2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА 2.1 Розрахунок електричних навантажень цеха Розрахунок електричного навантаження цеха проводимо методом використання коефіцієнта максимума. Розраховуємо навантаження (2.1) де, Рр- розрахункове навантаження, кВт; Км- коефіцієнт максимума [1]; Рср- середньорозрахункова потужність, кВт Знаходимо середньомаксимальні потужності (2.2) де, Кu- коефіцієнт використання [1]; Рн- потужність споживача, кВт (2.3) де, Qcp- середньорозрахункова потужність, кВар; - коефіцієнт потужності Для визначення Км необхідно попередньо провести розрахунок по визначенню ефективного числа споживачів Ne (2.4) де, Рн- потужність споживача, кВт; ne- ефективне число споживачів, шт. Реактивна розрахункова потужність залежить від ne При ne 10 Qp=1.1Qcp (2.5) При ne 10 Qp=Qcp (2.6) де, Qcp- середньорозрахункова потужність,кВт Всі розрахунки зводимо в таблицю 2.1 Таблиця 2.1 – Відомість електричних навантажень Назва і тип обладнання Кількість, шт Встановлена потужність m ne, шт Ku
Kmax Середня потужність Розрахункова потужність
Одного Рн, кВт Всіх Рн?, кВт
Pcp, кВт Qcp, кВар Pp, кВт Qp, кВар
Токарно-гвинторізний 16З 10 15,125 151,25
0,14
21,2 36,6
Поперечно-строгальний 7М37 9 11 99
0,14
13,8 24
Радіально-сверлильний 2А55 5 6,925 34,62
0,14
4,8 8,3
Ножиці Н474 4 7 28
0,14
3,9 6,7
Вертикально-фрезерний 6М12П 5 10,325 51,62
0,17
8,7 10,2
Прес правильний ПА415 4 14 56
0,17
9,5 11
Кругло шліфувальний 3А164 8 19,45 155,6
0,13
20,3 26,9
Карусельний 1531М 8 33,28 266,2
0,16
42,5 49
Вентилятор 4 10 40
0,65
26 19,5
Кран мостовий електричний 5т ПВ=25% 6 24,2 145,2
0,05
3,6 6,2
Молот пневматичний МБ412 6 10 60
0,2
10 11,7
Електропіч опору камерна Н-45ЩУ-12 8 45 360
0,8
216 104
Електропіч опору шахтна ЩУ-31 6 24 144
0,8
115 55,2
Електропіч опору двохкамерна ОКБ-194АЩУ-12 8 19 152
0,85
129 62
Всього 91
1670,9 6,5 66 0,39
1,25 625 431 780 431
Освітлення
0,95 1/0
52
Підсумок по цеху
1670,9
832 431
Визначаємо площу цеху по формулі (2.7) де, Рmin- питома густина силового навантаження на 1м2 корисної площі приміщення. Рmin=850Вт/м2 [2]
Знаходимо розміри цеху. Приймаємо двохпрольотний цех з шириною прольоту 16м. Знаходимо довжину цеху (2.8)
Для освітлення цеху приймаємо лампи розжарення для яких cosКu=0,95 Знаходимо сумарну потужність встановлених в цеху освітлювальних електроспоживачів (2.9) де, Рпит.осв- питома густина освітлення на 1м2 корисної площі Приймаємо Рпит.осв=14Вт/м2 [2]
За формулою 2.1 знаходимо розрахункові потужності освітлення
Визначаємо величину (2.10)
2.2 Визначення розрахункового навантаження із зовнішнього електропостачання цеху. Оцінка потужності компенсуючи пристроїв Визначаємо розрахункове навантаження мережі зовнішнього електропостачання. Знаходимо сумарну розрахункову потужність цеху (2.11)
(2.12)
(2.13)
Визначаємо втрати потужності в трансформаторах та високовольтній лінії (2.14)
(2.15)
(2.16)
Знаходимо розрахункові потужності цеху з врахуванням втрат і коефіцієнта різночасності максимумів навантаження (2.17)
(2.18)
де,Кр.м- коефіцієнт різночасності максимумів навантаження Визначаємо повну розрахункову потужність (2.19)
Визначаємо потужність компенсуючи пристроїв (2.20) де, - коефіцієнт найвигіднішого використання; - фактичний тангенс; - нормативний тангенс
2.3 Вибір раціональної напруги, січення і марки проводів живлячих ліній Приймаємо за раціональну напругу 10кВ. Визначаємо максимальний розрахунковий струм лінії (2.21) де, - розрахунковий струм, А; - номінальна напруга, кВ; - кількість ліній
Приймаємо січення жили кабелю S=16мм2 для якого Iдоп=75А Перевіряємо вибране січення по економічній густині струму (2.22) де, jек – економічна густина струму
Отже, по економічній густині струму треба прийняти січення жили кабеля S=25мм2, Ідоп=80А. Перевіряємо вибране січення по допустимій втраті напруги (2.23) де, r0, x0 - активний і індуктивний опір кабеля, Ом/км; tg - тангенс цеху; l - віддаль від ГПП до цеху, км; r0 = 1.25 Ом/км; х0 = 0.099 Ом/км.
