Дипломная работа: Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий на основании технико-экономических расчетов

счетчиком реактивной энергии. Для автоматического отключения батареи при повышении напряжения в данном узле сети свыше заданного значения и для включения при понижении напряжения предусматривается специальная автоматика.

Для расчетов и анализа влияния поперечной емкостной компенсации на работу сети рассмотрим векторную диаграмму цепи (рисунок 14.2) (при параллельном включении приемника электроэнергии Rп, ХLп и батареи конденсаторов Хс к линии Rл, Хл). Вследствие параллельного нагрузке включения емкости С угол φ уменьшился от φ1 до φ2, сила тока нагрузки от приемника – от I1 до I2, т.е. произошла разгрузка линии по току на ΔI = I1 – I2. разгрузились на то же значение и генераторы энергосистемы благодаря генерации конденсаторной батареи мощности Qс в месте установки приемников. Кроме того, сеть и генераторы разгрузились вследствие уменьшения потерь на ΔРк и ΔQк, так как поток реактивной мощности снизился на Qс:

;                                                (14.8)

где R, Х – эквивалентные сопротивления цепи энергосистема – потребитель;

Uн – номинальное напряжение сети.

Для проектируемой сети снижение силы тока на ΔI позволяет уменьшить площадь сечения проводов линии на ΔF = ΔI / Jэк, где Jэк – экономическая плотность тока в линии. Соответственно снижаются установленная мощность трансформаторов и потеря напряжения в сети за счет уменьшения потока реактивной мощности на Qс:

                                                                      (14.9)

Из векторной диаграммы (рисунок 14.2) можно определить емкость С и реактивную мощность Qс, конденсаторов, необходимую для повышения коэффициента мощности от cos φ2:

                                                            (14.10)

                                                       (14.11)

Основной недостаток конденсаторов – при понижении напряжения в сети они снижают выдачу реактивной мощности пропорционально квадрату напряжения, в то время как требуется ее повышение. Регулирование мощности КБ осуществляется только ступенями, а не плавно и требует установки дорогостоящей коммутационной аппаратуры.

Таблица 14.2 Технические данные статических КУ напряжением выше 1 кВ

Синхронные машины могут генерировать и потреблять реактивную мощность, т.е. оказывать на электрическую сеть воздействие, тождественное емкости и индуктивности. Из курса «электрические машины» известно, что при перевозбуждении синхронной машины генерируется реактивная составляющая тока статора и ее значение растет при увеличении силы тока возбуждения. Векторная диаграмма подведенного от сети напряжения и тока в статора синхронной машины имеет тот же вид, что и диаграмма подведенного напряжения и тока в конденсаторной батарее (рисунок 14.2). Перевозбужденная синхронная машина генерирует передающий ток, подобно емкости.

В системах электроснабжения предприятий используют синхронные машины всех видов. Наиболее широкое применение находят синхронные двигатели (СД) в приводах производственных машин и механизмов, не требующих частоты вращения.

Синхронные генераторы (СГ) обладают, как и СД, плавным и автоматическим регулированием генерации реактивной мощности в функции напряжения сети. В отличие от СД передача реактивной мощности от генераторов осуществляется на значительное расстояние (даже от собственных электростанций предприятий). Поэтому использование генераторов в качестве источников реактивной мощности ограничивается технико-экономическими условиями режима энергосистемы.

Синхронные компенсаторы (СК) предназначены специально для выработки и потребления реактивной мощности. При большом дефиците реактивной мощности в точке подключения потребителей, когда требуется в некоторых случаях плавное и быстродействующее средство регулирования напряжения, оказывается выгодным ввод СК. При наличие резкопеременной реактивной нагрузки зона применения СК расширяется.

Недостатки СК:

– повышенные потери реактивной мощности;

– повышенные удельные капитальные вложения;

– большая масса и вибрация, из-за чего необходима установка СК на массивных фундаментах;

– необходимость применения водородного и воздушного охлаждения с водяными охладителями;

– необходимость постоянного дежурства эксплуатационного персонала на подстанциях с синхронными компенсаторами.

Кроме того, заданную мощность конденсаторов можно дробить для максимального приближения их к потребителям или при необходимости наращивать мощность БК в процессе роста нагрузок, что невозможно для СК.

