Дипломная работа: Расчет системы электроснабжения ремонтно-механического цеха станкостроительного завода

Определяются условные ЦЭН активной и реактивной:

Вблизи точки А(2829;1392) располагают ГПП.

Вблизи точки В(21627;13670) располагают ККУ или синхронный компенсатор (СК).

2.7 Расчет заземляющего устройства

Определяется расчетное сопротивление одного вертикального электрода

Ом (2.7.1)

Определяется предельное сопротивление совмещенного ЗУ

Ом (2.7.2)

А (2.7.3)

Требуемое по НН  на НН.

Принимается Ом (наименьшее из двух).

Но так как  > 100 Ом • м, то для расчета принимается

Ом (2.4.4)

Определяется количество вертикальных электродов:

без учета экранирования (расчетное)

. Принимается

с учетом экранирования

. Принимается

= F(тип ЗУ, вид заземления, , ) F (рядное, вертикальное, 3, 10) = 0,81.

Размещается ЗУ на плане и уточняются расстояния, наносятся на план. Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1 м, то длина по периметру закладки равна

м (2.7.5)

Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливают по одному вертикальному электроду, а оставшиеся - между ними.

Для равномерного распределения электродов окончательно принимается = 16, тогда

м; м

где  - расстояние между электродами по ширине объекта, м;

- расстояние между электродами по длине объекта, м;

 - количество электродов по ширине объекта;

- количество электродов по длине объекта.

Для уточнения принимается среднее значение отношения

Тогда по справочнику уточняются коэффициенты использования

Определяются уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов

18,88

Ом

Определяется фактическое сопротивление ЗУ

Ом

Следовательно, заземляющее устройство эффективно.

2.8 Специальный вопрос

Автоматическая частотная разгрузка. Характерной особенностью режима работы энергосистем является равенство ч каждый момент времени мощности источников энергии Р1 сумме мощностей нагрузки Рнаг и потерь Рнот: Р1 = Рнаг + Рнот

Изменение нагрузки требует следящего изменения генерируемых мощностей, в противном случае произойдет изменение частоты тока в энергосистеме. При аварийном отключении генераторов на электростанциях или разделении энергосистемы по любой причине на отдельные части может возникнуть дефицит генерируемой активной мощности, в связи с чем снизится частота тока. Одновременно с этим напряжением может достигнуть столь низкого значения, что начнется массовое затормаживание электродвигателей, при котором возрастут их нагрузочные токи, и, как следствие, произойдет еще большее снижение напряжения в энергосистеме. В результате параллельно работающие генераторы выйдут из синхронизма и отключатся. Питание потребителей прекратится.

При возникновении дефицита мощности прежде всего используются имеющиеся в энергосистеме резервы, автоматически вводимые в действие с помощью регуляторов частоты вращения турбин. В первую очередь до полной мощности нагружаются паровые турбоагрегаты, если же частота тока оказывается ниже определенного значения, то автоматически запускаются резервные агрегаты на гидроэлектростанциях, длительность пуска которых с полным набором нагрузки на современных автоматизированных гидроэлектростанциях не превышает 30…50 с.

Для быстрейшего восстановления частоты до определенного минимума кроме использования имеющегося в энергосистеме резерва прибегают к загрузке энергосистемы путем отключения части е приемников. При этом разгрузку производят автоматически с помощью специальных устройств, называемых устройствами АЧР.

Электрическое устройство АЧР подключают к трансформатору напряжения ТV. В состав устройства входят реле частоты КF1, KF2, имеющие установки срабатывания в диапазоне 48…45 Гц. Выключатели QF, подключенные к шинам распределительного устройства через разъединители QS, отключают приемники очередями. Обеспечивают эти отключения реле частоты, действующие через промежуточные реле KL1, KL2. Число отключаемых питающих линий устанавливается соответствующими расчетами и задается диспетчерской службой энергосистемы.

3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ЦЕХУ

Настоящие Правила должны соблюдаться при обслуживании действующих электроустановок электрических станций, электрических и тепловых сетей.

Настоящие Правила должны также соблюдаться при допуске персонала специализированных для выполнения работ в электроустановках, эксплуатируемых в соответствии с настоящими Правилами. Настоящие Правила могут быть изменены и дополнены только органами их утвердившими.

Средства защиты, используемые в соответствии с настоящими Правилами, должны удовлетворять требованиям государственных стандартов, а также Правил применения и испытания средств защиты, не пользуемых в электроустановках.

Правила являются обязательными. Инструкции по охране труда для рабочих и служащих должны быть приведены в соответствии с настоящими Правилами.

