Схема електропостачання виробничого цеху деревообробного комбінату "Дніпровуд"

Перевіряємо вибраний вимикач та автомат за умовою:

.

Оскільки за результатами виконаних розрахуків ця умова виконується, то обираємо:

ВМГ - 10 - 630 ? 22 А,

АВМ - 10-1000 ? 536 А.

Вибір провідників виконується за економічною густиною струму [9, с.17].

Для ізольованих провідників з паперовою ізоляцією j_ек = 1,2 при часі використання максимального навантаження 5000 год.

Визначаємо економічний переріз провідника для лінії живлення за формулою (2.27):

Для цехової мережі вибираємо броньовані кабелі з паперовою ізоляцією в алюмінієвій оболонці типу ААБ. Згідно ПУЕ в землі (траншеях) рекомендується прокладати броньовані кабелі, наприклад ААБ (алюмінієва жила, ізоляція з просоченого паперу, алюмінієва оболонка, броньована двома стальними смужками, зовнішнє покриття).

Результати розрахунків заносимо до таблиці 2.7.

Для захисту ліній живлення електроприймачів передбачаємо використання селективних вимикачів. Далі робимо розрахунок кожної ділянки від РП до ТП з метою вибору марки проводу і захисної апаратури [9,с. 20].

Таблиця 2.7 Результати вибору комутаційно-захисної апаратури і провідників цехової мережі

Лінія	Sроз., кВА	Іроз.,А	Іmаx.,А	Sек.,мм2	Марка проводу	Ідоп.,А	Марка вимикача
ТП	182,5	268	536	223	АС-240	675	АВМ-10

Розрахунок для лінії ТП-РП1 здійснюємо в такій послідовності:

- розраховуємо максимальний струм:

де S_м= 33 кВА, розрахункова максимальна потужність (дивись таблицю 2.2);

- визначаємо найбільший пусковий струм за формулою:

, (2.28)

де I_н.макс - номінальний струм ЕП, пусковий струм якого найбільший в даному РП і визначається за формулою [9, с. 20]:

, (2.29)

де - номінальна потужність ЕП, кВт;

- номінальна напруга мережі, Вт;

- номінальний коефіцієнт потужності ЕП.

Після підставлення чисельних даних знаходимо:

А.

Таким чином, найбільший пусковий струм дорівнює А, а піковий струм лінії ТП-РП1становить:

(2.30)

.

На цій підставі обираємо автоматичний вимикач серії АМ8-М з номінальним струмом вимикача I_ном._в = 800 А і номінальним струмом розчеплювача I_н.розч = 500 А (додаток В, таблиця В.3).

Для АМ8-М комутаційний струм відключення складає 45 кА.

Вибираємо кабель типу ААБГ 3240 + 1120 (таблиця В.4).

Розрахунок для лінії ТП-РП2 виконуємо наступним чином:

- розраховуємо максимальний струм:

;

- за формулою (2.29) визначаємо номінальний струм ЕП, пусковий струм якого найбільший в даному РП:

;

- знаходимо найбільший пусковий струм:

- за формулою (2.30) обчислюємо піковий струм лінії ТП-РП2:

.

За результатами розрахунків обираємо автоматичний вимикач серії АМ4 з номінальним струмом вимикача I_ном._в = 400 А і номінальним струмом розчеплювача I_н.розч = 300 А.

Для АМ4 комутаційний струм відключення складає 20 кА.

Обираємо кабель типу ААБГ 395 + 150.

Розрахунок для лінії ТП-РП3 здійснюємо втакій послідовності:

- розраховуємо максимальний струм:

;

- за формулою (2.29) знаходимо номінальний струм ЕП, пусковий струм якого найбільший в даному РП визначається:

;

- обчислюємо найбільший пусковий струм:



- за формулою (2.30) визначаємо піковий струм лінії ТП-РП3:

.

Обираємо автоматичний вимикач серії АМ4 з номінальним струмом вимикача I_ном._в = 400 А і номінальним струмом розчеплювача I_н.розч = 120 А. Для АМ4 комутаційний струм відключення складає 20 кА.

Обираємо кабель типу ААБГ 325 + 116.Результати розрахунків заносимо до таблиці 2.8

Таблиця 2.8 Результати розрахунків високовольтних вимикачів і перерізу провідників лінії ТП-РП

Лінія	Iмакс, А	Iп, А	Тип захисного апарату	Iном.в, А	Iн.розч, А	Iн.відкл, кА	Тип провідника	S, мм2	Iдоп, А
ТП-РП1	51	491	АМ8-М	800	500	45	ААБГ	3240 + 1120	440
ТП-РП2	23,5	262	АМ4	400	300	20	ААБГ	395 + 150	260

Згідно обраних захисних апаратів і провідників структурна схема електропостачання досліджуваного цеху показана на рисунку 2.9, де позначено:

Рисунок 2.9 Схема електропостачання цеху

- ШР - шинний роз'єднувач;

- СР - секційний роз'єднувач;

- ТМ - трансформатор масляний;

- ЩО - щит освітлення;

1,2,3… - відповідно номера ЕП згідно плану розміщення технологічного обладнання, показаного на рисунку 2.6.

