Краткая характеристика производства и основных электроприемников
Территория завода разделена на 2 цеха. Площадь каждого из цехов — 1320 м 2 , высота — 6м. В здании предусмотрены производственные, служебные и бытовые помещения различного назначения. Так же завод оснащен складом материалов и складом готовой продукции. Склад материалов находится в здании завода. Под склад готовой продукции выделена специально оборудованная территория на открытом воздухе. Из электропотребителей стоит учитывать бытовые электроприборы и освещение офисных помещений, находящихся в отдельно-стоящем здании на территории предприятия.
Электроснабжение всех объектов предприятия производится от трансформатора, расположенного на территории предприятия.
Потребители электроэнергии относятся к 2 категории надежности электроснабжения. Для электроприемников 2 категории электроснабжение необходимо осуществлять от двух независимых источников питания. Тем самым, при неисправности одного из источников, мы сможем избежать простоя производства.
Большинство потребителей на предприятии запитаны от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В и от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В, частота 50 Гц. По режиму работы можно выделить электроприемники длительного и повторно-кратковременного режимов. Осветительная нагрузка однофазная. Характеристики потребителей приведены в таблице 1.
Таблица 1- Характеристика потребителей
| Номер по плану | Наименование потребителя | Кол-во | U НОМ , В | P НОМ , КВТ | К И | COSφ | TGφ | Режим работы |
| Цех №1 | ||||||||
| 1 | Камера малярная | 1 | 380 | 5 | 0,12 | 0,91 | 0,46 | ДР |
| 2 | Компрессор remeza сб-4с, пв=60% | 1 | 380 | 2,2 | 0,7 | 0,85 | 0,62 | ПКР |
| 3-6 | Кран-балка аол 2-31/4, пв=25% | 4 | 380 | 2,2 | 0,06 | 0,5 | 1,73 | ПКР |
| 7-8 | Таль электрическая тэ 551(механизм подъема), пв=25% | 2 | 380 | 8,5 | 0,06 | 0,5 | 1,73 | ПКР |
| 9-10 | Таль электрическая тэ 551(механизм передвижения), пв=100% | 2 | 380 | 0,37 | 0,06 | 0,5 | 1,73 | ПКР |
| 11-14 | Сварочный полуавтомат сварог mig 200y, пв=60% | 4 | 220 | 6,4 | 0,2 | 0,6 | 1,33 | ПКР |
| 15-18 | Абразивно-отрезной станок сао-400 | 4 | 380 | 2,2 | 0,12 | 0,85 | 0,62 | ДР |
| 19-22 | Сверлильный станок энкор-корвет-47 | 4 | 220 | 0,45 | 0,12 | 0,85 | 0,62 | ДР |
| Цех №2 | ||||||||
| 23-26 | Кран-балка аол 2-31/4, пв=25% | 4 | 380 | 2,2 | 0,06 | 0,5 | 1,73 | ПКР |
| 27-28 | Таль электрическая тэ 551(механизм подъема), пв=25% | 2 | 380 | 8,5 | 0,06 | 0,5 | 1,73 | ПКР |
| 29-30 | Таль электрическая тэ 551(механизм передвижения), пв=100% | 2 | 380 | 0,37 | 0,06 | 0,5 | 1,73 | ПКР |
| 31-38 | Сварочный полуавтомат сварог mig 200y, пв=60% | 8 | 220 | 6,4 | 0,2 | 0,6 | 1,33 | ПКР |
| 39-44 | Абразивно-отрезной станок сао-400 | 6 | 380 | 2,2 | 0,12 | 0,85 | 0,62 | ДР |
| 45-50 | Сверлильный станок энкор-корвет-47 | 6 | 220 | 0,45 | 0,12 | 0,85 | 0,62 | ДР |
| 51 | Машина отрезная makita 2414mb | 1 | 220 | 2,0 | 0,12 | 0,85 | 0,62 | ДР |
| Офисные и бытовые помещения | ||||||||
| Компьютер | 45 | 220 | 0,1 | 1 | 0,75 | 0,88 | ДР | |
| Принтер | 30 | 220 | 0,3 | 0,2 | 0,80 | 0,75 | ДР | |
| Микроволновая печь | 10 | 220 | 0,8 | 0,1 | 0,92 | 0,43 | ДР | |
| Электрический чайник | 10 | 220 | 2,0 | 0,2 | 1 | 0,33 | ДР | |
2.1 Расчет силовых нагрузок
Основными исходными данными для определения расчетных силовых нагрузок служит перечень потребителей электрической энергии с указанием их номинальной мощности, количества и режима работы.
Расчет производится по методу коэффициента расчетной активной мощности [3].
Среднесменная активная и реактивная мощности электроприемника определяются по формулам [3]:
- ,кВт; (2.1)
,квар, (2.2)
где P см i — среднесменная активная мощность, кВт;
- коэффициент использования ЭП;
- номинальная мощность электроприемника, кВт;
- среднесменная реактивная мощность, квар;
- cos φ — коэффициент активной мощности;
- коэффициент реактивной мощности.
Коэффициент использования для группы электроприемников определяется по формуле [3]:
, (2.3)
где P см i — среднесменная активная мощность, кВт
- номинальная мощность электроприемника, кВт.
Эффективное число электроприемников определяется по формуле [3]:
, шт. (2.4)
Расчетная нагрузка группы потребителей электроэнергии определяется по формуле [3]:
, кВт, (2.5)
где — расчетная нагрузка группы потребителей, кВт;
- расчетный коэффициент.
Расчетная реактивная мощность группы потребителей определяется в зависимости от эффективного числа электроприемников по выражениям [3]:
При :
, квар, (2.6)
где Q р — расчетная реактивная мощность.квар;
P см i — среднесменная активная мощность, кВт.
при :
, квар. (2.7)
Полную расчетную мощность определяем по выражению [3]:
, ква. (2.8)
Расчетный ток для группы потребителей определяется по выражению [3]:
, кВ, (2.9)
где U ном — номинальное напряжение сети, кВ.
Рассчитаем электрические нагрузки для цеха №1.
Цех №1 включает в себя электропотребители: трехфазные повторно-кратковременного режима, однофазный повторно-кратковременного режима, трехфазные длительного режима, однофазный длительного режима. Расчитаем электрические нагрузки для каждого отдельного электропотребителя.
Среднесменная нагрузка для трехфазных электропотребителей повторно-кратковременного режима [1]:
, кВт (2.10)
Компрессор Remeza СБ-4С:
- (КВт);
Таль электрическая ТЭ 551(механизм подъема):
- (КВт);
— В расчетах по кран-балке берется максимальное значение номинальной мощности одного из двигателей, используемых для передвижения кран-балки, передвижения и подъема тали, поскольку одновременная работа нескольких двигателей исключена. В данном случае максимальный показатель номинальной мощности для двигателя имеет двигатель механизма подъема тали, поэтому его мы и будем использовать в расчетах нагрузки.
Среднесменная нагрузка для однофазного электропотребителеля повторно-кратковременного режима [2]:
, кВт (2.11)
Сварочный полуавтомат Сварог MIG 200Y:
- (КВт);
Приведем однофазную нагрузку к трехфазной [3]:
- (КВт);
- (КВт);
- (КВт);
P уд = 3PH = 3P0,6 = 1,8 (КВт);
Среднесменная нагрузка для трехфазных электропотребителей длительного режима [1]:
Сверлильный станок Энкор-корвет-47:
- (КВт);
Камера малярная:
- (КВт);
Среднесменная нагрузка для однофазного электропотребителя длительного режима [1]:
Абразивно-отрезной станок САО-400:
- (КВт);
- Приведем однофазную нагрузку к трехфазной. Пример описан в случае с сварочным полуавтоматом Сварог MIG 200Y.
P см = 0,78 (КВт);
Суммарная среднесменная мощность потребителей для цеха №1 [3]:
, кВт (2.12)
(кВт)
Суммарная номинальная нагрузка [1]:
, кВт (2.13)
Найдем средневзвешенный коэффициент использования по формуле (2.3):
Эффективное число электроприемников определяется по (2.4), либо по формуле [3]:
шт. (2.13)
(шт)
Значение коэффициента расчетной нагрузки K Р для сетей напряжением до 1 кВ [3]:
K p =1.