що менше допустимого . Вибране січення проходить по втраті напруги. 2.4Вибір кількості і потужності трансформаторів ЦТП Так, як заготівельно-термічний цех відноситься до електроспоживачів 1-ої категорії, то розглянемо варіант встановлення в цеху однієї двотрансформаторної підстанції (2.24) l b де, a- довжина цеху,м b- ширина цеху, м
Визначаємо момент при передачі електроенергії (2.25)
що менше критичного Мкр=15000кВАм, значить кількість підстанцій вибрана правильно. Визначаємо максимальну потужність трансформатора виходячи із пропуску активної потужності (2.26) де, - потужність трансформатора, кВА; - кількість підстанцій в цеху
Таким чином приймаємо стандартну потужність трансформатора Sнт=1000кВА Розраховуємо, чи зможе вибраний трансформатор пропустити всю необхідну реактивну потужність на низьку сторону (2.27)
Так, як вибраний трансформатор може пропустити всю необхідну реактивну потужність з ВН на НН (Qт>Qрвн, 1142>496.28), то подальші розрахунки по вибору трансформатора проводити недоцільно. Таким чином в кінцевому варіанті для встановлення в цеху приймаємо одну двохтрансформаторну підстанцію з трансформаторами типу ТМ1000/10 потужністю 21000кВА. 2.5 Визначення потужності компенсуючих пристроїв і їх розміщення Так, як Qку=169кВар, вигідніше встановити компенсуючі пристрої з низької сторони. Встановлюємо дві конденсаторні установки типу УКБН-0.38-135-ТЗ, потужністю 2135кВар. [3] 2.6 Вибір схеми внутрішнього електропостачання, січень і марки проводів розподільчих сіток цеху Січення провода визначаємо по розрахунковому струму, що визначається за формулою (2.28) де, - потужність споживача, кВт; - напруга споживача, В; - коефіцієнт потужності; - ККД споживача Маючи значення розрахункового струму по [1] знаходимо допустиме струмове навантаження на провід, а також його січення, маючи ці значення для кожного електроспоживача по [4], приймаємо тип автомата. Обчислені і прийняті дані заносимо в таблицю 2.2 Таблиця 2.2 - Вибір січення і марки проводів розподільчих сіток цеху Назва і тип споживача Ір, А Марка проводу Ідоп, А S, мм2 Тип автомат Ін.р, А Івідкл кА
При виборі схеми внутрішнього електропостачання цеху враховуємо, що в цеху встановлена одна двохтрансформаторна підстанція, тому приймаємо два магістральні шинопроводи (ШМА), від кожного з них живиться по 3 розподільчих шинопровода, а від них в свою чергу отримують живлення споживачі цеху. Розміщуємо вибране електрообладнання по території цеху, звівши в таблицю 2.3 групи електроспоживачів, що живляться від одного шинопровода. Таблиця 2.3 - Розподіл споживачів по шинопроводах
Назва і тип обладнання Кількість, шт. Потужність Кu
Користуючись формулами приведеними в пункті 2.1 знаходимо розрахункові потужності для кожного ШРА, а також ШМА. Обчислені та прийняті значення зводимо в таблицю 2.4. Таблиця 2.4 - Розрахунок розрахункових навантажень Тип шинопроводу Кількість спожи- вачів Встановлена потужність
Кu
m Змінна потужність ne Kmax Розрахункові потужності
Проводимо розрахунок і вибір розподільчих шинопроводів. Знаходимо розрахункові струми (2.29)
Для ШРА-1, ШРА-2 і ШРА-3 по [4] приймаємо шинопровід типу ШРА-73 для якого: а) номінальний струм Ін=630А; б) опір фази: х0=0,075Ом/км; r0=0,085Ом/км; в) динамічна стійкість Ідин=35кА. Для ШРА-4 по [4] приймаємо шинопровід типу ШРА-73, для якого: а) номінальний струм Ін=250А; б) опір фази: х0=0,1Ом/км; r0=0,2Ом/км; в) динамічна стійкість Ідин=15кА. Перевіряємо вибраний шинопровід по допустимій втраті напруги за формулою (2.30) де, Uн- номінальна напруга, В; - довжина живлячої лінії.
Що менше допустимого Проводимо розрахунок і вибір автоматів для ШРА. Знаходимо розрахунковий струм (2.31) де, Рр – розрахункова потужність, кВт; - коефіцієнт потужності.
