Электроснабжение Туринского промышленного района с разработкой модульной солнечной установки мощностью 20 кВт

Согласно ПУЭ все производственные помещения по опасности поражения электрическим током разделяются на три категории.

1. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих факторов:

• сырости

• высокой температуры воздуха

• токопроводящей пыли

• токопроводящих полов

2. Особо опасные помещения, характеризующихся наличием одного из трех условий:

• особой сырости

• химически активной среды

• двух и более признаков одновременно, свойственных помещениям

с повышенной опасностью

3. Помещения без повышенной опасности, характеризующиеся отсутствием признаков повышенной и особой опасности.

К защитным мерам от опасности прикосновения к токоведущим частям электроустановок относится: изоляция, ограждения, блокировка, пониженные напряжения, электрозащитные средства, сигнализация и плакаты. Надежная изоляция проводов от земли и корпусов электроустановок создает безопасные условия для обслуживающего персонала, основная характеристика изоляции - сопротивление. Во время работы электроустановок состояние электрической изоляции ухудшается вследствие нагрева, механических повреждений, влияния климатических условий и окружающей производственной среды. Состояние изоляции характеризуется сопротивлением току утечки. Согласно ПУЭ сопротивление изоляции в электроустановках напряжением до 1000 В должно быть не менее 0,5 МОм. Сопротивление изоляции необходимо регулярно контролировать. Для периодического контроля изоляции применяется мегомметр, для постоянного контроля - специальные приборы контроля изоляции (ПКИ).

Для обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования в электрических сетях применяют сплошные и сетчатые ограждения. Блокировку применяют в электроустановках напряжением с выше 250 В, в которых часто производят работы на ограждаемых токоведущих частях.

При обслуживание и ремонте электроустановок и электросетей обязательно использование электрозащитных средств, к которым относится: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, калоши, указатели напряжения. Для предупреждения персонала о наличие напряжения или его отсутствия в электроустановках применяется звуковая или световая сигнализация.

С целью предупреждения работающих об опасности поражения электрическим током широко используют плакаты и знаки безопасности. В зависимости от назначения плакаты и знаки делятся на:

• предупреждающие - «Стой! Напряжение», «Не влезай, убьёт!»

• запрещающие - «Не включать! Работают люди»

• предписывающие - «Работать здесь»

• указательные - «Заземлено»

Наряду с применением технических методов и средств электробезопасности (заземление, зануление, защитное отключение) важное значение для снижения электротравматизма имеет четкое организация эксплуатации электроустановок и электросетей, профессиональная подготовка работников, сознательная производственная и трудовая дисциплина.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, являются:

• оформление работы нарядом-допуском (далее нарядом), распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации

• допуск к работе

• надзор во время работы

• оформление перерыва в работе, переводов на другое место рабочее место, окончание работы

• наряд, распоряжение, текущая эксплуатация

Работа в электроустановках производится по наряду, распоряжению, в порядке текущей эксплуатации

По наряду могут производиться работы в электроустановках, выполняемые:

• со снятием напряжения

• без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них.

4.2 Пожаробезопасность

Трансформаторная подстанция по пожароопасности относится к категории В.

Практика показывает, что пожары на ТП возникают:

- из-за неосторожного проведения электро-газосварочных работ;

- в помещениях и камерах РУ - вследствие коротких замыканий;

- в результате взрыва масляных выключателей, отключающая возможность которых не соответствует токам коротких замыканий;

- в результате пожаров маслонаполненных трансформаторов и реакторов вследствие выброса масла и его паров при коротких замыканиях внутри трансформатора (несрабатывание газовой защиты);

- в кабельном хозяйстве - при загорании изоляции жил при коротком замыкании, а также из-за перегрева кабеля;

- из-за нерегулярного проветривания или отказа вентиляции аккумуляторной батареи может произойти накопление водорода, который может взорваться при попадании искры.

Для предотвращения пожаров необходимо проведение следующих мероприятий:

- складывать все горючие вещества в специально отведенных местах;

- все пожароопасные работы проводить в специально отведенных местах или вдали от горючих веществ;

- проветривать помещения где находятся, где хранятся горючие вещества для поддержания температуры и давления ниже максимально допустимых по горючести;

- маслонаполненную аппаратуру, установленную на открытой части ТП;

- содержать в порядке средства пожаротушения (противопожарные водоотводы; огнетушители (ОУ, ОХП, ОП, ОУБ); ящики с песком; пожарный инвентарь).

- устраивать подъездные авто- и железнодорожные пути.

Организационные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности объекта включают в себя:

Подготовку приказов по назначению ответственных за:

- пожарную безопасность цеха;

- проведения аварийно-восстановительных, ремонтных и огневых работ;

- эксплуатацию технологических установок и оборудования;

- исправное техническое состояние пожарной техники, противопожарного водоснабжения, средств связи и сигнализации о пожаре.

