Проектирование системы электроснабжения фабрики по производству керамической плитки

Камера №3, №4 - КСО-393-03106 - Вводная панель;

На вводных панелях установлена коммутационная и защитная аппаратура - выключатель ВНА-10/630-20з.

Камера №5 - КСО-393-11106, ;№6 - КСО-393-13106 - Измерительная ячейка;

В измерительных ячейках установлено: разъединитель РВЗ 10/630 III, предохранитель

ПКН-10, трансформатор напряжения - НАМИ-10.

Камера №7 - КСО-393-16, №8 - КСО-393-15 - Заземление сборных шин;

В КСО-393-15, КСО-393-16 устанавливается разъединитель РВЗ 10/630 I, шинный мост - ШМР-1;

Комплектно с камерами КСО поставить четыре торцевые панели.

Схема подключения электооборудования в РУ-10 кВ с указанием его типов и номинальных параметров представлена на рис.2.1.

2.4 Компоновка распределительного устройства РУ-0.4 кВ

На напряжении 0,4 кВ принята одинарная, секционированная рубильником на две секции система сборных шин.

Питание секций шин осуществляется от силовых трансформаторов, подключенных к щиту 0,4 кВ через автоматы.

РУ-0,4 кВ укомплектовано панелями ЩО-94.

Панели распределительных щитов серии ЩО94 предназначены для комплектования распределительных устройств (щитов) напряжением 380/220 В переменного тока частотой 50 Гц с глухозаземленной нейтралью, служащих для приема и распределения электрической энергии, защиты от перегрузок и токов короткого замыкания.

Компоновка проектируемого РУ-0,4 кВ:

Вводные панели - ЩО94-2327 - шинный ввод;

На вводных панелях установлена коммутационная и защитная аппаратура, трансформаторы тока, амперметры и вольтметр.

На вводной панели может быть, при наличии требований опросного листа, установлен трансформатор тока на нулевом выводе от силового трансформатора для осуществления защиты от замыкания на землю. Вводные панели могут комплектоваться щитком с активным и реактивным счетчиками.

На панелях с рубильниками устанавливаются рубильник и предохранители на 630 А; на 1000 А рубильник без предохранителей.

На панелях с автоматическими выключателями располагаются стационарные (невыдвижные) выключатели серии ВА50 на токи 400, 1000, 1600 А с электромагнитным приводом.

Линейные панели - ЩО94-2308;

На отходящих линиях панелей устанавливается коммутационная и защитная аппаратура, а также трансформаторы тока и амперметры в каждой фазе отходящих линий.

Панель для освещения выпускается, укомплектованная тремя амперметрами и счетчиком.

Панели изготавливаются с рубильниками и предохранителями или автоматическими выключателями.

На панелях с рубильниками устанавливаются рубильники типов РБ, РПБ, Р, РС, РПС, РЕ, ВР и предохранители на токи 100, 250, 400 и 630 А.

На панелях с автоматическими выключателями располагаются выключатели серии ВА50 на номинальный ток 100, 160, 250, 400 и 630 А стационарные с ручным управлением, а также серии ВА50 с электромагнитным приводом на номинальный ток 1000, 1600 А.

Секционные панели - ЩО94-2216;

Секционные панели предназначены для секционирования шин распределительного устройства в тех случаях, когда каждая из секций нормально получает питание от отдельного трансформатора. С помощью этих панелей комплектуются распределительные устройства двухтрансформаторных подстанций.

Панели изготавливаются с рубильниками или автоматическими выключателями.

На панели с рубильниками устанавливаются рубильники на номинальный ток 630 и 1000 А с рычажным приводом на фасаде панели.

На панелях с автоматическими выключателями располагаются выключатели серии ВА50 на номинальные токи 1000 и 1600 А с электромагнитным приводом и выключатели «Электрон» Э25Сна 2500 А с электродвигательным приводом.

Для двухтрансформаторной подстанции, в которой предусматривается автоматическое включение резерва (АВР), необходимо предусматривать установку специальной панели с аппаратурой АВР.

На вводных и секционных панелях с автоматическими выключателями при включении (отключении) аппаратов загорается сигнальная лампа.

Панели с аппаратурой АВР.

Панель предназначена для двухтрансформаторной подстанции, в которой необходимо предусмотреть автоматическое включение резерва.

В панели установлена аппаратура управления вводными и секционными автоматическими выключателями. Панель рекомендуется устанавливать между вводной и секционной панелями распределительного устройства.

Схема подключения электооборудования в РУ-0,4 кВ с указанием его типов и номинальных параметров представлена на рис.2.2.

2.5 Электроосвещение ТП

Питание сети электроосвещения принято от группового осветительного щитка ЩО2, который установлен в коридоре.

В ТП предусмотрено общее освещение на напряжение 380/220 В и ремонтное на напряжение 42 В.

Электроосвещение выполнено в РУ-0,4 кВ светильниками с люминесцентными лампами, в остальных помещениях светильниками с лампами накаливания.

Электропроводка запроектирована кабелем ВВГнг, прокладываемым открыто на скобах.

3. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Электрические аппараты, изоляторы и токоведущие устройства работают в условиях эксплуатации в трех основных режимах: в длительном режиме, в режиме перегрузки и в режиме короткого замыкания.

В длительном режиме надежная работа электрооборудования обеспечивается правильным выбором их по номинальному напряжению и номинальному току.

В режиме перегрузки надежная работа электрооборудования обеспечивается ограничением величины и длительности повышения напряжения или тока в таких пределах, при которых еще гарантируется нормальная работа электрических установок за счет запаса прочности.

В режиме короткого замыкания надежная работа электрооборудования обеспечивается соответствием выбранных параметров устройств по условиям термической и электродинамической устойчивости, а для выключателей, предохранителей и выключателей нагрузки еще и по отключающей способности.

