наглядное представление количества потребляемой электроэнергии по всем участкам и подразделениям депо отражает диаграмма распределения энергоресурсов (см. рисунок 1), которая позволяет выделить для руководителей депо наибольший расход энергии в конкретных участках и наметить мероприятия по снижению затрат на теплоэнергетические ресурсы. Так из диаграммы видно, что наиболее энергозатратными являются колесное (33%), роликовое (18%) и тележечное (15%) отделения.

Анализ технологических процессов ремонта вагонов в депо позволяет выявить следующие мероприятия по экономии электроэнергии:

Целесообразно рассмотреть вопрос о замене следующего оборудования в колесно-роликовом отделении:

а) Имеется пять колесотокарных станков, четыре из которых мощностью 100кВт, а один станок мощностью160кВт. Если заменить этот станок УБЦ-160 на станок ИВВ 100/2, то потребление электроэнергии уменьшится на 40%.

б) Индукционный нагреватель для снятия лабиринтных и внутренних колец НПКТ-60−170 УХЛ-4 2шт., потребляющий 30 кВт•ч заменить на стенд для холодной запрессовки ГД 206, потребляющий 6,5 кВт•ч. Экономия составит около 60%;

в) Заменить моечную машину для промывки шеек осей колесных пар (18 кВт•ч), на установку для очистки средней части оси-5,5 кВт•ч, которая используется в других грузовых вагонных депо сети МПС;

В отделе главного механика следует заменить станок вертикально-сверлильный 2Н 135 1935г., потребляемая мощность которого составляет 5 кВт, на современный станок 2С 132, 1994 г., с потребляемой мощностью 2 кВт, который, во-первых, увеличит трудоемкость, а во-вторых, снизит затраты более чем на 60% за счет уменьшения потребления электроэнергии.

Более детально необходимо рассмотреть вопрос о снижении энергозатрат в наиболее потребляемых участках:

а) колесный участок — 33% от всего энергопотребления;

б) роликовое отделение — 18%;

в) тележечное отделение — 15%.

В ремонтных подразделениях депо предусмотреть автоматическое отключение электроэнергии на время перерывов на обед, исключающее работу технологического оборудования и вентиляции, оргтехники и освещения. Это значительно снизит потребление электроэнергии в депо.

Рис. 1. Диаграмма распределения энергозатрат по вагонному депо станции Челябинск-Сортировочный ВЧД-2

III. Обследование электроэнергетического хозяйства вагонного депо Челябинск-сортировочный

1. Схемы внешнего электроснабжения и поцехового распределения электроэнергии вагонного депо Челябинск-сортировочный

Электроснабжение вагонного депо «Челябинск-сортировочный» осуществляется от пяти трансформаторных подстанций ТП 60, ТП 66, ТП 41, ТП 48 и ТП 10 (см. рис. 2 и 3). Трансформаторные подстанции получают электрическую энергию от ЦРП «Челябинск-узел», на котором установлены два понизительных трансформатора 35/6 кВ мощностью по 10 МВА.

На ТП 60 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 400 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 60 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 4.

На ТП 48 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 400 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 48 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 5.

На ТП 10 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 250 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 10 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 5.

На ТП 41 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 400 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 41 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 6.

На ТП 66 установлены два понизительных трансформатора мощностью по 1000 кВА. Схема распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от ТП 66 по участкам и подразделениям депо приведена на рисунке 7.

Вагонное депо Челябинск-сортировочный является потребителем III — й категории, поэтому получает электроэнергию от одного источника питания. Однако схема внешнего электроснабжения выглядит недостаточно надежной.

2. Схема расчетов за потребляемую электроэнергию в вагонном депо Челябинск-сортировочный

Расчеты за потребленную электроэнергию вагонное депо Челябинск-сортировочный осуществляет с головным отделом филиала ФГУП «Южно-Уральская железная дорога» «Энергосбыт и Энергонадзор» .

Учет потребляемой электроэнергии осуществляется трехфазными индукционными счетчиками типа СА4У-И672М класса точности 2,0 и электронными счетчиками типа ЦЭ 6803 В класса точности 2,0.

Два электронных счетчика установлены на вводах 0,4 кВ ТП 66. Два индукционных счетчика установлены на вводах 0,4 кВ ТП 60. Остальные приборы учета установлены в цехах и подразделениях депо.

Всего система коммерческого учета электроэнергии в депо включает в себя 52 счетчика, в том числе 30 счетчиков с потреблением более десяти тыс. кВтч в год. Приборы учета реактивной энергии типа СР4У-И673М класса точности 2,5 в депо установлены на вводах трансформаторных подстанций, питающих депо.

Согласно методике расчетов тарифов ФЭК за потребляемую электроэнергию в депо применяется одноставочный тариф 89,3 к. за 1 кВт· ч.

3. Анализ потребления электрической энергии на эксплуатационные нужды, прочее производственное потребление и подсобно-вспомогательные нужды

Динамика потребления электроэнергии на напряжении 0,4 кВ по вагонному депо Челябинск-сортировочный за 2003 год и девять месяцев 2004 года приведена в таблице 7.

На эксплуатационные нужды вагонного депо Челябинск-сортировочный относят потребление электрической энергии, учитываемые счетчиками, которые установлены в цехе № 63, сборочном цехе, кузнице, в цехе автосцепки, зарядке автокаров, колесном цехе, старом люковом цехе, электроцехе, кольцезаливке, экспериментальном цехе, деревообрабатывающем цехе, цехе текущего ремонта, химчистке, на трансформаторной подстанции ТП 60 и ТП 66.

На подсобно-вспомогательные нужды вагонного депо Челябинск-сортировочный относят расход электроэнергии по столовой и общежитию.

Доля эксплуатационных нужд в общем электропотреблении вагонного депо составила в 2003 году 95,8%, за девять месяцев 2004 года — 95,7%.

4. Анализ потерь электрической энергии в сетях внешнего электроснабжения и цеховых сетях депо вагонного Челябинск-сортировочный

4.1 Расчет технологической составляющей потерь электроэнергии в сетях внешнего электроснабжения депо.

При определении расхода электрической энергии по объектам вагонного депо Челябинск-сортировочный к расходу электроэнергии, полученному по счетчикам электрической энергии, добавляются технологические и коммерческие потери в сетях Челябинской дистанции электроснабжения, которые рассчитываются Челябинским линейным отделом «Энергосбыт и Энергонадзор». Технологические потери принимают в размере 5,0% от учтенной по счетчикам электроэнергии, так как в высоковольтных сетях потери не могут превысить этот предел. Коммерческие потери представляют собой разность между количеством электроэнергии, принятой в сети Челябинской дистанции электроснабжения и распределенной потребителям электроэнергии с учетом технологических потерь. Уровень предъявляемых депо потерь электроэнергии колеблется от месяца к месяцу в пределах 10 — 30%.

Анализ распределительных сетей, от которых получает питание вагонное депо Челябинск-сортировочный показал, что они характеризуются относительной простотой схемы каждой линии, большим количеством таких линий и низкой достоверностью информации о нагрузках понизительных трансформаторов 6/0,4 кВ. В связи с этим для расчета потерь целесообразно использовать метод средних нагрузок. Расчет технологических потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения депо выполнен для схемы подключения трансформаторных подстанций, питающих депо, к фидеру № 22 фидерного пункта № 3 «Челябинск-узел». Расчет потерь электроэнергии выполнен только для понизительных трансформаторов.

Определение нагрузочных потерь по методу средних нагрузок производится по формуле

(1)

где нагрузочные потери мощности, определенные по средним нагрузкам;

коэффициент формы графика;

Т продолжительность периода, за который определяются потери.

Коэффициент формы графика

(2)

где коэффициент заполнения графика, равный относительному числу часов использования максимальной нагрузки.

условное время, в течение которого линия, работая с максимальной нагрузкой, передала бы такое же количество энергии, как и при работе по действительному графику.

Расчет потерь выполнен по данным о годовом потреблении электроэнергии в депо за 2003 — 2004 гг. на напряжении 0,4 кВ. По итогам проведения расчетов технологических потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения вагонного депо Челябинск-сортировочный получены следующие результаты:

абсолютное значение нагрузочных потерь электроэнергии в линиях электропередач составляет 33 тыс. кВтч в год. Относительное значение нагрузочных потерь в линиях электропередач составляет 0,78% от переданной по линиям электропередач энергии.

абсолютное значение нагрузочных потерь электрической энергии в понизительных трансформаторах трансформаторных подстанций составляет 32 тыс. кВтч в год. Относительное значение нагрузочных потерь в понизительных трансформаторах составляет 0,76% от переработанной трансформаторами электроэнергии.

абсолютное значение потерь холостого хода в понизительных трансформаторах трансформаторных подстанций составляет 106,8 тыс. кВтч в год. Относительное значение потерь холостого хода в линиях электропередач составляет 2,54% от переработанной трансформаторами электроэнергии.

суммарное значение потерь в системе внешнего электроснабжения вагонного депо Челябинск-сортировочный составляет 171,7 тыс. кВтч в год или 4,1% от потребляемой в депо электроэнергии на напряжении 0,4 кВ.

На основании информации о применяемых приборах учета электрической энергии, измерительных трансформаторах тока и напряжения выполнен расчет допустимого значения коммерческой составляющей потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения.