- установление перечня категории по взрывопожарной и пожарной опасности всех производственных и складских помещений, а также классы взрывопожарных и пожароопасных зон, в том числе и для открытых технологических установок и сооружений;

- организация работы добровольных пожарных дружин и пожаро-технических комиссий;

- определение специальных мест для проведения постоянных огневых работ и курения;

- обучение работников мерам пожарной безопасности;

- установление и соблюдение противопожарного режима;

- разработка мероприятий по действиям администрации и работников на случай возникновения пожара;

- изготовление и применение средств наглядной агитации по обеспечению пожарной безопасности;

- обучение работников мерам пожарной безопасности является законодательно закрепленной обязанностью работодателя. Противопожарная подготовка должна включать противопожарный инструктаж и занятия по пожарно-техническому минимуму;

- различают вводный, первичный, внеплановый и текущий противопожарные инструктажи.

При монтаже распределительных трансформаторных подстанций следует соблюдать следующие основные правила техники безопасности. До начала работ рабочие должны получить подробный инструктаж мастера или прораба об особенностях выполнения работ в трансформаторной подстанции; необходимо убедиться в исправности инструмента и приспособлений.

Разгрузка камер КСО-3, щитов 380/220 В и силовых трансформаторов осуществляется с помощью автокрана с соблюдением правил техники безопасности для погрузочно-разгрузочных работ. Рабочие, занятые на такелажных и погрузочно-разгрузочных работах, должны быть обучены правилам выполнения этих работ. Подъем разъединителей на высоту производится двумя рабочими. Подъем разъединителей за ножи, фарфоровые изоляторы и тяги запрещается.

Выводные концы высшей и низшей стороны установленных на распределительной трансформаторной подстанции силового трансформатора и трансформаторов напряжения должны быть закорочены и присоединены к заземляющему устройству. Во время выполнения электросварочных работ рабочие, выполняющие эту работу и поддерживающие свариваемые детали, должны закрывать глаза и лицо щитком.

Кабель электросварочного трансформатора должен, быть исправен, а корпус и вторичная обмотка электросварочного трансформатора должны быть соединены с заземляющим устройством.

Запрещается подбрасывание каких-либо предметов и инструмента для подачи их рабочим, находящимся на высоте. При работе в затемненных условиях должно применяться переносное электроосвещение напряжением 12 В от понизительного трансформатора, корпус которого должен быть присоединен к заземляющему устройству.

При регулировке аппаратов необходимо учитывать возможность их действия на обратной стороне панели щитов и камер (например, рубильника с рычажным приводом). Запрещается одновременное ведение работ на различных по высоте участках одной и той же камеры или панели щита. При испытаниях повышенным напряжением электрооборудования подстанций следует получить на это письменное разрешение мастера или прораба; при этом все рабочие должны быть выведены из помещения подстанции. Места, которые могут оказаться под напряжением, должны быть ограждены.

3.3 Расчет заземляющего устройства

Исходные данные для проектирования и выполнения заземляющих устройств - предельные значения их сопротивлений, применяемые в соответствии с ПУЭ в зависимости от напряжения, режима нейтрали и элемента электроустановки, подлежащего заземлению

Расчетное сопротивление искусственного заземлителя из нескольких электродов, соединенных соединительной полосой

(3.1)

Суммарное сопротивление всех вертикальных электродов

(3.2)

где n - число электродов, шт.,

- коэффициент использования электродов, характеризующий степень использования его поверхности из-за экранирующего влияния соседних электродов,

R_о.в - сопротивление одиночного вертикального заземления.

(3.3)

где - расчётное значение удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления

(3.4)

где =0,4 Ом^.м -измеренное удельное сопротивление грунта,

=1,2 -коэффициент повышения сопротивления .

Принимается в качестве заземлителей прутковые электроды длиной l=5 м d=20 мм², на расстоянии а = 4 м друг от друга a/l < Контур выполнен из полос 40Ч4(мм) проложенных на глубине 0,7(м).

Длина горизонтальных полос составляет:

.

Всего необходимо разместить:

(электродов) (3.5)

Суммарное сопротивление всех вертикальных электродов

.

Сопротивление горизонтального заземлителя уложенного на глубине 0,7 (м) с учетом экранирования:

(3.6)

где L_п- длина заземлителя, м,

в - ширина полосового заземлителя, м,

t - глубина заложения, м,

К_м - коэффициент сезонности равный 1,2,

- коэффициент использования горизонтальной полосы с учетом экранирующего влияния вертикальных электродов,

- удельное сопротивление грунта (Омм).

Сопротивление искусственного заземления по формуле:

Для электроустановки 10 кВ с изолированной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть:

(3.7)

где I _з - расчетный ток замыкания на землю (А).

(3.8)

где U_н - вторичное напряжение трансформатора, кВ,

L_к - длина кабельных линий, км.

Сопротивление заземляющего устройства:

(Ом).

Из данных расчетов для электроустановки принимается меньшее сопротивление из двух расчетных т.е.:

R_з2 > R_з1 R_з = 0,48 Ом<0.5 (Ом).