Технико-экономическое обоснование выбора средств компенсации реактивной мощности

Выбор средств, способов компенсации и мощности компенсирующих устройств, распределение их по сетям напряжением до 1000 В и более проводятся на основании технико-экономических расчетов по минимуму приведенных затрат.

З = З0 + З1 · Q + З2 · Q²                                                                (14.5)

где З – приведенные затраты, руб.;

Q – генерируемая реактивная мощность, МВар;

З0 – постоянная составляющая затрат, не зависящая от генерируемой мощности;

З1 – удельные затраты на 1 МВар генерируемой мощности, руб./МВар;

З2 – удельные затраты на 1 МВар² генерируемой мощности, руб./МВар².

Для определения оптимальной реактивной мощности сравниваются затраты на выработку реактивной мощности синхронными источниками с затратами на выдачу той же мощности конденсаторами:

Q1 = (З1к – З1сд)/2З2сд                                                                 (14.6)

На промышленных предприятиях основные потребители реактивной мощности присоединятся к сетям до 1000 В. Источниками реактивной мощности здесь являются БК, а недостающая часть перекрывается перетоком из сети высшего напряжения – с шин напряжением 6…10 кВ от СД, БК, генераторов местной электростанции или из сети электросистемы.

Задача оптимизации реактивной мощности сводится к определению таких значений реактивной мощности каждого источника, при которых суммарные затраты достигают минимума при соблюдении баланса реактивной мощности.

Если по заданию энергоснабжающей организации из системы можно получить Qз, то должно быть скомпенсировано Qк = 1.15 (Qв – Qэ) синхронными двигателями и конденсаторами. Коэффициент 1,15 учитывает необходимый 15%-ный резерв реактивной мощности на предприятии, для чего требуется увеличить мощность конденсаторов Qк.

Размещение компенсирующих устройств

Рациональное размещение компенсирующих устройств зависит от многих факторов, в частности от соотношения мощностей синхронных и асинхронных двигателей, установленных в сетях высшего и низшего напряжения.

Дополнительным источником реактивной мощности в распределительных сетях служат БК, место которых определяется в результате приведенных расчетов, так как БК можно устанавливать в сетях напряжением 6…10 кВ или 0,4 кВ. при этом следует учитывать, что разукрупнение мощности БК приводит к увеличению удельных затрат на аппаратуру, измерительные приборы, конструкции и пр. поэтому не рекомендуется применение БК на напряжение 6…10 кВ единичной мощностью менее 400 кВар, если присоединение выполняется через общий выключатель с силовым трансформатором или другим приемником электроэнергии, то единичная мощность БК снижается до 100 кВар.

В связи с внедрением в промышленности СД средней мощности 500…1600 кВт вопрос о размещении дополнительных компенсирующих устройств приобретает важное значение и усложняется.

Максимальная реактивная мощность, которую может генерировать СД

                                                               (14.7)

где  – коэффициент дополнительной перегрузки.

Приняв cos φ = 0,9; = 0,92; = 1,2, получим

                                                                            (14.8)

При наличии СД в узле нагрузки они должны быть оптимально использованы для повышения коэффициента мощности узла сосредоточенной нагрузки напряжением 6…10 кВ, расположенной вблизи установки СД.

Использовать всю реактивную мощность СД для повышения cos φ в цехах предприятия нецелесообразно, так как переток ее по ЛЭП напряжением 6…10 кВ вызывает дополнительную нагрузку на них и может привести к завышению мощности трансформатора, т.е. экономически он не всегда оправдан. Поэтому компенсация реактивной мощности потребителей проводится с широким применением установок БК.

В отдельных случаях необходимо проверять экономичность установки БК сопоставлением приведенных затрат на установку БК и на потери в СД на генерацию реактивной мощности. Необходимость в установке БК обычно возникает, если реактивная мощность СД недостаточна для компенсации.

14.4 Регулирование работы компенсирующих устройств

При минимальной нагрузке потребителями мощность конденсаторной батареи должна быть уменьшена, так как поступление избыточной емкостной нагрузки в сеть вызывает повышение напряжения и увеличивает потери электроэнергии. Для более экономичной работы компенсирующих устройств применяют автоматическое регулирование мощности конденсаторных батарей и других видов КУ.