Допустимое значение коммерческой составляющей потерь электроэнергии

(3)

где _{ni (oi}) — суммарная относительная погрешность i-го измерительного комплекса, состоящего из трансформатора напряжения, трансформатора тока и счетчика, учитывающего принятую (отпущенную) электроэнергию;

d_{ni (}d_oi) — доля электроэнергии принятой (отпущенной) через i-й измерительный комплекс;

k - число измерительных комплексов, учитывающих электроэнергию, принятую (отпущенную) на шины (с шин) подстанции;

m - число измерительных комплексов, учитывающих отпущенную (принятую) электроэнергию (в том числе на собственные нужды подстанции).

Доля электроэнергии, учтенную i-м измерительным комплексом

(4)

где W_i — количество электроэнергии, учтенной i-м измерительным комплексом за отчетный период;

W_{п (о) —} суммарное количество электроэнергии, принятой (отпущенной) на шины (с шин) подстанции за отчетный период.

Предел допустимой относительной погрешности i-го измерительного комплекса

(5)

где _i,_u — пределы допустимых значений относительной погрешности соответственно трансформаторов тока (ГОСТ 7746−89) и трансформаторов напряжения (ГОСТ 1983;89), %;

_л предел допустимых ПУЭ потерь напряжения в линиях присоединения счетчиков к трансформаторам напряжения, (0,25%);

_ос — предел допустимой основной погрешности индукционного (ГОСТ 6570−75) или электронного (ГОСТ 26 035−83) счетчиков, %.

По результатам расчетов допустимое значение коммерческой составляющей потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения пассажирского вагонного депо Челябинск-сортировочный составляет ±2,9%.

Суммарное значение технологической и допустимой коммерческой составляющей потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения составляет 7,0%.

4.2 Расчет технологической составляющей потерь электроэнергии в сетях поцехового распределения электрической энергии 0,4 кВ

Расчет потерь электроэнергии в распределительных сетях 0,4 кВ выполняется на основании данных схем электроснабжения подразделений депо (см. рис. 4−7).

Определение потерь электрической энергии в линиях напряжением 0,4 кВ с преобладанием производственной нагрузки за любой промежуток времени удобно выполнять по рассчитанной удельной величине потерь в линиях

(6)

где

электрическая энергия, переданная по линии для которой выполняется расчет за некоторый промежуток времени, кВтч;

потери электрической энергии в линии за тот же промежуток времени, определенные расчетным путем, кВтч.

При расчете потерь электроэнергии по данной методике определяется средняя величина потерь для некоторого участка сетей 0,4 кВ, который может получать питание как от отдельной подстанции, так и от группы трансформаторных подстанций или же района электроснабжения в целом.

Исходными данными для расчета являются:

количество трансформаторных подстанций, питающих участок сети 0,4 кВ, для которого выполняется расчет потерь;

мощность силовых трансформаторов, установленных на трансформаторных подстанциях;

количество фидеров трансформаторных подстанций с указанием длины и марки провода каждого фидера;

расход активной и реактивной энергии по исследуемой группе трансформаторных подстанций за расчетный период Т.

Расчет потерь выполняется по следующему алгоритму.

Исходя из информации о типах проводов и кабелей, которыми выполнены фидера трансформаторных подстанций, выбирается условная марка провода усредненного фидера.

Определяется среднее сечение провода усредненного фидера

(7)

где, , — сечения магистральных линий фидеров 1, 2, 3;

, длины магистральных линий фидеров 1, 2, 3 от трансформаторной подстанции, до наиболее удаленного и наиболее энергоемкого объекта.

Примечание: если длина отпайки и мощность объекта, питающегося от нее соизмеримы с длиной и мощностью магистральной линии, то эту отпайку необходимо рассматривать как отдельный фидер, при условии, что она отходит не далее чем от второй опоры магистральной линии.

Рассчитывается длина усредненного фидера

(8)

где, длины и количество фидеров трансформаторных подстанций (с учетом примечания п.1).

Определяется средняя мощность трансформаторной подстанции по фактическому расходу электрической энергии

(9)

где фактический расход электрической энергии за период Т, кВтч;

количество трансформаторных подстанций, обслуживаемых районом электроснабжения;

Рассчитывается активная мощность усредненного фидера 0,4 кВ

(10)

где — среднее количество фидеров, питающихся от одной трансформаторной подстанции.

Определяется значение средневзвешенного коэффициента мощности

(11)

где, расход соответственно активной и реактивной энергии за рассматриваемый период (кВтч и кварч).

Выполняется расчет потерь электроэнергии за расчетный период:

(12)

где полная мощность усредненного фидера, кВА

Т расчетный период, ч;

номинальное напряжение сети, кВ.

; (13)

сопротивление усредненного фидера, Ом

;

Формула для определения расхода электрической энергии за период Т может быть записана в следующем виде

. (14)

Тогда, подставляя (12), (13) и (14) в (6) получим

. (15)

Итак, Фактическое потребление активной энергии в сетях 0,4 кВ вагонного депо Челябинск-сортировочный за 2003 г. составило 5353 МВтч, реактивной энергии (по расчету) — 4282 МВарч. Коэффициент мощности равен cosц = 0,8.

Расчет технологических потерь электроэнергии в сетях 0,4 кВ депо выполнен с помощью ЭВМ. Результаты расчета приведены в таблице 8.

5. Установление номинальной мощности приемников электрической энергии. Составление баланса приема и распределения электроэнергии

5.1 Расчет потребления электрической энергии по цехам и направлениям использования электроэнергии

Потребление электрической энергии по итогам работы 2003 г. составило 5 353 040 кВтч. Расчет расхода электрической энергии по установленной мощности электрооборудования с учетом рекомендаций по расчету промышленных и жилых электрических нагрузок [1 — 4] выполнен в таблице 9.

При выполнении расчетов применены следующие обозначения:

— коэффициент использования

(16)

где средняя активная мощность одного или группы приемников,

; (17)

расход электрической энергии за интервал времени ;

номинальная активная мощность одного или группы электроприемников.

() — коэффициент активной (реактивной) мощности;

— коэффициент расчетной нагрузки; k_c — коэффициент спроса

;; (18)

— эффективное число электроприемников, работающих одновременно.

Для получения наиболее вероятных значений расчетной нагрузки депо в целом следует при выполнении расчета учитывать следующие коэффициенты:

— коэффициент одновременности;

(19)

где присоединенная мощность электроприемников в период наибольшей нагрузки, кВт;

суммарная присоединенная мощность всех электроприемников данной группы, кВт.

— корректирующий коэффициент вероятных значений расчетной нагрузки.

Тогда расчетная нагрузка может быть определена по формуле:

(20)

где

— расчетная мощность по таблице 9.

Годовой расход электрической энергии:

(21)

где — годовое время работы осветительных установок;

— годовое число часов использования максимума нагрузки предприятия.

Результаты расчетов потребления активной мощности по цехам и отделениям депо и по основным направлениям использования электрической энергии приведены в таблицах 10, 11.

Расчет потребления реактивной мощности по цехам и направлениям использования электрической энергии приведен в таблицах 12, 13.

5.2 Расчет составляющих баланса приема и распределения электроэнергии

Количество электроэнергии, принятой из сети вагонного депо, за 2003 год составило 5 353 040 кВтч (по счетчикам).

Оборудование депо, использующее электрическую энергию, сгруппировано по следующим направлениям:

освещение (8,6% от суммарной установленной мощности);

электропривод, станки (18,0% от суммарной установленной мощности);

прессы, молоты (2,6% от суммарной установленной мощности);

электропечи, калориферы (24,1% от суммарной установленной мощности);

подъемно-транспортные механизмы (9,6% от суммарной установленной мощности);

выпрямители, аккумуляторные установки (14,7% от суммарной установленной мощности);

стенды, лаборатории (4% от суммарной установленной мощности);

сварочное оборудование (4,8% от суммарной установленной мощности);

моечные машины (11,0% от суммарной установленной мощности);

персональные компьютеры (2,4% от суммарной установленной мощности);

оргтехника (0,2% от суммарной установленной мощности);

При составлении баланса приема и распределения электроэнергии учитываем технологические потери в распределительных сетях 0,4 кВ вагонного депо, которые согласно расчетам составляют 1,34%.

Баланс приема и распределения электрической энергии по вагонному депо Челябинск-сортировочный представлен в таблице 14.

Таблица 8. Результаты расчета технологических потерь электроэнергии в сетях 0,4 кВ

Таблица 9. Расчет электрических нагрузок вагонного депо Челябинск-сортировочный

Таблица 10

Баланс приема и распределения электрической энергии

6. Балльная оценка уровня рациональности потребления электрической энергии

Заключение

о рациональности потребления электрической энергии отраслевыми обособленными подразделениями (далее предприятиями) дается на основании результатов проверки состояния технической документации, анализа основных показателей работы предприятия, состояния системы учета электрической и тепловой энергии, а также использования электрооборудования.

Цель проверки предприятия состоит в оценке уровня рационального потребления электрической энергии, а именно:

достоверности учета электроэнергии;

организации нормирования объектов электропотребления по направлениям использования и предприятию в целом;

выполнения удельных норм расхода электрической энергии на выпуск единицы продукции и установленного лимита энергопотребления;

эффективности внедрения программы организационно-технических мероприятий (ОТМ), направленных на снижение расхода электрической энергии;

организации экономного режима потребления электрической энергии.