Для снижения напряжения прикосновения у рабочих мест может быть выполнена подсыпка щебня слоеем толщиной 0,1-0,2 м.

-

Рисунок 4.1 - План заземляющего устройства подстанции.

4.4 Экологичность проекта

В связи со строительством воздушных линий электропередачи высокого напряжения все более актуальным становится вопрос исследования и ограничения экологического влияния линий электропередачи.

Одним из параметров оценки экологического влияния является уровень напряженности электрического поля, создаваемого в пространстве, окружающем линию.

Исследование воздействия электрического поля на живые организмы ведутся медиками и энергетиками давно, но до сих пор механизм воздействия поля на живые организмы не изучен. Известно, что электрическое поле влияет на пульс, давление и самочувствие человека.

Однако последние исследования показали, что большой уровень электрического поля может вызвать негативные последствия на живые организмы даже при кратковременном воздействии в течение нескольких минут или даже секунд. При длительном систематическом пребывании человека в электрическом поле могут возникать изменения функционального состояния нервной, сердечно - сосудистой, иммунной систем, так же имеется вероятность увеличения риска развития лейкозов и злокачественных новообразований центральной нервной системы. Это происходит потому, что под действием электрического поля в различных частях организма человека (сосуды, сердце, печень, мышцы и т. д.) протекают микротоки, которые могут превышать микротоки, вырабатываемые мозгом человека для управления той или иной частью организма. Микротоки под действием электрического поля могут восприниматься как команды мозга. Это может стать причиной заболевания того или иного органа или стать причиной старения. Нормами по ограничению электрического поля установлены лишь некоторые пороговые значения в зависимости от количества часов пребывания в зоне воздействия электрического поля и показано, что воздействие зависит от вида самого поля (переменное, постоянное, вращающееся, пульсирующее для исследования электрического поля необходимо уметь не только измерять его напряженность, но и рассчитывать эту напряженность в любой точке пространства вокруг линии.

В настоящее время на международном уровне и в ряде экономически развитых странах, в том числе и в нашей, разработаны и утверждены документы, регламентирующие уровни электрических полей, создаваемых высоковольтным оборудованием и сооружениями.

В России регламентируются уровни электрического поля частотой 50 Гц для условий производственных воздействий и уровни электрического поля, создаваемого воздушными линиями напряжением 330 - 1150 кВ для населения. Однако, эти нормы можно использовать при расчетах ЛЭП любого класса.

В пределах санитарно - защитной зоны запрещается:

- размещение жилых и общественных зданий и сооружений, площадок для стоянки и остановки всех видов транспорта, предприятий по обслуживанию автомобилей и складов нефти и нефтепродуктов;

- производить операции с горючим, выполнять ремонт машин и механизмов.

Машины и механизмы на пневматическом ходу, находящиеся в санитарно - защитных зонах ВЛ, должны быть заземлены. В качестве заземлителя допускается использовать металлическую цепь, соединенную с рамой или кузовом и касающуюся земли.

Использование территорий, находящихся в зоне ЛЭП, регулируется новыми Правилами установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства и особых условий использования земельных участков, расположенных в границах таких зон (Постановление Правительства РФ «О порядке установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства и особых условий использования земельных участков, расположенных в границах таких зон» от 24.02.2009г. № 160).

Введение таких правил обусловлено вредным воздействием электромагнитного поля на здоровье человека.

В то же время существуют такие зоны, где строительство категорически запрещено.

Земельные участки, расположенные в охранных зонах ЛЭП, у их собственников, владельцев или пользователей не изымаются.

Они могут быть использованы ими с учётом ограничений (обременений), предусмотренных вышеуказанными Правилами.

Ограничения прав касаются возможности (точнее, невозможности) ведения капитального строительства объектов с длительным или постоянным пребыванием человека (домов, коттеджей, производственных и непроизводственных зданий и сооружений) в охранной зоне ЛЭП.

Дальность распространения электромагнитного поля (и опасного магнитного поля) от ЛЭП напрямую зависит от её мощности.

Исходя из мощности ЛЭП, для защиты населения от действия электромагнитного поля установлены санитарно-защитные зоны для линий электропередачи (санитарные правила СниП № 2971-84 - «Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты»).

Для воздушных высоковольтных линий электропередачи (ВЛ) устанавливаются санитарно-защитные зоны по обе стороны от проекции на землю крайних проводов.

В охранной зоне линий электропередачи запрещается проводить действия, которые могли бы нарушить безопасность и непрерывность эксплуатации или в ходе которых могла бы возникнуть опасность по отношению к людям. В частности, запрещается: размещать хранилища горюче-смазочных материалов; устраивать свалки; проводить взрывные работы; разводить огонь; сбрасывать и сливать едкие и коррозионные вещества и горюче-смазочные материалы; набрасывать на провода опоры и приближать к ним посторонние предметы, а также подниматься на опоры; проводить работы и пребывать в охранной зоне воздушных линий электропередачи во время грозы или экстремальных погодных условиях.