По [4] вибираємо автомати. Для ШРА-1, ШРА-2 і ШРА-3 вибираємо автомат типу А3740Б, для якого: а) Ін=650А; б) Ін.р=650А; в) Івідкл.=100кА. Для ШРА-4 вибираємо автомат типу А3740Б, для якого: а) Ін=650А; б) Ін.р=400А; в) Івідкл.=100кА. Проводимо розрахунок і вибір ШМА. Визначаємо розрахунковий струм по формулі [2.29]
Для ШМА-1 і ШМА-2 приймаємо магістральний шинопровід типу ШМА-73 для якого: а) Ін=1000А; б) r0=0,031Ом/км, х0=0,017Ом/км; в) Ідин=70кА. Перевіряємо шинопроводи по допустимій втраті напруги за формулою [2.30]
Що менше допустимого =1,8% Проводимо розрахунок і вибір автоматів для ШМА-1 і ШМА-2. Знаходимо розрахунковий струм по формулі [2.31]
По [4] вибираємо автомат типу АВМ15НМ, для якого: а) Ін=1400А; б) Ін.р=1400А; в) Івідкл.=140кА. 2.7 Розрахунок струмів короткого замикання цеху Розрахунок струмів к.з. до 1000В. По вибраній схемі ел. постачання цеху складаємо розрахункову схему до точок к.з. Розрахункова схема QW1 QW2 FU1 FU2 TV1 TV2 TA1 TA2 QF1 QF10 K1 K6 QF2 QF4 QF6 QF8 QF3 QF5 QF7 QF9 K2 K3 K4 K5 Рис. 2.1 По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення.
rtv1 rtv2 xtv1 xtv2 rta1 rta2 xta1 xta2 ra1 ra6
xa1 xa6 rшма1 rшма2 xшма1 к1 к6 rшра1 rшра2 rшра3 rшра4 xшра1 xшра2 хшра3 хшра4 ra2 ra4 ra7 ra9 xa2 xa4 xa7 xa9 ra3 ra5 ra8 ra10 xa3 xa5 xa8 xa10 rk1 rk2 rk3 rk4 xk1 xk2 xk3 xk4 к2 к3 к4 к5 Рис. 2.2 По довідниках знаходимо перехідні активні та індуктивні опори кожного елемента схеми заміщення: rtv=5,5мОм; хtv=20мОм; rta=0 мОм; хta=0 мОм; rа1=0 мОм; ха1=0 мОм. rшма1=rшма2=; хшма1=хшма2=; rшра1=rшра2=rшра3=; хшра1=хшра2=хшра3=; rшра4=; хшра4= ra2=0,15мОм; ха2=0,10мОм; ra3=1,3мОм; ха3=0,86мОм; ra4=0,15мОм; ха4=0,10мОм; ra5=1,3мОм; ха5=0,86мОм; ra7=0,15мОм; ха7=0,10мОм; ra8=1,3мОм; ха8=0,86мОм; ra9=0,15мОм; ха9=0,10мОм; ra10=1,3мОм. Ха10=0,86мОм. rk1=rk2=rk3=rk4=; xk1=xk2=xk3=xk4=. Знаходимо сумарні активні опори до точок к.з. r?1=r?6=rtv+rta+ra1+rшма=5,5+0+0+0,31=5,81мОм; r?2=r?1+rшра1+ra2+ra3+rk1=5,81+4,25+0,15+1,3+0,95=12,46мОм; r?3=r?1+rшра2+ra4+ra5+rk2=5,81+4,25+0,15+1,3+0,95=12,46мОм; r?4=r?1+rшра3+ra7+ra8+rk3=5,81+4,25+0,15+1,3+0,95=12,46мОм; r?5=r?1+rшра4+ra9+ra10+rk4=5,81+10+0,15+1,3+0,95=18,21мОм. Знаходимо сумарні індуктивні опори до точок к.з. х?1=х?6=хtv+хta+xa1+xшма=20+0+0+0,17=20,17мОм; х?2=х?1+хшра1+ха2+хa3+xk1=20,17+3,75+0,10+0,86+0,06=24,94мОм; х?3=х?1+хшра2+ха4+ха5+хk2=20,17+3,75+0,10+0,86+0,06=24,94мОм; х?4=х?1+хшра3+ха7+ха8+хk3=20,17+3,75+0,10+0,86+0,06=24,94мОм; х?5=х?1+хшра4+ха9+ха10+хk4=20,17+5+0,10+0,86+0,06=26,19мОм. Знаходимо сумарні повні опори до точок к.з. по формулі (2.32) де, r?- сумарний активний опір до відповідної точки к.з. х?- сумарний індуктивний опір до відповідної точки к.з. Знаходимо значення 3-фазного струму к.з. (2.33) де, Uн- номінальна напруга, В; Z?- сумарний повний опір до точки к.з. Знаходимо величину ударного струму к.з. (2.34) де, Ку- ударний коефіцієнт, що визначається по таблиці в залежності від Знаходимо потужність к.з. (2.35) де, Uн- номінальна напруга, кВ; трьохфазний струм к.з., кА. Знаходимо значення 2-фазного струму к.з. (2.36) де, величина трьохфазного струму к.з. Визначаємо струм 1-фазного к.з. (2.37) де, Uф- фазна напруга; Zп- повний опір петлі фаза-нуль; Zт- повний опір трансформатора при однофазному к.з. Знаходимо повні опори петлі фаза-нуль до точок к.з. (2.38) де, Zф- опір фази. Обчислені і прийняті дані заносимо в таблицю 2.5 Таблиця 2.5 - Розрахунок струмів к.з Точка к.з Z? , мОм , кА
Kу , кА Sк.з. , мВА , кА Zп, мОм , кА
К1 21 10,4 3,5 1,7 25 6,8 9 42 2,58
К2 27,8 7,9 2 1,3 14,5 5,2 6,8 55,6 2,23
К3 27,8 7,9 2 1,3 14,5 5,2 6,8 55,6 2,23
К4 27,8 7,9 2 1,3 14,5 5,2 6,8 55,6 2,23
К5 31,9 6,9 1,4 1,1 10,7 4,5 6 63,8 2,05
К6 21 10,4 3,5 1,7 25 6,8 9 42 2,58
Розрахунок струмів к.з. вище 1000В. Складаємо розрахункову схему до точок к.з. Розрахункова схема ГПП Т лінія К
Рис. 2.3 По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення до точок к.з. Схема заміщення хс rк хк К Рис. 2.4 Визначаємо потужність системи (2.39) де, Ік.з.- струм к.з. на шинах ГПП, кА;
Визначаємо опір системи (2.40) де, Sc- потужність системи, мВА; Ік.з.- струм к.з. на шинах ГПП, кА.