Основными задачами при проведении проверки являются:

оценка в соответствие с предлагаемой методикой уровня эффективности потребления электрической энергии;

проверка качества и своевременности выполнения намеченных организационно-технических мероприятий, направленных на устранение замечаний, выданных при предыдущей проверке предприятия;

выявление производственных участков и отдельных технологических процессов с повышенным энергопотреблением;

выставление бальной оценки рациональности потребления электрической энергии и определения места, занимаемого предприятием в отрасли по уровню эффективности энергопотребления по итогам отчетного периода (квартал, полугодие, год) и на текущую дату;

разработка рекомендаций по снижению расхода электрической энергии.

Работа по оценке эффективности потребления электроэнергии проводилась специально созданной комиссией, включающей в себя представителей предприятия в лице главного инженера и ответственного за энергохозяйство вагонного депо, представителей организации, которая выполняет оценку рациональности потребления электроэнергии и сотрудников ведомственного энергонадзора и энергосбыта.

Рейтинг состояния электропотребления:

при получении предприятием бальной оценки менее 40 баллов выставляется общая оценка «неудовлетворительно» ;

при получении бальной оценки от 40 до 70 баллов выставляется общая оценка «удовлетворительно» ;

при бальной оценке более 70 баллов выставляется общая оценка «нормальное состояние использования электрической энергии» ;

Максимально возможная оценка 100 баллов.

Направления, по которым выполняется оценка, целесообразно разделить на три группы:

1) Учет, контроль и нормирование электрической энергии:

состояние системы коммерческого учета электрической энергии;

состояние системы технического учета электрической энергии;

выполнение заданного лимита энергопотребления с учетом изменения объема выполняемой работы;

оценка ведения технической документации в части энергохозяйства предприятия;

выполнение расчета, в соответствии с действующей отраслевой методикой планирования расхода электрической энергии на эксплуатационные нужды предприятия, удельных норм расхода электрической энергии на выпуск единицы продукции.

Максимальная оценка по этой группе 25 баллов.

2) Состояние энергопотребления по направлениям использования электрической энергии:

наружное освещение;

внутреннее освещение;

приточно-вытяжная вентиляция, тепловые завесы, кондиционирование воздуха;

металлообрабатывающее оборудование, станочный парк;

сварочное оборудование;

компрессорные установки, пневмоинструмент;

системы водоснабжения, водяного отопления и водоотведения объектов стационарной теплоэнергетики и источников теплоснабжения;

электронагреватели, электрокалориферы;

технологическая и местная вытяжная вентиляция;

грузоподъемные механизмы (ГПМ);

электротермическое оборудование, сушильные шкафы;

трансформаторы, автотрансформаторы, регуляторы напряжения, устройства компенсации реактивной мощности.

Максимальная оценка по этой группе составляет 60 баллов.

3) Оценка ведения работ по снижению расхода электрической энергии на эксплуатационные нужды предприятия:

выполнение программы мероприятий по снижению электрической энергии;

оценка выполнения работ по устранению замечаний и недостатков, выявленных в ходе предыдущей проверки предприятия;

состояние технической документации по контролю рационального использования электрической энергии.

Максимальная оценка по этой группе 15 баллов.

6.1 Оценка по показателям группы учета, контроля и нормирования электрической энергии

1) Состояние системы коммерческого учета электрической энергии.

Расчеты за потребляемую электроэнергию осуществляются по счетчикам. В качестве приборов коммерческого учета используются индукционные счетчики типа СА4У-И672М класса точности 2,0 и электронные счетчики типа ЦЭ6803 В класса точности 0,2.

Условия эксплуатации приборов учета выполняются. Большинство приборов учета установлено в отапливаемых помещениях. Межповерочные сроки работы для приборов учета, по которым депо рассчитывается за потребляемую электроэнергию, не соблюдаются. Из тридцати счетчиков девятнадцать подключены неправильно, в том числе одиннадцать с грубыми нарушениями. Вследствие этого оценка по данному показателю снижена на два балла.

Итоговая оценка по данному показателю составляет три балла.

2) Состояние системы технического учета электроэнергии.

Система технического учета электроэнергии в депо отсутствует, так как установленные приборы учета позволяют определять расход электроэнергии по цехам, отделениям и участкам депо. Два счетчика коммерческого учета позволяют определить потребление электроэнергии на освещение. Потребление электроэнергии на подсобно-вспомогательные нужды определяется по трем счетчикам. Отдельного учета на агрегатах мощностью более 100 кВт нет. Высоковольтное оборудование в депо отсутствует.

Итоговая оценка по данному показателю составляет четыре балла.

3) Выполнение заданного лимита электропотребления.

Согласно отчетным данным лимит потребления электроэнергии на эксплуатационные нужды в 2003 году был задан в размере 7 440 тыс. кВтч. Фактическое потребление электроэнергии на эксплуатационные нужды составило 7 388 тыс. кВтч, т. е.99,3% от заданного лимита.

Снижение фактического расхода электроэнергии против установленного лимита составило 0,7%.

Балльная оценка по данному направлению составляет один балл.

4) Оценка ведения технической документации

в депо отсутствует схема внешнего электроснабжения объектов,

поэтому оценка по данному показателю снижена на один балл;

схемы распределения электроэнергии по цехам и отделениям депо

составлены;

перечень электрооборудования составлен по каждому цеху и отделению

депо, но обновление перечня оборудования не производится;

паспорта основного электрооборудования находятся в удовлетворительном

состоянии;

договор на отпуск и потребление электроэнергии не обновляется, поэтому

оценка по данному показателю снижена на один балл.

Оценка по данному показателю два балла.

5) Расчет удельных норм расхода электрической энергии на выпуск единицы продукции и нормирование расхода электроэнергии на эксплуатационные нужды в зависимости от сезонности.

Расчет удельных норм расхода электроэнергии на выпуск единицы продукции по существующим методикам ни по отдельным объектам, ни по укрупненным показателям не выполняется, хотя в депо имеются в наличии все действующие на момент обследования методики.

Утвержденные регламенты работы основного технологического и вспомогательного оборудования с установленной электрической мощностью более 5 кВт по каждому цеху в зависимости от сезонности в депо также отсутствуют.

Оценка по данному показателю составляет один балл.

Итоговая оценка по группе - 11 баллов (удовлетворительно).

6.2 Показатели группы состояния электропотребления по направлениям использования

1) Оценка эффективности использования наружного освещения.

Состояние наружного освещения в депо оценено в ходе проведения проверки как удовлетворительное. В качестве источников света в депо применяются лампы ДРЛ. Высота подвеса светильников соответствует установленным в них источникам света. Уровень освещенности территории депо удовлетворительный. К недостаткам можно отнести лишь несоблюдение периодичности проведения измерений уровня освещенности.

Итоговая оценка по данному направлению составляет четыре балла.

2) Оценка эффективности использования внутреннего освещения.

Периодичность проведения измерений уровня освещенности в цехах и отделениях депо не соблюдается, что не позволяет оценить выполнение норм освещенности в депо. В качестве источников света во всех цехах и производственных подразделениях депо применяются светильники с лампами ДРЛ и ЛБ. Высота установки светильников соответствует применяемым в них источникам света. В административно-бытовых и складских помещениях в качестве источников света применяются люминесцентные лампы.

Оценка по данному направлению составляет четыре балла.

3) Приточно-вытяжная вентиляция, тепловые завесы, кондиционирование воздуха.

Оборудование по данному направлению использования электроэнергии в депо отсутствует.

4) Металлообрабатывающее оборудование, станочный парк.

По результатам внешнего осмотра состояние станочного парка признано удовлетворительным. В связи с круглосуточным режимом работы депо станочное оборудование используется более половины рабочего времени.

К недостаткам по данному направлению можно отнести отсутствие ограничителей холостого хода на станках мощностью более 50 кВт.

Оценка по данному направлению составляет четыре балла.

5) Сварочное оборудование.

По результатам внешнего осмотра состояние сварочного оборудования признано удовлетворительным.

В депо применяются шести и девяти постовые полуавтоматические сварочные агрегаты. Питание многопостовых сварочных агрегатов осуществляется по кабельным линиям с медными проводами сечением 120 и 150 мм². К недостаткам по данному направлению можно отнести отсутствие ограничителей холостого хода.

Оценка по данному направлению составляет четыре балла.

6) Компрессорные установки, пневмоинструмент.

Управление режимом работы компрессорного оборудования осуществляется персоналом компрессорной вручную. Состояние ресиверов, пневмопроводов и запорной арматуры в целом удовлетворительное. Система рециркуляции воздуха в депо отсутствует. На входе пневмосистемы установлены устройства для влагоотделения и сушки воздуха. К недостаткам следует отнести отсутствие измерительных приборов, учитывающих количество выработанного сжатого воздуха.

Оценка по данному направлению составляет три балла.

7) Системы водоснабжения, водяного отопления и охлаждения.

Отопление помещений депо осуществляется от собственной котельной. Следует отметить, что система горячего водоснабжения в депо отсутствует, а на бытовые нужды отбор горячей воды осуществляется из системы отопления депо. Поэтому оценка по данному направлению должна быть снижена на один балл. Состояние приводов насосного оборудования удовлетворительное. Перепад температур между прямой и обратной сетевой воды соблюдается.