Воздействие воздушных линий электропередачи (ВЛ) на окружающую среду связано с отчуждением земли, сокращением сельскохозяйственных, лесных и охотничьих угодий. ВЛ нарушают целостность полей и кормовых угодий, способствуют росту сорняков, создают помехи для обработки полей и воздуха, применения агротехники, орошения. Особенно большой ущерб наносится лесным угодьям, поскольку просеки под трассами линий полностью выводятся из хозяйственного оборота, увеличивается лесоповал (вдоль трасс линий).

Периодические, один раз в пять лет, расчистки трасс линий механическим путем и с помощью гербицидов выводят из процесса воспроизводства кислорода в атмосферу земли тысячи гектаров лесных угодий.

Система мер по снижению ущерба от ВЛ состоит из двух групп мероприятий:

1. Совершенствование конструкций воздушных линий электропередач с целью уменьшения площади, отчуждаемой под трассы линий, увеличение их пропускной способности и ограничение напряженности электрического поля под проводами линий.

Для реализации этих задач могут быть использованы следующие технические решения: уменьшение межфазных расстояний за счет проведения мероприятий по снижению расчетной краткости перенапряжения; применение тросов биозащиты; переход от традиционных к компактным линиям электропередачи повышенной пропускной способности и снижению экологического влияния; применение комбинированных электропередач, выполненных как многоцепные электропередачи по типу «цепь под цепью» при условии сдвига векторов напряжения верхней и нижней цепей относительно друг друга; использование растительных массивов для обеспечения экологической безопасности линий.

2. Рациональное использование трасс линий электропередачи; рекультивация и окультивирование земель, отведенных под трассу с целью вовлечения в сельскохозяйственный оборот, передача пользователям под покосы, для развития овощных культур, под парниковое хозяйство; передача земель пользователям для создания плантаций новогодних ёлок, выращивания технических и плодово-ягодных культур, а также кустарников, ветки которых систематически подрезаются и используются как корм для скота; передача земли для строительства ферм по разведению кур, уток, кроликов, нутрий и т.п.; передача земли под садовое строительство с соблюдением правил по сооружению жилых построек вблизи трасс ВЛ.

Акустический шум, влияющий на экологическую обстановку на трассе воздушных линий электропередач сверхвысокого напряжения (ВЛ СВН), является проявлением звукового эффекта интенсивной короны, особенно при дожде. В настоящее время в отечественной практике проектирования линий электропередачи установлен допустимый уровень акустических шумов в плохую погоду на расстоянии 100 м от проводов крайней фазы, соблюдение которого проверяется соответствующими расчетами еще на стадии проектирования. При повышении установленной нормы требуется корректировка параметров проводов фазы и их размещения в пространстве.

Кроме указанных экологических воздействий, ВЛ являются также источниками возникновения радиопомех и помех в высокочастотных каналах связи.

Также в дипломном проекте разрабатывается понизительная трансформаторная подстанция (ТП).

При эксплуатации ТП на работников воздействуют опасные и вредные факторы. Вредным производственным фактором является фактор, воздействие которого на человека ведет к появлению и развитию заболеваний и снижению работоспособности. Опасными факторами являются такие, которые, воздействуя на человека, могут привести к тяжелым травмам или смертельному исходу. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие группы: физические; химические; биологические; психофизиологические.

К вредным физическим факторам, действующим на работников ТП, относятся шум, электромагнитные поля, недостаточное и некачественное освещение, несоответствие нормам показателей микроклимата в помещении, вредные пары аккумуляторной батареи, трансформаторное масло и т.д.

К опасным факторам действующим на работников ТП, относятся действие на организм человека электрического тока, работа на высоте, работа вблизи электроподвижного состава, работа с грузоподъемными механизмами и аппаратами, приводы которых имеют мощные пружины.

Анализ опасности поражения электрическим током сводится к определению значений тока, протекающего через тело человека в различных условиях.

5. Организационно-экономическая часть

5.1 Показатели эффективности при технико-экономическом обосновании инженерных решений

Сравнение различных вариантов схем электроснабжения проектируемого объекта и их напряжений, числа и мощности трансформаторов на ГПП и цеховых ТП, сечений проводников ЛЭП и выбор лучшего из них рекомендуется производить с использованием интегральных показателей относительной экономической эффективности.

При сравнении различных проектов они должны быть приведены к сопоставимому виду.

К числу интегральных показателей относятся:

- интегральный эффект, или чистый дисконтированный доход (ЧДД),

- индекс доходности (ИД),

- внутренняя норма доходности (ВНД).

Интегральный эффект (Э_инт) определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период, приведенная к начальному шагу, или как превышение интегральных результатов (доходов) над интегральными затратами (расходами).