Регулирование может осуществляться в зависимости от силы тока нагрузки, времени суток, коэффициента мощности и напряжения. Наибольшее применение получило регулирование по напряжению, применяемое в тех случаях, когда кроме повышения коэффициента мощности требуется поддержать напряжение потребителей на уровне номинального.

Рассмотрим схему автоматического ступенчатого регулирования мощности конденсаторной установки по уровню напряжения в сети (рисунок 14.3). Схему можно использовать в конденсаторных установках напряжением свыше 1000 В, но преимущественно – в сетях напряжениям до 1000 В. В последнем случае реле напряжения подключают непосредственно к сети. При понижении напряжения срабатывает реле напряжения 1Н и, замкнув свой контакт в цепи реле времени 1В, с выдержкой времени включает конденсаторную установку. При повышении напряжения срабатывает реле 2Н и реле 2В отключает установку от сети. Для более точной настройки схемы в цепи реле 1Н и 2Н включены добавочные сопротивления ДС для отстройки от кратковременных колебаний напряжения выдержки времени реле принимаются равными 2 – 3 мин.

Для ручного управления установкой ключ управления переводится в положение Р. Подача напряжения на соленоид включения СВ привода выключателя осуществляется кнопкой включения КВ, отключение выключателя – кнопкой КО в цепи соленоида отключения СО. Отключение защитой осуществляет промежуточное реле П, которое срабатывает при кратковременном замыкании контакта З реле защиты. Замкнув контакты в цепи своей обмотки и в цепи СО, реле П самоудерживается, обеспечивая надежное отключение выключателя, и предотвращает включение на короткое замыкание, разомкнув контакт П в цепи СВ. Схема возвращается в исходное положение после срабатывания релейной защиты нажатием кнопки КОЗ, в результате чего реле П теряет питание.

Многоступенчатое автоматическое регулирование комплектными конденсаторными установками серии УК – 0,38 мощностью 220 до 540 кВар и серии УК-6 (10) мощностью от 660 до 1800 кВар обеспечивается устройствами типа АРКОН.

Установка компенсации реактивной мощности типа КРМ – 0,4.

В состав установки входят: контроллер для автоматического регулирования cos φ, сигнализации при неисправностях и недопустимых отклонениях параметров электросети, контроля уровня высших гармоник тока и напряжения в сети и наработки на отказ; конденсаторы, имеющие блок разрядных резисторов могущие самовосстанавливаться после пробоя в диэлектрике; контактор, предохранитель, трансформатор тока и амперметр.

Uном = 400 В; Uраб.макс. = 450 В; Qном =35–600 квар; минимальная ступень регулирования равна 2,5 квар; количество ступеней регулирования мощности 4–12; Габариты 2015х750х590 мм.

15. Технико-экономический расчет

В данном разделе произведем расчет стоимости годовой полезной электроэнергии, годовые потери в электрических сетях, капитальные затраты по кабельным линиям, составим калькуляцию статей и составим таблицу с технико-экономическими показателями.

До накопления необходимых статистических данных по аварийности электрооборудования и сетей предприятий промышленности и практического освоения количественной (стоимостной) оценки надежности электроснабжения следует стремиться к тому, чтобы экономически сравниваемые варианты обладали одинаковой степенью надежности. Во многих случаях этого не удается достичь полностью. Поэтому помимо экономического сравнения рассматриваемых вариантов необходимо проводить тщательный качественный анализ надежности и других технических показателей каждого из сравниваемых вариантов на основе опыта проектирования и эксплуатации.

1. Определяем суммарный максимум нагрузки потребителей:

 (15.1)

 МВт, данные берем по таблице 4.1 «Сводной ведомости нагрузок».

Годовой полезный отпуск электроэнергии:

 (15.2)

где Тмакс – продолжительность максимальной нагрузки, т.е. число часов в год, за которое питаемый по данной линии потребитель, работая с максимальной нагрузкой, получил бы столько же электроэнергии, как и при работе в течение года по действительному графику.