Найдем суммарную расчетную активную и реактивную мощности по формулам (2.5) и (2.6):
(кВт)
Для определения расчетной реактивной мощности найдем реактивные расчетные мощности для трехфазных электроприемников по формуле (2.7):
Полная мощность, согласно формулы (2.8), составляет:
- (кВА);
- Определим расчетный ток по формуле (2.9):
- (А);
2.2 Расчет осветительных нагрузок
нагрузка трансформатор электроснабжение кабель
Расчет осветительных нагрузок производим по методу удельных мощностей. Освещение цеха №1 и цеха №2 выполнено люминесцентными лампами типа ЛБ-40. Разряд зрительных работ — VII. Освещение склада готовой продукции выполним газоразрядными лампами типа ДРЛ мощностью 250 Вт. Количество светильников — 3. Поскольку освещение на открытом уличном складе имеет сезонный характер, максимум на 2-3 часа в день, то в расчетах общей нагрузки данную нагрузку не берем в расчет. Освещение офисных помещений выполним люминесцентными лампами типа ЛЕЦ 13.
В цехе №1 и цехе №2 разряд зрительных работ составляет VII. Освещенность Е=100 лк [12].
Освещение производится люминесцентными лампами, тип ламп ЛБ-40, cosφ=0,93 [12].
Коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности: [12].
Коэффициент пускорегулировочной аппаратуры для ЛЛ . [12].
Согласно исходным данным площадь каждого из цехов: F =1320 м 2 , высота подвеса светильников над полом: м. Расчеты для каждого из цехов будут аналогичными.
Расчет нагрузки на освещение цеха [12]:
- (кВт);
- (кВт);
- (квар);
- где n — расчетное число светильников на один цех.
Расчет нагрузки на освещение офисных помещений [12]:
Из исходных данных общая площадь офисных помещений — 420 м 2 , высота подвеса светильников над полом: м. Коэффициент спроса: [12].
Коэффициент пускорегулировочной аппаратуры для ЛЛ .
(КВт);
- (КВт);
- (квар);
Таблица 2- Нагрузки потребителей электроэнергии
| P см , КВт | P н , КВт | К и | n эф | P р, КВт | Q р , квар | S р ,КВт | I р ,А | P р.осв , КВт | Q р.осв , квар | |
| Цех №1 | 16,83 | 79,04 | 0,21 | 18 | 16,83 | 20,18 | 26,28 | 38,10 | 7,7 | 3,0 |
| Цех №2 | 23,88 | 124,08 | 0,19 | 29 | 23,88 | 29,76 | 38,16 | 55,30 | 7,7 | 3,0 |
| Офисные помещения | 11,10 | 41,50 | 0,27 | 41 | 6,97 | 13,1 | 18,99 | 7,6 | 3,0 | |
| Суммарный показатель | 51,81 | 244,62 | 51,81 | 56,91 | 77,54 | 112,39 | 23,0 | 9,0 |
При выборе числа и мощности трансформаторов учитывается категория надёжности электроснабжения потребителей и их коэффициент загрузки К з , который зависит от системы охлаждения трансформатора.
Для 2 категории -К з = 0,8 (масляные) [7].
Принимаем К з = 0,8.
Общая активная мощность, потребляемая всеми электроприемниками предприятия [7]:
, кВт, (3.1)
где — активная суммарная мощность, кВт;
- активная расчетная мощность, кВт;
- активная мощность осветительной нагрузки, кВт.
Общая реактивная мощность электроприемников предприятия [4]:
, квар, (3.2)
где — реактивная суммарная мощность, квар;
- реактивная расчетная мощность, квар;
- реактивная мощность осветительной нагрузки, квар.
Суммарная полная мощность электроприемников предприятия [4]:
, ква, (3.3)
где — суммарная полная мощность, ква;
- суммарная активная расчетная мощность, кВт;
- суммарная реактивная мощность нагрузки, квар.
(кВт);
- (квар);
- (кВА);
Количество трансформаторов определяется по выражению [7]:
, шт., (3.4)
где — номинальная мощность трансформатора, кВА;
- количество трансформаторов;
К з — коэффициент загрузки.
Рассмотрим возможность применения трансформатора ТМГ — 160/10/0,4.
;
Реактивная мощность, которая передается из сети ВН в сеть НН, определяется по выражению [7]:
, квар (3.5)
(квар);
Определяем реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать по выражению [7]:
- (3.6)
где — реактивная мощность, которую нужно скомпенсировать, квар;
- реактивная расчетная мощность, квар;
- реактивная мощность передаваемая через трансформатор, квар.
(квар);
- Т.к. <
- 0, компенсирующее устройство не требуется.
Уточняем коэффициент загрузки трансформатора по выражению [7]:
(3.7)
;
- Данные для выбора трансформаторной подстанции приведены в таблице 3.
Таблица 3 — выбор трансформатора
| Наименование цеха | ЦПС |
| Номинальная мощность трансформатора, S н.тр. , ква | 160 |
| Расчетная активная мощность, Р р , кВт | 74,81 |
| Расчетная реактивная мощность, Q р , квар | 65,91 |
| Количество трансформаторов | 2 |
| Передаваемая реактивная мощность, Q вн , квар | 99,4 |
| Полная расчетная мощность, S р ., кВА | 99,7 |
| Коэффициент загрузки в нормальном режиме, К з | 0,6 |
| Тип трансформатора | ТМГ-160 |
Поскольку предприятие относится к 2 категории, в своем проекте мы будем использовать 2 трансформатора. Трансформаторы — ТМГ-160 10/0,4. В случае вывода из строя одного из трансформаторов, мы сможем запитать производственные мощности от второго, тем самым избежать простоя. Считаю, в данном случае, если смотреть на перспективу, данное решение себя оправдает с экономической точки зрения.
Цеховые сети распределения должны обеспечивать необходимую надежность электроснабжения электроприемников в зависимости от их категории; быть удобными и безопасными в эксплуатации, иметь оптимальные технико-экономические показатели; иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.
Схемы цеховых сетей делят на магистральные и радиальные.
При магистральной схеме питание от КТП к отдельным узлам нагрузки и мощным приемникам передается по отдельным линиям. Магистральные сети обеспечивают надежность электроснабжения, обладают универсальностью и гибкостью.
Радиальные схемы — это такие схемы, когда питание одного достаточно мощного потребителя или группы потребителей осуществляется от ТП или вводного устройства по отдельной питающей линии.
Радиальные схемы применяют для питания нагрузок большой мощности, при неравномерном размещении приемников в цехе или на отдельных его участках. Они выполняются кабелями или проводами, прокладываемыми открыто, в трубах или в специальных каналах.
К достоинствам радиальных схем относятся их высокая надежность и удобство автоматизации.
В нашем случае принимаем радиальную схему электроснабжения.
В цеховой КТП применим трансформатор со схемой соединения обмоток D/Y, что приведет к увеличению токов однофазного короткого замыкания вблизи трансформатора. Так как ток короткого замыкания будет меньше или равен току трехфазного КЗ, а ток трехфазного КЗ является расчетным при проверке оборудования, то это увеличение не представляет никакой опасности. Также уменьшится время отключения однофазных КЗ у потребителей, что полностью соответствует п.1.7.79 новой редакции ПУЭ.
5.1 Расчет нагрузок по отдельным узлам схемы
Расчет выполним аналогично пункту 2.1.
Питание потребителей осуществляется от 7 распределительных пунктов.
Расчет нагрузки, приходящейся на 1-й ПР (1,2,5,6,8,10 электроприемники):
(кВт)
K и = 0,29 .
, кВт, (5.1)
где P р — расчетная активная мощность источника, кВт.
(кВт);
- , квар, (5.2)
где Q р — расчетная реактивная мощность источника, квар.
(квар);
- , ква, (5.3)
где S р — полная расчетная мощность, ква.
(ква);
- , (5.4)
где I р — расчетный ток для группы потребителей, А.
(A);
- Расчет нагрузок приведен в таблице 4.