2.5 Розрахунок заземлення

Захисне заземлення забезпечує зниження напруги дотику при замиканні на корпус до відносно безпечних значень шляхом зменшення потенціалу заземленого обладнання, вирівнювання потенціалів підвищенням потенціалів місця, на якому стоїть людина, до значень, що близькі до потенціалу заземлених конструктивних частин обладнання [9, с.196].

Розрахунок захисного заземлення має на меті визначення основних параметрів заземлення - кількість, розміри та порядок розміщення одиночних заземлювачів та заземлюючих провідників, при яких напруга дотику та кроку в період замикання фази на заземлений корпус не перевищує допустимих значень.

Розрахунок захисного заземлення здійснюється для випадку розташування заземлювача в однорідній землі. При цьому враховується опір верхнього шару землі (шар сезонних змін), який обумовленний замерзанням або засухою грунту. Розрахунок, який заснований на коефіцієнтах використання провідності заземлювача називається способом коефіцієнтів використання. Його виконують, як при простих, так і при складних конструкціях групових заземлювачів.

При розрахунку заземлювачів в однорідній землі способом коефіцієнтів використання значення опору R захисного заземлення визначаємо в наступному порядку [9, с. 197]:

- обчислюємо опір пристрою заземлення R_з. Згідно ПУЕ найбільш

припустимі значення R_з, складають для установок до 1000 В:

- 10 Ом при сумарній потужності генераторів або трансформаторів, що живлять дану мережу, не більше 100 кВА;

- 4 Ом у всіх інших випадках.

- визначаємо необхідний опір штучного заземлювача R_ш:

(2.33)

де R_е - опір розтікання природного заземлювача, Ом;

R_з - необхідний опір заземлюючого пристрою, Ом;

- обчислюємо кількість вертикальних і довжину горизонтальних електродів:



, (2.34)

де n - кількість вертикальних електродів, штук;

S - площа цеху, м²;

а' - задана відстань між електродами, м;

, (2.35)

де l_г - сумарна довжина горизонтальних електродів, м;

а - ширина сторони цеху, м;

b - довжина сторони цеху, м;

- розраховуємо опори розтікання вертикального R_в та горизонтального R_г електродів:

(2.36)

де с_роз.в - розрахунковий питомий опір землі для вертикального електрода, Ом·м;

l_в - довжина вертикальних стрижневих електродів, м;

d - діаметр електрода, мм;

t - глибина занурення в землю верхнього кінця електрода, м;

(2.37)

де с_роз.г - розрахунковий питомий опір для горизонтального електрода, Ом·м;

l_г - довжина горизонтальних електродів, м;

b^' - товщина горизонтального електрода, м;

- за даними таблиці 2.10 та таблиці 2.11 визначаємо коєфіцієнти використання для вертикальних та горизонтальних електродів ?_в та ?_г та з їх врахуванням обчислюємо розрахунковий опір заземлювача за виразом:

(2.38)

Таблиця 2.10 Коефіцієнти використання вертикальних ?_в електродів групового заземлення без урахування впливу смуги зв`язку

Відношення відстаней між вертикальними електродами до їх довжини а'/l	Число заземлювачів
	2	4	6	10	20	40	60	100
Електроди розміщенні по контуру
1	-	0,69	0,61	0,56	0,47	0,41	0,39	0,36
2	-	0,78	0,73	0,68	0,63	0,58	0,55	0,52
3	-	0,85	0,80	0,76	0,71	0,66	0,64	0,62

Таблиця 2.11 Коефіцієнти використання горизонтальних ?_г електродів смугового електрода, з`єднуючого вертикальні електроди групового заземлення

Відношення відстаней між вертикальними електродами до їх довжини а/l	Число заземлювачів
	2	4	6	10	20	40	60	100
Вертикальні електроди розміщенні по контуру
1	-	0,45	0,40	0,34	0,27	0,22	0,20	0,19
2	-	0,55	0,48	0,40	0,32	0,29	0,27	0,23
3	-	0,70	0,64	0,56	0,45	0,39	0,36	0,33

Для розрахунку заземлювача задаємось такими вихідними даними:

- виробничий цех площею S= 5000 мІ з понижуючою підстанцією 10/0,4 кВ. Заземлювач передбачається виконати з вертикальних стрижневих електродів довжиною l_в = 5 м, діаметром d=12 мм і відстанню між ними а'=5 м та горизонтальних електродів (сталева смуга перетином 440 мм) на глибині t = 0,8 м. Розрахункова величина питомого опору ґрунту у місці спорудження захисного заземлення береться з таблиці С додатка С (для чорнозема с=20 Ом·м). Коєфіцієнти вертикальної прокладки К_в і горизонтальної прокладки К_г приймаються з таблиці С2 додатка С(для третього кліматичного району К_в=1,3, К_г=2,5). Розрахункові питомі опори ґрунту для вертикальних і горизонтальних заземлювачів визначаються відповідно так [9, с. 104]:

Ом·м, (2.39)

Ом·м, (2.40)

Таким чином, для чорнозему:

Ом·м;

Ом·м;

У якості природного заземлювача використовуємо металеву технологічну конструкцію з опором розтікання природного заземлювача R_е =15 Ом.