Визначаємо повний опір до точок к.з.
(2.41) (2.42) де, r0- активний опір лінії; х0- індуктивний опір лінії; - довжина лінії.
(2.43)
Знаходимо трьохфазний струм к.з. по формулі (2.33) (2.44) Ударний струм к.з. при Ку=1,35 () по формулі (2.34)
Потужність к.з. по формулі (2.35)
Струм 2- фазного к.з. по формулі (2.36)
2.8 Вибір електрообладнання і струмовідних частин ЦТП і електрообладнання розподільчих сіток Вибір вимикача навантаження. Для вибору вимикача навантаження складаємо таблицю . Таблиця 2.6 - Вибір вимикача навантаження Вибрана і перевірена величина Формули порівняння Розрахункові дані Паспортні дані
Напруга, кВ
10 10
Довгочасний струм, А
57,8 200
Струм відключення, кА
7 12
Потужність відключення, мВА
121 200
Ударний струм, кА
13,3 25
(2.45) де, Sн.т.- номінальна потужність трансформатора; Uн- номінальна напруга.
Вибираємо вимикач навантаження типу ВНП-16У3. Вибір запобіжника. Для вибору запобіжника складаємо таблицю. Таблиця 2.7 - Вибір запобіжника Вибрана і перевірена величина Формули порівняння Розрахункові дані Паспортні дані
Напруга, кВ
10 10
Довгочасний струм, А
57,8 100
Потужність відключення, мВА
121 200
Струм відключення, кА
7 12
Струм плавкої вставки, А
25 25
(2.46) де, Ін.у. - довгочасний струм.
Приймаємо плавку вставку Іпл.вст.=25А Вибираємо запобіжник типу ПК10/100 Вибір трансформатора струму. Для вибору трансформатора струму складаємо таблицю. Таблиця 2.8 - Вибір трансформатора струму Вибрана і перевірена величина Формули порівняння Розрахункові дані Паспортні дані
Напруга, кВ
10 10
Номінальний струм, А
57,8 800
Навантаження вторинної обмотки, мВА
7 10
Кратність струму
1,42 65
Кратність струму термічної стійкості
0,61 160
(2.47) де, - ударний струм; - номінальний струм трансформатора.
(2.48) де, Ік.з.- струм короткого замикання.
Вибираємо трансформатор струму типу ТПОЛА-10 2.9 Розрахунок заземляючих пристроїв ЦТП Визначаємо струм однофазного к.з. на землю в мережі 10кВ. (2.49) де, - довжина кабельної лінії км; - довжина повітряної лінії, км.
Опір заземлюючого пристрою для мережі 10кВ (2.50) де, Uз.- напруга заземлюючого пристрою; Із.- струм заземлюючого пристрою.
Приймаємо найменший опір заземлюючого пристрою 4 Ом. Так, як величина опору природнього заземлювача Rе.=11 Ом більша допустимого по нормах Rз.=4 Ом, то необхідно використати додаткові штучні заземлювачі. (2.51) де, Re- опір природнього заземлювача; Rз- опір заземлювача.
Приймаємо прутковий електрод діаметром d=12мм, довжина l=5м, опір якого , при (2.52) де, - опір електроду.
Приймаємо розміщення електродів в ряд з відстанню між ними l=10м (2.53) де, Rпр- опір прута; Ru- опір додаткового штучного заземлювача.
(2.54) де, Rпр- опір прута; n- кількість прутів.
Так, як =6 Ом, що менше розрахункової величини =6,28 Ом, то число заземлювачів вибрано правильно.