Таблица 4 — Расчёт нагрузок по отдельным узлам схемы
| Номер РП | Номер ЭП по схеме | ||||||||
| ПР 1 | 1,2,5,6,8,10 | 2,7 | 0,29 | 3 | 1 | 2,7 | 18,4 | 18,6 | 26,9 |
| ПР 2 | 15,16,17,18,19,20,21,22 | 1,3 | 0,12 | 9 | 1 | 1,3 | 6,6 | 6,7 | 9,7 |
| ПР 3 | 3,4,7,9,11,12,13,14 | 5,6 | 0,22 | 16 | 1 | 5,6 | 48,8 | 49,1 | 71,2 |
| ПР 4 | 25,26,28,30,45,46,47,48,49,50,51 | 1,1 | 0,08 | 3 | 1 | 1,1 | 17,6 | 17,7 | 25,7 |
| ПР 5 | 39,40,41,42,43,44 | 1,6 | 0,12 | 12 | 1 | 1,6 | 8,2 | 8,4 | 12,2 |
| ПР 6 | 35,36,37,38 | 5,1 | 0,20 | 8 | 1 | 5,1 | 34,0 | 34,4 | 49,9 |
| ПР 7 | 23,24,27,29,31,32,33,34 | 5,6 | 0,17 | 8 | 1 | 5,6 | 48,7 | 49,0 | 71,0 |
5.2 Выбор распределительных шкафов
Выбор силовых шкафов и пунктов осуществляется по степени защиты в зависимости от характера среды в цехе, по его комплектации предохранителями или автоматическими выключателями.
Условия выбора распределительных пунктов [7]:
Номинальный ток силового пункта должен быть больше расчетного тока группы приемников.
(5.5)
Число присоединений к распределительному пункту не должно превышать количества отходящих от распределительного пункта линий.
(5.6)
Выбор распределительных пунктов приведен в таблице 5.
Таблица 5 — Выбор распределительных пунктов
| НОМЕР | S р , кВА | I р , А | N ПРИС | Тип СП | I н. СП , А | N ДОП |
| ПР 1 | 18,6 | 26,9 | 6 | ПР 8513-29-32-1XX-21-1ХХ-54 | 63 | 12 |
| ПР 2 | 6,7 | 9,7 | 8 | |||
| ПР 3 | 49,1 | 71,2 | 8 | |||
| ПР 4 | 17,7 | 25,7 | 11 | |||
| ПР 5 | 8,4 | 12,2 | 6 | |||
| ПР 6 | 34,4 | 49,9 | 4 | |||
| ПР 7 | 49,0 | 71,0 | 8 |
5.3 Выбор сечений кабелей
Для выбора кабелей необходимо знать номинальные токи электроприемников, которые рассчитываются по формуле [7]:
, А (5.7)
Проверяем выбранный кабель по нагреву расчетным током [7]:
, (5.8)
где — длительно допустимый ток, А;
- поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры в цехе от температуры, при которой задан ;
- расчетный ток потребителя, для одиночного электроприемника, ;
- поправочный коэффициент, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки для кабелей при их многослойной прокладке в коробах,
Выбранные кабели необходимо проверить на потери напряжения [7]:
, (5.9)
где — активное и реактивное удельные сопротивления линии, мОм/м; — угол сдвига между напряжением и током в линии.
Потеря напряжения должна удовлетворять условию [7]:
(5.10)
Приведем расчет для 1-го потребителя:
- (А);
Выбираем кабель марки ВВГ (4×4), I доп =34 (А).
;
;
- Для кран-балок выбираем кабель КПГ 1У 4х 4. Кабель гибкий с медной жилой, имеет резиновую оболочку.
Таблица 6 — Выбор кабелей электроприемников
| Номер ЭП | Iр, А | Iдоп, А | Кабель | L, м | r, мОм/м | х , мОм/м | ΔU, % |
| 1 | 8,34 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 0,16 |
| 2 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 10 | 3,1 | 0,073 | 1,6 |
| 7 | 25,83 | 34 | КПГ 1У 4х 4 | 70 | 3,1 | 0,073 | 1,33 |
| 8 | 25,83 | 34 | КПГ 1У 4х 4 | 70 | 3,1 | 0,073 | 1,33 |
| 11 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 5 | 3,1 | 0,073 | 0,21 |
| 12 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 10 | 3,1 | 0,073 | 0,42 |
| 13 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 0,63 |
| 14 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 0,84 |
| 15 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 5 | 3,1 | 0,073 | 0,07 |
| 16 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 10 | 3,1 | 0,073 | 0,09 |
| 17 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 0,12 |
| 18 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 0,14 |
| 19 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 3,1 | 0,073 | 0,03 | |
| 20 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 0,04 |
| 21 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 0,06 |
| 22 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 25 | 3,1 | 0,073 | 0,07 |
| 27 | 25,83 | 34 | КПГ 1У 4х 4 | 70 | 3,1 | 0,073 | 1,33 |
| 28 | 25,83 | 34 | КПГ 1У 4х 4 | 70 | 3,1 | 0,073 | 1,33 |
| 31 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 10 | 3,1 | 0,073 | 0,84 |
| 32 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 1,05 |
| 33 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 0,21 |
| 34 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 25 | 3,1 | 0,073 | 0,42 |
| 35 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 5 | 3,1 | 0,073 | 0,63 |
| 36 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 10 | 3,1 | 0,073 | 0,63 |
| 37 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 0,84 |
| 38 | 27,99 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 1,05 |
| 39 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 0,17 |
| 40 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 0,19 |
| 41 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 10 | 3,1 | 0,073 | 0,22 |
| 42 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 0,12 |
| 43 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 0,14 |
| 44 | 3,93 | 34 | ВВГ 4×4 | 25 | 3,1 | 0,073 | 0,17 |
| 45 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 0,10 |
| 46 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 25 | 3,1 | 0,073 | 0,14 |
| 47 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 30 | 3,1 | 0,073 | 0,17 |
| 48 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 10 | 3,1 | 0,073 | 0,03 |
| 49 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 15 | 3,1 | 0,073 | 0,07 |
| 50 | 1,39 | 34 | ВВГ 4×4 | 20 | 3,1 | 0,073 | 0,10 |
| 51 | 6,17 | 34 | ВВГ 4×4 | 25 | 3,1 | 0,073 | 1,3 |
Поскольку нагрузка на производство имеет сезонный характер, а также учитывая некрупногабаритность промышленных станков, имеет место мобильность расположения электроприемников в течение года, возможность смены их расположения. Поэтому не вижу смысла вести жесткую привязку выбора кабелей под каждый вид электроприемников. В моем случае целесообразно выбрать единый стандарт кабеля для обоих цехов. Выбор обуславливается максимально возможными нагрузками наиболее загруженных электроприемников. По подбору кабеля будем опираться на нагрузку таких электроприемников, как «Сварочный полуавтомат Сварог MIG 200Y» и «Таль электрическая механизм подъема».
Кабели для питания распределительных пунктов выбираются по нагреву номинальным током нагрузки РП, т.к. потребители, подключенные к РП, работают совместно [7].
, А, (5.11)
где — суммарная номинальная мощность потребителей, подключенных к РП.
Приведем расчет для РП 1:
- (А);
Аналогично выполним расчет кабеля от трансформатора до устройства ВРУ:
ВРУ №1:
- (А);
ВРУ №2:
- (А);
- Кабели, питающие распределительные пункты и устройство ВРУ, приведены в таблице 7.
Таблица 7 — Выбор кабелей распределительных пунктов и ВРУ
| Номер ПР | Iр, А | Iдоп, А | Кабель | L, м |
| 1 | 22,7 | 61 | ВВГ 4×10 | 10 |
| 2 | 15,4 | 61 | ВВГ 4×10 | 25 |
| 3 | 49,4 | 61 | ВВГ 4×10 | 35 |
| 4 | 19,1 | 61 | ВВГ 4×10 | 10 |
| 5 | 19,1 | 61 | ВВГ 4×10 | 30 |
| 6 | 37,1 | 61 | ВВГ 4×10 | 35 |
| 7 | 49,4 | 61 | ВВГ 4×10 | 50 |
| ВРУ 1 | 109,5 | 240 | СИП 4 4х 70 | 50 |
| ВРУ 2 | 180,2 | 240 | СИП 4 4х 70 | 80 |
5.4 Характеристика монтажа силовой сети
Для прокладки кабелей по стенам, перекрытиям и в каналах будем применять сборные кабельные конструкции в соответствии с рисунком 1.