Здійснюємо розрахунок у відповідності з зазначеною послідовністю [9, с. 197]:

- згідно ПУЕ необхідний опір заземлюючого пристрою складає:

R_з= 4 Ом;

- за формулою (2.33) визначеємо необхідний опір штучного заземлювача R_ш:

;

- за формулами (2.34), (2.35) обчислюємо кількість вертикальних та довжину горизонтальних електродів:

штук,

;

- за формулами (2.36), (2.37) розраховуємо опори розтікання вертикального R_в та горизонтального R_г електродів:

;

;

- за даними таблиць (2.10, (2.11) обираємо коєфіцієнти використання для вертикальних та горизонтальних електродів ?_в = 0,4 та

?_г = 0,21;

- обчислюємо розрахунковий опір заземлювача R за формулою (2.38):

;



Таким чином, проектований заземлювач є контурним, складається з 56 вертикальних стрижневих електродів довжиною 5 м і діаметром 12 мм та горизонтального електрода у вигляді сталевої смуги довжиною 300 м, перетином 440 мм², занурених у землю на 0,8 м.

Отже, в другому розділі дипломного проекту виконано розрахунок системи електропостачання досліджуваного цеху, зокрема, на основі аналізу побудови схем електричних мереж обрано найбільш оптимальну схему цехової мережі з подальшим її розрахунком, а саме:

- розраховано безпосередньо саме навантаження виробничого цеху;

- побудована картограма і визначено центр електричних навантажень;

- вибрано кількість і потужність силових трансформаторів;

- обрано високовольтні вимикачі і розраховано переріз провідників;

- розраховано компенсація реактивної потужності та захисне заземлення.

Отже, в другому розділі дипломного проекту виконано розрахунок системи електропостачання досліджуваного цеху, зокрема, на основі аналізу побудови схем електричних мереж обрано найбільш оптимальну схему цехової мережі з подальшим її розрахунком, а саме:

- розраховано навантаження виробничого цеху;

- побудовано картограму і визначено центр електричних навантажень;

- вибрано кількість і потужність силових трансформаторів;

- обрано високовольтні вимикачі і розраховано переріз провідників;

- розраховано компенсацію реактивної потужності та захисне заземлення.

3. РОЗРОБКА ЗАХОДІВ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

3.1 Розрахунок компенсації реактивної потужності

В загальному випадку компенсація реактивної потужності [5, с.264] - це процес зниження реактивної потужності, що перетікає між джерелом живлення і електроприймачами. Проблема компенсації реактивної потужності є дуже актуальною для електропостачальних систем. З метою розуміння цього питання розглянемо рисунок 2.10, на якому наведена спрощена схема передачі електроенергії з двома ступенями трансформації.

Рисунок 2.10 До пояснення питання компенсації реактивної потужності

Як видно з рисунка 2.10, кожна ділянка електропостачальної системи зумовлює збільшення реактивної потужності і відповідну зміну коефіцієнтів потужності. Так, якщо реактивна потужність навантаження на шинах 0,4 кВ становить 48% активної потужності, то вже на шинах генераторної напруги ця цифра досягає значення 72%. Наведені цифрові дані збільшення реактивної складової потужності (на 24%) у даному випадку є лише орієнтованими. У реальних електропостачальних системах, де електрична енергія на шляху від джерела до електроприймача має значно більші ніж дві ступені трансформації, а довжина ЛЕП становить сотні і тисячі кілометрів, збільшення реактивної потужності, якщо не застосовувати заходи її компенсації, може бути значно більшою. Тому задача оптимізації реактивної потужності зводиться до визначення таких значень реактивної потужності кожного джерела, при яких сумарні витрати досягають мінімуму при дотриманні балансу реактивної потужності.

Компенсація реактивної потужності досягається кондерсаторною установкою. Для знаходження її типу потрібно [6, с. 26] перевірити мінімальне необхідне число трансформаторів в цеховій ТП а також реактивну потужність, яка передається в мережу.

Мінімально необхідне число трансформаторів визначається за формулою:

, (2.31)

де - нормативний коефіцієнт завантаження трансформатора, який становить [6, с. 26] 0,5…0,98;

- номінальна потужність одного трансформатора, МВА;

- сумарна середня активна потужність, кВт.

Реактивна потужність, що передається, визначається формулою:

. (2.32)



Згідно наведених вище формул виконуємо розрахунок за такиими вихідними даними:- = 98,7 кВт; - = 137,1 кВар;

- вибрані два трансформатора з номінальною потужністю 250 кВА кожний, з яких один робочий, другий резервний.

Перевіряємо мінімальне необхідне число трансформаторів в цеховій ТП за формулою (2.31):

.

Обираємо =1.

Реактивна потужність, яка передається, визначаємо за формулою (2.32):

.

Перевіряємо значення коефіцієнта потужності cosц [6, c. 26]:

.

При такому значенні коефіцієнта потужності можливі значні втрати. Слід підвищувати потужність батарей конденсаторів, щоб добитись [8, с.29] співвідношення cosц = 0,85…0,98.

Знаходимо різницю реактивних потужностей, яку необхідно компенсувати:

.