Выбор электрических аппаратов напряжением выше 1 кВ осуществляется по следующим условиям:

- Выбор по номинальному напряжению:

Сводится к сравнению номинального напряжения установки и номинального напряжения выключателя с учетом того, что выключатель в нормальных условиях допускает продолжительное повышение напряжения до 15% номинального:

(3.1)

гдеU_н.у. - номинальное напряжение установки, кВ;

U_н.а. - номинальное напряжение аппарата, при котором заводом-изготовителем гарантируется нормальная работа данного электрического аппарата, кВ;

ДU_р.у. - повышение напряжения в рабочих условиях;

0,15U_н.а. - допустимое длительное повышение напряжения для выключателей;

- Выбор по номинальному току:

Сводится к выбору выключателя, у которого номинальный ток является ближайшим большим по отношению к расчетному току установки:

(3.2)

гдеI_р.м. - максимальный рабочий ток, А;

I_н.а. - номинальный рабочий ток аппарата, А;

- Выбор по типу

Сводится к выбору масляного малообъемного, многообъемного, воздушного или других типов в соответствии с условиями, в которых допустимо или целесообразно применять данный тип выключателя.

- Выбор по роду установки:

Производится в зависимости от установки - на открытом воздухе или в помещении (в зависимости от конструктивного решения подстанции).

По этим условиям в качестве вводного выключателя в РУ-10 кВ был выбран выключатель нагрузки автогазовый с пружинным приводом ПР-10 и заземляющими ножами типа

ВНА-10/630-20з с параметрами:

- Номинальное напряжение, кВ - 10;

- Наибольшее рабочее напряжение, кВ - 12;

- Номинальный ток, А - 630;

- Номинальная частота, Гц - 50; 60;

-Номинальный ток термической стойкости (нормированное начальное значение периодической составляющей), кА - 20;

- Ток динамической устойчивости, кА - 20;

- Номинальный ток отключения, А - 630;

- Наибольший ток отключения при cos 0,7 , А - 800;

- Отключающая способность, кА - 20;

- Время отключения не более, с - 0,2;

- Собственное время включения не более, с - 0,2;

- Время протекания тока термической стойкости, с:-

для главных ножей - 3;

для заземляющих ножей - 1;

Номинальный ток электродинамической стойкости, кА - 52;

- Масса, кг, не более -

- с заземляющими ножами - 52;

- с заземляющими ножами и предохранителями - 87;

Проверка выбранного автомата осуществляется по следующим условиям:

- Проверка по отключающей способности:

Сводится к проверке того, чтобы расчетный ток отключения был не больше отключающей способности выключателя:

(3.3)

- Проверка по электродинамической устойчивости:

Сводится к сравнению тока динамической устойчивости аппарата с ударным током трехфазного короткого замыкания:

(3.4)

 - Проверка по термической стойкости:

Сводится к проверке соблюдения условия:

(3.5)

(3.6)

Выбранный выключатель типа ВНА-10/630-20з удовлетворяет всем условиям.

4. ВЫБОР СХЕМЫ ВНУТРИЦЕХОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И НИЗКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Цеховые сети промышленных предприятий выполняют на напряжение до 1 кВ. На выбор схемы и конструктивное исполнение цеховой сети оказывают влияние такие факторы, как степень ответственности приемников электроэнергии, режимы их работы и размещение на территории цеха, номинальные токи и напряжения. Существенное значение имеет микроклимат производственных помещений.

Цеховые сети распределения электроэнергии должны:

· обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории;

· быть удобными и безопасными в эксплуатации;

· иметь оптимальные технико-экономические показатели;

· иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

В зависимости от принятой схемы электроснабжения и условий окружающей среды цеховые электрические сети выполняют шинопроводами, кабельными линиями и проводами.

В качестве примера будет осуществлен выбор проводников и коммутационной аппаратуры одной цепи от панели РУ-0,4 кВ до электроприемника СС300 - пульт управления смесителем, по номинальным токам и рабочему напряжению без проверки по условиям короткого замыкания (предварительно).

4.1 Выбор типа корпуса силового распределительного щита РЩ2

Расчетная мощность Р_РЩ2=78,72 кВт;

Расчетный ток I_РЩ2=148,77 А;

Выбор типа распределительного корпуса осуществляется по рабочему току, таким образом в качестве распределительного щита РЩ2 принят корпус серии ПР11 типа ПР11-3060.

Корпуса ПР используются для сборки распределительных пунктов, предназначенных для приема и распределения электроэнергии, защиты электроустановок напряжением 380/220 В при перегрузках и коротких замыканиях, а также нечастых (не более 6 в час) включений и отключений электрических цепей.

4.2 Выбор автоматов защиты для силового распределительного щита РЩ2

Так как расстояние от ТП до РЩ2 более 5 метров, то, согласно ПУЭ, необходимо установить для РЩ2 автомат защиты в ТП и автоматический выключатель на вводе в силовой распределительный щит РЩ2.

- Выбор аппарата защиты на вводе в силовой распределительный щит производится по рабочему току. В качестве вводного автомата в РЩ2 принят автомат типа ВА 88-35, I_н=250 А, I_р.=160 А.

Автоматические выключатели серии ВА88-35 применяются для групповой защиты в жилом и гражданском строительстве, производственных объектов, электроподстанций, распределительных пунктов. Выключатели устанавливают в электрощитах со степенью защиты по ГОСТ 14254-96 не ниже IР30.

- Выбор аппарата защиты для РЩ2 на ТП:

При установке более одного автомата защиты на одной линии, согласно ПУЭ, должна быть соблюдена селективность. По этому условию выбирается ток расцепителя автомата на ТП:

I_{р.на вводе} = 160 А => I_р.ТП = 200 А.