Каждый работник, если он не может принять меры к устранению нарушений Правил, обязан немедленно сообщить вышестоящему руководству о всех замеченных им нарушениях, а также о предоставляющих опасность для людей неисправностях электроустановок и применяемых при работе машин, механизмов, приспособлений, инструмента и средств защиты.

Запрещается выполнение распоряжений и заданий, противоречащих требованиям настоящих Правил.

Для безопасного проведения работ должны выполняться следующие организационные мероприятия:

назначение лиц, ответственных на безопасное ведение работ;

выдача наряда или распоряжения;

выдача разрешения на подготовку рабочих мест и на допуск;

подготовка рабочего места и допуск;

надзор при выполнении работ;

перевод на другое рабочее место;

оформление перерывов в работе и ее окончание.

Ответственными за безопасное ведение работ являются:

выдающие наряд, отдающий распоряжение;

руководитель работ;

лицо, дающее разрешение на подготовку рабочего места и на допуск;

лицо, подготавливающее рабочее место;

допускающий;

производитель работ;

наблюдающий;

член бригады.

Выдающий наряд, распоряжение устанавливает возможность безопасного выполнения работы. Он отвечает за достаточность и правильность указанных в наряде мер безопасности, за качественный и количественный состав бригады и назначение ответственных лиц, а также за соответствие выполняемой работе групп по электробезопасности перечисленных в наряде работников.

Правила выдачи нарядов и распоряжений предоставляется работникам из административно-технического персонала предприятия и его структурных подразделений.

При неотложных работах в случае отсутствия лиц из административно-технического персонала, имеющих право выдачи нарядов, допускается выдача нарядов и распоряжения работниками с группой IV из дежурного персонала данной электроустановки.

Предоставление дежурному персоналу правила выдачи нарядов в этих случаях должно быть оформлено письменным указанием руководства предприятия.

Руководитель работ отвечает за выполнение всех указанных в наряде мер безопасности и их достаточность, полноту и качество инструктажа бригады, проводимого допускающим и производителем работ, а также организацию безопасного ведения работ.

Руководителями работ должны назначаться инженерно-технические работники с группой V. В тех случаях, когда отдельные этапы работы необходимо выполнять под непрерывным надзором и руководством руководителя работ, выдающий наряд должен делать запись об этом в строке «отдельные указания» наряда.

Лицо, дающее разрешение на подготовку рабочих мест и на допуск, несет ответственность за достаточность предусмотренных для выполнения работы мер по отключению и заземлению оборудования и возможность их осуществления, а также за координацию времени и места работы допускаемых бригад.

Лицо, дающее разрешение на подготовку рабочего места и их допуск, обязано сообщить дежурным или лицам на оперативно-ремонтного персонала, подготавливающим рабочее место, а также допускающим о предварительно выполненных операциях по отключению и заземлению оборудования.

Давать разрешение на подготовку рабочих мест имеют право работники из дежурного персонала с группой IV в соответствии с должностными инструкциями, а также работники из административно-технического персонала, уполномоченных на это указанием по предприятию.

Лицо, подготавливающее рабочее место, отвечает за правильное и точное выполнение мер по подготовке рабочего места, указанных в наряде, а также требуемых по условию работы.

Подготавливать рабочие места имеют право дежурные или работники из оперативно-ремонтного персонала, допущенные к оперативным переключениям данной электроустановки.

Допускающий отвечает за правильность и достаточность принятых мер безопасности и соответствии их мерам, указанным в наряде, характеру и месту работы, за правильный допуск к работе, а также за полноту и качество проводимого им инструктажа.

Производитель работ отвечает:

за соответствие подготовленного рабочего места указаниям наряда;

за четкость и полноту инструктажа членов бригады;

за наличие, исправность и правильное применение необходимых средств защиты, инструмента, инвентаря и приспособлений;

за сохранность на рабочем месте ограждений, знаков и плакатов безопасности, запирающих устройств;

за безопасное проведение работы и соблюдение настоящих Правил.

Наблюдающий должен назначаться для надзора за бригадами работников, не имеющих право самостоятельно работать в электроустановках.

Наблюдающий отвечает:

за соответствие подготовленного рабочего места указаниям нарядам;

за наличие и сохранность установленных на рабочем месте заземлений, ограждений, плакатов и знаков безопасности, запирающих устройств проводов;

за безопасность членов бригады в отношении поражения электрическим током электроустановки.

Каждый член бригады обязан выполнять настоящие Правила и инструктивные указания, полученные при допуске к работе и во время работы, а также требования местных инструкций по охране труда.