Рисунок 1 — Сборная кабельная конструкция
Кабельная конструкция имеет П-образное поперечное сечение и немного расширяется к месту крепления. Для крепления кабелей и проводов на лотках применяют различные изделия заводского изготовления (скобы, хомуты и др.)
5.5 Расчет высоковольтной питающей линии
Выбор высоковольтной линии произведём по нагреву расчетным током и по потерям напряжения [7].
Расчетный ток определяется [7]:
, А, (5.12)
где S p — расчетная нагрузка, кВА;
U ном — напряжение линии электропередачи, кВ;
- n — количество линий передачи.
(А);
Выбираем провод марки СИП 4 (2х 16) [7]:
I доп = 100А;
x 0 = 0,0821 Ом/км;
r 0 = 1,91 Ом/км.
Выбор сечения кабеля по нагреву расчетным током [7]:
I р ≤ Iдоп ∙Kср ∙Кср, (5.13)
где I доп — длительно допустимый ток кабеля;
К ср — коэффициент, учитывающий температуру среды, отличной от расчетной, Кср =1;
К пр — коэффициент снижения токовой нагрузки при групповой прокладке кабелей Кпр =1.
∙1∙1 = 100, А > 3, А;
- Проверяем потери напряжения [7].
, (5.14)
где r, x — удельные сопротивления провода;
- l — длина линии, 1000 (м).
В (2,5%);
— Высоковольтная линия электропередач рассчитана на передачу мощности 4500 кВт с учётом дальнейшего развития. СИП-провод одножильный с жилой из алюминиевого сплава, с защитной изоляцией из сшитого полиэтилена для воздушных линий электропередачи на номинальное напряжение до 20 кВ. ТУ 16.К 71-272-98.
Остальные расчеты сведены в таблицу 8:
Таблица 8 -Выбор высоковольтного кабеля
| ТИП ТП | 160 |
| РАСЧЕТНАЯ МОЩНОСТЬ,S кВА | 99,7 |
| НАПРЯЖЕНИЕ, U кВ | 10,5 |
| КОЛИЧЕСТВО ЛИНИЙ, n | 2 |
| РАСЧЕТНЫЙ ТОК, I p А | 3 |
| ТИП КАБЕЛЯ | СИП 4 |
| ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ТОК,I доп А | 100 |
| СЕЧЕНИЕ ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИЛЫ, мм 2 | 16 |
| ДЛИНА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ, м | 1000 |
| Cosφ | 0,8 |
| УДЕЛЬНОЕ АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ r Ом/км | 0,325 |
| УДЕЛЬНОЕ ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ x Ом/км | 0,0821 |
| ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ U,B | 254,6 |
| ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ U,% | 2,5 |
Расчёт токов короткого замыкания выполним в именованных единицах [10].
Составим схему для расчета токов короткого замыкания (рис. 2) и схему замещения (рис. 3).
Рисунок 2 — Схема для расчета токов короткого замыкания
Рисунок 3 -Схема замещения
Приведем пример расчета для точки К 2.
На (рис.4) и (рис.5) покажем часть схемы токов короткого замыкания и замещения.
Рисунок 4 — Часть схемы для расчета токов короткого замыкания
Рисунок 5 -Часть схемы замещения
Расчёт параметров схемы замещения [10]:
, Ом, (6.1)
где =12,5 кА.
Сопротивление системы:
;
Параметры воздушной линии:
, Ом/км, (6.2)
где
где — удельное активное сопротивление провода, Ом/км.
x w = 0,0821∙1000 = 82,1 Ом/км;
R w = 0,325∙1000 = 325 Ом/км;
Трансформатор ТМГ-160/10/0,4 [3]: S н = 160 кВА, = 0.58 кВт, Uкз = 4,5%.
Параметры трансформатора определяются [10]:
, Ом (6.4)
, Ом (6.5)
Сопротивление трансформаторов равны:
Ом;
Ом;
Преобразуем схему рисунка 4:
Рисунок 6-Схема расчета тока КЗ в точке К 2
Рассчитаем сопротивления схемы замещения:
Z 1 = Zс + Zw 1 = 2.4 + j0,6 = 3 Ом;
Определим периодическую составляющую тока трехфазного и двухфазного короткого замыкания [10]:
, А (6.7)
, А (6.8)
I пос (3) кА;
I пос (2) кА;
Ударный ток определяется по формуле:
, А (6.9)
где — значение периодической составляющей тока К2 в начальный момент, кА;
- ударный коэффициент.
Для распределительных сетей 10 кВ принимается [10]:
кА;
- Расчёт токов короткого замыкания в остальных точках производится аналогично. Результаты расчёта представлены в приложении 1.
Таблица 9 — Расчет токов короткого замыкания
| ТОЧКА КЗ | |||
| К 1 | 12,5 | 10,8 | 28,3 |
| К 2 | 2 | 1,7 | 2,8 |
| К 3 | 12,5 | 10,8 | 28,3 |
| К 4 | 2 | 1,7 | 2,8 |
| К 5 | 0,16 | 0,14 | 0,32 |
| К 6 | 0,12 | 0,10 | 0,27 |
| К 7 | 0,10 | 0,09 | 0,23 |
| К 8 | 0,12 | 0,10 | 0,27 |
| К 9 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 10 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 11 | 0,07 | 0,06 | 0,16 |
| К 12 | 0,07 | 0,06 | 0,16 |
| К 13 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 14 | 0,06 | 0,05 | 0,15 |
| К 15 | 0,06 | 0,05 | 0,15 |
| К 16 | 0,06 | 0,05 | 0,15 |
| К 17 | 0,06 | 0,05 | 0,15 |
| К 18 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 19 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 20 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 21 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 22 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 23 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 24 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 25 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 26 | 0,06 | 0,05 | 0,15 |
| К 27 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 28 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 29 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 30 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 31 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 32 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 33 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 34 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 35 | 0,06 | 0,05 | 0,15 |
| К 36 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 37 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 38 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 39 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 40 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 41 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 42 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 43 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 44 | 0,06 | 0,05 | 0,15 |
| К 45 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 46 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 47 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 48 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 49 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 50 | 0,09 | 0,08 | 0,18 |
| К 51 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 52 | 0,08 | 0,07 | 0,17 |
| К 53 | 0,04 | 0,03 | 0,07 |
| К 54 | 0,05 | 0,04 | 0,11 |
| К 55 | 0,04 | 0,03 | 0,07 |
| К 56 | 0,04 | 0,03 | 0,07 |
| К 57 | 0,04 | 0,03 | 0,07 |
| К 58 | 0,05 | 0,04 | 0,11 |
| К 59 | 0,04 | 0,03 | 0,07 |
| К 60 | 0,04 | 0,03 | 0,07 |
| К 61 | 0,04 | 0,03 | 0,07 |
7. Защита линий и трансформаторов
На стороне высокого напряжения просчитаем возможность использования разъединителя нагрузки и предохранителя.
- Условия выбора и проверки разъединителей нагрузки [3]:
Разъединители выбирают по напряжению, номинальному длительному току. В режиме короткого замыкания проверяют термическую и электродинамическую стойкость.
Выполним проверку разъединителя РЛНД 1-10-200У 1. В таблице 10 представим каталожные данные [3].
Таблица 10 — Каталожные данные РЛНД 1-10-200У 1
| Наименование | Номинальное напряжение, кВ | Номинальный ток, А | Предельный ток термической стойкости, кА | Предельный сквозной ток, кА | Время протекания наибольшего тока термической стойкости, с |
| РЛНД 1-10-200У 1 | 10 | 200 | 15,75 | 6,3 | 4 |
По напряжению:
(7.1)
10 кВ ≥ 10 кВ;
По номинальному току:
(7.2)
I нв = 200 А > Iрасч = 6 А;
По электродинамической стойкости:
, (7.3)
где — предельный сквозной ток.
i уд = 2,8 кА ≤ iпр.с. = 6,3 кА;
4) По электротермической стойкости:
, (7.4)
где — предельный ток термической стойкости;
- нормативное время протекания предельного тока термической стойкости.
(7.5)
, (7.6)
где — время затухания апериодической составляющей тока;
- справочная величина;
- время действия основной релейной защиты;
- полное время отключения выключателя.
с;
(15,75) 2
,25 ≥ 0,6
Условия для выбора разъединителя данного типа выполняются.