К установке в ТП для защиты РЩ 2 принят автомат типа ВА06-36 с I_н = 250 А, I_р. = 200 А.

4.3 Выбор кабеля питающего силовой распределительный щит ЩР2

Выбор питающих кабелей для внутрицехового электроснабжения будет производиться по длительно допустимому току.

Распределительный щит РЩ2 запитан от ТП по радиальной схеме.

На основании значения рабочего тока выбран кабель силовой, с медными жилами с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката не распространяющего горение, без защитного покрова ВВГнг - 5х70 мм² (ГОСТ 16442-80) для которого длительно допустимый ток составляет I_дл.доп.=220 А.

Кабель ВВГ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1,0 кВ частотой 50 Гц. Кабель применяется на электростанциях, в местных сетях, в промышленных, распределительных, осветительных устройствах, а также в качестве электропроводки в жилых и хозяйственных помещениях.

Прокладка кабеля осуществляется без предварительного подогрева, при температуре не ниже 15°С с неограниченной разницей уровней на трассе прокладки кабеля. Кабель прокладывают в земле, в кабельных каналах, в помещениях, под открытым небом - во всех случаях должна быть исключена возможность механического повреждения и больших растягивающих усилий.

4.4 Выбор автоматического выключателя, защищающего ЭП СС300

Выбор автоматического выключателя будет производиться по двум условиям:

1. Номинальному току электроприемника;

2. Условиям пуска и пусковому току ЭП.

По номинальному току ЭП выбирается номинальный ток автомата, а по пусковому току - его характеристика.

1. I_{ном.ЭП СС300}=96,8 А;

2. условия пуска легкие, I_пуск. ? 5I_{ном.ЭПСС300}

По этим условиям был выбран автоматический выключатель

ВА47-100 3Р 100А хар-ка С, I_{ном.авт.}=100 А, а характеристика С допускает протекание пусковых токов пятикратно превышающих номинальные.

Автоматические выключатели ВА 47- -- электрические коммутационные аппараты,снабженные двумя системами защиты от сверхтока: электротепловой и электромагнитной, с взаимосогласованными характеристиками.

ВА47-100 предназначены для защиты распределительных и групповых цепей, имеющих активную и индуктивную нагрузки. Рекомендуются к применению во вводно-распределительных устройствах бытовых и промышленных электроустановок.

Материал корпуса - самозатухающий пластик. Контакты подвижные и неподвижные выполнены из серебросодержащего материала, это увеличивает ресурс контактов, увеличивает срок службы и снижает переходное сопротивление контакта, уменьшает потери. Надежная конструкция обеспечивает замыкание цепи даже при длительной эксплуатации и сильном загрязнении.

Обмотка катушки электромагнитного расцепителя выполнена из высококачественной меди с оптимальным количеством витков.

Насечки на контактных зажимах предотвращают перегрев и оплавление проводов за счет более плотного и большего по площади контакта. При этом снижается переходное сопротивление и, как следствие, потери. Кроме того увеличивается механическая устойчивость соединения.

4.5 Выбор кабеля питающего ЭП СС300

Выбор провода питающего ЭП СС300 производится по номинальному току электроприемника:

I_{ном.ЭП14} = 96,8 А

Был выбран кабель ВВГнг 5х35 мм² I_дл.доп.=100 А.

Участок трассы от РЩ2 до ЭП СС300, выполненный кабелем ВВГнг, проложить в трубе.

Все остальное электрооборудование было выбрано по тем же условиям.

Выбранное для осуществления схемы внутреннего электроснабжения фабрики по производству керамической плитки электрооборудование сведено в таблицы 4.1 - 4.7

Таблица 4.1 Выбор типа силовых распределительных щитов

Обозн. на плане	Тип	Вводной выключатель	Выключатели отходящих линий
		Марка	Ном. ток, А	Ток расц. А	Однополюсные	Трехполюсные
					Марка	Кол-во	Марка	Кол-во
РЩ1	ПР11Д-3086А	ВА88-35	250	160	ВА47-100	3	ВА47-100	11
РЩ3	ПР11-3068	ВА88-35	250	200	---	---	ВА47-100	10
РЩ4	ПР11-3068	ВА88-35	250	100	---	---	ВА47-100	10
РЩ5	ПР11-3064	ВА88-35	250	63	ВА47-100	6	ВА47-100	4
РЩК	ШРН-18	ВА47-29	63	6	ВА47-29	18	ВА47-29	---
РЩВ	ШРН-48	ВА47-100	100	100	ВА47-29	48	ВА47-29	---
ЩО1	ШРН-36	ВА47-100	100	100	ВА47-29	36	ВА47-29	---
ЩО2	ШРН-18	ВА47-29	63	16	ВА47-29	18	ВА47-29	---

Таблица 4.2 Выбор аппаратов защиты и кабелей питающих силовые распределительные щиты РЩ и электроприемники, питающиеся от РУ - 0,4 кВ

Обозначен	Расчетный ток Iрасч., А	Аппарат защиты, тип	Номинальный ток, А	Ток расцепит., А	Тип кабеля, сечение, мм2	Длительно допустим. ток Iдл.доп., А
РЩ1	141,1	ВА06-36	250	200	ВВГнг-5х70	220
РЩ3	163,6	ВА04-36	400	250	ВВГнг-5х95	260
РЩ4	81,2	ВА06-36	250	160	ВВГнг-5х50	179
РЩ5	57,4	ВА06-36	250	100	ВВГнг-5х25	125
РЩК	2,4	ВА47-29	63	10	ВВГнг-5х1,5	26
РЩВ	68,8	ВА06-36	250	100	ВВГнг-5х25	125
ЩО1	76	ВА06-36	250	160	ВВГнг-5х50	179
ЩО2	8,5	ВА47-29	63	25	ВВГнг-5х4	47
СС412	223,4	ВА04-36	400	250	ВВГнг-5х95	260
СН6400	226,4	ВА04-36	400	250	ВВГнг-5х95	260
СЕ075	153,5	ВА06-36	250	160	ВВГнг-5х50	179
CD036	169,8	ВА06-36	250	200	ВВГнг-5х70	220
CE751	91,2	ВА06-36	250	100	ВВГнг-5х25	125
КМ1	100,1	ВА06-36	250	125	ВВГнг-5х35	147