Величина интегрального эффекта Э_инт (чистого дисконтированного дохода) определяется по формуле:

(4.1)

где R_t - результат (доходы), достигаемый на t-м шаге расчета,

З_t - затраты (без капитальных), осуществляемые на t-м шаге расчета,

Т - продолжительность расчетного периода, или горизонт расчета,

a_t - коэффициент дисконтирования,

 (4.2)

где Е - норма дисконта, равная приемлемой для инвестора норме дохода на капитал,

t - номер шага расчета, как правило, по годам, начиная с момента начала осуществления проекта.

Величина дисконтных капиталовложений:

(4.3)

где К_Д - сумма дисконтированных капиталовложений,

К_t - капиталовложений на t-м шаге.

Индекс доходности (ИД) представляет собой отношение суммы приведенных эффектов к величине дисконтированных капиталовложений:

(4.4)

Внутренняя норма доходности (ВНД) представляет собой ту норму дисконта Е_вн, при которой величина приведенных эффектов равна приведенным капиталовложениям. Иными словами, Е_вн, является решением уравнения:

(4.5)

Если расчёт интегрального эффекта ЧДД проекта даёт ответ на вопрос, является он эффективным или нет при заданной норме дисконта Е, то ВНД проекта определяется в процессе расчёта и затем сравнивается с требуемой инвестором нормы дохода на капитал, капиталовложение в данный проект оправдано.

Срок окупаемости - минимальный временной интервал (от начала осуществления проекта), за пределами которого интегральный эффект (ЧДД) становится не отрицательным. Иными словами, этот период (измеряемых в годах или месяцах), после которого первоначальные вложения и другие затраты покрываются суммарными результатами (доходами) его осуществления. Срок окупаемости находится графически после определения интегральных эффектов.

Показатели финансовой эффективности

После определения интегральных показателей экономической эффективности проекта необходимо оценить финансовое состояние предлагаемого проекта (вариантов проекта). В качестве критериев финансовой оценки используются рентабельность производства, рентабельность продукции.

Рентабельность продукции вычисляется по формуле:

(4.6)

где П_чt - чистая прибыль от производственно-хозяйственной деятельности t-го года, тыс.руб/год,

R_t - выручка от реализации t-го года, тыс.руб/год.

В дополнении к стоимостным показателям в оценке эффективности проекта следует использовать производительность труда. Удельные расходы и потери электрической энергии, трудоемкость обслуживания системы электроснабжения, надежность электроснабжения.

5.2 Ожидаемые технико-экономические показатели выбранного варианта электроснабжения

Порядок расчёта:

Принять (по указанию руководителя проекта) продолжительность расчетного периода (горизонт расчета), который может быть равен сроку службы системы электроснабжения. Структуру и распределение во времени доходов и расходов в таблицах показать по всем годам (за весь срок жизни проекта).

Учитывая особенности производства, передачи и распределения электроэнергии, а также невозможность (в рамках требований государственного стандарта и учебного плана) проследить и учесть все взаимосвязи и влияние работы проектируемой системы электроснабжения на конечные результаты деятельности предприятия в целом, рекомендуется в ряде случаев (по согласованию с консультантом) в качестве товарной продукции условно принимать объем передаваемой электроэнергии по системе электроснабжения. Выручка от реализации в этом случае рассчитывается по формуле:

(4.7)

где I - индекс к стоимости объема передаваемой электроэнергии (0,07 - 1),

W_t - объем передаваемой электроэнергии по системе электроснабжения, кВт·ч/год; С_Эt - тариф на электроэнергию, руб./кВт·ч.

3.Строку "Налоги и сборы" заполнять после расчета прибыли от реализации продукции в расчетном году. Сумма всех налогов и сборов по годам условно рассчитывается как произведение прибыли от реализации продукции и условной ставки (среднего коэффициента) суммы всех налогов и сборов и отчислений:

(4.8)

4. Прежде, чем распределять по годам капитальные затраты, необходимо принять (по указанию консультанта по экономическому разделу проекта) продолжительность строительной стадии, т. е. количество лет или месяцев от начала осуществления проекта до момента ввода его в эксплуатацию, затем распределить равномерно (или неравномерно) по годам первоначальные капитальные вложения.

5. При выборе схем электроснабжения определение структуры И_t и расчет экономических элементов этого показателя производится по формуле:

(4.9)

где И_эt - стоимость потерь электроэнергии t-гo года, тыс.руб./год,

И_ot -отчисления на эксплуатационное обслуживание t-гo года, тыс.руб./год,

H_t - налоги и сборы, т.руб/год.

Исходные данные

1. При определении капиталовложений в энергообъекты были использованы справочные материалы для курсового и дипломного проектирования с учётом коэффициента удорожания К_УД=3,58 (рекомендации консультанта), НДС = 18%.

2. Норма доходности рубля (норма дисконта) принимается согласно среднего процента по банковским кредитам (Е=10%=0,01) (рекомендации консультанта).

3. В работе использован прогноз тарифов на электроэнергию с 2015 по 2027 год.

4. При определении затрат на обслуживание энергообъекта принимается норма на обслуживание р₀=6% от капиталовложений (рекомендации консультанта).