Оценка по данному направлению составляет четыре балла.

8) Электронагреватели, электрокалориферы.

На балансе депо находится собственная котельная. Электронагревательные устройства в помещениях депо не применяются. Однако в будках составителей вагонов, где отсутствует возможность отопления от котельной, установлены электронагревательные установки ЭП-6 и ЭП-9.

Оценка по данному направлению составляет пять баллов.

9) Технологическая и местная вытяжная вентиляция.

На все установки местной вентиляции имеются паспорта, но отсутствуют протоколы проведения замеров эффективности их работы. Случаи неисправности элементов местной вентиляции, такие как механические повреждения воздуховодов и мягких вставок, отсутствие зонтов, сужения сечения мягкими вставками не выявлены.

Оценка по данному направлению составляет четыре балла.

10) Грузоподъемные механизмы (ГПМ).

Паспорта грузоподъемных механизмов находятся в техотделе депо. Сроки проверки состояния грузоподъемных механизмов и сроки проведения планово-предупредительных ремонтов соблюдаются. Состояние электродвигателей приводов грузоподъемных механизмов удовлетворительное. Грузоподъемность работающих механизмов соответствует весам перемещаемых грузов. На всех мостовых кранах и кран-балках установлены концевые и линейные выключатели хода.

Оценка по данному направлению составляет пять баллов.

11) Электротермическое оборудование, сушильные шкафы.

Устройства автоматического регулирования температуры внутри сушильных агрегатов и электропечей отсутствуют. Герметичность и теплоизоляция оборудования обеспечиваются в достаточной мере. Графики нагрева печей в зависимости от вида обрабатываемых изделий и диаграмм температурных режимов отсутствуют. Загрузка установленной мощности электротермического оборудования составляет не менее 50%.

Оценка по данному направлению составляет два балла.

12) Трансформаторы, автотрансформаторы, регуляторы напряжения,

устройства компенсации реактивной мощности.

На балансе депо отсутствует оборудование по данному направлению использования электроэнергии. Необходимо отметить, что состояние трансформаторного оборудования, установленного на трансформаторных подстанциях, питающих депо, удовлетворительное.

На шинах 0,4 кВ двух трансформаторных подстанций ТП 60 (два трансформатора по 400 кВА) и ТП 66 (два трансформатора по 1000 кВА), установлены по две установки компенсации реактивной мощности.

Оценка по данному направлению составляет пять баллов.

Итак, суммарная оценка по одиннадцати показателям составила 45 баллов. Так как по двум направлениям использования электроэнергии в депо оборудование отсутствует, полученную оценку необходимо умножить на коэффициент 1,1.

Итоговая оценка по группе - 49 баллов (отлично).

6.3 Показатели группы оценки ведения работ по снижению расхода электроэнергии на эксплуатационные нужды предприятия

1) Выполнение плана организационно-технических мероприятий по

снижению расхода электроэнергии на эксплуатационные нужды.

Планы организационно-технических мероприятий по экономии электроэнергии составляются ежегодно. Однако расчет экономической эффективности мероприятий не проводится. Сроки внедрения намеченных организационно-технических мероприятий выполняются. Оценка полученного экономического эффекта не производится.

Оценка по данному показателю составляет три балла.

2) Оценка выполнения работ по устранению замечаний и недостатков,

выявленных в ходе предыдущей проверки.

Все недостатки, выявленные по итогам работы комиссий ведомственного энергонадзора, устраняются в установленные сроки с оформлением актов о выполнении. По итогам устраненных замечаний мероприятия, направленные на исключение в дальнейшем аналогичных нарушений, не разрабатываются.

Оценка по данному показателю составляет четыре балла.

3) Состояние технической документации и организация работ по

контролю рационального использования ТЭР.

В депо разработано положение о контроле потребления электроэнергии по цехам и производственным участкам, назначены ответственные за экономию электроэнергии. Ведется журнал, в который заносятся замечания по нерациональному потреблению электроэнергии. В ходе проверки выявлены следующие недостатки: не выполняется расчет и анализ удельного расхода электроэнергии на выпуск единицы продукции по цехам и производственным участкам, не выявляются факторы, влияющие на рост удельного расхода, нет графиков проверки цехов и отделений, не ведется сбор и обработка замечаний, выявленных в ходе проверки рационального использования электроэнергии.

Оценка по данному показателю составляет два балла.

Итоговая оценка по группе - 9 баллов (удовлетворительно).

Итак, в результате проведенной проверки по рациональности потребления электроэнергии вагонное депо Челябинск-сортировочный Южно-Уральской железной дороги получило 69 (шестьдесят девять) баллов. Общая оценка уровня рациональности потребления электрической энергии — удовлетворительно.

7. Анализ состояния системы учета приема, распределения и потребления электрической энергии. Экспериментальные исследования достоверности учета электрической энергии

Приборы учета электрической энергии, потребляемой подразделениями ВЧД-2, установлены в основном в цехах и участках депо. Кроме того, приборы учета имеются на двух трансформаторных подстанциях (ТП 60 и ТП 66), которые обеспечивают питание только подразделений депо. Все приборы учета установлены на стороне 0,4 кВ, причем только на ТП 66 установлены электронные счетчики типа ПСЧ-4ТМ.05.04, а на остальных присоединениях используются индукционные приборы учета типа СА4У-И672М класса точности 2,0.

Исследования достоверности учета потребляемой ВЧД-2 активной энергии проводились в два этапа. На первом этапе с помощью электронного вольтамперфазометра типа Парма ВАФ-А проверили следующее:

порядок чередования фаз токов и напряжений на элементах

трехфазных счетчиков;

наличие токов во вторичных цепях трансформаторов тока и сравнение

их с минимально допустимыми значениями согласно «Правил

устройства электроустановок" ;

правильность включения счетчиков путем снятия векторных

диаграмм токов и напряжений на элементах счетчиков и сравнение

полученных диаграмм с шаблонной.

Векторные диаграммы токов снимались относительно одноименных фазных напряжений. Результаты проверки правильности включения расчетных счетчиков активной энергии приведены в таблице 15.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о неудовлетворительном состоянии учета электрической энергии в депо:

из 30 проверенных приборов учета электрической энергии 13 включены на обратный порядок чередования фаз, что недопустимо по условиям ГОСТ 6570–96;

неправильно включены счетчики № 125 531 (ввод 1 сборочного цеха), № 831 055 (ввод 2 цеха ТР), № 797 215 (ввод 2 компрессорной парка В), № 292 551 (силовой ввод общежития депо); отсутствовало напряжение на фазе, А на счетчике № 70 936 (отделение зарядки автокар);

трансформаторы тока имеют межвитковые замыкания в фазе В в кузнице (счетчик № 215 772) и в колесном цехе (счетчик № 10 673);

обнаружены обрывы вторичных цепей трансформаторов тока в фазе С на счетчиках № 31 368 (старый люковый цех) и № 320 505 (кольцезаливка);

в колесном цехе (счетчик № 4 323) на 70% перегружен трансформатор тока в фазе А, что недопустимо по условиям ПУЭ;

в общежитии ВЧД-2 счетчик № 714 036 имеет механическую неисправность, что приводит к значительному недоучету энергии.

На втором этапе исследований достоверности учета энергии определили погрешность индукционных счетчиков в условиях эксплуатации методом сличения их показаний с показаниями электронного микропроцессорного счетчика типа АЛЬФА класса точности 0,2.

Погрешность учета индукционных счетчиков

%, (22)

где N — число оборотов индукционного счетчика;

n — число импульсов счетчика АЛЬФА;

n_о= - отношение передаточных чисел электронного и индукционного счетчика.

Портативный счетчик АЛЬФА позволяет также подключение токовых элементов счетчика непосредственно в первичные цепи.

В этом случае относительная погрешность определяется по формуле:

%, (23)

где k_тт — коэффициент трансформации трансформатора тока;

1000 — калибровочный коэффициент токовых клещей.

Результаты исследований по определению погрешностей учета активной энергии индукционными счетчиками с учетом ошибок при их включении приведены в таблице 16.

Анализ полученных результатов показывает, что наибольшие погрешности при учете электроэнергии имеют место у потребителей, где допущены ошибки при включении приборов учета или имеются повреждения трансформаторов тока. Наибольший недоучет энергии имеет место на вводе 1 сборочного цеха (65, 3%), в кузнице (48,3%), отделении зарядки автокар (32,9%), старом люковом цехе (49,2%), кольцезаливке (31,1%), вводах 1 и 2 компрессорной (61,3% и 41,6%), на обоих вводах общежития (46,4 и 83,1%).

Переучет активной электрической энергии у отдельных потребителей обычно составляет несколько процентов и лишь на вводе 1 цеха текущего ремонта (ТР) достигает 17%.

Анализ потребления энергии показывает (см. таблицу 7), что обслуживающий персонал не всегда достоверно снимает показания. В отдельные месяцы потребление электрической энергии на вводе 1 цеха ТР, ПТО парков, А и В в 10 — 20 раз отличается от среднемесячного.

Относительные и абсолютные погрешности учета активной энергии в цехах и подразделениях депо приведены в таблице 17.

Потребление активной энергии за год по счетчикам депо составило 6134,2 тыс. кВт· ч, а фактическое потребление с учетом погрешностей приборов учета 7046,6 тыс. кВт· ч.