Таблица 4.3 Выбор аппаратов защиты и кабелей питающих электроприемники распределительного щита РЩ1

Обозначен	Расчетный ток Iрасч., А	Аппарат защиты, тип	Номинальный ток, А	Ток расцепит., А	Тип кабеля, сечение, мм2	Длительно допустим. ток Iдл.доп., А
СВ370	0.45	ВА47-29	63	2	ВВГнг-5х1,5	15
СВ5480	28,2	ВА47-29	63	32	ВВГнг-5х6	34
CF280/1	32	ВА47-29	63	40	ВВГнг-5х10	50
CF280/2	32	ВА47-29	63	40	ВВГнг-5х10	50
CF280/3	32	ВА47-29	63	40	ВВГнг-5х10	50
CF280/4	32	ВА47-29	63	40	ВВГнг-5х10	50
CC001	---	ВА47-29	63	2	ВВГнг-5х1,5	15
CC003	---	ВА47-29	63	2	ВВГнг-5х1,5	15
H2	2,8	ВА47-29	63	4	ВВГнг-5х2,5	21
СF220/1	3,2	ВА47-29	63	4	ВВГнг-5х2,5	21
CF220/2	3,2	ВА47-29	63	4	ВВГнг-5х2,5	21
CF220/3	3,2	ВА47-29	63	4	ВВГнг-5х2,5	21

Таблица 4.4 Выбор аппаратов защиты и кабелей питающих электроприемники распределительного щита РЩ2

Обозначен	Расчетный ток Iрасч., А	Аппарат защиты, тип	Номинальный ток, А	Ток расцепит., А	Тип кабеля, сечение, мм2	Длительно допустим. ток Iдл.доп., А
СС300	96.8	ВА47-100	100	100	ВВГнг-5х35	100
СВ007	12.76	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
CF400	24.04	ВА47-29	63	32	ВВГнг-5х6	34
CE5482	28.2	ВА47-29	63	32	ВВГнг-5х6	34
CB040	4.2	ВА47-29	63	6	ВВГнг-5х2.5	21

Таблица 4.5 Выбор аппаратов защиты и кабелей питающих электроприемники распределительного щита РЩ3

Обозначен	Расчетный ток Iрасч., А	Аппарат защиты, тип	Номинальный ток, А	Ток расцепит., А	Тип кабеля, сечение, мм2	Длительно допустим. ток Iдл.доп., А
CG001/1	51.75	ВА47-29	63	63	ВВГнг-5х16	70
CG001/2	51.75	ВА47-29	63	63	ВВГнг-5х16	70
CE001/1	11.64	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
CE341/1	14.64	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
CE341/2	14.64	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
CE009/1	3.2	ВА47-29	63	6	ВВГнг-5х2.5	21
CE009/2	3.2	ВА47-29	63	6	ВВГнг-5х2,5	21
CG5472	17.54	ВА47-29	63	20	ВВГнг-5х4	27

Таблица 4.6 Выбор аппаратов защиты и кабелей питающих электроприемники распределительного щита РЩ4

Обозначен	Расчетный ток Iрасч., А	Аппарат защиты, тип	Номинальный ток, А	Ток расцепит., А	Тип кабеля, сечение, мм2	Длительно допустим. ток Iдл.доп., А
CH5016/1	14.9	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
CH5016/2	14.9	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
C15901/1	21.05	ВА47-29	63	25	ВВГнг-5х6	34
C15902-1	8.42	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
C15901/2	21.05	ВА47-29	63	25	ВВГнг-5х6	34
C15902/2	8.42	ВА47-29	63	10	ВВГнг-5х2.5	21
CH5008/1	7.5	ВА47-29	63	10	ВВГнг-5х2.5	21
CH5008/2	7.5	ВА47-29	63	10	ВВГнг-5х2.5	21

Таблица 4.7 Выбор аппаратов защиты и кабелей питающих электроприемники распределительного щита РЩ5

Обозначен	Расчетный ток Iрасч., А	Аппарат защиты, тип	Номинальный ток, А	Ток расцепит., А	Тип кабеля, сечение, мм2	Длительно допустим. ток Iдл.доп., А
CH5001/1	14,9	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
CH5001/2	14,9	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
CH5011/1	14,9	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х6	34
CH5011/2	14,9	ВА47-29	63	16	ВВГнг-5х4	27
К1	9,1	ВА47-29	63	12	ВВГнг-5х4	27

5. ВЫБОР СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Согласно техническим условиям электроснабжение фабрики по производству керамической плитки предусмотрено от существующей трансформаторной подстанции РТ-604, РУ-10 кВ. В качестве питающей линии принимается кабельная линия КЛ-10 кВ.

При проектировании и монтаже кабельных линий, согласно ПУЭ, должны соблюдаться следующие условия:

- проектирование и сооружение кабельных линий должны производиться на основе технико-экономических расчетов с учетом развития сети, ответственности и назначения линии, характера трассы, способа прокладки, конструкции кабелей и т.п.;

- при выборе трассы кабельной линии следует по возможности избегать участков с грунтами, агрессивными по отношению к металлическим оболочкам кабелей;

- трасса кабельной линии должна выбираться с учетом наименьшего расхода кабеля, обеспечения его сохранности при механических воздействиях, обеспечения защиты от коррозии, вибрации, перегрева и от повреждений соседних кабелей электрической дугой при возникновении к.з. на одном из кабелей. При размещении кабелей следует избегать перекрещиваний их между собой, с трубопроводами и прочее.