5. Горизонт расчёта (период, за который определяются будущие расходы и доходы) определяется исходя из следующих факторов:

а) сроков строительства, эксплуатации и ликвидации объекта;

б) нормативных сроков службы технологического оборудования;

в) ожидаемой массы прибыли и т.д.

6. Срок строительства подстанции принят 3 года. Капиталовложения в энергообъект распределены по годам строительства следующим образом:

1 год - 20%,

2 год - 50%,

3 год - 30%,

Для выбора наиболее оптимальной схемы электроснабжения района необходимо провести оценку экономической эффективности каждого из рассматриваемых вариантов. Сравнение вариантов схем электроснабжения районной электрической сети проводят с использованием интегральных показателей экономической эффективности инвестиций:

1) ЧДД, т.руб. - чистый дисконтированный доход.

Предпочтение отдают проекту, который имеет максимальный ЧДД.

ЧДД - это сумма доходов приведенных к начальному моменту времени. Это определяющий критерий эффективности проекта.

2) Срок окупаемости инвестиций, лет

3) ИД - индекс доходности проекта, руб./руб.

ИД = ЧДД/К_диск , (4.10)

где К_диск = т.руб. - дисконтированные инвестиции в проект, т.е. это сумма инвестиций каждого года приведенных к начальному моменту времени.

4) ВНД - о.е. или %, внутренняя норма доходности.

ВНД нужна инвестору для сравнения с альтернативной стоимостью вложения капитала.

Напряжение 220 кВ, ЛЭП расположена в европейской части России.

Рельеф местности - равнина. Под опоры изымаются земли сельхозугодий. Опоры Ж/Б, свободностоящие. Провода АС-240.

Для расчетов используют таблицы 5.1 - 5.5.

Таблица 5.1 Базовые показатели стоимости ВЛ

Напряжение ВЛ, кВ	Характеристика промежуточных опор	Провода сталеалюиниевые сечением, мм2	Кол-во цепей на опоре, шт	Базовые показатели стоимости ВЛ, тыс.руб./км
				Стальные опоры	Ж/Б опоры
220	Свободностоящие	240	1/ 2	1310/ 2195	1120/2120

Таблица 5.2 - Стоимость вырубки просеки и устройства лежневых дорог

Наименование работ	Напряжение ВЛ, кВ
	35-110	220	330	500	750	1150
Вырубка просеки, тыс.руб./км	95	110	125	150	175	275
Устройство лежневых дорог, тыс.руб./км	370

Таблица 5.3 - Зональные коэффициенты

Районы	Зональные коэффициенты
	Воздушные линии	подстанции
Европейская часть России (без Урала)	1,0	1,0
Урал	1,1-1,2	1,1-1,2
Поволжье	1,0-1,1	1,0
Западная Сибирь	1,3-1,7	1,3-1,6
Восточная Сибирь	1,4-1,7	1,4-1,6
Дальний Восток	1,3-1,8	1,3-1,7
Северо-Западный	1,0-1,1	1,0-1,2
Северный Кавказ	1,0-1,2	1,0-1,2

Таблица 5.4 - Стоимость освоения новых земель

Районы	Стоимость освоения новых земель, руб./м2
1. Московская, Ленинградская области	26
2. Северо-Запад	13
3. Центр	19
4. Северный Кавказ	27
5. Урал	15
6. Сибирь	18
7. Восток	19

Таблица 5.5 - Размер постоянного отвода земли на 1 км ВЛ

Характеристика промежуточной опоры	Напряжение ВЛ, кВ	Размер постоянного отвода земли на 1 км ВЛ, м2
		Стальные опоры	Железобетонные опоры
Одностоечная	35-110	65-70	35-40
Свободностоящая	220-330	80-115	35-90
Железобетонная - свободностоящая, стальная на оттяжках	500-750	520-1215	170
Стальная на оттяжках	1150	4000	-

На основании предварительного технического расчета проектной части проекта для технико-экономического сравнения выбирают схемы 1, 2, 3. Результаты вычислений сведены в таблицу 5.6.

Таблица 5.6 - Расчет затрат на строительство ВЛ (Схема 1, Схема 2 и Схема 3)

№ п/п	Составляющие затрат	Расчет затрат	Величина затрат т.руб
		Схема 1 - (1 вариант)	Схема 2 - (2 вариант)	Схема 3 - (вариант 3)	Схема 1	Схема 2	Схема 3
1	Стоимость ВЛ 220 кВ	154 · 1120 + 157 · 2120	299 · 1120	137 · 1120 + 171 · 2120	505320	334880	515960
3	Затраты на устройство лежневых дорог	311 · 370	291 · 370	308 · 370	115070	107670	113960
4	Затраты с учетом зонального коэф.	(505320+ +115070)·1,0	(334880+ +107670)·1	(515960+ +113960)·1	620390	442550	529920
5	Ст-ть земельного участка под опоры	194031110-3	194029110-3	194030810-3	236,4	221,2	234,1
6	НДС по п. 5	236,4·1,18	221,2·1,18	234,1·1,18	278,95	261,02	276,24
7	Ст-ть в текущем уровне цен	620390·3,94+ +278,95·1,12	442550·3,94+ +261,02·1,12	529920·3,94+ +276,24·1,12	2395017,82	1708535,34	2045800,59
8	Затраты на ПИР, благоустройство (12%)	2395017,82·0,12	1708535,34·0,12	2045800,59·0,12	287402,14	205024,24	245496,07
9	Общие затраты	2395017,82+287402,14	1708535,34+205024,24	2045800,59+245496,07	2682420	1913560	2291297

На основании расчета затрат на строительство ВЛ сравниваемых вариантов схем выбираем вариант 2 (схема 2), как наиболее экономичный.