Трансформаторы тока. Разрывать цепи, подключенные к вторичным обмоткам трансформатора тока, запрещается. При необходимости разрыва этих цепей они должны быть предварительно замкнуты перемычкой, установленной до предлагаемого места разрыва (считая от трансформатора тока). Устанавливая перемычку, следует применить инструмент с изолирующими рукоятками. При работе на трансформаторах тока или в цепях, подключенных к их вторичным обмоткам, должны соблюдаться следующие меры предосторожности:

зажимы вторичных обмоток до окончания монтажа подключаемых к ним цепей должны быть замкнуты накоротко. После присоединения смонтированных цепей к трансформаторам тока закоротка должна переноситься на ближайшую сборку зажимов и сниматься только после полного окончания монтажа и проверки правильности присоединения смонтированных цепей;

при проверке полярности до подачи импульсов тока первичную обмотку приборы должны быть присоединены к зажимам вторичной обмотки.

Запрещается использовать шины первичных обмоток в качестве токоведущих при монтажных и сварочных работах.

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Сегодня состояние электроэнергетики Казахстана сопоставимо с таковым в странах ЕС или, в Японии, однако ВВП Казахстана существенно меньше, а выработка на киловатт-час на порядок ниже, чем, например, в Англии. Удельная энергоёмкость ВВП Казахстана почти в 8 раз выше среднего показателя стран ЕС и в 11 раз выше, чем в Японии.

Основной проблемой является технологическая реструктуризация экономики. Причины такого положения обуславливаются сформировавшей структурой производства, использующей остальные энергоёмкие технологии. Казахстанский климат существенно влияет на эффективность производства, повышая его издержки в промышленности и сельском хозяйстве, удорожая транспортные услуги, увеличивая расходы на жизнеобеспечение населения, а экономики в целом – на поддержание конкурентоспособности товаров в международном торговом обмене. Результатом является стабильно высокое теплопотребление в стране.

На выработку электроэнергии расходуется четверть первичных энергоресурсов, все остальные - на производство тепла. Развитие экономики Казахстана в 2004-2005 гг. показывает, что если уменьшение энергоёмкости ВВП за счет составляющей, связанной со структурной перестройкой, то снижение энергоёмкости ВВП за счет составляющей технологического энергосбережения отстаёт от планируемой в 1,5 раза. Мероприятия по энергосбережению в энергоёмких отраслях, оцениваемые на уровне от 20 до 50 долл. за тонну условного топлива, требуют значительных инвестиций и времени. Тем не менее, использование высоких технологий в электроэнергетике позволяет существенно ускорить этот процесс.

Стратегическими целями развития отечественной энергетики до 2020 г. Следует считать:

надежное снабжение экономики и населения страны электроэнергией;

повышение эффективности функционирования и устойчивое развитие электроэнергетики на базе новых современных технологий;

уменьшение вредного воздействия отрасли на окружающую среду.

Новые технологии обеспечивают резкий рост эффективности использования первичных энергоресурсов. Так, для конденсаторных электростанций (КЭС) при всех возможных технологических повышениях параметров теплового цикла эффективность не превышает 0,5, для КЭС с комбинированным циклом при высоких параметрах пара эффективность не выше 0,6, для газотурбинной электростанции с попутной выработкой электроэнергии на основе теплопотребления уже сегодня достигает эффективность 0,875.

Поэтому основой реструктуризации электроэнергетики Казахстана становится попутная выработка электроэнергии на основе необходимого стране вынужденного производства тепла. За счет электрификации котельных ими будет производиться 1800 млрд. кВт ч тепла, что может стать основой самой эффективной 87,5%-й генерацией электроэнергии. При полном вытеснении КЭС ежегодная экономия топлива в электроэнергетике достигнет 23% или 58 млн. тонн условного топлива.

Кроме того, учитывая, что электрификация котельных имеет капиталоёмкость ниже 400 долл. кВт, это даст экономию в инвестициях не менее 15,5 млрд. долл.

4.1 Установление режима работы цеха, определение бюджета времени рабочего

Под режимом работы цеха понимается принятия количества рабочих дней в году, количество рабочих смен в сутки и продолжительности рабочей смены в часах.

Количество рабочих дней в году определяем вычитанием нерабочих дней из годового числа календарных дней. Принимаем пятидневную рабочую неделю.

Наиболее целесообразным режимом в энергетики является 2-х сменный.

Законом РК «О труде» установлена 40 часовая рабочая неделя при нормальных условиях работы. Законом не оговаривается сокращение предпраздничных рабочих дней в году.