 МВт·ч

Потери мощности в электрической сети:

– в трансформаторе

ΔРтр = S² / U²ном · r т                                                                    (15.3)

r т = ΔРкз · U²ном / S²ном (15.4)

где ΔРкз – потери мощности трансформатора при коротком замыкании, данные берем по [11.348], ΔРкз = 245 кВт;

r т – активное сопротивление трансформатора, Ом;

ΔРтр – потери мощности в трансформаторе, МВт.

r т = 0,245 · 110² / 63² = 0,746 Ом

ΔРтр = 21,12² / 110² · 0,74 = 0,027 МВт

– в линии:

ΔРкл = S² / U² · r0                                                                  (15.5)

где r0 – удельное активное сопротивление линии, равное 0,4 Ом /км [11.456];

S – полная мощность линии, МВ·А;

U – номинальное напряжение линии, кВ;

ΔРкл – потери мощности линии, МВт.

ΔРкл = 21,12² / 6,3²· 0,4 = 4,49 МВт

ΔРсети = ΔРтр + ΔРкл                                                                    (15.6)

ΔРсети = 0,027 + 4,49 = 4,52 МВт

Годовые потери электроэнергии в электрической сети:

                                                                  (15.7)

где - время потерь, определяется по графику [12.129].  МВт·ч.

Годовое потребление электроэнергии:

 (15.8)

где Эсети. отпущ – электроэнергия, отпущенная за год, МВт·ч

 МВт·ч

Коэффициент полезного действия в режиме максимальных нагрузок:

, (15.9)

Коэффициент полезного действия средневзвешенный за год:

, (15.10)

Среднее значение коэффициента мощности по сети в режиме нагрузок:

, (15.11)

2. Капитальные вложения К определяются по справочным данным по всем элементам электроснабжения, в действующих ценах с учетом стоимости монтажа и строительной части. Капитальные вложения включают в себя стоимость выключателей, разъединителей (или ячеек с ними), короткозамыкателей, воздушных и кабельных линий, трансформаторов и т.д.

Капитальные затраты по кабельным линиям:

L – длина кабельной линии от ГПП-2 до РП-3; т. к. идет три кабеля длиной 1 км каждый, то L будет равно 3 км.

Цена ККЛ = 334,92 тыс. руб.

Удельные капитальные затраты по кабельным линиям:

 (15.12)

 тыс. руб./км

Все данные заносим в таблицу 15.1«Капитальные затраты».

Таблица 15.1 Капитальные затраты

Удельные капитальные затраты по подстанциям:

 (15.13)

 мл. руб./год;  тыс. руб./год

 тыс. руб./год;  тыс. руб./год

 тыс. руб./год

Капитальные затраты по электрической части в целом:

 (15.14)

 руб./км

3. Организация обслуживания подстанций и определение количества обслуживающего персонала. Для данной подстанции выбирается круглосуточное дежурство – смена по 8 часов, пятибригадная система.

4. Количество оперативного персонала – 5 человека, оперативно-ремонтного персонала – 5 человек. Из них 3 человек работают по 6 разряду и 5 человек – по 5 разряду. Вводим договорную систему оплаты труда. Расчет производим по средней наработке 21 смены в месяц. Среднемесячный фонд рабочего времени 168 часов. Основная заработная плата рабочих:

по 6 разряду – 11 тыс. руб., по 5 разряду – 9 тыс. руб.

 тыс. руб.

Дополнительная зарплата – премия 30% от тарифной ставки:

 тыс. руб.

Отчисления на социальное страхование с зарплаты 26,7%:

 (15.15)

где 0,267 – поправочный коэффициент на социальное страхование.

 тыс. руб.

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования:

 (15.16)

где β – коэффициент, учитывающий затраты на ремонт и обслуживание оборудования (1,1÷1,18); - амортизационные отчисления

 (15.17)

 (15.18)

 тыс. руб.

 тыс. руб.

 тыс. руб.

 тыс. руб.

Цеховые расходы:

 (15.19)

 тыс. руб.

где α – коэффициент, зависящий от уровня напряжения и равный 0,15. Общие расходы на оборудование:

 (15.20)

где  – поправочный коэффициент на расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, равный 0,05.

 тыс. руб.

Покупная энергия:

 (15.21)

где 1,06 – стоимость одного кВт/ч электроэнергии.

 тыс. руб.

Общие издержки сети:

 тыс. руб.

где δ = 1 – коэффициент, учитывающий дорожные эксплуатационные расходы в районе с умеренным климатом.