Вибираємо тип конденсаторної установки для мережі 380 В, найближчу по потужності до 24 кВар. Таким чином, обираємо конденсаторну установку типу УК-0,38-110Н, в якій номінальна потужність становить 110 кВар з однією ступеню регулювання потужності, що вцілому задовольняє розрахунковим параметрам. Результати розрахунків заносимо до таблиці 2.9

Таблиця 2.9 Результати щодо вибору конденсаторної установки

Найменування	PpУ, кВт	QpУ, кВар	Qв, кВар	Qбк, кВар	Тип конденсаторної устан.	Ном.потужність, кВар	Число регул.ступенів, кВар
ТП	98,7	137,1	113	24,1	УК-0,38-110Н	110	1x110

3.2 Автоматизована система комерційного обліку електроенергії

Постійне подорожчання енергоресурсів вимагає від промислових підприємств розробки та впровадження комплексу заходів з енергозбереження , що в нашому випадку включаютє жорсткий контроль споживання електроенергії, обмеження і зниження її частки в собівартості продукції.Таким чином першим кроком до енергозбереження на підприємстві буде впровадження автоматизованої система комерційного обліку електричної енергії (АСКОЕ) що являє собою сукупність об'єднаних в єдину функціональну метрологічно-атестовану систему:

-локального устаткування збору і обробки даних засобів (засобу) обліку;

-каналів передачі інформації;

-пристроїв приймання, обробки, відображення та реєстрації інформації.

До складу АСКОЕ споживача входять:

-лічильники (разом з вимірювальними трансформаторами та колами обліку);

-канали передачі даних до споживача та енергопостачальної організації;

-комп'ютери та пристрої, які забезпечують передачу даних (наприклад модеми).

Передача даних в енергопостачальну компанію може здійснюватись двома шляхами:

- автоматизована система комерційного обліку електричної енергії енергопостачальної компанії безпосередньо опитує лічильники споживача (Тобто АСКОЕ енергопостачальної компанії взаємодіє з ЛУЗОД споживача);

-АСКОЕ енергопостачальної компанії отримує дані обліку з комп'ютера споживача (за допомогою передачі файлів, або безпосереднім доступом до бази даних).

3.2.1 Економічна ефективність АСКОЕ

Сенс впровадження і використання АСКОЕ полягає в постійній економії енергоресурсів і фінансів підприємства при мінімальних початкових грошових витратах . Величина економічного ефекту від використання автоматизована система комерційного обліку електричної енергії досягає по підприємствах в середньому 15-30% від річного споживання енергоресурcов , а окупність витрат на створення АСКОЕ відбувається за 2-3 квартали. На сьогоднішній день вон на підприємствах є тим необхідним механізмом , без якого неможливо вирішувати проблеми цивілізованих розрахунків за енергоресурси з їх постачальниками , безперервної економії енергоносіїв і зниження частки енерговитрат у собівартості продукції підприємства .

У міру автоматизації технологічних процесів підприємства , зниження ступеня людської участі у виробництві та підвищення рівня його організації АСКОЕ можна вводити в зворотний контур управління енергоспоживанням не через енергетика - диспетчера або керівника , а через відповідні пристрої керування навантаженнями - регуляторами. До тих пір , поки в технології виробництва переважає людина зі своїми випадковими вольовими рішеннями , АСКОЕ збережеться як автоматизована система, що дозволяє , в першу чергу, виявляти всі втрати енергоресурсів. Рівень енергоспоживання підприємства складається з двох складових : базової та організаційно- технічної .

Базова складова визначається енергоємністю встановленого технологічного обладнання. Організаційно-технічна складова ( ОTC ) визначається режимами експлуатації обладнання , які задаються персоналом підприємства, виходячи з АСКОЕ ОТС виробничих і особистих інтересів і потреб. Зміна першої базової складової енергоспоживання вимагає заміни застарілих енергоємного обладнання та технологічного процесу більш сучасними і менш енергоємними , що пов'язано з модернізацією виробництва та залученням великих інвестицій , що в умовах нашої економіки проблематично. Тому необхідно звернути увагу на можливості мінімізації ОTC рівня енергоспоживання підприємства , яка не вимагає великих грошових витрат , але при реалізації дає швидкий практичний ефект. Зауважу , що актуальність мінімізації цієї складової зберігається і після скорочення базового енергоспоживання в результаті модернізації виробництва.

OTC рівня енергоспоживання підприємства , в свою чергу , має , принаймні , шість основних частин:

- договірна , фіктивна складова пов'язана з розрахунками за енергоресурси з постачальниками не по фактичним значенням енергоспоживання , а за договірними і, як правило , істотно завищених значень , що приводить споживача до фінансових втрат . Ця складова втрат зводиться до мінімуму (і навіть до нуля) при організації автоматизованої системи комерційного обліку електричної енергії;

- тарифна складова, пов'язана з розрахунками за енергоресурси з постачальником за фактичними значеннями енергоспоживання , але не за найвигіднішим для споживача тарифом через відсутність обліку , здатного реалізувати цей кращий тариф. Ця складова втрат зводиться до нуля при організації АСКОЕ комерційного обліку , здатної відстежувати діючі та перспективні тарифи ;

- режимно- тарифна складова, пов'язана з можливістю зміни режимів роботи обладнання за часом і величиною енергоспоживання в заданий час доби ( пікових зонах) з метою мінімізації тарифних платежів в рамках одного і того ж тарифу. Ця складова втрат зводиться до мінімуму при організації АСКОЕ комерційного і технічного обліку з елементами прогнозування і аналізу складу навантажень ;

-технологічна складова, пов'язана з порушенням технологічного циклу і неефективним використанням обладнання . Ця складова втрат також мінімізується при організації АСКОЕ глибокого ( до рівня цехів, дільниць і великих енергоустановок ) технічного обліку з в веденням госпрозрахунку з енергоресурсів між підрозділами підприємства або норм споживання енергоресурсів підрозділами підприємства;