Наибольший недоучет активной энергии обнаружен на компрессорной (ввод 1 — 248,8 тыс. кВт· ч и ввод 2 — 339,2 тыс. кВт· ч), общежитии (113,3 тыс. кВт· ч), первом вводе сборочного цеха (79,5 тыс. кВт· ч), кузнице (61 тыс. кВт· ч).

В целом за год результирующий недоучет по всем поверенным счетчикам электрической энергии составил 912,4 тыс. кВт· ч или 12,9% от фактического потребления. При отпускной цене 0,89 р. за 1 кВт· ч в системе Челябинскэнерго стоимость недоучтенной электрической энергии составляет 812 тыс. рублей.

Таблица 11. Проверка правильности включения расчетных счетчиков электроэнергии в ВЧД-2 (Челябинск)

Таблица 13

Потребление и погрешность учета активной энергии

8. Экспериментальные исследования показателей качества электрической энергии

Исследование показателей качества электрической энергии (ПКЭ) производились с помощью измерительно-вычислительного комплекса ИВК «Омск». Измерения были выполнены на трансформаторных подстанциях питающих вагонное депо Челябинск-сортировочный и проводились на шинах 0,4 кВ. Продолжительность проведения измерений, согласно ГОСТ 13 109–97, составляла по 24 часа на каждой из трансформаторных подстанций.

Была выполнена оценка следующих ПКЭ:

отклонение напряжения прямой последовательности;

коэффициент несинусоидальности напряжения каждой фазы;

коэффициент обратной последовательности напряжения;

коэффициент нулевой последовательности напряжения.

На основании проведенного исследования был составлен протокол измерений показателей качества электрической энергии (см. табл. П.2).

Анализ полученных данных показывает, что большинство измеренных значений на ТП 48, ТП 66, ТП 60 и ТП 41 не превышает нормально допустимых значений, установленных ГОСТ 13 109–97. На шинах трансформаторной подстанции ТП 41 наблюдалось превышение нормально допустимого отклонения напряжения прямой последовательности в течение всего времени измерений. Также наблюдалось превышение нормально допустимого значения коэффициента 3-й и 21-ой гармонической составляющей напряжения на шинах ТП 66 и нормально допустимого значения коэффициента 15 гармонической составляющей на шинах ТП 60. На шинах трансформаторных подстанций ТП 48 и ТП 41 наблюдалось превышение нормально допустимого значения коэффициента нулевой последовательности. В ходе проведения измерений ПКЭ были записаны диаграммы напряжений на шинах трансформаторных подстанций, приведенные на рисунках 8, 9, 10 и 11. На рисунках 12, 14, 16, 18 приведены осциллограммы питающих напряжений на шинах трансформаторных подстанций, а на рисунках 13, 15, 17,19 — графики амплитудных спектров гармонических составляющих питающих напряжений. На основании активных и реактивных мощностей протекающих по присоединениям данных трансформаторных подстанций определены коэффициенты мощности для каждой фазы и их среднее значение. Среднеквадратические значения коэффициентов мощности для каждой фазы приведены в таблице 20.

Таблица 14

Среднеквадратические значения коэффициентов мощности потребляемой электроэнергии вагонным депо Челябинск

Анализируя протоколы измерения показателей качества электрической энергии можно сделать следующие выводы:

1) на ТП 41 наблюдается превышение нормально допустимого значения уровня напряжения в течение всего времени проведения измерений, следовательно, необходимо перевести анцапфы понижающего трансформатора на одно положение в сторону уменьшения напряжения;

2) значения коэффициентов гармонических составляющих оставались ниже нормально допустимых значений, за исключением коэффициента 15 гармоники на шинах ТП 60, а также третьего и 21 коэффициента гармонических составляющих на шинах ТП 66. Установка силовых фильтров данных гармоник на стороне высокого напряжения экономически не целесообразна, так как возникнет необходимость в установке фильтров на 3, 5, 7, 9, 11, и 13 гармоники, а также нет значительной мощности потребляемой с шин данных трансформаторных подстанций;

3) необходимости установки компенсирующих устройств на стороне низкого напряжения трансформаторных подстанций питающих локомотивное депо Челябинск-сортировочный нет;

4) так как на шинах трансформаторных подстанций ТП 48 и ТП 41 наблюдается превышение нормально допустимого значения коэффициента нулевой последовательности, необходимо выполнить перераспределение нагрузок, питающихся от шин данных трансформаторных подстанций, с целью выравнивания загрузки фаз.

Рис. 12. Осциллограммы питающих напряжений на шинах ТП 48

Рис. 13. Спектр гармонических составляющих напряжения на шинах ТП 48

Рис. 14. Осциллограммы питающих напряжений на шинах ТП 66

Рис. 15. Спектр гармонических составляющих напряжения на шинах ТП 66

Рис. 16. Осциллограммы питающих напряжений на шинах ТП 60

Рис. 17. Спектр гармонических составляющих напряжения на шинах ТП 60

Рис. 18. Осциллограммы питающих напряжений на шинах ТП 41

Рис. 19. Спектр гармонических составляющих напряжения на шинах ТП 41

9. Выводы и предложения

1) Расчет технологической составляющей потерь в сетях внешнего электроснабжения вагонного депо Челябинск-сортировочный показал, что уровень технологических потерь составляет 4,1%, что не превышает 5%, которые учитывает при расчете тарифа энергоснабжающая организация.

Допустимое значение коммерческой составляющей потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения вагонного депо Челябинск-сортировочный составляет ± 2,9%. Таким образом, Челябинская дистанция электроснабжения имеет право предъявлять потери по вагонному депо Челябинск-сортировочный, не превышающие 7,0% от потребляемой депо электрической энергии.

2) Уровень технологических потерь в распределительных сетях 0,4 кВ депо составляет 1,3%.

3) Бальная оценка уровня рациональности потребления электрической энергии в вагонном депо Челябинск-сортировочный составляет 69 баллов из 100 возможных (удовлетворительно).

4) Выявлены следующие нарушения:

на обратный порядок чередования фаз включены 13 счетчиков;

неправильно включены четыре счетчика электрической энергии, а

один счетчик имеет механическое повреждение;

на пяти счетчиках обнаружены обрывы цепей тока или напряжения.

5) Не соблюдается межповерочный срок ремонта приборов коммерческого учета электроэнергии. Срок эксплуатации счетчиков без поверки составляет 7 — 15 лет при норме не более четырех лет.

6) Проведенные экспериментальные исследования достоверности коммерческого учета электроэнергии показали, что с недоучетом работают 17 из 30 индукционных счетчиков, в том числе 10 счетчиков, работающие вне класса точности. Остальные 13 счетчиков — с переучетом, в том числе 9 счетчиков, работающие вне класса точности.

7) Для повышения достоверности учета электроэнергии в депо необходимо выполнить модернизацию системы коммерческого учета путем замены 30 индукционных счетчиков на электронные.

IV. Экономическая эффективность мероприятий по энергосбережению

1) Повышение достоверности коммерческого учета электроэнергии.

Для повышения достоверности учета электроэнергии по вагонному депо Челябинск-сортировочный необходимо заменить 30 индукционных приборов коммерческого учета электроэнергии на электронные.

Вместо индукционных счетчиков рекомендуется установить электронные счетчики типа СЭТ-3а-02−04 класса точности 1,0. Счетчики приобретаются уже поверенными Госстандартом и дополнительно платить за эту операцию не надо. Их погрешность составляет 1%. Межповерочный интервал электронного счетчика составляет 6 лет, а срок службы — 30 лет. Стоимость одного счетчика с металлическим корпусом составляет 2206 р.

Старые индукционные счетчики ввиду различных физических факторов работают в среднем с погрешностью 13%, вместо положенных 2%.

В ходе проверки достоверности учета электроэнергии выявили, что суммарный переучет электроэнергии по 13-ти счетчикам составляет 18,9 тыс. кВтч в год, а суммарный недоучет по 17-ти счетчикам — 931,3 тыс. кВтч в год.

Итоговый недоучет электроэнергии:

;

Ущерб от погрешности учета электроэнергии при тарифе

Фактическое потребление электроэнергии по депо составило 7 046 606 кВтч за год. Учитывая, что новые приборы будут работать с погрешностью ±1%, то недоучет электроэнергии составит

что в денежном эквиваленте — 62,715 тыс. руб.

Единовременные капиталовложения

Денежное вознаграждение за установку счетчиков:

Таблица 15

Стоимость и перечень проводимых работ

Срок окупаемости капиталовложений года, т. е. окупится за полтора месяца

2) Замена энергоемкого оборудования

вертикально-сверлильный станок типа 2Н 135 1935 года мощностью 5 кВт заменить на современный станок типа 2С 132 2003 года мощностью 2 кВт Потребление электроэнергии станка 2Н 135 в год

где Т = 4500 ч — время работы станка.

Потребление электроэнергии станка 2С 132 в год Экономия электроэнергии, что в денежном отношении составит 5, 206 тыс. руб. в год при тарифе 0,89 руб. /кВтч.

Стоимость станка: 4275 руб.

колесно-токарный станок УБЦ — 160 1989 года мощностью 160 кВт заменить на станок ИВВ 100/2 2003 года мощностью 100 кВт.