Удельный вес затрат каждой калькуляционной статьи:

 (15.22)

Все расчетные данные заносим в таблицу 15.2 «Сводная ведомость».

Таблица 15.2 Сводная ведомость

Технико-экономические показатели работы проектируемой электрической сети приведены в таблице 15.3

Таблица 15.3 Технико-экономические показатели

В данном разделе произведен расчет энергетических показателей: суммарной установленной мощности потребителей; годовой отпуск полезной электроэнергии; годовое потребление электроэнергии. Рассчитаны экономические показатели, составлена сводная ведомость.

16. Организация безопасной эксплуатации производства

Основной задачей проектирования объектов является достижение безопасности человека в среде его обитания. Безопасность человека достигается отсутствием производственных и непроизводственных аварий, стихийных и других природных действий, опасных факторов, вызывающих травмы или резкое ухудшение здоровья, вредных факторов, вызывающих заболевания человека и снижающих его работоспособность. Всеми этим вопросами занимается охрана труда и гражданская оборона.

Охрана труда – это система законодательных актов, социально-экономических, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Все нормы охраны труда имеют законодательный характер. Правовые вопросы регулируются Конституцией Российской Федерации. К правовым нормативным документам относятся:

-  кодекс законов о труде Российской Федерации;

-  кодекс РФ об административных нарушениях;

-  закон РСФСР «О санитарно-эпидемиологическом благополучии»;

-  земельный Кодекс РСФСР;

-  закон РФ «О недрах»;

-  закон РФ «Об охране окружающей среды»;

-  Водный Кодекс РФ;

-  закон РФ «Об основах охраны труда в Российской Федерации».

К государственным нормативным актам относятся Санитарные нормы (СН) и Строительные Нормы и Правила (СНиП), ГОСТы. К другим нормативным документам по охране труда относятся:

-  типовые правила внутреннего трудового распорядка для рабочих и служащих предприятий, учреждений и организаций;

-  правила устройства электроустановок (ПУЭ);

-  правила технической эксплуатации (ПТЭ);

-  система стандартов безопасности труда (ССБТ).

Гражданская оборона занимается по вопросам защиты человека и объектов в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени.

Организация работ в чрезвычайных ситуациях определяется рядом нормативных документов:

-  законом РФ «О пожарной безопасности»;

-  законом РФ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;

-  СНиП;

-  Стандартом «Безопасность в чрезвычайных ситуациях» (БЧС).

Проектирование систем электроснабжение промышленного предприятия проводилась в соответствии с ПУЭ, ПТБ, ПТЭ, на основании ГОСТов, СН и СНиП.

16.1 Обучение и инструктажи работающего персонала по безопасности

труда на предприятии

Руководители предприятий обязаны обеспечить своевременное и качественное проведение инструктажа по технике безопасности и производственной санитарии для вновь поступивших и всех работающих независимо от стажа, опыта их работы и квалификации на основе правил и инструкций по охране туда с учетом конкретных условий производства.

Общее руководство и ответственность за проведение инструктажа (обучения) с работающим персоналом по технике безопасности возлагается на главного инженера предприятия.

Ответственность за своевременное и качественное проведение инструктажа и обучение работающих безопасным приемам и методам работы возлагается на начальников цехов и отделов. Контроль за этим осуществляет начальник отдела или инженер по технике безопасности предприятия.

Начальник цеха, начальник участка, мастер, механик, энергетик цеха и другие руководители работ обязаны осуществлять постоянный контроль за выполнением инструкций и указаний о безопасных методах и приемах работы, а также за соблюдением правил поведения на производстве.

Начальник цеха на основе типовых инструкций по охране труда обязан обеспечить разработку подробных инструкций для каждой профессии (работы) с учетом конкретных местных условий и специфики производства и согласовать их с отделом или инженером по технике безопасности. После утверждения главным инженером предприятия инструкции должны быть выданы под расписку рабочему соответственно выполняемой им работе или вывешены на видном месте.

Инструктаж по технике безопасности должен проводиться двух видов: вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте, который, в свою очередь, делится на первичный, повторный инструктаж и внеочередной (внеплановый) инструктаж.