- особистісна складова, пов'язана з використанням персоналом виробничого обладнання в особистих цілях. Ця складова втрат зводиться до мінімуму при організації АСКОЕ глибокого технічного обліку з розрахунком реальних питомих норм на випуск одиниці продукції ;

- безвідповідальність, пов'язана з незацікавленістю , байдужістю персоналу на робочих місцях до енерговтрати різного виду . Ця складова зводиться до мінімуму при організації АСКОЕ технічного обліку з введенням внутрішнього госпрозрахунку з енергоресурсів між підрозділами підприємства або норм споживання енергоресурсів підрозділами підприємства при матеріальному стимулюванні працівників за показаннями АСКОЕ за економію енергоресурсів . На різних промислових підприємствах зазначені складових енерговитрат мають різну питому вагу в рамках OTC , але в цілому можуть досягати 15-30 і більше відсотків від загального енергоспоживання підприємства .

Облік , контроль та мінімізація цих складових можливі тільки при автоматизації енергообліку і є однією з головних цілей створення даної сиистем на підприємстві і його об'єктах.



3.3 Оптимізація керування енергоспоживанням електроприводів

Підвищення енергоефективності зараз є, поряд з інформатизацією й ком п'ютеризацією, одним з основних напрямків технічної політики у всіх розвинених країнах світу. Істотною складовою цієї проблеми є енергозбереження електричної енергії. Енергозбереження зводиться до зниження марних втрат енергії.

Аналіз структури втрат у сфері виробництва, розподілу й споживання електроенергії показує, що визначна частка втрат - до 90% - припадає на сферу енергоспоживання, тоді як втрати при передачі електроенергії становлять лише 9...10 %. Тому основні зусилля по енергозбереженню повинні бути сконцентровані саме в сфері споживання електроенергії. Основним споживачем електроенергії є електропривод (більше 60 %), і саме на нього звернена головна увага.

Всі електроприводи за винятком малопотужних (частки кіловатів) електроприводів побутової техніки можна умовно розділити на дві великі групи.

Перша використовується в агрегатах, що обслуговують технологічні процеси, здійсненні без точного керування технологічними координатами, наприклад прокатні стани, металообробні верстати, роботи й т.д. До цієї групивідносяться не більше 10 % всіх електроприводів, вона завжди користувалася увагою фахівців, і в ній, як правило, уже здійснені сучасні ефективні технічні рішення.

Друга группа (близько 90 % всіх електроприводів) використовується впростих агрегатах - насосах, вентиляторах, транспортерах, конвеєрах верстатах і т.д. Цій групі донедавна приділялося мало уваги, тому що в подібних агрегатах звичайно використовуються найпростіші електроприводи з не завжди правильно обраними двигунами, але саме в цій групі існує основний резерв енерго і ресурсозбереження.

Це пов'язано головним чином з об'єктивно існуючим протиріччям: переважна більшість таких електроприводів (більше 95%) нерегульовані з короткозамкненими АД, а технологічні процеси, що обслуговуються ними, як правило,мають потребу в керуванні технологічними координатами: швидкістю, тиском, витратою, температурою й т.п. Тому керування здійснюється енергетично неефективно й приводить до великих втрат енергії, породжує недосконалість самого технологічного процесу.

Характерним прикладом може служити широко використовуваний нерегульований асинхронний електропривод насосних станцій водопостачання будинків. У більшості випадків він створює надлишковий у даний момент напір, тобто підводить до гідравлічної системи зайву потужність. За цю витрачену енергію платить споживач, крім того, надлишковий напір приводить за рахуноки зростання витоків до більших втрат води (7-9% на кожну зайву атмосферу), гідравлічним ударам при пуску системи, розривам труб, зайвому шуму й т.д.

Багато фахівців вважають, що економічний потенціал енергозбереження в лектроприводі практично вичерпаний, якщо розглядати індивідуальні компоненти електропривода, то вони вже досить досконалі. Разом з тим залишається великий потенціал по вдосконалюванню проектування систем і оптимізації їхніх параметрів у цілому.

Радикальний спосіб енергозбереження в електроприводах цеху - перехід від нерегульованого електропривода до регульованого, тобто подача до робочого органа технологічної установки тієї потужності, що вимагається в даний момент, при мінімальних втратах у всіх елементах силового каналу.

Технічно це може бути реалізовано включенням між мережею й двигуном керованого електричного перетворювача ПЧ (рис. 1), що впливає на швидкість обертання двигуна.

Вище сказане дозволяє сформулювати наступні способи підвищення енергоефективності електроприводів з короткозамкненим АД об'єктами цеху:

- проведення аналізу передачі потужності від джерела до споживача як взаємозалежної системи з урахуванням особливостей всіх елементів силового каналу;

- синтез узагальненого критерію ефективності процесом енергоспоживання;

- вибір сучасної перспективної системи керування короткозамкненим АД, що дозволяє проводити модернізацію зі збереженням існуючого устаткування;

- складання відповідного математичного опису енергетичних процесів у системі й реалізація його програмним забезпеченням;

- розробка ефективних енергозберігаючих алгоритмів керування.