Плановый эффективный фонд времени рабочего определяем из бюджета одного рабочего в год

 (4.1)

где: Fэ.раб – эффективный фонд времени 1 рабочего;

Дк – количество календарных дней в году (365);

Дв – количество выходных дней в году (104);

Дпр – количество праздничных дней в году (10);

Дотп – отпуск (17 дней);

Тs – продолжительность рабочей смены (8,2);

а – процент потерь времени на ремонт и регламентированные перерывы (3%).

4.2 Расчет затрат на капитальный ремонт электрооборудования

Трудоемкость представляет собой затраты рабочего времени на производство работ в натуральном выражении по всей номенклатуре выполняемых работ. Нормы времени, разрядность работ берутся из справочной литературы по ремонту электрооборудования.

Для расчета трудоемкости заполняем таблицу.

Таблица 8 – Ведомость объема работ капитального ремонта

4.3 Расчет численности основных производственных рабочих

Определяем:

 (4.2)

где: Апр - количество основных производственных рабочих, чел;

Fэ.раб – эффективный фонд времени 1 рабочего, час;

Тнор – трудоемкость работ, ч-час.

Определяем тарифные разряды основным производственным рабочим согласно выполняемых операций соответствующих разряду работ.

Таблица 9 – Основные производственные рабочие

4.4 Расчет численности вспомогательных рабочих и административного персонала

К вспомогательному персоналу относят рабочих (смазчиков, машинисты, разнорабочие и т.д.)

 (4.3)

где: Авсп – количество вспомогательных рабочих, чел.

Таблица 10 – Вспомогательные рабочие

4.5 Расчет потребности в основных материалах

Для определения потребности в основных материалах для производства ремонтных работ заполняем таблицу 4. Количество основных материалов согласно ремонта и их замены, цены берутся согласно рыночным ценам данного года.

Таблица 11 – Основные материалы

4.6 Выбор системы оплаты труда и расчет фонда заработной платы производственных рабочих

На предприятиях энергетики в основном применяют сдельно-премиальную и повременно-премиальную заработную плату, в данной курсовой работе применяется повременная форма оплаты труда, при которой заработная плата начисляется работникам по установленной тарифной ставке или окладу за фактически отработанное на производстве время.

Расчет заработной платы основных рабочих – повременщиков

 (4.4)

где: Апр - количество основных производственных рабочих, чел;

Fэ.раб – эффективный фонд времени 1 рабочего, час;

Стп – тарифная часовая ставка, тнг.

Таблица 12 – Расчет фонда заработной платы основных рабочих-повременщиков

Отчисления складываются из пенсионного и подоходного налогов. Пенсионные налоги равны 10% от заработной платы основной. Следовательно пенсионный налог составит 20098. Подоходный налог равен 10% от заработной платы за вычетом 10 месячных расчетных показателей. Значит подоходный налог равен 6628. Значит отчисления будут равны 26726.

Премия составляет 25% от заработной платы. Значит она равна 50247.

Всего з/п = зарплата основная-отчисления+премия=200988-26726+50247=224509

Расчет зарплаты вспомогательных рабочих и административного персонала

Определяем на основе окладов и принятого количества работающих.

 (4.5)

где: Авсп – число вспомогательных рабочих, чел;

Ок. – месячный оклад, тнг.

Таблица 13 – Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих

Отчисления складываются из пенсионного и подоходного налогов. Пенсионные налоги равны 10% от заработной платы основной. Следовательно пенсионный налог составит 3300. Подоходный налог равен 10% от заработной платы за вычетом 10 месячных расчетных показателей. Значит подоходный налог равен 1953. Значит отчисления будут равны 5253.

Премия составляет 25% от оклада месячного. Значит она равна 8250.

Всего з/п = оклад месячный-отчисления+премия=33000-5253+8250=35997

4.7 Расчет среднемесячной заработной платы основного рабочего

 (4.6)

где: Фполн. – полный годовой фонд заработной платы, тнг;

Рсп – списочное число основных рабочих, чел.

4.8 Составление сметы цеховых расходов

Основной структурной единицей энергетического предприятия является цех, представляющий собой организационно и технически обособленное звено предприятия, выполняющее определенную часть производственного процесса, либо изготовляющее какой-либо вид продукции. Поэтому общецеховые расходы включают в калькуляцию себестоимости оказанных услуг.