16.2 Средства индивидуальной защиты

На предприятии существуют такие виды работ или условия труда, при которых рабочий персонал может получать травму или иное воздействие, опасное для здоровья. Еще более опасные условия для людей могут возникнуть при авариях и ликвидации их последствий. В этих случаях для защиты человека необходимо применять средства индивидуальной защиты (СИЗ). Их использование должно обеспечивать максимальную безопасность, а неудобства, связанные с их применением, должны быть сведены к минимуму. Это достигается соблюдением инструкций по их применению.

При выполнении ряда производственных операций необходимо носить спецодежду (костюмы, комбинезоны и др.), сшитую из специальных материалов для обеспечения безопасности от воздействий различных веществ и материалов, с которыми приходиться работать, теплового и других излучений. Требования, предъявляемые к спецодежде, заключаются в обеспечении наибольшего комфорта для человека, а также желаемой безопасности.

Во избежание травм стоп и пальцев ног необходимо носить защитную обувь (сапоги или ботинки). Некоторые типы спец. обуви снабжены усиленной подошвой, предохраняющей стопу от острых предметов (таких, как острый гвоздь).

Для защиты рук необходимо использовать специальные рукавицы или перчатки. Защита рук от вибраций достигается применением рукавиц из упругодемпфирующего материала.

При использовании пластиковых или резиновых перчаток в течении продолжительного времени внутрь нужно вкладывать хлопчатобумажные перчатки: они сохраняют кожу в сухом состоянии и уменьшают риск повреждений кожи. Перед надеванием перчаток или рукавиц руки необходимо вымыть, чтобы перчатки не загрязнялись изнутри вредными веществами и при многократном применении не способствовали контакту с теми веществами, от которых они предназначены предохранять.

Средства защиты кожи необходимы при контакте с веществами и материалами, вредными для кожи; механических воздействиях, в результате которых появляются царапины и раны, а кожа становится более восприимчивой к воздействию вредных веществ. Риск такого рода воздействия можно снизить в тех случаях, когда кожа является здоровой, не травмированной и обладает способностью к сопротивлению; когда при выполнении трудовых операций происходит наименьший контакт с вредными веществами; когда есть возможность заменить вредные вещества и материалы менее вредными; когда снижается частота и продолжительность контактов с вредными веществами.

Средства защиты головы предназначены для предохранения головы от падающих и острых предметов, а также для смягчения ударов. Выбор шлемов и касок зависит от вида выполняемых работ. Очень важно подобрать каску соответственно характеру выполняемой работы, а также по размеру, чтобы она прочно держалась на голове и обеспечивала достаточное расстояние между внутренней оболочкой каски и головой.

Для предохранения от вредных механических, химических и лучевых воздействий необходимы средства защиты глаз и лица. Эти средства применяют при выполнении следующих работ: шлифовании, распылении, опрыскивании, сварке, – а также при использовании едких жидкостей, вредном тепловом воздействии и др. Эти средства выполняют в виде очков или щитков. В некоторых ситуациях средства защиты глаз применяют вместе со средствами защиты органов дыхания, например, специальные головные уборы.

Средства защиты органов слуха используют в шумных производствах, при обслуживании энергоустановок и т.п. Существуют различные типы средств защиты органов слуха: беруши и наушники. Правильное и постоянное применение средств защиты слуха снижает шумовую нагрузку для берушей на 10–20, для наушников на 20–30 дБ.

Средства защиты органов дыхания предназначены для того, чтобы предохранить от вдыхания и попадания в организм человека вредных веществ (пыли, пара, газа) при проведении различных технологических процессов. Существует два типа средств защиты органов дыхания: фильтрующие и изолирующие. Фильтрующие подают в зону дыхания очищенный от примесей воздух рабочей зоны, изолирующие воздух из специальных емкостей или из чистого пространства, расположенного вне рабочей зоны.

16.3 Организация безопасной работы на холодильной станции цеха 2510

– Основные опасности цеха 2510: Основными веществами, образующимися в цехе, являются жидкий и газообразный аммиак. Применяемый аммиак в силу своих физико-химических свойств является химически опасным веществом, коррозионноактивен, способен образовывать токсические пары с концентрацией выше летальной, с некоторыми химическими веществами образует взрывоопасные смеси и нестабильные соединения. При этом токсичное облако, обладающее концентрацией способной поразить человека, может совершать дрейф по направлению ветра.