Перед прокладкой кабелей должна быть в натуре размерена длина кабельной линии с учетом поворотов и обходов и длины концов, необходимых для соединения и оконцевания кабелей.

Кабельные линии должны выполняться так, чтобы в процессе монтажа и эксплуатации было исключено возникновение в них опасных механических напряжений и повреждений, для чего кабели должны быть уложены с запасом по длине, достаточным для возможных смещений почвы и температурных деформаций самих кабелей и конструкций, по которым они проложены; укладывать запас кабеля в виде колец (витков) запрещается.

При прокладке кабелей рядом с другими кабелями, находящимися в эксплуатации, должны применяться меры к предотвращению повреждений последних.

После прокладки концы всех кабелей должны быть временно загерметизированы на период до монтажа соединительных муфт и концевых заделок.

В местах пересечения и сближения с инженерными сооружениями и естественными препятствиями для защиты кабелей их следует прокладывать в ПВХ трубах.

Вводы в здание и выводы из траншей должны выполняться отрезками из ПВХ труб. Концы труб должны выступать из стены здания в траншею, а при наличии отмостки - за линию последней не менее чем на 0,6 м и иметь уклон в сторону траншеи.

Наименьшие расстояния, допустимые при сближении и пересечении кабельных линий с подземными сооружениями должны приниматься в соответствии с ПУЭ и СНиП 3.05.06-85.

5.1 Выбор кабеля питающей сети

Так как электроприемники фабрики по части надежности электроснабжения относятся в основном к потребителям II категории и частично к I, то питающая сеть выполняется двумя кабельными линиями, проложенными в траншее с расстоянием между ними 100 мм.

Сечения проводов и жил кабелей должны выбираться в зависимости от ряда факторов. Эти факторы разделяются на технические и экономические.

Технические факторы, влияющие на выбор сечения:

1. нагрев от длительного выделения тепла рабочим (расчетным) током;

2. нагрев от кратковременного выделения тепла током короткого замыкания;

3. потери (падение) напряжения в жилах кабеля или проводах воздушной линии от проходящего по ним тока в нормальном и аварийном режимах;

4. механическая прочность - устойчивость к механической нагрузке (собственный вес, гололед, ветер);

5. коронирование - фактор, зависящий от величины применяемого напряжения, сечения провода и окружающей среды.

В данном дипломном проекте принимается к установке кабель марки ААБ, кабель в алюминиевой оболочке, с бумажной пропитанной изоляцией, бронированный двумя стальными лентами, с наружным покровом..

5.2 Выбор сечения кабелей по нагреву

Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями, секциями шин и т.п.

Определяем расчетные токи в нормальном I_p и аварийном I_max.p режимах:

(5.1)

(5.2)

Выбираем сечение кабеля по длительно допустимому току:

В этом случае необходимо учесть допустимую перегрузку в аварийном режиме и снижение допустимого тока в нормальном режиме при прокладке кабелей в одной траншее. Принимаем время ликвидации аварии максимальным (6 ч), согласно ПУЭ, а коэффициент загрузки линий в нормальном режиме 0,8. В соответствии с табл. 3.3 [10] допустимая перегрузка составляет 1,20. Коэффициент снижения токовой нагрузки К_с.н. принимаем по табл. 1.3.26 [1] равным 0,9.

Допустимый ток кабельных линий определяем из соотношения:

(5.3)

По табл. 1.3.16 [1] принимаем сечение жил трехжильного кабеля равным 25 мм² (I_доп.=90А).

5.3 Выбор сечения кабелей по экономической плотности тока:

Экономически целесообразное сечение S, мм² определяется из соотношения:

(5.4)

гдеJ_эк. - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², для заданных условий работы;

По табл. 1.3.36 [1] принимаем J_эк.=1,4 А/мм²;

Тогда:

(5.5)

Полученное расчетное значение округляется до ближайшего стандартного сечения. Принимаем кабель ААБ-3х35 мм².

5.4 Выбор сечения кабелей по условиям короткого замыкания

Проводники и токопроводы в электрических сетях выше 1000 В, как правило подлежат проверке на условия нагревания током к.з.

Повышение температуры жил изолированных проводников и кабелей в результате прохождения тока к.з. ведет к химическому разложению изоляции и резкому снижению ее электрической и механической прочности, а следовательно и к возможности аварии.

Допустимые величины тока к.з. для кабелей определяются в зависимости от материала и сечения кабеля и длительности прохождения тока к.з.

Термическое действие тока к.з. в течении действительного времени прохождения его t_д, характеризуется величиной фиктивного времени t_ф прохождения установившегося тока к.з. с одинаковым по термическому действию эффектом.

Фиктивное время определяется в зависимости от отношения:

(5.6)

гдеI^// - действующее значение периодической составляющей тока к.з. в начальный момент времени, А;

- установившийся ток к.з. (действующее значение), А;

Действительное время t_д слагается из выдержки времени, установленной на максимально-токовой защите линии и собственного времени отключающего аппарата.

При расчетах токов к.з. в распределительных сетях 6-10 кВ весьма часто затухание не учитывается. В этом случае фиктивное время может быть принято равным действительному.

Сечение, обеспечивающее термическую устойчивость проводника к току к.з. при

=11,5 кА и t_ф=t_д=0,5 с (согласно техническим условиям) определяется из выражения:

(5.7)

гдеF - сечение жилы кабеля, мм²;

С - постоянная определяемая в зависимости от заданной ПУЭ конечной температуры нагревания жил и напряжения, С=98;

Тогда

(5.8)

По полученному расчетному значению выбираем ближайшее стандартное значение.