Расчет затрат на строительство ПС:

К_ПС = (К_б гпп · К_уд. · К_ндс · К_благ. + К_зем.)·10³ , (4.11)

где К_б гпп.- базисная стоимость ТП в ценах 2000 года (57 млн.руб.),

К_уд - коэффициент удорожания (3,94),

К_ндс - коэффициент с учетом НДС(18%),

К_благ.- коэффициент с учетом затрат на благоустройство и временные здания и сооружения, проектно-изыскательские работы и авторский надзор (1,12),

К_зем. - стоимость постоянного отвода земли под ПС.

К_зем = S_зем Ч 0,2 т.р./м², (4.12)

где S_зем - площадь постоянного отвода земли под ПС составляет 10000 м².

К_зем = 10000 Ч 0,2 = 2 млн.руб.,

К_{ПС 2Ч40} = (57 · 3,94 · 1,18 · 1,12 + 2)·10³ = 292778,43 тыс.руб

Расчет суммарных капиталовложений на строительство СЭС:

K = K_вл + n·К_{ПС 2Ч40}, (4.13)

К = 1913560+ 6·292778,43 = 3670230,58 тыс.руб. = 3670,23 млн.руб.

Для нахождения ф и Т_max воспользуемся графиком (рисунок 5.1).

Расчетные данные:

К = 3670230,58 тыс.руб.,

?P = 166,2 МВт,

?P = 0,78 МВт,

Т_м = 6500 ч/год,

ф = 5250 ч/год.

Рисунок 5.1 - Зависимость времени потерь ф от Т_max и cosц

Капиталовложения составляют К = 3670230,58 тыс.руб.

Потери электроэнергии в трансформаторах:

?W = ДP · ф = 0,78 · 5250 = 4095 тыс.кВт•ч

Объём электроэнергии, трансформируемой через подстанцию:

W = УP · T_M = 166,2 · · 6500 = 1080300 тыс.кВт•ч

Результаты расчёты технико-экономических показателей представлены в таб. 5.7. Графическое определение срока окупаемости проекта показано на рис.5.2.

Пример расчета показателей

Срок строительства подстанции 3 года. В первый год инвестируем в строительство 20% от суммарных капиталовложений, второй год- 50%, третий - 30%.

Так капиталовложения в период строительства в первые три года будут соответственно равны:

К₂₀₁₅=0,2•3670230,58=734046,12 тыс.руб.,

К₂₀₁₆=0,5•3670230,58=1835115,3 тыс.руб.,

К₂₀₁₇=0,3•3670230,58=1101069,2 тыс.руб.

Выручка от реализации электроэнергии начинает поступать с 2018 года, т.к. в период строительства реализация электроэнергии не осуществляется, поэтому выручки соответственно тоже нет. Выручка в 2018 году будет равна:

В₂₀₁₈₌W C_T 1=1080300•3,0906•1=3338775,18 тыс.руб.

Отчисления на эксплуатационное обслуживание в 2018 году:

тыс. руб.

Издержки на потерю электроэнергии в 2017 году:

тыс.руб.

Валовая прибыль в 2018 году определяется по формуле:

тыс.руб.

Налоги и сборы в 2018 году определяются по формуле:

тыс.руб.

Определяется чистая прибыль в 2018 году:

тыс.руб.

Определяется удельная себестоимость передачи электроэнергии в 2018 году:

руб./кВт•ч

Чистый доход (без дисконтирования) с 2015 по 2017 годы:

тыс.руб.,

тыс.руб.,

тыс.руб.

Чистый доход (без дисконтирования) в 2018 году:

тыс.руб.

Чистый дисконтированный доход с 2015 по 2018 годы:

тыс.руб.,

тыс.руб.,

тыс.руб.,

тыс.руб.

ЧДД нарастающим итогом:

,

Рентабельность продукции в 2018 году составляет:

%.

Расчёты сводятся в таблицу 5.7.

Средняя рентабельность составит:

.

Индекс доходности:

руб./руб.