2.10 Вибір схеми релейного захисту трансформаторів ЦТП і визначення струмів спрацювання реле Для захисту трансформатора приймаємо максимально-струмовий захист на стороні НН і струмову відсічку на стороні ВН, а також газовий захист від внутрішніх пошкоджень. Номінальний струм на стороні ВН іНН (2.55) де, Sтр- потужність трансформатора; U1- номінальна напруга, 10кВ.
(2.56) де, U2- номінальна напруга, 0,4кВ.
Намічаємо установку двох трансформаторів струму зі з’єднанням їх в неповну зірку (Ксх=1). Вибираємо трансформатори струму: на стороні ВН - типу ТПОЛА-10-100/5 (Кт.т=20) на стороні НН - типу ТРНД-0,4М-1500/5 (Кт.т=380) Для максимально-струмового захисту приймаємо реле типу РТ-40 і реле часу ЄВ-122 з уставкою 0,25-3,5с. Визначаємо струм спрацювання максимально-струмового захисту (2.57)
Для реле РТ-40 струм спрацювання приймаємо рівний 4-16 А при послідовному з’єднанні катушок. Коефіцієнт чутливості при двохфазному к.з. на стороні НН трансформатора згідно формули (2.58) де, Іср.защ – струм спрацювання захисту.
що, вище допустимого Кч.доп.=1,5 Струм спрацювання відсічки, встановленої з сторони живлення трансформатора (2.59)
Коефіцієнт чутливості відсічки при 2- фазному к.з. (2.60) де, Іср.р- середній розрахунковий струм.
При вказаних в розрахунках струмах спрацювання і чутливості струмова відсічка при к.з. буде відключати трансформатор на стороні НН. Для захисту від внутрішніх пошкоджень встановлюємо газове реле типу ПГ-22 з дією на відключення при внутрішніх пошкодженнях. Схема захисту цехових трансформаторів з вимикачами навантаження і запобіжниками
4. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 4.1 Розрахунок планової тривалості ремонтного циклу Ремонтний цикл – це період роботи обладнання між двома капітальними ремонтами. Ремонтний цикл складається з міжремонтного та міжоглядового періодів. Міжремонтний період – це період роботи електрообладнання між двома черговими плановими ремонтами. Міжоглядовий період – це період роботи електрообладнання між двома черговими оглядами, або між черговими ПР і оглядами. Планова тривалість ремонтного циклу (), міжремонтного () та міжоглядового () розраховується за формулами: (4.1) (4.2) (4.3) де, - відповідні нормативні дані тривалості ремонтного циклу, міжремонтного та міжоглядового періодів, взяті з таблиць - добуток поплавкових коефіцієнтів, що враховують тип електрообладнання та умови його роботи. (4.4) де, - коефіцієнт, який враховує змінність роботи електрообладнання (). Цей коефіцієнт не розповсюджується на тривалість ремонтного циклу для ел. печей та ел. мереж. - коефіцієнт, який вводиться для основного ел. обладнання підприємства або цеху (для ремонтного циклу – 0,85, для міжремонтного періоду – 0,7) - коефіцієнт, який враховує використання ел. обладнання по потужності і в часі (=1). - коефіцієнт, який вводиться для визначення тривалості ремонту, міжремонтного періоду ел. обладнання, оснащеного пересувними пристроями (). - коефіцієнт, який враховує конструктивні особливості колекторних машин постійного і змінного струму (). Структура ремонтного циклу – це склад і послідовність ремонтів, які виконувались на протязі одного ремонтного циклу. Основними складовими елементами структури ремонтного циклу є: профілактичні огляди (О); поточні ремонти (П); капітальні ремонти (К). Кількість поточних ремонтів (Nп), в структурі ремонтного циклу визначається за формулами: (4.5)
(4.6) Розрахунок нормативів системи ППР ел. обладнання та ел. мереж цеху та побудова структури ремонтних циклів для них приведений в таблиці 4.14.2 Розрахунок планової трудомісткості ремонту електрообладнання та електричних мереж цеху Трудомісткість ремонтних робіт – це трудові затрати на проведення ремонту того чи іншого виду одиниці ел. обладнання чи дільниці ел. мережі цеху. Трудомісткість ремонтних робіт визначається за формулами: (4.7) (4.8) (4.9) де, Ткр, Тпр, Тто – трудомісткості капітального, поточного ремонтів та технічного обслуговування, люд.год; tнк, tнп – норми трудомісткості капітального і поточного ремонтів одиниць ел. обладнання люд.год; N – кількість ремонтних одиниць ел. обладнання та ел. мережі цеху. Величина норми трудомісткості (tн) окремих одиниць ел. обладнання та ел.