Выбираем кабель ААБ-3х95 мм².

По результатам расчета выбираем то сечение кабеля, которое бы удовлетворяло всем условиям. Таким образом к установке принят кабель типа ААБ-3х95 мм².

6. АСПЕКТЫ ЭКОНОМИКИ И МЕНЕДЖМЕНТА

6.1 Экономическое обоснование выбора схемы внешнего электроснабжения

Задачи оптимизации, рассматриваемые с точки зрения проектирования электрических сетей промышленных предприятий, являются задачами эффективности использования капиталовложений в эти объекты. В общем случае, экономическая эффективность вложений характеризуется системой показателей, среди которых: приведенный чистый доход, внутренний срок рентабельности, приведенные общие затраты, срок окупаемости и т.д. В случае распределительных сетей к этим показателям добавляются другие, например - уровень надежности обеспечения потребителей электроэнергией, размер потерь напряжения, мощности и энергии. Перечисленные показатели стоят в основе методик по сравнению вариантов и критериев выбора оптимальных решений.

В данной дипломной работе для технико-экономического сравнения вариантов схем внешнего электроснабжения применяется метод годовых расчетных затрат. Этот метод рекомендуется применять для выбора вариантов распределительных электросетей промышленных предприятий: выбора линий электропередач, выбора трансформаторов, схемы сети высокого и среднего напряжения.

В данном дипломном проекте выполняется технико-экономическое сравнение типов внешнего электроснабжения:

- кабельная линия;

- воздушная линия.

6.1.1 Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего электроснабжения

Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего электроснабжения осуществляется методом расчетных годовых затрат (СА). Учитывая тот факт, что рост нагрузок за исследуемый период изменяется незначительно, в расчетах этот фактор не учитывается. При сравнении вариантов приближенно можно принять, что затраты на эксплуатацию линий электропередач КЛ-10 кВ и ВЛ-10 кВ одинаковы.

Критерием оптимальности является требование минимума общих приведенных затрат (СА>min).

Для определения наиболее выгодного варианта выполняется технико-экономический расчет. При этом, так как линии выполнены разными способами, имеющими однородную надежность, не учитывается вероятностный ущерб.

Сравнение вариантов выполняется, использую метод годовых расчетных затрат (СА):

(6.1)

где - капитальные затраты на сооружение линии, у.е;

- расчетный коэффициент;

I - стоимость 1 км линии, у.е;

L - длина линии, км;

r₀ - удельное активное сопротивление линии, Ом/м;

- потери мощности в трансформаторе, кВт;

- удельная расчетная стоимость переменных потерь мощности и энергии, у.е/кВт;

- удельная расчетная стоимость постоянных потерь мощности и энергии, у.е/кВт;

W_ост - остаточная стоимость линии в конце рассматриваемого периода, у.е;

Общие годовые затраты могут быть определены следующим образом:

(6.2)

гдеС - годовые затраты, у.е;

R_i - годовая ставка на обслуживание кредита, у.е;

Годовые затраты могут быть рассчитаны по следующему выражению:

(6.3)

где - годовые затраты на обслуживание и ремонт, у.е;

- стоимость потерь электроэнергии, у.е;

Годовые затраты на обслуживание и ремонт могут быть определены по следующей формуле:

(6.4)

где - отчисления на обслуживание и ремонт, %;

I - инвестиции, у.е;

Годовая ставка на обслуживание кредита определяется по формуле:

(6.5)

где - суммарные инвестиции, у.е;

Е_i - банковский процент на кредит;

Банковский процент на кредит определяется по формуле:

(6.6)

гдеi - коэффициент актуализации;

T_nf - продолжительность нормативного периода функционирования;

T_nf=30 лет [1];

Коэффициент актуализации равен:

(6.7)

гдеi_b - банковский процент, i_b=7%;

i_inf - инфляция, i_inf=5%;

i_risc - процент банковского риска, i_risc=2%;

Остаточная стоимость в конце исследуемого периода рассчитывается по выражению:

(6.8)

где - остаточный коэффициент;

(6.9)

гдеT_sp=10 лет - период исследования;

Стоимость потерь электроэнергии определяется по формуле:

(6.10)

где - суммарные потери мощности, кВт;

ф - время максимальных потерь, ч;

С_w=0,1 у.е. - стоимость 1 кВт ч электроэнергии;

Для определения времени максимума потерь используется отношение:

(6.11)

гдеТ_max - годовое число часов использования максимума нагрузки, Т_max=5000 ч (согласно технологическому заданию);

Т - число часов в году, Т=8760 ч;

Тогда,

Суммарные инвестиции могут быть определены по формуле:

(6.12)

гдеI_L - инвестиции на линии, у.е;

I_eq - эквивалентные инвестиции, у.е., определяемые следующим образом:

(6.13)

где - потери мощности в линии, кВт;

С_s - стоимость 1 кВт установленной мощности для эталонной электростанции, С_s=700 у.е.;

(6.14)

гдеС_sp - стоимость строительства 1 км линии, у.е.;

6.1.2 Технико-экономические показатели кабельной линии КЛ-10 кВ

Согласно расчету п.5 в данном дипломном проекте в качестве питающего кабеля принят кабель марки ААБ-3х95 мм² (I_доп=205А).