2. Выбор плавкого предохранителя.
Плавкие предохранители выбирают по номинальному напряжению, номинальному току плавкой вставки и номинальному току предохранителя [3].
, (7.7)
где — номинальное напряжение предохранителя;
- номинальное напряжение в сети.
, (7.8)
где — номинальный ток вставки предохранителя;
- номинальный ток в сети.
, (7.9)
где — номинальный ток предохранителя;
Выбираем предохранитель ПКТ 101-10-8-12,5 У 3
3. Выбор автоматических выключателей на стороне 0,4 кВ.
По напряжению:
(7.10)
2) По номинальному току:
(7.11)
3) По отстройке от пиковых токов:
, (7.12)
где — ток срабатывания отсечки;
- коэффициент надежности;
- пиковый ток.
По условию защиты от перегрузки:
(7.13)
По времени срабатывания:
, (7.14)
где — собственное время отключения выключателя;
- ступень селективности.
6) По условию стойкости к токам КЗ:
, (7.15)
где ПКС — предельная коммутационная способность.
По условию чувствительности:
, (7.16)
где К р — коэффициент разброса срабатывания отсечки, Кр =1,3.
Выбираем автоматический выключатель марки ВА 55-41. Каталожные данные выключателя [3]: .
1) 380 В ≥ 380 В;
Пользуясь таблицей 7, для ВРУ 1: I р = 109,5 А.
2) ;
;
;
;
;
;
;
- Данные расчетов для остальных автоматических выключателей приведены в таблице 11.
Таблица 11 — Параметры автоматических выключателей
| НОМЕР ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ | Тип выключателя | Iном. выкл., А | Iном. расц., А | ПКС, кА |
| QF1 — QF10 | ВА 55-41 | 160 | 128 | 32,2 |
| QF14, QF19, QF20, QF21, QF22, QF26 QF34, QF35, QF36, QF37, QF38, QF39, QF40, QF55 | ВА 103-3/2 | 2 | 2 | 3 |
| QF15, QF16, QF17, QF18, QF42, QF43, QF44, QF45, QF46, QF47 | ВА 103-3/5 | 5 | 5 | 3 |
| QF11, QF12, QF23, QF24, QF31, QF32, QF41, QF52, QF53 | ВА 103-3/10 | 10 | 10 | 3 |
| QF13, QF25, QF27, QF28, QF29, QF30, QF33, QF48, QF49, QF50, QF51, QF54, QF56, QF57, QF58, QF59 | ВА 103-3/32 | 32 | 32 | 3 |
8.1 Безопасность и экологичность проекта. Электробезопасность на предприятии
Безопасность жизнедеятельности — это комплексное междисциплинарное научное направление, исследующее закономерность сохранения здоровья, безопасность человека в среде обитания и призванное выявить и идентифицировать вредные и опасные факторы, отрицательно влияющие на здоровье человека, разрабатывать методы и средства защиты путем снижения уровня вредных и опасных факторов до допустимых значений, вырабатывать меры по ограничению ущерба и ликвидации чрезвычайных ситуаций в мирное и военное время.
В основной части выпускной квалификационной работы приведён расчет искусственного освещения, который также относится к разделу БЖД.
При поступлении на работу, каждый сотрудник проходит инструктаж по технике безопасности, краткий курс по оказанию первой доврачебной помощи пострадавшему, при получении различных видов травм.
Работа на предприятии сопряжена с образованием твердых отходов. Бытовой мусор после предварительной сортировки складируют в специальные контейнеры для бытового мусора (затем специализированные службы вывозят мусор на городскую свалку).
8.2 Охрана труда на предприятии
Порядок разработан на основании требований ГОСТ 12.0.004 «Организация обучения безопасности труда» и совместного Постановления Минтруда РФ и Минобразования РФ от 13 января 2003 года № 1/29 о порядке обучения по охране труда.
Согласно п.2.1.3 Порядка проведение инструктажа включает в себя ознакомление работников с имеющимися опасными или вредными производственными факторами, изучение требований охраны труда, содержащихся в локальных нормативных актах организации, инструкциях по охране труда, технической, эксплуатационной документации, а также применение безопасных методов и приемов выполнения работ.
Порядком определяются следующие виды инструктажа работников [13]:
- Вводный.
2. Первичный.
- Повторный.
- Внеплановый.
- Целевой.
Перечень документов, необходимых для проведения инструктажа работников по охране труда [13]:
— Локальные нормативные акты по вопросам охраны труда (инструкции по охране труда, инструкции по технике безопасности отдельных производственных участков (цехов, подразделений, отделов и др.), положение о порядке выдачи работникам средств коллективной и индивидуальной защиты и др.).
- Программа проведения вводного инструктажа работников по охране труда.
- Приказ(ы) о возложении на конкретных работников обязанностей по проведению вводного инструктажа.
Журналы проведения инструктажей работников по охране труда.
Программа проведения первичного инструктажа работников по охране труда.
Приказ(ы) о возложении на конкретных работников обязанностей по проведению первичного инструктажа.
Перечень профессий и должностей работников, освобожденных от прохождения первичного инструктажа.
8.3 Выбор и расчет контура заземления ПС. Подключение к ЗУ
КТП состоит из двух силовых трансформаторов ТМГ — 160/10/0,4, имеющих масляное охлаждение.
Искусственный заземлитель внешний по отношению к ТП. С нормировкой сопротивления (1 норма) с учетом заданного сопротивления естественного заземлителя и напряжения прикосновения (2 норма).
При использовании 2 нормы примем, что оперативный персонал находится в центральной части ТП.
Исходные данные для проектирования:
1. ток короткого замыкания кА.
- удельное сопротивление верхнего слоя земли: Ом∙м.
- удельное сопротивление нижнего слоя земли: Ом∙м.
- мощность верхнего слоя земли: м.
- размеры заземлителя: a×b=17×14 м.
- глубина погружения: м.
- длина стержней: l = 5 м.
Схема заземляющего устройства изображена на рисунке 7.
Рисунок 7 — Схема заземлителя
Спроектированный искусственный заземлитель с сопротивлением R=0,5 Ом (1 норма), удовлетворяет требованиям ПУЭ. Выполнено выравнивание напряжение прикосновения на территории ТП В (2 норма).
На территории подстанции произведем подсыпку гравия.
8.4 Разработка инструкций для проведения электрогазосварочных работ
К самостоятельному выполнению сварочных работ допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, первичный инструктаж, обучение и стажировку на рабочем месте, проверку знаний требований охраны труда, имеющие группу по электробезопасности не ниже II, профессиональные навыки по газосварочным работам и имеющие удостоверение на право производства газосварочных работ.
- Работник обязан [13]:
1. Выполнять только ту работу, которая определена рабочей инструкцией.
2. Выполнять правила внутреннего трудового распорядка.
3. Правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты.
4. Соблюдать требования охраны туда.
5. Немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления).
6. Проходить обучение безопасным методам и приёмам выполнения работ, и оказанию первой помощи пострадавшим на производстве, инструктаж по охране труда, проверку знаний требований охраны труда.
7. Проходить обязательные периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования), а также проходить внеочередные медицинские осмотры (обследования) по направлению работодателя в случаях, предусмотренных Трудовым кодексом Российской Федерации и иными федеральными законами.
8. Уметь оказывать первую доврачебную помощь пострадавшим от действия электрического тока и при других несчастных случаях;
9. Уметь применять первичные средства пожаротушения.
- При выполнении сварочных работ на работника возможны воздействия следующих опасных и вредных производственных факторов:
1. Повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека;
2. Острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности заготовок;
3. Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
4. Повышенная температура поверхности оборудования;
5. Повышенная яркость света;
6. Ультрафиолетовые лучи, возникающие при электросварке, вызывают ожоги лица, рук и приводят к воспалению глаз
7. Температура электрической дуги достигает 4000 °С. При этом свариваемые детали значительно нагреваются и прикосновение к ним вызывает ожог. Горячая деталь внешне ничем не отличается от холодной и поэтому не воспринимается как источник опасности.