мережі цеху знаходиться по таблицях Розрахунок планової трудомісткості ремонту ел. мережі цеху приведений в таблиці 4.2 4.3 Побудова річного графіка ППР електрообладнання та електричних мереж цеху Основним документом за яким організується робота ППР електрообладнання та електричних мереж цеху, є річний план-графік ППР, який затверджується головним енергетиком підприємства. Він складається для кожної одиниці електрообладнання та електричних мереж цеху окремо. При плануванні річного графіка необхідно виходити з рівномірного розподілу ремонтних робіт за місяцями поточного року. План-графік ППР складається на основі даних про періодичність ремонтів, враховуючи при цьому тривалість міжремонтного періодів і трудомісткість ремонтних робіт. Для планування ремонтів електричного обладнання та електричних мереж цеху на поточний рік, по кожній одиниці електричного обладнання та електричних мереж цеху необхідно знати вид останнього ремонту і дату його проведення в минулому році (шифр ремонту). Вид ремонту, який необхідно включити в план-графік ППР в поточному році, визначити із структури ремонтного циклу, а строк проведення ремонту, виходячи з тривалості міжремонтного періоду на план-графіку ППР умовно позначено: чисельник – вид ремонту (О, П, К); знаменник – трудомісткість ремонту. Річний план-графік ППР електрообладнання та електричних мереж цеху приведений в таблиці 4.3 4.4 Розрахунок кількості ремонтного і обслуговуючого персоналу У відповідності з ремонтними роботами ел. ремонтний персонал ділиться на дві групи: - слюсарі-електрики по ремонту ел.обладнання, зайняті капітальними та поточними ремонтами (ремонтні слюсарі-електрики); - слюсарі-електрики по ремонту ел.обладнання, зайняті тех.обслуговуванням (чергові слюсарі-електрики). Кількість робітників, необхідних для виконання ремонтних робіт ППР ел.обладнання та ел.мереж цеху, визначається за формулою: (4.10) де, Т – сумарна трудомісткість певного виду ремонтних робіт, що враховує аварійний вихід ел.обладнання з ладу. (4.11) де, - процент аварійного виходу ел.обладнання з ладу (); Трі – річна планова сумарна трудомісткість виконання ремонтних робіт ел.обладнання та ел.мереж цеху, люд.год; Фд – річний дійсний фонд часу роботи робітника, год. (4.12) де, Дк – кількість календарних днів у році (Дк=365); Дс – кількість святкових днів у році (Дс=8); Дв – кількість вихідних днів у році (Дв=107); Дпс – кількість передсвяткових днів уроці (Дпс=6); tзм – тривалість зміни (tзм=8,2 год); Кпн – коефіцієнт планових невиходів на роботу по поважних причинах (Кпн=0,85); Квн – коефіцієнт виконання норм (Квн=1,01-,15). Розрахунок річного фонду часу робітника при 5-денному тижні приведений в таблиці 4.4 визначаємо середній тарифний і середній коефіцієнт робочих за формулою: (4.13) де, - середній тарифний коефіцієнт робітників; - число робочих певного розряду, чол.; - відповідна даному розряду годинна тарифна ставка грн./год; - загальна кількість робочих. чол.; - годинна тарифна ставка робітника першого розряду. (4.14) де, - середній розрядний коефіцієнт; - кількість робітників даного розряду; - загальна кількість робітників; - розряд робітника. Розрахунок кількості персоналу для ремонту і ел.обслуговування і ел.мереж цеху приведений в таблиці 4.4 4.5 Розрахунок річного фонду заробітної плати і середньомісячної зарплати робітника Фонд основної зарплати робітника складається з фонду погодинної праці і доплат, передбачених законодавством: (4.15) де, - тарифний фонд заробітної плати, грн.; - доплати, передбачені законодавством. Фонд прямої (тарифної) зарплати визначається за формулою: (4.16) де, - річний дійсний фонд часу роботи робітника, год; - загальна кількість ремонтного персоналу, чол.; - тарифна ставка середнього розряду, грн./год. (4.17) де, - тарифна ставка першого розряду, грн./год; - середній тарифний коефіцієнт. Доплати, премії визначаються в процентному відношенні до прямої тарифної зарплати (до 4%) Фонд додаткової заробітної плати визначається в процентному відношенні до основної заробітної плати: (4.18) Річний фонд оплати праці розраховується за формулою: (4.19) Середньомісячна заробітна плата робітника визначається за формулою: (4.20) Розрахунки фонду заробітної плати ремонтного персоналу та середньомісячної заробітної плати робітника приведені в таблиці 4.5 4.6 Розрахунок кількості і вартості основних матеріалів для ремонту електрообладнання і електричних мереж цеху Потрібна кількість на рік основних матеріалів на ремонт і технічне обслуговування ел.обладнання та ел.мереж цеху розраховується на підставі трудомісткості річного плану ППР і норм витрат матеріалів на 100 люд.год трудомісткості ремонту і технічного обслуговування, приведених в таблиці (л – 1). Річна потреба в матеріалах для кожного виду ел.обладнання та ел.мереж цеху визначається за формулою: (4.21) де, - норма витрат матеріалів на 100 люд.год. трудомісткості ремонту і технічного обслуговування ел.обладнання та ел.мереж цеху (л – 1); - річна планова трудомісткість ремонту чи технічного обслуговування ел.обладнання та ел.мереж цеху, люд.год. Розрахунок потрібної на рік кількості основних матеріалів на ремонт та технічне обслуговування ел.обладнання та ел.мереж цеху приведений в таблицях 4.6.1 – 6.5. Вартість основних матеріалів, необхідних для ремонту, технічного обслуговування ел.