Втретьому розділі дипломного проекту запроваджено заходи з енергозбереження на підприємстві шляхом використання:

-автоматичної системи обліку електроенергії, сенс впровадження і використання якої полягає в постійній економії енергоресурсів і фінансів підприємства при мінімальних початкових грошових витратах ;

-оптимізації керування енергоспоживанням електроприводів даний спосіб енергозбереження в електроприводах цеху це перехід від нерегульованого електропривода до регульованого, тобто подача до робочого органа технологічної установки тієї потужності, що вимагається в даний момент, при мінімальних втратах у всіх елементах силового каналу.

4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

4.1 Загальні заходи безпеки

По природній дії небезпечні та шкідливі виробничі фактори що існують в виробничому цеху товариства "Дніпровуд" відповідності з пруиийнятою класифікацією (ГОСТ 12.0003.-74) - діляться на фізичні:

-рухомі машини та механізми, рухомі частини обладнання, вироби,заготовки, матеріали що переміщуються;

-висока запиленість повітря робочої зони;

-підвищена або понижена температура поверхонь обладнання та матеріалів;

- високий рівень шуму;

- підвищений рівень вібрації;

- підвищена та понижена вологість повітря робочої зони;

- недостатня освітленість робочої зони;

- небезпечний рівень напруги в електричній мережі, замикання якої може пройти через тіло людини.

Хімічні:

- загальнотоксичні (оксид вуглицю).

Психофізичні:

- фізичні перенавантаження (динамічні);

- нервовопсихологічні (монотонність праці).

4.2 Пожежна безпека

В приміщенні цеху використовуються речовини та матеріали, які характерізуються як негорючі в холодному стані. Цех належить до категорії Д з вибухопожежної та пожежної безпеки виробництва, яке пов`язане з обробкою негорючих матеріалів в холодному стані.

По конструктивним характеристикам будівля в якій знаходиться РМЦ визначимо ступінь вогнестійкості [СНиП 2.01.02-85] - ІІ - будівля з несучими і огороджувальними конструкціями з природних або штучних матеріалів. В покриттях будівлі дозволяється використання незахищених металевих конструкцій.

Запобігання пожежі у відповідності з ГОСТ 12.1.0004-85 в механічних майстернях здійснено такими шляхами:

-ті що запобігають утворенню горючого середовища: - максимальне використання не горючої та важкогорючої речовини та матеріалу;

-ті що запобігають утворенню джерел запалення:

-використання машин і механізмів, обладнання при експлуатації яких не утворюються джерела займання;

-використання електрообладнання що відповідає пожежнонебезпечній зоні;

-влаштування блискавкозахисту будівель.

В випадку винекненя пожежі робітники повинні:

-прийняти всі заходи по ліквідації вогню;

-місце яке загорілось слід гасити вогнегасником;

-при загоранні електропроводів слід відключати лінію;

-ізоляцію електропроводів слід гасити тільки вуглекислотним вогнегасником або піском;

-зупинити якщо це необхідно облвднання у відповідності з інструкцією.

В цеху передбачений слідуючий набір первинних засобів пожежогасіння:

-два порошкових вогнегасника типу ОП-5 та два вуглекислотних вогнегасника типу ОУ-5;

-ящик з піском об`ємом 1м2 укомплектований лопатами;

-протипожежний інвентар (лопата - 2шт., лом - 2шт., крюк - 2шт., кірка 2шт., відра - 2шт.).

Гасіння пожежі передбачається здійснюватись виїздними аварійними бригадами підприємства і місцевими пожежними командами.

До будівель та споруд комбінату передбачені проїзди, які забезпечують під`їзди до них технологічних машин.

4.3 Засоби безпеки при обслуговуванні трансформаторів

При обслуговуванні трансформаторів повинні бути забезпечені безпечні умови спостереження за рівнем масла, газовим реле, а також умови для відбору проб масла. Огляд високо розташованих частин (3м і більше) працюючих трансформаторів габариту IV і вище, проводять зі стаціонарних сход з урахуванням вимог безпеки. У трансформаторів із совтоловим наповненням обслуговуючий персонал контролює по мановакуумметру тиск у середині бака й у випадку підвищення тиску до 50 кПа (0,5 кг/см ) вживає заходів до зниження навантаження. Рівень мала в розширювачі непрацюючого трансформатора повинен бути не нижче контрольних рис, що відповідають рівням масла в трансформаторі при температурі навколишнього середовища -450 C, -150C, +4O0C.

Персонал, що обслуговує трансформатори, мають пристрій регулювання напруги під навантаженням (РПН), зобов'язаний підтримувати відповідність між напругою мережі і напругою, установлюваною на регулювальному відгалуженні [2].