Потребление электроэнергии станка УБЦ — 160 в год Потребление электроэнергии станка ИВВ 100/2 в год Экономия электроэнергии, что в денежном отношении составит 105,251 тыс. руб. в год.

Стоимость станка: 65 198 руб.

индукционный нагреватель для снятия лабиринтных и внутренних колец НПКТ-60−170 УХЛ-4 мощностью 25 кВт заменить на стенд для холодной запрессовки ГД 206 мощностью 6,5 кВт.

Потребление электроэнергии индукционного нагревателя в год Потребление электроэнергии станка ИВВ 100/2 в год Экономия электроэнергии, что в денежном отношении составит 72,117 тыс. руб. в год.

Стоимость стенда для холодной запрессовки: 45 000 руб.

моечную машину для промывки шеек осей колесных пар мощностью 18 кВт заменить на установку для очистки средней части оси мощностью 5,5 кВт, которая используется в других грузовых вагонных депо сети МПС.

Потребление электроэнергии моечной машины в год Потребление электроэнергии установки в год Экономия электроэнергии, что в денежном отношении составит 48,728 тыс. руб. в год.

Стоимость установки для очистки средней части оси: 28 550 руб.

Итак, единовременные капиталовложения составят:

Суммарная экономия электроэнергии в год в денежном выражении:

Срок окупаемости: года, т. е. окупится за семь месяцев.

3) Переход на оплату потребляемой электроэнергии по двухставочному тарифу

Поскольку предусматривается разработка и установка АРМ энергетика для повышения оперативности и быстрого управления и регулирования текущего состояния потребления ТЭР, то мы можем рассмотреть вопрос о переводе на двухставочный тариф объектов, получающие питание от ТП 66.

Суммарная нагрузка подключенного оборудования составляет 709 кВт.

Измерительная система, устанавливаемая в вагонном депо, представляет собой совокупность функционально объединенных масштабных измерительных преобразователей (трансформаторы тока и напряжения), интегрирующих приборов (счетчики электроэнергии с импульсных или цифровым интерфейсом), устройств сбора данных (УСД), устройств сбора и передачи данных (УСПД), центральных вычислительных устройств и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого энергообъекта и соединенных между собой каналами связи.

Для системы автоматического учета и регулирования энергоресурсами, в том числе и электроэнергией, неоходима установка персонального компьютера с программным обеспечением опроса счетчиков. Комплектация и стоимость компьютера приведены в таблице 3.

Поскольку на трансформаторной подстанции ТП 66 установлены электронные счетчики электроэнергии, то установка каких-либо специальных счетчиков не требуется.

Перечень предстоящих затрат:

Стоимость проводов: 4 835 руб;

Стоимость модема: 2000 руб;

Стоимость контроллера RTU-310: 7 960 руб;

Стоимость лицензионного диска с программой опроса счетчиков: 9 250 руб;

Стоимость принтера: 5 300 руб;

Денежное вознаграждение за установку АРМ:

Таблица 16

Стоимость и перечень проводимых работ

Единовременные капиталовложения:

Таблица 17

Стоимость и комплектация компьютера АРМ энергетика.

Оплата потребленной электроэнергии по двухставочному тарифу складывается из двух составляющих. Первая составляющая включает в себя оплату за максимальную заявленную мощность потребителя в часы максимума нагрузки энергосистемы. По тарифу за 1 кВт заявленной мощности для Челябинского железнодорожного узла составляет 179,21 р. в месяц. Вторая составляющая представляет собой оплату электрической энергии, учтенной счетчиками. Оплата производится по тарифу 0,449 р. за 1 кВт· ч.

Экономическую эффективность перехода на двухставочный тариф с учетом установки АРМ энергетика определим по формуле:

(26)

где W — количество электроэнергии, потребленной по приборам учета;

— стоимость электроэнергии по одноставочному тарифу;

Р максимальная заявленная мощность в часы максимума нагрузки;

— стоимость электроэнергии за заявленную мощность по двухставочному тарифу;

— стоимость электроэнергии, учтенной по счетчикам, по двухставочному тарифу;

Потребление электроэнергии от ТП 66 по объектам вагонного депо в год составляет 4963 тыс. кВтч.

Экономическая эффективность перехода на двухставочный тариф:

Срок окупаемости

года, т. е. окупится за полтора месяца.

На основании вышесказанного рекомендуется рассмотреть вопрос о переводе объектов вагонного депо Челябинск-сортировочный, питающихся от ТП 66, на оплату потребляемой электроэнергии по двухставочному тарифу.

Таблица 18

Рекомендации по результатам проведения энергетического обследования вагонного депо Челябинск-Сортировочный

V. Производственная и экологическая безопасность

Охрана труда является одним из важнейших социально-экономических, санитарно — гигиенических и экологических мероприятий, направленных на обеспечение безопасных условий труда.

Вопрос охраны труда отражён в статьях 21, 53, 54 Конституции РФ, в статье 139 Кодекса Законов о труде, а также в законе: «Основы законодательства РФ об охране труда». Каждый работник имеет право на условия труда, отвечающие требованиям безопасности и гигиены, а администрация обязана внедрять современные средства техники безопасности, предупреждающие возникновение профессиональных заболеваний рабочих и служащих. В связи с этим в данном разделе дипломной работы рассмотрим вопросы организацию труда оператора ЭВМ.

1. Анализ опасных и вредных производственных факторов труда

Элементы условий труда, выступающих в роли опасных и вредных производственных факторов, можно разделить на четыре группы: физические, химические, биологические, психофизиологические (ГОСТ 12.0.002 — 80).

Поскольку на здоровье оператора ЭВМ химические и биологические факторы существенного влияния не оказывают, то рассмотрим лишь две группы факторов. К группе физически опасных факторов производства относятся: механические травмы, поражение электрическим током, взрыв и пожар. К вредным факторам производства относятся: температура и влажность воздуха, шум, вибрации, статическое электричество, электромагнитное поле низкой частоты, освещенность, ионизирующее излучение.

К психофизиологическим опасным и вредным производственным факторам относятся: статические, динамические и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, утомление, монотонность труда, эмоциональные перегрузки). Важное значение в процессе труда имеет организация рабочего места.

2. Техника безопасности

При работе с электроприборами: компьютером (дисплей, процессор, клавиатура) и принтером существует опасность поражения электрическим током:

1. При непосредственном прикосновении к токоведущим частям во время ремонта ПЭВМ;

2. При прикосновении к не токоведущим частям, оказавшимся под напряжением (в случае нарушения изоляции токоведущих частей ПЭВМ);

3. При соприкосновении с полом, стенами, оказавшимися под напряжением.

В зависимости от условий в помещении опасность поражения человека электрическим током увеличивается или уменьшается. Согласно ПУЭ все помещения делятся на: помещения с повышенной опасностью; особо опасные помещения; помещения без повышенной опасности.

Данное рабочее место находится в помещении без повышенной опасности: оно не характеризуется наличием таких условий как: повышенная влажность (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%); высокая температура (более 35°С); токопроводящая пыль, токопроводящие полы, возможность одновременного соприкосновения к имеющим соединение с землей металлическим предметам и металлическим корпусам электрооборудования.

Мероприятия по электробезопасности: заземление ЭВМ, токоведущие части находятся в корпусе и не доступны, все питающие шнуры имеют плотную резиновую изоляцию, к сети 220 В компьютер подключен через сетевой фильтр «SVEN» со встроенным предохранителем.

При включенном питании компьютера на экране дисплея накапливается статическое электричество, в этом можно убедиться, если провести рукой по экрану — будет слышно легкое потрескивание и ощущение легкого покалывания в ладони. Электрический ток искрового разряда статического электричества мал и не может вызвать поражение человека. Вблизи экрана электролизируется пыль и оседает на нем, быстро образуется слой пыли, покрывающий экран. Для снижения величин возникающих зарядов целесообразно применение полов из антистатического материала.

3. Производственная санитария

Рабочее место — это зона приложения труда определенного работника или группы работников. При организации рабочего места необходимо учитывать требования безопасности, промышленной санитарии и технической эстетики. Невыполнение этих требований может привести к получению работником производственной травмы или развитию у него профессионального заболевания.

При планировании промышленных помещений необходимо соблюдать нормы полезной площади для работающих и объем промышленного помещения.

Помещения, предназначенные для интенсивной, нервно-напряженной, сосредоточенной работы необходимо окрашивать в успокаивающие цвета (голубой, зеленый).

3.1 Микроклимат

Воздух рабочей зоны (микроклимат) производственных помещений определяют следующие параметры: температура воздуха в помещении, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха и концентрация вредных веществ. Эти параметры в комплексе и по отдельности влияют на организм человека, определяя его самочувствие. Метеорологические условия: оптимальная и допустимая температура, относительная влажность и скорость движения воздуха устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005 — 88, исходя из категорий тяжести выполняемой работы, величины избытков явного тепла и периода года.

По степени физической тяжести работа пользователя относится к категории легких работ. Основные нагрузки на организм: нервно-психологические, зрительные и умственные. При выполнении такой работы мускульная сила не применяется, но зато происходит интенсивный износ нервной системы. В связи с этим необходимо оберегать свой организм от перенапряжения и переутомления. Для этого специально разработаны рекомендации по легкой разминке во время работы за ЭВМ.