обладнання та ел.мереж цеху визначається за формулою: (2.22) де, - ціна за одиницю кожного виду найменування матеріалів. Розрахунок вартості основних матеріалів, необхідних на рік для ремонту ел.обладнання та ел.мереж цеху, приведений в таблицях 4.6.1 – 6.5. 4.7 Розрахунок кошторису витрат на ремонт електрообладнання та електричних мереж цеху кошторис витрат на ремонт ел.обладнання те ел.мереж цеху складається щорічно на кожен вид ремонтних робіт і включає в себе слідуючі статті затрат: Витрати на основні матеріали; Основна зарплата робітників; Додаткова зарплата робітників; Нарахування на зарплату, яке береться у розмірі 37% від суми основної та додаткової заробітної плати; Затрати на утримання і експлуатацію ел.обладнання, які розраховуються в процентному відношенні від основної зарплати; Цехові затрати, які розраховуються в процентному відношенні від суми затрат на утримання і експлуатацію ел.обладнання та основної зарплати; Загальнозаводські затрати, які плануються тільки для кап.ремонту і визначаються в процентному відношенні від суми основної зарплати та затрат на утримання та експлуатацію ел.обладнання. Розрахунок кошторису витрат на виконання ремонтних робіт і проведення технічного обслуговування ел.обладнання та ел.мереж цеху приведений в таблиці 4.7. 4.8 Основні техніко-економічних показники ремонту електрообладнання та електричних мереж цеху Основні техніко-економічні показники ремонту та технічного обслуговування ел.обладнання та ел.мереж цеху приведені в таблиці 4.8.1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА 1.1 Розвиток енергетики України і її перспективи Енергетика – це галузь господарства зв’язана з вивченням енергетичних ресурсів, виробленням, перетворенням і розподіленням енергії всіх видів. Енергетика України забезпечує надійне ел.постачання народного господарства і потреби різноманітних споживачів теплової і ел.енергії. Ел.енергія широко використовується у всіх галузях народного господарства, особливо для ел.приводів різних механізмів. Для забезпечення передачі ел.енергії в необхідній кількості і відповідної якості, служать системи ел.постачання промислових підприємств, що складається з сіток напругою 1000В і більше, а також трансформаторних, перетворювальних і розподільчих підстанцій. Передача, розпреділення і споживання виробленої ел.енергії на промислових підприємствах повинні проводитись з високою економічністю і надійністю. Будуть продовжуватись роботи по дальшому розвитку єдиної енергосистеми країни, підвищенню надійності і якості ел.постачання народного господарства, зниженню питомих втрат і собівартості ел.енергії. Цей планомірний, пропорціональний, динамічний розвиток соц.економіки, забезпечується підвищенням ефективного суспільного виробництва за рахунок прискорення якості науково-технічного прогресу, покращення якості всієї роботи і продукції, росту продуктивності праці. В якості головної задачі економіки на Україні висовується забезпечення дальшого розвитку, росту благоустрою людей на основі стійкого поступального розвитку народного господарства, прискорення науково-технічного прогресу і переводу економіки на інтенсивний шлях розвитку, більш раціональне використання виробничого потенціалу країни, економія всіх видів ресурсів і покращення якості всієї роботи. В рішенні цих задач особливу роль належить дати ел.технічній промисловості, призваній забезпечити всі сфери народного господарства сучасним ел.обладнанням для прискорення темпів науково-технічного прогресу. Необхідно підкреслити, що енергетика України розвивається на базі нових технічних досягнень в області проектування і будівництва ел.станцій і ліній ел.передач, а також прогресу вітчизняного машинобудування, ставшого надійною основою ел.енергетичного господарства країни. 1.2 Коротка характеристика цеху і електроспоживачів цеху Заготівельно-термічні цеха машинобудівельної промисловості являються однією з складових частин любого підприємства. В проектуємому цеху проводять різноманітні роботи по виготовленню, термічній обробці та заготівлі різних деталей і виробів. Споживачі цеху відносяться до приймачів ел.енергії II і III категорії, тому в цеху встановлена двотрансформаторна підстанція, що живить два магістральні (ШМА) шинопроводи, від яких отримують живлення 4 розпридільчих (ШРА), а від них, в свою чергу, живляться споживачі цеху. Живлення ЦТП проходить по високовольтній кабельній лінії. Ел.двигуни виробничих верстатів являються однією з основних груп приймачів ел.