Включати перемикаючий пристрій у роботу дозволяється при температурі верхніх шарів масла -2O0C и вище, а при наявності контактора (РПН), розташованого поза баком трансформатора -- при температурі навколишнього середовища -450C і вище. Трансформатори з природнім масляним і дуттєвим охолодженням допускається включати в роботу з повним навантаженням із застиглим маслом при температурі не нижче -4O0C. Якщо температура нижче -4O0C, то потрібно включити трансформатор на навантаження не більш 50 % номінальної при температурі до -4O0C, після чого навантаження збільшити. Огляд трансформаторів (без відключення) проводять:

- в електроустановках з постійним черговим персоналом -- 1 раз на добу;

- в установках без постійного чергового персоналу - не рідше 1 рази в місяць;

- на трансформаторних пунктах -- не рідше 1 рази в 6 місяців. Трансформатор повинний бути виведений з роботи при виявленні:

- сильного нерівномірного шуму і потріскування у середині трансформатора;

- ненормального і постійно зростаючого нагрівання трансформатора при нормальному навантаженні й охолодженні;

- викиду масла з розширника або розриву діафрагм вихлопної труби;

- течі масла зі зниженням його рівня нижче рівня масломірного скла. Трансформатор виводять з роботи при необхідності заміни масла зарезультатами лабораторного аналізу. Трансформатори потужністю 160 ква і більше обладнують системами безперервної регенерації масла в термосифонних і адсорбційних фільтрах. У розширнику трансформатора масло повинно бути захищене від безпосереднього зіткнення з навколишнім середовищем. Якість трансформаторного масла періодично контролюють. Найменша пробивна напруга трансформаторного масла в апараті -- 20 кВ при напрузі до 15 кВ; 25 кВ -- від 15 до 35 кВ; 35 кВ - від 60 до 220 кВ.

Зміст механічних домішок по візуальному визначенню повинен дорівнювати нулю, кислотне число не більш 0,25 мг.

В аварійних режимах допускають короткочасне перевантаження трансформаторів понад номінальний струм при всіх системах охолодження незалежно від тривалості і значення попереднього навантаження і температури охолоджуючого середовища в наступних межах:

- перевантаження масляних трансформаторів понад номінальний струм до 40% допускається загальною тривалістю не більш 6 ч у добу протягом 5 діб за умови, що коефіцієнт початкового навантаження не перевищує 0,93 (при цьому повинні бути цілком використані всі пристрої охолодження трансформатора);

- при перевантаженні трансформаторів понад припустимий, черговий персонал зобов'язаний вжити заходів до його розвантаження, діючи відповідно до місцевої інструкції.

Таблиця 4.3 Масляні трансформатори

Найменування	1	2	3	4	5
Перевантаження по струму, %	30	45	60	75	100
Тривалість навантаження, xb	120	80	45	20	10

Таблиця 4.4 Сухі трансформатори

Найменування	1	2	3	4	5
Перевантаження по струму, %	20	40	50	80	0
Тривалість навантаження, xb	60	45	32	18	6

Двері трансформаторних пунктів і камер повинні бути постійно закриті на замок.

4.4 Засоби безпеки при обслуговуванні електродвигунів

При роботі, пов'язаної з дотиком до струмоведучих або обертових частин електродвигуна, що приводиться їм у рух механізму, необхідно зупинити електродвигун і на його пусковому пристрої або ключі керування повісити плакат "Не включати. Працюють люди".

Операції по відключенню і включенню електродвигунів напругою вище 100OB пусковою апаратурою з приводами ручного керування роблять з ізолюючої підстави в діелектричних рукавичках.

При роботі на електродвигуні заземлення накладають на кабель (з від'єднанням або без від'єднання його від електродвигуна) або на його приєднання в розподільному пристрої. При роботі на механізмі, якщо вона не зв'язана з дотиком до обертових частин або від'єднанням сполучної муфти, заземлювати живильний кабель електропривода не потрібно.

Перед допуском до роботи на електродвигунах насосів, димососів і вентиляторів, якщо можливо обертання електродвигунів від з'єднаних з ними механізмів, повинні бути закриті і закриті на замок .

Обслуговувати щітковий апарат на працюючому електродвигуні допускається одноосібне працівникові оперативного персоналу або виділеному для цієї мети навченому працівникові, що має групу по електробезпечності не нижче III. При цьому необхідно дотримувати наступні запобіжні заходи:

-працювати в головному уборі і застебнутому спецодязі, остерігаючи захоплення ЇЇ обертовими частинами машини;

-користуватися діелектричними голошами або гумовими ковриками;

- не торкатися руками одночасно струмоведучих частин.

4.5 Засоби безпеки при обслуговуванні комплектних розподільчих пристроїв

У комплектні розподільні пристрої (КРУ) з устаткуванням на візках, що викочуються, без зняття напруги із шин і їхнього заземлення забороняють проникати у відсіки, не відділені суцільними металевими перегородками від шин або безпосередньо з'єднаного з ними устаткуванням. Для роботи на кабелях, що відходять, електродвигунах і іншому устаткуванні, безпосередньо підключеному до цих кабелів, вимикачи цілком викочують, дверцята шаф або автоматичні шторки замикають і на них вивішують плакат "Не включати, Працюють люди". Кабелі у відсіках КРУ заземлюють. Якщо заземлення накладають у місця робіт, накладати його у відсіках КРУ не обов'язково.

У випадку робіт на кабельних лініях, встановлених у відсіках КРУ, вимикачи цілком викочують, на дверцятах або задній стінці відсіку вивішують плакат "Не включати. Працюють люди", автоматичні шторки замикають на замок, вивішують плакат "Стій. Напруга". Для доступу у відсік знімають вертикальну перегородку у середині шафи або задню стінку; на кабелях, по яких можлива подача напруги, перевіряють його відсутність і накладають заземлення; у відсіку вивішують плакат "Працювати тут". При роботах на устаткуванні КРУ, їх цілком викочують і на устаткуванні розміщають плакат "Працювати тут". Під час робіт у відсіках плакат "Працювати тут" вивішується у середині відсіку.