8. Вредные газы и пыль (аэрозоль) выделяются при электросварочных работах и зависят от типа электродов, присадочного материала и свариваемого металла. Основными вредными веществами, входящими в состав выделяемых газов и аэрозолей, являются: оксид углерода, оксиды азота, хрома, марганца, цинка, кремния, фтористые соединения и др. Попадая вместе с вдыхаемым воздухом в организм работающего они могут привести к отравлениям, а пылевидная их часть — к поражению слизистой оболочки.
— Работник при производстве сварочных работ должен быть обеспечен спецодеждой, спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты в соответствии с Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты и коллективным договором.
- В случаях травмирования или недомогания необходимо прекратить работу, известить об этом руководителя работ и обратиться в медицинское учреждение.
- За невыполнение данной инструкции виновные привлекаются к ответственности согласно законодательства Российской Федерации.
8.5 Утилизация ртутьсодержащих отходов
Люминесцентные лампы, применяемые для искусственного освещения, являются ртутьсодержащими. Ртуть люминесцентных ламп способна к активной воздушной и водной миграции. Интоксикация возможна только в случае разгерметизации колбы, поэтому основным требованием экологической безопасности является сохранность целостности отработанных ртутьсодержащих ламп. Отработанные газоразрядные лампы помещают в защитную упаковку, предотвращающую повреждение стеклянной колбы, и передают специализированной организации для обезвреживания и переработки. В случае боя ртутьсодержащих ламп осколки собирают щеткой или скребком в герметичный металлический контейнер с плотно закрывающейся крышкой, заполненный раствором марганцевокислого калия. Поверхности, загрязненные боем лампы, необходимо обработать раствором марганцевокислого калия и смыть водой. Контейнер и его внутренняя поверхность должны быть изготовлены из неадсорбирующего ртуть материала (винипласта).
9. Организационно-экономическая часть 9.1 Сметно-финансовый расчет
Полная сметная стоимость строительно-монтажных работ является обоснованием необходимого объема инвестиций (капитальных вложений).
Утвержденная смета является предельно допустимой величиной инвестиций на весь период строительства.
Для расчетов используются территориальные единичные расценки на монтаж оборудования, прейскуранты оптовых цен [15].
Определение сметной стоимости на приобретение оборудования и его монтаж составляется в виде таблиц.
Перечень элементов для расчета представлен в таблице 12.
Таблица 12 — Перечень элементов схемы
| № п/п | Наименование оборудования и материалов | Тип, мощность | Ед. Изм. | Кол-во |
| 1 | Трансформатор масляный трехфазный | ТМГ 160 10/0,4 | шт. | 2 |
| 2 | Разъединитель, 10кВ | РЛНД-1-10-200У 1 | шт. | 2 |
| 3 | Вводно-распределительное устройство | ВРУ 1-11-10УХЛ 4 | шт. | 2 |
| 4 | Распределительное устройство | ПР 8513-29-32-1XX-21-1ХХ-54 29-32-1XX-21-1ХХ-54 | шт. | 7 |
| 5 | Выключатель автоматический | ВА 55-41 | шт. | 7 |
| 6 | Выключатель автоматический | ВА 103-3/2 | шт. | 14 |
| 7 | Выключатель автоматический | ВА 103-3/5 | шт. | 11 |
| 8 | Выключатель автоматический | ВА 103-3/10 | шт. | 10 |
| 9 | Выключатель автоматический | ВА 103-3/32 | шт. | 16 |
| 10 | Кабель | ВВГ 4х 10 | м | 195 |
| 11 | Кабель | ВВГ 4х 4 | м | 565 |
| 12 | Кабель | КПГ 1У 4х 4 | м | 280 |
| 13 | Кабель | СИП 4 4х 70 | м | 130 |
| 14 | Заземлитель вертикальный | шт | 32 | |
| 15 | Заземлитель горизонтальный | м | 300 | |
| 16 | Предохранитель высоковольтный | ПКТ 101-10-2-12,5 У 3 | шт | 2 |
Таблица 13 — Схема затрат на электромонтажные работы
| № п/п | Шифр и позиция в нормативе | Наименование работ и затрат | Кол. | Стоимость на единицу, руб. | Общая стоимость, руб. | Затраты труда рабочих не занятых экспл. машин, чел;час | ||||||
| Ед. изм. | Всего | Экспл. машин | Материалы | Всего | Основной зарплаты | Экспл. машин В т. ч. зарплаты | Материалы | единицы | общая | |||
| Основной зарплаты | В т. ч. зарплаты | |||||||||||
| №1 Монтажные работы | ||||||||||||
| 1 | ТЕРм 08-01-001-01 | Трансформатор ТМГ 160 10/0,4 | 2 | 855,81 | 595,94 | 34,42 | 1711,62 | 450,90 | 1191,88 | 68,84 | 22,50 | 45,00 |
| шт | 225,45 | 47,76 | 95,52 | |||||||||
| 6 | ТЕРм 08-01-011-02 | Разъединитель РЛНД-1-10-200У 1 | 2 | 1087 | 517,5 | 255,76 | 2174 | 629,26 | 1035 | 511,52 | 31,4 | 62,8 |
| шт | 314,63 | 46,18 | 92,36 | |||||||||
| ТЕРм 08-01-062-01 | ПКТ 101-10-2-12,5 У 3 | 2 | 29,90 | 6,56 | 12,02 | 59,80 | 22,64 | 13,12 | 24,04 | 1,13 | 2,26 | |
| шт | 11,32 | 0,41 | 0,82 | |||||||||
| 7 | ТЕРм 08-03-572-03 | Распределительный пункт (шкаф) | 9 | 249,14 | 32,85 | 192,32 | 1993,12 | 191,76 | 262,8 | 1538,56 | 2,32 | 18,56 |
| шт | 23,97 | 1,44 | 11,52 | |||||||||
| 8 | ТЕРм 08-03-507-01 | Гибкий токопровод КПГ 1У 4х 4 | 28 | 417,05 | 125,39 | 255,20 | 11677,40 | 1020,88 | 3510,92 | 7145,6 | 3,53 | 98,84 |
| 10м | 36,46 | 20,62 | 577,36 | |||||||||
| 9 | ТЕРм 08-02-148-01 | Кабель ВВГ 4х 4, ВВГ 4х 10 | 7,6 | 721,11 | 505,89 | 90,97 | 5480,44 | 944,3 | 3844,76 | 691,37 | 12,4 | 94,24 |
| 100м | 124,25 | 42,65 | 324,14 | |||||||||
| 10 | ТЕРм 08-02-149-01 | СИП 4 4х 70 | 1,3 | 4097,87 | 2533,07 | 1393,46 | 5327,23 | 222,74 | 3292,99 | 1811,50 | 17,1 | 22,23 |
| 100м | 171,34 | 231,48 | 300,92 | |||||||||
| 11 | ТЕРм 08-01-058-02 | Выключатель автоматический | 66 | 201 | 53,97 | 23,18 | 12261 | 7579,25 | 3292,17 | 1413,98 | 12,4 | 756,4 |
| шт. | 124,25 | 3,73 | 227,53 | |||||||||
| 12 | ТЕРм 08-02-471-04 | Заземлитель вертикальный | 1,5 | 604,55 | 467,65 | 906,83 | 121,98 | 83,37 | 701,48 | 8,29 | 12,44 | |
| 24 шт. | 81,32 | 2,02 | 3,03 | |||||||||
| 13 | ТЕРм 08-02-472-01 | Заземлитель горизонтальный | 3 | 771,74 | 60,38 | 524,97 | 2315,22 | 559,17 | 181,14 | 1574,91 | 19,00 | 57,00 |
| 100м | 186,39 | 2,02 | 6,06 | |||||||||
| ИТОГ: | 43846,86 | 11720,24 | 16695,03 | 15457,76 | 1167,51 | |||||||
| 1670,22 | ||||||||||||
| №2 Материалы в ценах 2016 года | ||||||||||||
| Элкаб Урал | Гибкий токопровод КПГ 1У 4х 4 | 2,8 | 5330,00 | 14924,00 | ||||||||
| 100 м | ||||||||||||
| Элкаб Урал | Кабель ВВГ 4х 4 | 5,65 | 6860,00 | 38759,00 | ||||||||
| 100м | ||||||||||||
| Элкаб Урал | Кабель ВВГ 4х 10 | 1,95 | 38248,00 | 74583,00 | ||||||||
| 100м | ||||||||||||
| Элкаб Урал | СИП 4 4х 70 | 1,3 | 20153.00 | 26198,00 | ||||||||
| 100м | ||||||||||||
| ЭТМ | Заземлитель горизонтальный | 3 | 4140,00 | 12420,00 | ||||||||