Таблица 19

Требования к микроклимату в компьютерном классе

Требуемое состояние микроклимата рабочей зоны может быть обеспечено при использовании:

защиты от источников тепловых излучений для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих;

устройство вентиляции и отопления;

применение средств индивидуальной защиты ГОСТ 12.4011−75.

Норма теплового излучения — 350 Вт/м²

На производительность труда и состояние здоровья человека оказывает влияние состояние воздуха и метеоусловий рабочей зоны, которые характеризуются рядом параметров.

Содержание пыли в воздухе рабочего помещения установлено ГОСТ 12.1.007−74 и должно быть меньше ПДК = 0,5 мг/м³.

Согласно санитарным нормам для работников объем воздуха промышленного помещения на одного рабочего должен составлять не менее 20 м³, площадь не менее 6,5 м². Вентиляция в помещении естественная, что удовлетворяет санитарным нормам, поскольку согласно СН 245−71 естественной вентиляции достаточно, если объем воздуха на одного человека больше 40 м³. Также в помещении устанавливаются кондиционеры.

Для поддержания в рабочем помещении в холодное время года температуры воздуха 21−23°С используют систему водяного отопления.

3.2 Освещение

Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80%. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения. Неудовлетворительное количество или качество освещения не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Неудовлетворительное освещение может, кроме того, являться причиной травматизма. Неправильная эксплуатация, так же как и ошибки, допущенные при проектировании и устройстве осветительных установок, могут привести к пожару и несчастным случаям. При неудовлетворительном освещении снижается производительность труда и увеличивается количество допускаемых ошибок. Основные требования, которые предъявляются к освещению, заключаются в том, чтобы с его помощью создать наиболее благоприятные условия для работы зрительного аппарата человека. Кроме того, оно должно удовлетворять вопросам экономичности, надежности и безопасности.

Существует три вида освещения: естественное, искусственное и комбинированное. Искусственное освещение обеспечивается электрическими источниками света и применяется при работе в темное время суток, а также днем при недостаточном естественном освещении.

3.2.1 Расчет искусственного освещения

В помещении используется комбинированное освещение: искусственное и естественное. Естественное освещение проникает в помещение через окна, но коэффициент естественного освещения не соответствует норме, поэтому применяется искусственное освещение. Так как работа с компьютером при плохом освещении вызывает излишнее напряжение глаз, ведет к усталости всего организма и, в конечном счете, к ухудшению зрения, для обеспечения требуемого освещения произведем расчет искусственной освещенности.

Искусственное освещение устраивается во всех основных и вспомогательных помещениях производственных зданий в соответствии с СНиП 23.05−95. Расчет производится в следующем порядке:

определение площади освещаемого помещения;

определение типов источников света;

определение величины освещенности.

В помещении в качестве источников искусственного освещения используются люминесцентные лампы типа ЛБ.

Согласно санитарно-гигиеническим требованиям рабочее место пользователя, также как и инженера-программиста должно освещаться естественным и искусственным освещением. По нормам освещения, СНиП 23.05−95 и отраслевым нормам освещения в помещении при работе с экраном дисплея и в сочетании с работой над документами рекомендуется Е_Н = 500лк при общем освещении.

Тип светильников ОДР-2−80 общего освещения люминесцентные диффузорные с решеткой, прямого света, мощностью 80 Вт и световым потоком 4320 лм. В каждом из 2-х светильников по четыре люминесцентных лампы. Принимаем высоту светильника Н_с=0,5 м из диапазона 0,5−0,7 м и высоту рабочей поверхности Н_р=0,8 м, высота помещения В = 4 м.

Высота подвеса светильника: м.

Световой поток каждой из ламп: ,

F — световой поток от ламп светильника;

Е_Н — минимальная освещенность рабочего места;

К_з — коэффициент запаса, учитывающий запыленность светильников и их износ

S — площадь помещения;

Z — коэффициент неравномерности освещения;

з — коэффициент использования светового потока;

N — количество светильников.

К_з = 1,5 — для помещения при нормальной эксплуатации светильников с люминесцентными лампами (для помещений с малым выделением пыли).

Для определения Z нужно знать отношение между высотой подвеса светильников над рабочей поверхностью Н и расстоянием между светильниками L. При L/H=1,2 Z=1.

Для определения коэффициента использования з необходимо знать значения коэффициентов отражения светового потока от стен p₁, потолка p₂, пола р₃, а также геометрические размеры помещения и Н высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью, что учитывается индексом помещения.

Индекс помещения:, где

А — ширина помещения; В — длина помещения.

Определяем коэффициенты р из таблиц: p₁ =50%, р₂ =30%, р_З =10%,

Тогда коэффициент использования равен з = 43%.

Минимальная освещенность рабочего места:

лк

Итак, лк < 500 лк, то есть данная система освещения не обеспечивает нормальную освещенность, значит требуется дополнительная установка светильников. Необходимое количество светильников, чтобы обеспечить освещенность в 500 лк:

Рис. 20. План размещения светильников.

3.3 Производственный шум

Предельно допустимые значения, характеризующие шум и вибрацию регламентируются ГОСТ 12.1.003−83. Норма звукового давления в помещениях для персонала, осуществляющего эксплуатацию ЭВМ равна 50 дБ по шкале А. Снизить уровень шума в помещениях с ПЭВМ можно использованием звукопоглощающих материалов с максимальными коэффициентами звукопоглощения в области частот 63 — 8000 Гц для отделки помещений, подтвержденных специальными акустическими расчетами.

3.4 Электромагнитные поля

Уровни допустимого облучения определены в ГОСТ 12.1.006−83. Нормируемыми параметрами в диапазоне частот 60 кГц-300 МГц являются Е и Н электромагнитного поля. В диапазоне низких частот интенсивность излучения не должна превышать 10 В/м по электрической составляющей и 5 А/м по магнитной составляющей напряженности поля. В диапазоне высоких частот интенсивность излучения не должна превышать 2,5 В/м.

Напряженность магнитного поля на расстоянии 10 см от экрана варьируется в диапазоне 0,4 — 1,8 А/м. С увеличением расстояния эти показатели уменьшаются. Следовательно, напряженность магнитного поля кабинета соответствует норме.

3.5 Ионизирующие излучения

Нормы допустимого облучения регламентируются НРБ-76/87.

С приходом новых разработок в компьютерной технологии, решился вопрос ионизирующего излучения оператора ЭВМ от монитора. Во всех отделах вагонного депо установлены мониторы с жидкокристаллическим дисплеем, от которого нет никакого излучения.

3.6 Эргономический анализ

К эргономическим показателям относятся: гигиенические, антропологические, физиологические, эстетические.

Рабочие места проектируются с учетом антропометрических данных человека и усредненных размеров человеческого организма. Если размещение органов управления не соответствуют возможностям пользователя, то выполняемая работа будет тяжелой и утомительной.

Комфортной рабочей средой рабочего места называется такое состояние внешней среды на рабочем месте, которое обеспечивает оптимальную динамику работоспособности оператора, хорошее самочувствие и сохранение его здоровья.

Оптимальные параметры рабочего места установлены ГОСТ 12.2.032−7.

Кроме благоприятных микроклиматических условий, необходимо вместо канцелярских столов ставить специальные столы с опорой для левой руки, с местом для размещения текстов программ и записей в зоне оптимальной досягаемости правой руки с регулируемой по высоте клавиатурой и экраном терминала. Вместо бытового стула — мягкое вращающееся кресло с удобной опорой для поясницы, с мягким сидением и спинкой, с регулировкой сидения по высоте.

Главным органом управления компьютером является клавиатура, с помощью которой вводятся тексты и команды, поэтому большое значение имеет размещение клавиатуры на рабочем столе, удобство нажатия клавиш и как они расположены на панели клавиатуры.

Таблица 20

Параметры рабочего места

Нормальным ее расположением является расположение на уровне локтя оператора с углом наклона к горизонтальной плоскости 15 градусов. Для удобства клавиатура не связана жестко с монитором. Большое внимание нужно уделить органам управления вида манипулятор «мышь» и «клавиш». Более удобно работать с клавишами, имеющими вогнутую поверхность, четырехугольную форму с закругленными углами, концентрация клавиш должна обеспечивать оператору ощущение целого. Цвет клавиш должен контрастировать с цветом панели. На всех клавишах есть обозначения. На данном рабочем месте клавиатура отвечает всем описанным выше параметрам. Кнопки включения и выключения аппаратуры вынесены из рабочей зоны, что допустимо, так как включение и выключение производится только до работы или после нее. Немаловажное значение для условий работы имеет размещение органов отображения информации, то есть экрана дисплея. Монитор должен быть расположен на уровне глаз на расстоянии 500−600 мм. Согласно нормам, угол наблюдения в горизонтальной плоскости должен быть не более 45 градусов к нормали экрана. Лучше если угол обзора будет составлять 30 градусов. Конструкция дисплея позволяет выбрать угол наклона экрана, оптимальный угол наклона к вертикали равен 15−20 градусов. Кроме того, есть возможность выбрать свой уровень контрастности и яркости изображения на экране. Все это позволяет создать оптимальные условия для работы.

3.7 Психофизические факторы

Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы, согласно ССБТ делятся на физические (статические, динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, монотонность труда, эмоциональные перегрузки). Длительное решение алгоритмических задач, построение сложных алгоритмов приводит к умственному переутомлению человека, снять которое сложнее чем физическую усталость. Часто однообразие и монотонность тоже сказывается на психофизиологическом состоянии человека. Чтобы расслабиться, получить физическую нагрузку, нужно заниматься спортом.