Після викочування дверцят шафи, її замикають і на них вивішують плакат "Не включати. Працюють люди". При відсутності дверцят, замикають автоматичні шторки і на них вивішують плакат "Стій. Напруга". При роботах із приладами, реле у вторинних ланцюгах без викочування устаткування на замкнених дверцятах відсіку з устаткуванням або на рукоятці фіксації вимикача (якщо дверцята повинні бути відкриті) вивішують плакат "Не включати. Працюють люди", а на місці робіт -- плакат "Працювати тут".

Вимикач може бути встановлений у випробувальне положення:

-для випробування вимикача і регулювання привода, перевірки релейного захисту приєднання;

- при підготовці і зборці схеми після закінчення робіт;

- при роботах на механічній частині електродвигуна або на приводимій ним у рух механізмі. У цьому випадку на замкнені дверцята шафи, вивішують плакат "Не включати. Працюють люди".

Роботи в приміщенні КРУ роблять за нарядом і тільки на викоченій із шафи устаткуванням.

Головною метою охорони праці є створення на кожному робочому місці безпечних умов праці, безпечної експлуатації обладнання, зменшення або повна нейтралізація дії шкідливих і небезпечних виробничих факторів на організм людини і як наслідок зниження рівня виробничого травматизму та професійних захворювань. В цьому зв'язку в дипломному проекті в четвертому розділі було розглянуто наступні заходи з охорони праці:

- загальні заходи безпеки;

- пожежна безпека;

- засоби безпеки при обслуговуванні трансформаторів;

- засоби безпеки при обслуговуванні комплектних розподільчих пристроїв.

ВИСНОВОК

На підставі виконаного проекту можна зробити такі висновки:

-Закрите акціонерне товариство "Дніпровуд" призначене для переробки пиломатеріалів, розкрою листових матеріалів, склеювання заготовок з деревини, форматної обробки щитових деталей з метою одержання елементів підлоги, столярного щита та виготовлення столярних виробів;

- в досліджуваному товаристві, споживачі електричної енергії за видом перетворення енергії діляться на електричні приводи і електроосвітлювальні установки;

- досліджуване товариство для виготовлення продукції використовує значу кількість електрообладнання, яке за надійністю устаткування відносимо до електроприймачів другої категорії;

- для живлення електроприймачів обрано змінний струм напругою 380В частотою 50 Гц.

В другому розділі дипломного проекту виконано розрахунок системи електропостачання досліджуваного цеху, зокрема, на основі аналізу побудови схем електричних мереж обрано найбільш оптимальну схему цехової мережі з подальшим її розрахунком, а саме:

- розраховано навантаження виробничого цеху;

- побудовано картограму і визначено центр електричних навантажень;

- вибрано кількість і потужність силових трансформаторів;

- обрано високовольтні вимикачі і розраховано переріз провідників;

- розраховано компенсацію реактивної потужності та захисне заземлення.

Втретьому розділі дипломного проекту запроваджено заходи з енергозбереження на підприємстві шляхом використання:

- компенсації реактивної потужності;

-автоматичної системи обліку електроенергії, сенс впровадження і використання якої полягає в постійній економії енергоресурсів і фінансів підприємства при мінімальних початкових грошових витратах;

-оптимізації керування енергоспоживанням електроприводів даний спосіб енергозбереження в електроприводах цеху це перехід від нерегульованого електропривода до регульованого, тобто подача до робочого органа технологічної установки тієї потужності, що вимагається в даний момент, при мінімальних втратах у всіх елементах силового каналу.

Головною метою охорони праці є створення на кожному робочому місці безпечних умов праці, безпечної експлуатації обладнання, зменшення або повна нейтралізація дії шкідливих і небезпечних виробничих факторів на організм людини і як наслідок зниження рівня виробничого травматизму та професійних захворювань. В цьому зв'язку в дипломному проекті в четвертому розділі було розглянуто наступні заходи з охорони праці:

- загальні заходи безпеки;

- пожежна безпека;

- засоби безпеки при обслуговуванні трансформаторів;

- засоби безпеки при обслуговуванні комплектних розподільчих пристроїв.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Журнал "Енергетик". Видавництво Радіоаматор, К.:2006 р. - 64 с.

2. Статут ЗАТ ,,Дніпровуд”. - 25 с.

3. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебник для техникумов. - 3 -е изд. Высш. школа, - М.: 1981. - 376 с.

4. А.А. Федоров, Є.М. Ристхейм Электроснабжение промышленных предприятий. - М.:1991, - 250 с.

5. П.О. Василега, Електропостачання: Навчальний посібник. - Суми, 2008. - 415 с.

6. Методичні рекомендації по виконанню курсової роботи з дисципліни ,,Електропостачання промислових підприємств ”. - Житомир, ЖВІНАУ, 2007. - 55 с.

7. Маліновський А.А., Хохулін Б.К., Основи електропостачання. Навчальний посібник. - Видавництво Національного університету ,,Львівська політехніка”, 2005. - 324 с.

8. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1979. - 408 с.

9. Рудницький В.Г. Внутрішньоцехове електропостачання. Навчальний посібник. - Суми, 2008. - 280 с.

10. Грищук М.В. Основи охорони праці: Підруч./ М.В.Грищук. -- К.: Кондор, 2007. -- 240 c.

Размещено на Allbest.ru

...