Таблица 14 – Смета цеховых расходов

4.9 Расчет отдельных статей сметы

1. Затраты на силовую электроэнергию вычисляют по формуле

 (4.7)

где: Цэ – стоимость 1 кВт электроэнергии;

Wэ – годовой расход электроэнергии, кВт/ч

 (4.8)

где: FД – эффективный годовой фонд производственного времени оборудования, ч;

Nуст – установленная мощность станков, кВт;

Кз – средний коэффициент загрузки оборудования;

к – коэффициент одновременной работы оборудования, к=0,75

Кс – коэффициент потерь в электросети, Кс=0,95

п – КПД электродвигателей, п=0,85-0,9

2. Затраты на воду на технологические цели и производственных нужд вычисляют по формуле:

 (4.9)

где: Цв – стоимость 1 м3 водопроводной воды, тнг;

Qв – годовой расход воды на 1 станок, Qв=25 м3 ;

z – число смен работы оборудования, z=2 смены;

Кз - коэффициент загрузки оборудования.

3. Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования (амортизационные отчисления)

В процессе производства продукции основные фонды изнашиваются, утрачивая при этом свою потребительскую стоимость. Процесс перенесения части стоимости основных фондов на создаваемую продукцию и возвращение ее после реализации продукции предприятию называется амортизацией.

Денежное выражение износа основных фондов, отражающее степень их снашивания, устанавливается в плановом порядке через норму амортизации, которая определяет годовой процент погашения стоимости основных фондов, действуют единые для всех отраслей нормы амортизации.

Основные средства цеха составили 41550000.

Определяем размер годовых амортизационных отчислений:

 (22.10)

где: Сп – первоначальная стоимость основных средств, тнг;

Л – ликвидационная стоимость, 10% от Сп, тнг;

Тн – нормативный срок службы основных фондов, год.

4. Затраты на вспомогательные материалы принимают равными 5% от фонда заработной платы основных производственных рабочих. Значит 5% от 2734414 это 136720.

5. Фонд заработной платы вспомогательных рабочих 35997.

6. Расчет социального налога согласно Налогового Кодекса РК на соответствующий год. Согласно налогового кодекса РК это 11%, т.е. 11% от 35997 составит 3959.

7. Затраты на охрану труда и обеспечение техники безопасности принимают равными 2% от фонда заработной платы основных производственных рабочих. 2% от 2734414 составит 54688

8. Затраты на прочие расходы (отопление производственных помещений, освещение и т.д.) принимают равными 15% от суммы затрат по всем статьям сметы.

Сумма затрат по всем статьям равна 94643. Значит затраты на прочие расходы составят 14196.

4.10 Расчет себестоимости ремонтных работ по статьям калькуляции

Себестоимость продукции или оказанных услуг является одним из основных показателей оценки результативности работы внутрипроизводственных подразделений предприятия.

Калькуляция себестоимости ремонтных работ – это документ, в котором в определенной последовательности формируются и рассчитываются расходы на производство и выполнение работ.

Таблица 15 – Калькуляция себестоимости ремонтных работ

Цеховые расходы равны 8112135,так как мы выполняем один ремонт эту сумму надо разделить на 12 и на 24, следовательно цеховые расходы составят 28167.

Общезаводские расходы составили 108838, значит расходы на один ремонт будут равны 377.

Полная себестоимость работ равна сумме 1, 2, 3, 4 и 5 пунктов, что составит 255371.

Планируемая прибыль равна 25% от полной себестоимости ремонтных работ, что составит63842,9.

НДС равно 12% от полной себестоимости работ плюс планируемая прибыль, что составит38305,7.

Цена реализации равна сумме полной себестоимости ремонтных работ, планируемой прибыли и НДС, что составит 357520,2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Входе дипломного проекта было выполнено проектирование системы электроснабжения “деревообрабатывающего цеха”. В результате был произведен выбор основного электрического оборудования: трансформатора, автоматов, выключателей; линии электроснабжения. Произведены соответствующие расчеты определяющие правильность выбора, а так же выполнена схема электроснабжения и план расположения электрооборудования, с указанием центра электрических нагрузок.

 В результате выполнения дипломного проекта, было установлено что для электроснабжения “деревообрабатывающего цеха” по категории надежности необходимо установить 2 трансформатора типа ТМ-160/10, так как мощность всего цеха составляет 171,2 , в случае аварийной ситуации для расширения производства необходимо наличие дополнительных мощностей.

Выбранные линии электроснабжения, а так же аппаратура защиты, были проверены в результате расчетов определяющие токи КЗ..

Для каждого оборудования были определены активные и реактивные нагрузки, указанные на чертеже №1, 2. На нем же указано место центра электрических нагрузок и компенсирующего устройства. В результате установлено компенсирующего устройства (КУ) КС1-0.66-22.5 3Т3.

Дипломное проектирование выполнено в соответствии с заданием.