– Перечень наиболее значимых факторов, влияющих на показатели риска: Опасность цеха обусловлена наличием следующих факторов: наличие большого количества запорной арматуры с ручным приводом; возможная разгерметизация емкостного оборудования, запорной арматуры, технологических трубопроводов в результате механического воздействия; высокое давление в технологическом оборудовании; коррозионная и реакционная активность аммиака; высокая токсическая опасность аммиака.

– Оценка уровня безопасности опасного производственного объекта: Из анализа опасностей и риска видно, что цех №2510 в целом, и каждый из его участков в частности представляют определенную угрозу здоровью и жизни персонала. При нормальном режиме эксплуатации оборудования, соблюдении технологии, заданных параметров и грамотном обслуживании, добросовестного отношения персонала риск эксплуатации объекта расценивается как приемлемый.

– Степень опасности и характер воздействия веществ на организм человека: Аммиак бесцветен и обладает характерным резким раздражающим запахом (нашатырного спирта). Газообразный аммиак почти в два раза легче воздуха, хорошо растворяется в воде. Аммиак является токсичным веществом (4 класс опасности по ГОСТ 12.1.005 – 88). Даже при незначительных концентрациях он оказывает раздражающее действие на глаза и слизистые оболочки носоглотки. Порог восприятия обонянием составляет – 5 мг/м³. Жидкий аммиак вызывает ожоги кожи, а его пары – эритемы кожи. Большую опасность представляет попадание аммиака в глаза. Контакт аммиака с ртутью, хлором, йодом, бромом, кальцием, окисью серебра и др. веществами может привести к образованию взрывчатых соединений.

– Индивидуальные средства защиты: К работе с аммиаком допускается только обученный персонал, знающий нормы, правила и инструкции по промышленной безопасности, токсические свойства аммиака, основные возможные производственные неполадки и методы их устранения, действия, которые необходимо принять для профилактики пролива аммиака, способов оказания первой медицинской помощи. Весь персонал должен быть обеспечен промышленными фильтрующими противогазами с коробкой для защиты от аммиака марки КД. Кроме того, необходимо иметь спец. одежду и спец. обувь.

16.4 Общие требования

Распределительный пункт на 6 кВ (РП-3) находится на территории промышленного предприятия Нижнекамскнефтехим II пром. зоны завода СПС, ц. 2510. РП-3 расположено в отдельно стоящем здании.

РП-3 производит прием и распределение электрической энергии. Рабочее номинальное напряжение 6 кВ выполнено в сети с изолированной нейтралью. Все оборудование, с напряжением 6 кВ располагается в ячейках КМ-1Ф-6–20-УЗ.

Расшифровка КМ-1Ф-6–20-УЗ:

КМ – комплектное малогабаритное распределительное устройство;

1Ф – модификация КРУ (с фарфоровой изоляцией);

6 – номинальное напряжение, кВ;

20 – номинальный ток отключения шкафа с выключателем, кА;

УЗ – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150–69

Устройство ячейки выполнено с обеспечением всех мер электробезопасности (ГОСТ 14693–90; ТУ 3414–007–01374263–99) и представляет собой закрытый аппарат, требующий только внешнего заземления (не имеет внешних открытых токопроводящих частей).

Прокладка кабеля (АВВГ – вводные и отходящие линии) осуществляется в закрытых (находящихся ниже уровня пола) каналах.

Помещение РП выполнено по типовому проекту, утвержденному Госстроем СССР.

Анализ сетей, используемых в помещении РП-3: сеть освещения – рабочее номинальное напряжение 0,22 кВ, сеть выше 1 кВ с изолированной нейтралью. Рассмотрим общие требования к заземлению и к защитным мерам электробезопасности:

1.  Токоведущие части электроустановки не должны быть доступны для случайного прикосновения, а доступные прикосновению открытые и сторонние проводящие части не должны находиться под напряжением, представляющим опасность поражения электрическим током, как в нормальном режиме работы электроустановки, так и при повреждении изоляции.

2.  Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения: основная изоляция токоведущих частей; ограждения и оболочки; установка барьеров; размещение вне зоны досягаемости; применение сверхнизкого (малого) напряжения.