Определение падения напряжения в нормальном и аварийном режимах:

(6.15)

(6.16)

(6.17)

(6.18)

Определяем коэффициент загрузки кабеля в нормальном режиме:

(6.19)

Определение потерь мощности в линии при действительной нагрузке:

(6.20)

гдеl - длина линии, l=0,310 км;

r_уд. - удельное активное сопротивление линии, r_уд=0,329, согласно табл.3.5 [10];

К_з - коэффициент загрузки линии;

Потери энергии в линии составят:

(6.21)

Стоимость потерь энергии в линии равна:

(6.22)

Суммарные инвестиции в сооружение линии:

(6.23)

(6.24)

(6.23)

гдеС_уд. - стоимость одного километра кабельной линии, проложенной в траншее, которая включает стоимость кабеля, табл.П4.7 [10], и строительных работ по прокладке кабеля в траншее табл.П4.9 [10]С_уд.=2990+1780=4770 у.е./км.

Ежегодные амортизационные отчисления составляют:

(6.24)

гдеК_а - коэффициент амортизационных отчислений, К_а=3%, по табл. 3.1 [6];

Годовые эксплуатационные расходы составят:

(6.25)

Годовая ставка на обслуживание кредита:

(6.26)

Расчетные годовые затраты:

(6.27)

6.1.3 Технико-экономические показатели воздушной линии ВЛ-10 кВ

Определение расчетных токи в нормальном I_p и аварийном I_max.p режимах:

(6.28)

(6.29)

Принимается к установке провод алюминиево-стальной неизолированный типа АС.

Выбор сечения провода по длительно допустимому току:

Допустимый ток воздушных линий определяется из соотношения:

(6.30)

По табл. 1.3.29 [1] принимается сечение жил неизолированного алюминие-стального провода АС равным 16/2,7 мм² (I_доп.=111А).

Выбор сечения провода по экономической плотности тока:

Экономически целесообразное сечение S, мм² определяется из соотношения:

(6.31)

гдеJ_эк. - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², для заданных условий работы;

По табл. 1.3.36 [1] принимаем J_эк.=1,1 А/мм²;

Тогда:

(6.32)

Полученное расчетное значение округляется до ближайшего стандартного сечения. Принимаем провод АС-50/8 мм².

Выбор сечения провода по условию действия токов короткого замыкания:

Сечение, обеспечивающее термическую устойчивость проводника к току к.з. при

=11,5 кА и t_ф=t_д=0,5 с (согласно техническим условиям) определяется из выражения:

(6.33)

гдеF - сечение жилы провода, мм²;

С - постоянная определяемая в зависимости от заданной ПУЭ конечной температуры нагревания жил и напряжения, С=98;

Тогда

(6.34)

По полученному расчетному значению выбирается ближайшее стандартное значение.

Выбирается провод АС-95/16 мм².

Выбор провода воздушной линии по условиям короны не производится так как, согласно ПУЭ выбору по условиям короны подлежат проводники на напряжение 35 кВ и выше.

По результатам расчета выбирается то сечение провода, которое бы удовлетворяло всем условиям. Таким образом к установке принят провод марки АС-95/16 (I_доп.=330 А)мм².

Ввиду того, что воздушная линия не может быть проложена по той же трассе что и кабельная (так как при проектировании ВЛ-10 кВ должны быть соблюдены дополнительные требования по части места ее прохождения), возникает необходимость изменения трассы прохождения ВЛ-10 кВ. Изменяя трассу так, чтобы она соответствовала требованиям ПУЭ, получаем длину трассы - L=900 м.

Определение падение напряжения в нормальном и аварийном режимах:

(6.35)

(6.36)

(6.37)

(6.38)

Определение коэффициента загрузки кабеля в нормальном режиме:

(6.39)

Определение потерь мощности в линии при действительной нагрузке:

(6.40)

гдеl - длина линии, l=0,9 км;

r_уд. - удельное активное сопротивление линии, r_уд=0,301, согласно табл.3.5 [10];

К_з - коэффициент загрузки линии;

Потери энергии в линии составят:

(6.41)

Стоимость потерь энергии в линии равна:

(6.42)

Суммарные инвестиции в сооружение линии:

(6.43)

(6.44)

(6.45)

гдеС_уд. - стоимость одного километра воздушной линии, С_уд.=1950 у.е./км табл. П4.2 [10].

Ежегодные амортизационные отчисления составляют:

(6.46)

гдеК_а - коэффициент амортизационных отчислений, К_а=5,5%, по табл. 3.1 [6];

Годовые эксплуатационные расходы составят:

(6.47)

Годовая ставка на обслуживание кредита:

(6.48)

Расчетные годовые затраты:

(6.49)

6.1.4 Технико-экономическое сравнение КЛ-10 кВ и ВЛ-10 кВ

По результатам расчета:

- СА_КЛ-10кВ=512 у.е.;

- СА_ВЛ-10кВ=1057.7 у.е;

Очевидно, что строительство КЛ-10 кВ по технико-экономическим показателям является более эффективным.

6.2 Управление персоналом как одна из основных концепций кадровой политики менеджмента

Кадровая политика - это набор конкретных правил, пожеланий и ограничений, реализующихся, как в процессе непосредственных взаимодействий между сотрудниками, так и во взаимоотношениях между работниками и организацией в целом.

Основным содержанием кадровой политики является:

1. обеспечение организации рабочей силой высокого качества, включая планирование, отбор, найм, высвобождение работников, а также анализ текучести кадров;

2. развитие работников (профориентация, переподготовка, проведение аттестаций и оценки уровня квалификации, организация продвижения по службе);

3. совершенствование организации, совершенствование стимулирования труда, обеспечение техники безопасности, социальные выплаты.

Цель кадровой политики можно определить - создание сплоченных ответственных и высоко производственных трудовых ресурсов.

Управление персоналом признается одной из наиболее важных сфер жизни предприятия, способного многократно повысить ее эффективность, а само понятие «управление персоналом» рассматривается в достаточно широком диапазоне: от экономико-статистического до философско-психологического.