| 100м | ||||||||||||
| ЭТМ | Заземлитель вертикальный | 1 | 5168.00 | 5168,00 | ||||||||
| 58шт | ||||||||||||
| ИТОГ: | 172052,00 | |||||||||||
| №3 Оборудование в ценах 2016 года | ||||||||||||
| ООО «ЗУТ» | Трансформатор ТМГ 160 10/0,4 | 2 | 133100,00 | 266200,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| ЗАО «Технолог» | Разъединитель РЛНД-1-10-200У 1 | 2 | 9914,00 | 19828,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| Элтехника | Распределительный пункт (шкаф) | 7 | 11500,00 | 80500,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| №3 Оборудование в ценах 2016 года | ||||||||||||
| Элтехника | ВРУ 1-11-10УХЛ 4 | 2 | 13718,00 | 27436,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| Элтехника | ПКТ 101-10-2-12,5 У 3 | 2 | 630,00 | 1260,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| Dekraft | Выключатель автоматический ВА 55-41 | 15 | 41611,00 | 416110,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| Dekraft | Выключатель автоматический ВА 103-3/2 | 14 | 625,00 | 8750,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| Dekraft | Выключатель автоматический ВА 103-3/5 | 11 | 452,00 | 4972,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| Dekraft | Выключатель автоматический ВА 103-3/10 | 10 | 459,00 | 4590,00 | ||||||||
| шт. | ||||||||||||
| Dekraft | Выключатель автоматический ВА 103-3/32 | 16 | 478,00 | 7648,00 | ||||||||
| шт | ||||||||||||
| ИТОГ: | 837294,00 | |||||||||||
| №4 Пусконаладочные работы | ||||||||||||
| 1 | ТЕРп 01-02-002-01 | ТМГ 16 10/0,4 | 2 | 131,06 | 6,3 | 12,6 | ||||||
| шт | 65,53 | |||||||||||
| 6 | ТЕРп 01-03-005-01 | Разъединитель РЛНД-1-10-200У 1 | 2 | 105,86 | 5,4 | 10,8 | ||||||
| шт | 52,93 | |||||||||||
| 7 | ТЕРп 01-03-002-01 | Автоматический выключатель | 10 | 746,50 | 9,9 | 99 | ||||||
| шт | 74,65 | |||||||||||
| ИТОГ | 983,42 | 122,4 | ||||||||||
9.2 Перерасчет сметной стоимости в цены 2016 года
Пересчет сметы в цены текущего года проводится с помощью корректирующих коэффициентов, характеризующих цепные темпы инфляции по отдельным видам товаров, работ и услуг.
Для того чтобы определить сметную стоимость строящегося объекта в ценах текущего периода, необходимо исчислить полную сметную стоимость строящегося объекта, т.е. учесть накладные расходы, которые определялись на период, когда действовали прейскурантные цены [15].
Полная стоимость объекта:
(9.1)
где С СМР — стоимость строительно-монтажных работ по возведению зданий и сооружений, монтажа технологического оборудования;
С ОБ — затраты на приобретение основного и вспомогательного технологического оборудования;
С ПР — прочие лимитированные затраты.
Затраты на основную заработную плату по монтажу и по эксплуатации машин текущего года [15].
С ЗП 2016 = (СЗП + СЗП.М )I ЗП 2016 Крег , (9.2)
где I τ зп — индекс текущего уровня зарплаты у строителей и механизаторов;
К рег — региональный коэффициент.
С ЗП 2016 = (11742,88 + 1671,04)19,921∙1 = 267218,70, руб;
- Затраты на эксплуатацию строительных машин и оборудования [15].
С ЭМ 2016 = (СЭМ — СЗП.М )I ЭМ 2016 Крег , (9.3)
где I τ эм — индекс текущего удорожания эксплуатации машин к текущему году.
С ЭМ 2016 = (16708,15 — 1671,04)10,821∙1 = 162716,57, руб;
- Затраты на материалы необходимые для выполнения СМР [15].
С МАТ 2016 = СМАТ ∙IМАТ 2016 Крег (9.4)
где I τ мат — индекс текущего удорожания материалов [9].
С МАТ 2016 = 15481,8 ∙6,645∙1 = 102876,56, руб;
Расчет стоимости строительно-монтажных работ [15]:
(9.5)
где С ПЗ — прямые затраты, включающие стоимость материалов, изделий, конструкций, оплаты труда рабочих и эксплуатации машин;
С Н — накладные расходы;
Р СМ — сметная прибыль.
Расчет прямых затрат:
С ПЗ = СЗП 2016 + СЭМ 2016 + СМАТ 2016 , (9.6)
где С ЗП — оплата труда рабочих занятых непосредственно на СМР;
С ЭМ — расходы по эксплуатации строительных машин и оборудования;
С МАТ — расходы на материалы необходимые для выполнения СМР.
С ПЗ = 267218,70 + 162716,57 + 102876,56 = 532811,83, руб;
Накладные расходы:
С Н 2016 = (СЗП + СЗП.М )I ЗП 2016 КН , (9.7)
где С ЗП — суммарная величина основной зарплаты строителей и механизаторов;
I ЗП — индекс текущего уровня заработной платы в строительстве;
К Н — норматив накладных расходов установленных государственным строем РФ.
С Н = (11742,88 + 1671,04) ∙19,921 ∙ 0,95 = 253857,77, руб.
Сметная прибыль [15]:
(9.8)
где К Н — норматив сметной прибыли.
Р СМ = (11742 + 1671,04) ∙19,921 ∙ 0,65 = 173692,16, руб;
С СМР = 532811,83 + 253857,77 + 173692,16 = 960361,76, руб;
Расчет затрат на приобретение основного и вспомогательного технологического оборудования [15]:
(9.9)
где С О — стоимость основного технологического оборудования;
С доп — дополнительные затраты связанные с приобретением оборудования.
Расчет стоимости основного технологического оборудования [15].
(9.10)
где Р об j — цена завода изготовителя или оптово-розничная цена на каждую j единицу оборудования;
Н j — количество единиц j оборудования имеющего одинаковую цену.
С О = 837294,00, руб;
- Расчет дополнительных затрат, связанных с приобретением оборудования [15].
(9.11)
Стоимость запасных частей [15]:
(9.12)
где К зч — коэффициент, учитывающий стоимость запасных частей [9].
С ЗЧ = 0,02 837294,00 = 16745,88, руб;
Расходы на тару и упаковку [15]:
(9.13)
где К ТУ — коэффициент, учитывающий расходы на тару и упаковку [9].
С ТУ = 0,015 ∙837294,00 = 12559,41, руб;
Транспортные расходы [15]:
(9.14)
где К ТР — коэффициент, учитывающий транспортные расходы [9].
С ТР = 0,03 ∙ 837294,00 = 25118,82, руб;
Стоимость услуг посреднических и сбытовых организаций [15]:
(9.15)
где К СБ — коэффициент, учитывающий снабженческо-сбытовую наценку [9].
С СБ = 0,05 ∙ 837294,00 = 41864,70 руб;
Расходы на комплектацию [15]:
(9.16)
где К КОМ — коэффициент, учитывающий расходы на комплектацию [9].
С КОМ = 0,005 837294,00 = 4186,47, руб;
Заготовительно-складские расходы [15]:
(9.17)
где К ЗС — коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы [9].
С ЗС = 0,012 ∙ 837294,00 = 10047,53, руб;
С ДОП = 110522,81, руб.
С ОБ = 837294,00 + 110522,81 = 947816,81, руб;
Рассчитаем сметную стоимость материалов, изделий и конструкций [15]:
(9.18)
где С отп — отпускная цена поставщика на материалы, изделия или конструкции;
С тр = 0,04 СМАТ — транспортные расходы;
С тр = 0,04∙172052,00 = 6882,08;
С ту = 0,015∙СМАТ — расходы на тару и упаковку;
С ту = 0,015∙172052,00= 2580,78;
k зг — коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы [9].