3.  Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ, при наличии требований других глав ПУЭ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

4.  Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении: защитное заземление; автоматическое отключение питания; выравнивание потенциалов; двойная или усиленная изоляция; сверхнизкое напряжение; изолирующие помещения, зоны, площадки.

Применение двух и более мер защиты в электроустановке не должно оказывать взаимного влияния, снижающего эффективность каждого из них.

16.5 Общие требования к заземлению электроустановок

Для заземления электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители. Использование естественных заземлителей в качестве элементов заземляющих устройств не должно приводить к их повреждению при протекании по ним токов короткого замыкания или к нарушению работы устройств, с которыми они связаны.

Для заземления в электроустановках разных назначений и напряжений, территориально сближенных, следует, как правило, применять одно общее заземляющее устройство.

Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или разных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок:

– защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции, условиям режимов работы сетей, защиты электрооборудования от перенапряжения и т.д. в течение всего периода эксплуатации.

В первую очередь должны быть соблюдены требования, предъявляемые к защитному заземлению.

При определении сопротивления заземляющих устройств должны быть учтены искусственные и естественные заземлители. При определении удельного сопротивления земли в качестве расчетного следует принимать его сезонное значение, соответствующее наиболее неблагоприятным условиям. Заземляющие устройства должны быть механически прочными, термически и динамически стойкими к токам замыкания на землю.

В электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью для защиты от поражения электрическим током должно быть выполнено защитное заземление открытых проводящих частей. В таких электроустановках должна быть предусмотрена возможность быстрого обнаружения замыканий на землю.

Заключение

В данном дипломном проекте рассмотрено электроснабжение холодильной установки цеха №2510. Проектирование начато с расчета силовой нагрузки и освещения. Приведено технико-экономическое обоснование выбора. Спроектировано внутрицеховое электроснабжение, т.е. выбраны кабели для силовых распределительных пунктов и мощных потребителей, сгруппированы приемники и выбраны силовые пункты, автоматические выключатели. Рассчитаны токи короткого замыкания на напряжение 0,4 кВ и 6 кВ. Также спроектировано внутрицеховое электроснабжение, выбраны кабели, питающие трансформаторные подстанции. Осуществлено проектирование РП на 6 кВ, в частности, выбор вакуумных выключателей, реакторов, трансформаторов тока и напряжения. Выбрано основное оборудование и его расположение в распределительном пункте и цеховых трансформаторных подстанциях.

Для обеспечения надежности и безопасности применены средства автоматики и защиты отдельных элементов системы электроснабжения.

В разделе безопасность жизнедеятельности рассмотрены вопросы проведения инструктажей по технике безопасности на производстве, использования индивидуальных средств защиты. Произведен расчет заземления насосной установки на 0,4 кВ.

Экономическая часть включила в себя составление сметы, пересчет сметы в ценах 2007 года, расчет численности бригады, составлена таблица калькуляции статей и таблица технико-экономических показателей проектируемой электрической сети.

Список используемой литературы

1. Анастасиев П.И., Бранзбург Е.З., Коляда А.В. Проектирование кабельных сетей. – М.: Энергия. 1980. – С. 384

2. Андреев В.А., Бондаренко Е.В. Релейная защита и телемеханика в системах электроснабжения. – М.: Высшая школа, 1975. – С. 375

3. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. – Л.: Энергоатомиздат. 1988. – С. 176

4. Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию электроснабжения. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – С. 576

5. Вишняков Г.К., Гоберман Е.А., Гольцман С.Л. Справочник по проектированию подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – С. 352

6. Григорьев В.И., Киреев Э.А., Миронов В.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов. – М.: Энергоатомиздат, 2003. – С. 246

7. Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения. – Л.: Энергия, 1976. – С. 432

8. Князевский Б.А. Охрана труда в электроустановках. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – С. 384

9. Коновалова Л.Л., Рожкова А.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – С. 528

10. Каталог электротехнической продукции, 2000 г. – С. 224

11. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – С. 608

12. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю., Яшков В.А. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Высшая школа, 2001. – С. 336

13. СНиП IV-6–82. Приложение. Сборники расценок на монтаж оборудования. Сб. 8. Электротехнические установки / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. – С. 191

14. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – С. 368

15. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – М.: Форум, 2003. – С. 214

16. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – С. 640