енергії проектує мого цеху. Напруга сітки, живлячої двигуни 380/220 В, частота 50 Гц. Для підтримання в цеху благоприємного для вдихання повітря, встановлено сантехнічні вентилятори, що відносяться до силових загально промислових установок. Для полегшення праці людям в цеху, працюють 6 мостових кранів призначених для переміщення вантажів по території цеху. Освітлення в цеху виконане по системі комбінованого освітлення, яке застосовується у приміщеннях з робітниками I-IV розрядів. Для освітлення цеху прийнято лампи денного світла ДРЛ, для яких Кмах=1. 3. Експлуатаційна частина 3.1 АПВ і АВР в схемі електропостачання цеху Автоматичне повторне включення Сутність АПВ складається в тому, що елемент системи ел.постачання, вимкнувшийся під дією засобів релейного захисту, знову включається під напругу (якщо немає заборони на повторне включення) і якщо причина викликавша відключення елемента зникла, то елемент залишається в роботі і споживач продовжує отримувати живлення практично без перерви. Досвід експлуатації показує, що дуже багато пошкоджень в системах ел.постачання промислових підприємств являються не стійкими і можуть бути самоусунені після короткочасного зникнення напруги. Вартість пристрою АПВ дуже мала по порівнянню із збитками виробництва викликаними перервами в ел.постачанні. Застосування пристрою АПВ різноманітних елементів системи ел.постачання значно підвищує надійність ел.постачання навіть при наявності лише одного джерела живлення. На рис 3.1 приведена схема АПВ ліній обладнаного вимикачами з пружинним приводом. При відключенні вимикача його розмикаючі контакти В повертаються у вихідне положення (замикаються), підготовлюючи до включення катушку VC1 і реле часу КТ1, яке по колу 1ШУ-ЗН-В-БКА-KL7-KT1-2ШУ отримує живлення з заданою витримкою часу, замикається контакт КТ1 по колу 1ШУ-ЗН-КН1-КТ1-В-КГПУ1-VC1-2ШУ отримує живлення VC1 і вимикач виключається. Якщо АПВ успішне, то вимикач залишається в роботі, його розмикаючий контакт повертає КТ1 у вихідне положення, розмикаючий контакт реле КТ1, залишається і двигун заводу пружини АМР починає обертається підготовлюючи схему до силової дії АПВ. При невдячному АПВ захист знову спрацьовує, вимикач відключається і його контакти приймають положення, описане вище. Реле КТ1 спрацьовує, але виключення вимикача не проходить, так як контакт готовності пружини КГП1 в колі VC1 розімкнутий. Реле КТ1, відключившись, розриває своїм контактом коло АМР і пружина не буде заведена до кінця, так як час заводу пружини більший часу спрацювання захисту. Замикаючий контакт реле КТ1 подає напругу на реле КL7, яке включившись, розриває своїм контактом коло реле КТ1. Втративши живлення, воно замикає свій контакт в колі АМР, пружина розводиться, контакт КГП1 замикається. Але включення вимикача не проходить, так як коло КТ1 розімкнуте контактором KL7, яке забезпечує однократність АПВ. Після усунення пошкодження вимикач може бути включений ключом SA. При цьому контакт вимикача в колі КL7 замкнеться і воно повернеться у вихідне положення. Контакт KL7 в колі КТ1 замкнеться і пристрій АПВ готовий до повної дії.
Автоматичне включення резерву АВР повинне передбачатися для всіх відповідних споживачів, тому на підстанціях, живлячих споживачів 1-ої категорії, АВР є обов’язковим. Пуск в дії АВР може здійснюватись реле мінімальної напруги, яка контролюється напругою на окремих секціях шин, або спільною дією цього реле і реле пониженої частоти, що забезпечує дію АВР в межах 0,2 – 1с після зупинки подачі живлення живлення. Час дії АВР повинен зменшитись в напрямку від споживачів до джерела живлення і узгодившись з часом дії захисту лінії, які відходять від збірних шин резервної установки. Успішна і ефективна дія АВР забезпечується при достатній потужності резервного джерела живлення або (при необхідності) автоматичній розгрузлі по струму. Розглянемо схему АВР, яка найбільш застосовується. Схема пристрою АВР з резервним вимикачем і пружинним приводом в мережі напругою вище 1000 В (рис. 3.2). В нормальному режимі напругу на шини підстанції подають через вимикач В1. При відключенні робочої лінії пристрій АВР вмикає вимикач В1 і вмикає вимикач В2. Для цього при спрацюванні реле мінімальної напруги Н1, Н2 замикаються контакти реле часу В і з витримкою часу замикається коло електромагніту відключення ЄО1 і вимикач В1 відключається. Розмикаючим контактом В1 замикається коло живлення електромагніту включення ЄВ2 вимикача В2, який включає вимикач В2 резервної лінії. При цьому контакт пружини привода КГП12 і проміжне реле П будуть замкнуті. При включенні вимикача В2 замикається контакт пружини КГП22 і підготовляється до включення реле П. Якщо дії АВР виконані успішно, то пристрій АВР повертається у вихідне положення. При неуспішному АВР вимикач В2 вимикається своїм захистом (на схемі не вказане). Для попередження повторного включення вимикача В2 на КЗ продумано в схемі, що при відключенні вимикача В1 і В2 проміжне реле П своїм Розмикаючим контактом розмикає коло електромагніту включення ЄВ2.