С МАТ = (172052,00 + 6882,08 + 2580,78)∙1,012 = 183693,04, руб;
Расчет затрат на пусконаладочные работы [15]:
С пуск.нал. = 983,42 ∙ 15,9=15636,38, руб;
- Лимитированные и прочие затраты.
Дополнительные затраты по охране объектов строительства [15]:
С ОХР 2016 = ССМР 2016 ∙ КОХР, (9.19)
где К ОХР — сметная норма, учитывающая размер средств, отчисляемых на охрану объекта.
С ОХР 2016 = 960361,76 ∙ 0,013 = 12484,70, руб;
Полная стоимость объекта без учета резерва [15]:
(9.20)
С П = 960361,76+947816,81+12484,7 + 183693,04 + 15636,38=2119992,69, руб;
Резерв средств на непредвиденные работы и затраты [15]:
С НЕПР = СП 2016 ∙ КНЕПР, (9.21)
где К НЕПР — коэффициент, учитывающий размер резерва на непредвиденные работы и затраты.
С НЕПР = 2119992,69 ∙ 0,03 = 63599,78, руб;
Таблица 14 — Итоговая стоимость электромонтажных работ в текущих ценах
| Номер п/п | Наименование показателя | К | Значение, руб |
| 1. | Монтажные работы в базисных ценах | ||
| в том числе: | |||
| основная заработная плата | 1 | 11720,24 | |
| заработная плата машинистов | 1 | 1670,22 | |
| затраты по эксплуатации машин | 1 | 16695,03 | |
| 2. | Пересчет стоимости монтажных работ в текущие цены | ||
| Удорожание затрат на заработную плату | 19,921 | 267218,70 | |
| Удорожание затрат по эксплуатации машин | 10,821 | 162716,57 | |
| Удорожание строительных материалов | 6,645 | 102876,56 | |
| Всего прямых затрат в текущих ценах | 532811,83 | ||
| Накладные расходы | 253857,77 | ||
| Сметная прибыль организации | 173692,16 | ||
| Всего затрат на монтажные работы в текущих ценах по смете: | 960361,76 | ||
| 3 | Стоимость оборудования и материалов по смете: | ||
| Стоимость оборудования в текущих ценах | 837294,00 | ||
| Расчет дополнительных расходов на оборудование: | |||
| расходы на запасные части | 0,02 | 16745,88 | |
| расходы на тару и упаковку | 0,015 | 12559,41 | |
| транспортные расходы | 0,03 | 25118,82 | |
| снабженческо-сбытовая наценка | 0,05 | 41864,70 | |
| заготовительно-складские расходы | 0,012 | 10047,53 | |
| расходы на комплектацию | 0,005 | 4186,47 | |
| Всего дополнительные расходы на оборудование: | |||
| Всего расходы на оборудование в текущих ценах | 947816,81 | ||
| 4 | Лимитированные и прочие затраты в текущих ценах: | ||
| Затраты на охрану объектов строительства | 0,013 | 12484,70 | |
| Сумма лимитированных и прочих затрат | 12484,70 | ||
| Непредвиденные расходы и затраты | 0,03 | 63599,78 | |
| 5 | Полная стоимость электромонтажных работ в текущих ценах: | 2119992,69 |
9.3 Определение численности электромонтажной бригады
Исходя из заданного срока выполнения строительно-монтажных работ, рассчитываем явочную численность бригад электромонтажников по формуле [11]:
, чел., (9.22)
где Т М — общие трудозатраты (общая трудоемкость) выполнения монтажных работ, определяемая по сметно-финансовому расчету, чел/ч.;
Т ПЛ — плановый срок выполнения монтажных работ.
где n — количество месяцев планируемых на проведение строительно-монтажных работ, мес.;
Т МЕС — месячный фонд рабочего времени, час.
К В — коэффициент выполнения норм труда, принимается в диапазоне 1,00…0,40.
К И — коэффициент использования рабочего времени, принимается равным значению 0,9.
Т ПЛ = 1 ∙ 168 = 168 час;
- чел.
Принимаем Ч я = 8 чел.
Списочное число электромонтажников:
Ч СПИС = ЧЯ ∙ КНВ , (9.24)
где К НВ — плановый коэффициент невыходов на работу. Учитывает плановые невыходы работающих в связи с предоставлением работникам очередного отпуска, учебного отпуска, потери рабочего времени по болезни, потери трудоспособности выполнения государственных обязанностей и другие плановые потери. Для большинства предприятий КНВ = 1,10…1,15.
Ч СПИС = 8∙ 1,1 = 9 чел.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был написан проект электроснабжения предприятия по производству теплиц. Была просчитана нагрузка электропотребителей, включая нагрузку на освещение; учтена нагрузка бытовых приборов и освещения для офисных и бытовых помещений предприятия. Выбраны трансформаторы и необходимое их количество. Выбрана наиболее оптимальная схема электроснабжения цехов. В результате расчета произведен выбор распределительных пунктов и кабельных линий. Произведен расчет токов короткого замыкания, сделан выбор автоматических выключателей. Начерчены указанные в задании чертежи.
В разделе безопасности жизнедеятельности спроектировано заземление трансформаторной подстанции и электропотребителей цехов. Разработана инструкция для проведения электрогазосварочных работ. Спланирована утилизация ртутьсодержащих отходов.
В разделе организационно — экономической части произведен расчет полной сметной стоимости строительства предприятия по данному проекту. В результате расчетов использованы индексы 2 квартала 2016 года.
Разработанная схема электроснабжения предприятия обеспечивает должный уровень надежности и безопасности работ.
Список используемых источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/diplomnaya/transformator/
1. Внутризаводское электроснабжение: Методические указания для выполнения контрольных работ для студентов спец. 181300. Часть 3. — Вологда: ВоГТУ, 2003. — 40 с.
2. Использование электрической энергии. Электротехнический справочник. / Под ред. Н.Н. Орлова. -Москва: Энергоатомиздат, 1988. -616 с.
3. Кабышев, А.В. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок: учебное пособие / А.В. Кабышев, С.Г. Обухов. — Томск: Изд-во ТПУ, 2006 — 248 с.
4. Коновалова, Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок/ Л.Л. Коновалова, Л.Д. Рожкова. — Москва: Энергоатомиздат, 1989.-528 с.
5. Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для студентов высших учебных заведений / Б.И. Кудрин. — 2-е изд. — Москва.: Интермет Инжиниринг, 2006. — 672 с: ил.
6. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования/ Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. Учеб. пособие для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп.- Москва: Энергоатомиздат, 1986г.
- Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. Пособие / Г.Н. Ополева — Москва.: ФОРУМ: ИНФРА — М, 2006. — 480 с. — (Высшее образование).
- Определение расчетных электрических нагрузок: Методические указания для самостоятельной работы/ Л.Е.
Старкова, В.В. Орлов. — Вологда: ВоПИ, 1996г.
— Письмо Координационного центра по ценообразованию и сметному нормированию в строительстве от 14 апреля 2016 года г. № КЦ/2016-04ти «Об индексах изменения сметной стоимости строительства по Федеральным округам и регионам Российской Федерации на апрель 2016 года». — Режим доступа: http://www.e-smeta.ru/index/888-indexy-smr-goryachkin-abril2016.html .
10. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. Заведений/ И.П. Крючков, Б.Н. Неклепаев,
В.А. Старшинов и др.; Под ред И.П. Крючкова и В.А. Старшинова.
Москва: Издательский ценр «Академия», 2005.- 416с.
- Составление смет в строительстве на основе сметно-нормативной базы 2001 года: практическое пособие. — Москва — Санкт-Петербург, 2003 — 560с.
12. Старкова, Л.Е. Проектирование цехового электроснабжения/ Л.Е. Старкова, В.В. Орлов. Учеб. пособие.- Вологда, 2001. — 172 с.
13. Техника безопасности в электроэнергетических установках: Справочное
пособие / Под ред. П.А. Долина. — Москва: Энергоатомиздат,1988. — 400 с.
- Территориальные единичные расценки на монтаж оборудования. ТЕРм — 2001 — Волог. Обл, 2001 — 100с.
15. Экономика энергетики: методические указания по курсовому проектированию для студентов дневной и заочной форм обучения / Сост. Л.П. Летунова, изд. 2-е. — Вологда: ВоГТУ, 2010. — 20с.