Большое значение имеет цветовое решение при оформлении помещения. Психофизиологическое воздействие цвета первый и наиболее важный фактор, учитываемый при выборе цветового решения. Учитывая характер работ, следует выбирать неяркие, малоконтрастные оттенки, которые не рассеивали бы внимания в рабочей зоне. Т.к. работа требует спокойствия и сосредоточенности, предпочтительно использовать спокойные тона.

Располагать рабочее место, оборудованное дисплеем необходимо таким образом, чтобы в поле зрения не попадали окна и осветительные приборы. Также они не должны находится непосредственно за спиной. Организовывать свое рабочее место каждый сотрудник должен согласно своим склонностям. Но при организации рабочего места надо следовать некоторым правилам: соблюдать чистоту и порядок на рабочем месте, не создавать шума, не нарушать инструкции по технике безопасности. Оптимальная организация режима труда и отдыха, рациональная организация трудового процесса позволяет снизить перегрузки при умственном труде.

4. Пожарная безопасность

Основы противопожарной защиты предприятий определены ГОСТ 12.1.004−76 и ГОСТ 12.1.010−76. Пожар представляет особую опасность, так как он грозит уничтожением ЭВМ, аппаратуры, инструментов, документов, которые представляют большую материальную ценность, и возникновением пожара в соседних помещениях. А также может представлять серьезную угрозу жизни и здоровью персонала.

4.1 Пожарная профилактика

Мероприятия по пожарной профилактике разделяются на организационные, технические, эксплуатационные и режимные. Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию оборудования, правильное содержание зданий и территорий, противопожарный инструктаж рабочих и служащих, обучение производственного персонала правилам противопожарной безопасности, издание инструкций, плакатов, наличие плана эвакуации. К техническим мероприятиям относятся: соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения, правильное размещение оборудования.

4.2 Оценка пожарной безопасности помещения

Согласно нормам технологического проектирования ОНТП 26−84, в зависимости от характеристики используемых в производстве веществ и их количества, по пожарной и взрывной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д. Так как производственное помещение по степени пожаровзрывоопасности относится к категории В, т. е. к помещениям с твердыми сгораемыми веществами, необходимо предусмотреть ряд профилактических мероприятий технического, эксплуатационного и организационного плана.

4.3 Мероприятия по устранению возникновения пожара

1. от пожара, носящий электрический характер (КЗ, нагрев), проводят следующие мероприятия:

ь Измеряют сопротивление изоляции — ;

ь Все токопроводящие элементы заключаются в корпуса;

ь Подвергаются ревизии коммутационные аппараты.

2. от возникновения открытого огня:

ь Организуются места для курения;

ь В помещениях, где курение запрещено, развешивают знаки «Не курить».

3. от удара молнии устанавливают на подстанциях грозозащиту (вентильные разрядники, молниеотводы), а от попадания молнии в здание устанавливают молниеотводы.

5. Охрана окружающей среды

Компьютер загрязняет окружающую среду незначительно.

Предприятие заключает договор со спецавтозозяйством на вывоз твердого мусора (бумага, испорченные канцелярские принадлежности и т. п.). Вышедшее из строя оборудование утилизируют, на что тоже заключается договор с организацией, которая этим занимается. На пользование водными ресурсами заключается договор водоканалом, который предусматривает расход воды как на бытовые, так и на технологические нужды, а также пользованием канализацией.

Вагонное депо имеет собственную котельную, которая загрязняет атмосферу. Мероприятия по сохранению чистоты атмосферы: обеспечение современных методов сжигания, очистка и выброс газов в высокие слои атмосферы.

Мероприятия по улучшению использования водных ресурсов:

совершенствование технологических процессов и разработка новых;

возможность отказа от применения воды в технологических процессах.

6. Чрезвычайные ситуации

6.1 Угроза нападения вероятного противника

При такой угрозе производятся следующие действия: ценное оборудование размещается у наружной стены между оконными проемами, ценная информация хранится на дисках отдельно от оборудования в стальных шкафах защищающих диски от повреждений электромагнитными импульсами, высоких температур, механических повреждений, сотрудники эвакуируются.

Заключение

Энергетическое обследование подтвердило имеющийся потенциал энергосбережения вагонного депо Челябинск-сортировочный южно-уральской железной дороги. Внедрение организационных и малозатратных мероприятий позволит ежегодно экономить около 215 тыс. рублей в год.

При анализе собранных и обработанных данных был предложен перечень рекомендуемых организационно-технических мероприятий по повышению рациональности потребления электроэнергии. Сюда вошло:

1) повышение достоверности коммерческого учета электроэнергии;

2) замена энергоемкого оборудования;

3) переход на оплату потребляемой электроэнергии по двухставочному тарифу

Обязательным условием перехода на двухставочный тариф является установка системы автоматического контроля и учета электроэнергии, что в принципе не дешево. Но в рамках программы ОАО «РЖД» «Через энергетическое обследование — к эффективной и экономичной работе» предусматривается по окончанию энергетического обследования установка такой измерительнойсистемы, чтобы увеличить достоверность учета электроэнергии и снизить их потери.

По балльной оценке для вагонных и локомотивных депо, разработанной Омским государственным университетом путей сообщения (ОмГУПС), оценили рациональность потребления электрической энергии в данном вагонном депо. Общая оценка составила 69 баллов — удовлетворительно.

Все приведенные результаты расчетов по экономии энергоресурсов являются оценочными и дают ориентировочные сроки окупаемости затрат. В расчетах не учитывались дефилирующие и дисконтирующие множители, условия кредитования мероприятий.

Отдельные рекомендации, в случае их внедрения на предприятии, потребуют проведения проектных работ и соответствующего технико-экономического обоснования.

Через 3−5 лет для оценки фактической эффективности мероприятий и определения дальнейшей программы работ важно провести повторное укрупненное обследование.

На основе результатов энергетического обследования, как правило, разработывается энергетический паспорт предприятия, который является основным документом, предоставляемый органам Энергонадзора или энергоаудиторам при обследовании эффективности использования энергоресурсов.

1. Постановление правительства РФ от 2.10.95 г. за № 1087 «О неотложных мерах по энергосбережению» .

2. Закон РФ «Об энергосбережении» от 03.04.96 г.

3. Временное положение о проведении энергетических обследований организаций. Минтопэнерго. — М.: 27.09.1996 г.

4. Методические указания по проведению энергетических обследований.

Общие положения. Региональное управление «Востокгосэнергонадзор» — Кемерово, 1997. — 145 с.

5. ГОСТ 27 322–87. Энергобаланс промышленного предприятия. Общие положения. — М.: Изд. стандартов, 1987. — 29 с.

6. ГОСТ 13 109–97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. — М.: Изд. стандартов, 1997. — 31 с.

7. Программа энергосбережения на железнодорожном транспорте в 1998;2000,2005 годах. Указания Б-1166у от 09.10.98. — М.: 1998. — 56 с.

8. РМ 36.18.32.4−92. Руководящий технический материал. Указания по расчету электрических нагрузок.

9. Инструктивные и информационные материалы по проектированию электроустановок. 1997. № 5.

10. ВСН-59−88. Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования.

11. Коновалова Л. Л., Рожкова Л. Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М., 1999 г.

12. Мугинштейн Л. А., Панферов В. И. Потенциал энергосбережения. Железнодорожный транспорт № 6, 2000 г. С. 20−24.

13. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте. М., 1991.239 с.

14. Журавель А. И. Экономическая эффективность инвестиций // Железнодорожный транспорт. 1995. № 11. С.57−61.

15. Расчет показателей по оценке эффективности инвестиционного проекта // Экономика строительства. 1995. № 12. С.7−12.

16. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М., 1994.80 с.

17. Справочник для экспертов по энергосбережению: В.3. Методики целевых энергетических обследований / Сост. Б. А. Мартынов, Д. С. Романцов, В. А. Фролов. Под ред. Б. А. Мартынова. — Красноярск, 2001, 135 с.

18. Литвак В. В., Силич В. А., Яворский М. И. Региональный центр энергосбережения. — 2-е изд. — Томск: STT, 2001. — 342 с.

19. Литвак В. В., Маркман Г. З., Харлов Н. Н. Электроэнергия: экономия, качество. Учеб. пособие. — Томск: STT, 2001. — 196 с.

20. Контроль качества электрической энергии. / Б. М. Валов, В. В. Литвак, Г. З. Маркман, Н. Н. Харлов. — Томск: Изд. ТПУ, 1982. — 88 с.

21. Межотраслевые правила при эксплуатации электрических установок. — М.: 2001. — 102 с.

22. Правила устройства электроустановок /Минэнерго СССР. — 6-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 645 с.

23. ГОСТ 12.0.002 — 80. Охрана труда на предприятии. Общие положения. — М.: Изд. стандартов, 1980. — 29 с.

24. ГОСТ 12.1.005 — 88. Микроклимат рабочей зоны. — М.: Изд. стандартов, 1988. — 22 с.

25. СНиП 23.05−95. Нормы искусственного освещения. — М.: 1995. — 32 с.

Приложение

Таблица П. 1. Перечень основного оборудования и подъемно-транспортных средств вагонного депо ст. Челябинск-сортировочный