Система управления персоналом обеспечивает непрерывное совершенствование методов работы с кадрами и использованием достижений отечественной и зарубежной науки и наилучшего производственного опыта.

Сущность управления персоналом, включая наемных работников,

работодателей и других владельцев предприятия заключается в установлении организационно-экономических, социально-психологических и правовых отношений субъекта и объекта управления. В основе этих отношений лежат принципы, методы и формы воздействия на интересы, поведение и деятельность работников в целях максимального использования их.

6.2.1 Система управления персоналом в организации

Важнейшей тенденцией развития менеджмента в последние десятилетия становится системный подход, который рассматривается как современный способ управленческого мышления, позволяющий представить целостно и комплексно управление организацией и ее подсистемами в сложной рыночной среде. Применение системного подхода дает возможность раскрыть внутреннее строение системы управления человеческими ресурсами как целостной системы, состоящей из трех взаимозависимых подсистем управления формированием, использованием и развитием человеческих ресурсов в организации.

Основная цель системы управления человеческими ресурсами -обеспечение качественного и рационального формирования, освоения и развития человеческих ресурсов для достижения экономической эффективности и конкурентоспособности организации.

Управление представляет собой сложную систему, в которую входят:

1.субъект управления;

2.объект управления;

3.содержание, или процесс управления;

4.социальные ресурсы.

1.Субъект управления - это лицо, группа лиц, специально созданный орган или общество в целом, которые воздействуют на управляемую систему в целях обеспечения ее функционирования и движения к заданной цели. Субъект управления осуществляет управленческую и организационную работу, принимает решения и обеспечивают достижение поставленных целей. Субъект управления еще называют управляющей системой.

2.Объект управления -- общество и его элементы (государство, регион, муниципальное образование, отрасль, предприятие, трудовой коллектив, семья, личность и т. д.), на которые направлено управленческое воздействие в целях обеспечения их функционирования и развития. Объект управления иногда называют управляемой системой.

В качестве объекта управления выступают не люди, как нередко считают, а отношения между людьми, существующие на различных уровнях управления (государство, регион муниципальное образование, отрасль промышленности, социальные организации, трудовой коллектив, семья, личность).

3.Содержание, или процесс управления. Основное в процессе управления - управленческие технологии. Они состоят из информационных, вычислительных, организационных и логических операций, выполняемых руководителями и специалистами различного профиля по определенному алгоритму вручную или с использованием технических средств. Иными словами, технология управления -- это приемы, порядок, регламент выполнения процесса управления.

4. Социальные ресурсы - мотивационные, интеллектуальные, информационные, коммуникативные, демографические, инновационные, организационные и др.

6.2.2 Методы управления

Методы управления - это совокупность приемов и способов воздействия на управляемый объект для достижения поставленных организацией целей.

Слово «метод» - греческого происхождения (в переводе означает способ достижения какой либо цели). Через методы управления реализуется основное содержание управленческой деятельности.

Итак, методы управления - это способы осуществления управленческих воздействий на персонал для достижения целей управления производством.

В системе методов управления персоналом выделяют:

1. Административные методы;

2. Экономические методы;

3. Социально-психологические методы.

Административные методы являются способом осуществления управленческих воздействий на персонал и базируются на власти, дисциплине и взысканиях.

Различают пять основных способов административного воздействия: организационные воздействия, распорядительные воздействия, материальная ответственность и взыскания, дисциплинарная ответственность и взыскания, административная ответственность.

Экономические методы носят косвенный характер управленческого воздействия. Такими методами осуществляют материальное стимулирование коллективов и отдельных работников; они основаны на использовании экономического механизма.

Экономические методы (экономическое стимулирование, материальная ответственность, ценообразование, кредитование, налогообложение) выступают в качестве различных способов воздействия руководителей на персонал для достижения поставленных целей. При позитивном использовании экономических методов конечный результат проявляется в хорошем качестве продукции и высокой прибыли. Наоборот, при неправильном использовании экономических законов, их игнорировании или пренебрежении ими можно ожидать низких или негативных результатов.

Социально-психологические методы - это способы осуществления управленческих воздействий на персонал, базирующиеся на использовании закономерностей социологии и психологии. Объектом воздействия этих методов являются группы людей и отдельные личности. Социологические методы играют важную роль в управлении персоналом, они позволяют установить назначение и место сотрудников в коллективе, выявить лидеров и обеспечить их поддержку, связать мотивацию людей с конечными результатами производства, обеспечить эффективные коммуникации и разрешение конфликтов в коллективе компаний.

Психологические методы(отбор и обучение кадров, гуманизация труда, мотивация) играют очень важную роль в работе с персоналом, т. к. направлены на конкретную личность рабочего или служащего и, как правило, строго персонифицированы и индивидуальны.

6.2.3 Принципы управления

- чёткое разделение труда;

- чёткая регламентация полномочий и степени ответственности каждого работника;

- строгая дисциплина;

- принцип единоначалия;

- принцип единства направления: коллектив должен иметь единую цель, единый план, единого руководителя;

- подчинённость личных интересов общим интересам;

- справедливое вознаграждение работникам;

- централизация в системе управления;

- четкая регламентация полномочий руководителя;

- принцип справедливости в разрешении конфликтных ситуаций;

- принцип стабильности рабочих мест;

- поощрение инициативы низовых работников.

6.2.4 Функции управления

Функции управления - это направление или вид управленческой деятельности, характеризующийся обособленным комплексом задач и выполняемый специальными приемами и способами.

Основными функциями управления в общем виде принято считать:

- планирование;

- организация;

- мотивация;

- контроль.

· Планирование как функция управления.

Важнейшей функцией управления считают планирование. Планирование -- непрерывный процесс установления и конкретизации целей развития организации и ее структурных подразделений, определения средств их достижения, сроков и последовательности реализац...