Таблица 5.7

Показатели	Обоз.	Ед. изм.	Величина показателя по годам
			2015	2016	2017	2018	2019	2020	2021	2022	2023	2024	2025	2026	2027
Выручка от реализации	В	т.руб	-	-	-	3338775	3371508	3404241	3436974,45	3469707,54	3502440,63	3535173,72	3567906,81	3600639,9	3633372,99
Капиталовложения	К	т.руб	734046	1835115	1101069	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Тариф на электроэнергию	Ст	руб/ кВт•ч	3	3,03	3,0603	3,0906	3,1209	3,1512	3,1815	3,211	3,24	3,2724	3,3027	3,333	3,3633
Удельная себестоимость трансформации электроэнергии	Sy	руб/ кВт•ч	-	-	-	1,94	1,96	1,98	2,00	2,01	2,03	2,05	2,07	2,09	2,10
Затраты на потери электроэнергии в СЭС	Ипот	т.руб	-	-	-	12656	12780	12904,2	13028,2425	13152,321	13276,3995	13400,478	13524,5565	13648,635	13772,7135
Отчисления на эксплуатационное обслуживание	Иобсл	т.руб	-	-	-	220213,8	220214	220213,8	220213,835	220213,8348	220213,8348	220213,8348	220213,8348	220213,8348	220213,8348
Валовая прибыль	Пвал	т.руб	-	-	-	3105905,3	3138514	3171123	3203732,37	3236341,384	3268950,396	3301559,407	3334168,419	3366777,43	3399386,442
Налоги и сборы	Н	т.руб	-	-	-	1863543,2	1883109	1902674	1922239,42	1941804,831	1961370,237	1980935,644	2000501,051	2020066,458	2039631,865
Чистая прибыль	Пчист	т.руб	-	-	-	1242362,1	1255406	1268449	1281492,95	1294536,554	1307580,158	1320623,763	1333667,367	1346710,972	1359754,577
Чистый доход (без дисконтирования)	ЧД	т.руб	-734046	-1835115	-1101069	1242362,1	1255406	1268449	1281492,95	1294536,554	1307580,158	1320623,763	1333667,367	1346710,972	1359754,577
Коэффициент дисконтирования	А	о.е.	1,331	1,21	1,1	1	0,91	0,83	0,75	0,68	0,62	0,56	0,51	0,47	0,42
Чистый дисконтированный доход	ЧДД	т.руб	-977015	-2220490	-1211176	1242362	1142419	1052813	961119,71	880284,86	810699,70	739549,31	680170,36	632954,16	571096,92
Чистый дисконтированный доход нарастающим итогом	Эинт	т.руб	-977015	-3197505	-4408681	-3166319	-2023900	-971087	-9966,95	870317,91	1681017,61	2420566,92	3100737,27	3733691,43	4304788,35
Рентабельность продкуции	р	%	-	-	-	36,85	36,88	36,91	36,93	36,96	36,99	37,01	37,04	37,07	37,42

Размещено на http://www.allbest.ru/

5.3 Графическое определение дисконтированного срока окупаемости инвестиционного проекта

Рисунок 5.2 - Графическое определение дисконтированного срока окупаемости инвестиционного дохода.

Срок окупаемости: Ток= 6,5 лет.

5.4 Расчет внутренней нормы доходности

Внутренняя норма доходности (ВНД) представляет собой ту норму дисконта Е_вн, при которой величина приведенных эффектов равна приведенным капиталовложениям. Внутренняя норма доходности:



2902719,23? 2903488,05

E_вн = 0,2515 о.е.

Таблица 5.8.

степень у (1+Евн)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
(1+0,2515)у	1	1,25	1,57	1,96	2,45	3,07	3,84	4,81	6,02	7,53	9,42	11,8	14,76

Основные технико-экономические показатели проекта представлены в таблице 5.9.

Таблица 5.9 - ТЭП проекта

Показатели	Ед. изм	Величина
Капиталовложения	млн. руб	3670,23
Потери электроэнергии	тыс. кВт·ч	4095
Рентабельность	%	36,85
Удельная себестоимость электроэнергии	руб./кВт ·ч	1,94
Интегральный эффект	млн. руб	10855,46
Индекс доходности	руб./руб.	1,98
Срок окупаемости	лет	6,5
ВНД	%	25,15

Таким образом, на основании анализа экономической эффективности представленного варианта можно сделать вывод, что вариант экономически выгоден, т.к. индекс доходности больше Срок окупаемости меньше 8 лет, что является оптимальным для энергетической отрасли.

Список использованных источников

1. А.А. Герасименко «Передача и распределение электрической энергии» Ростов на Дону, ФЕНИКС; Красноярск, Издательские проекты, 2006 г, 720 с.

2. Л.Д. Файбисович «Справочник по проектированию электрически сетей» Москва, ЭНАС 2007 г. 352 с.

3. «Электроснабжение промышленного района». Учебное пособие к выполнению курсового проекта. Составил К.Н. Бахтиаров. Волгоград 2010 г. 88 с.

4. «Расчет рабочего режима электрической сети». Методические указания к выполнению курсового проекта. Составил К.Н. Бахтиаров. Волгоград 2005 г.

5. "Ваш Солнечный Дом"- умный выбор системы энергоснабжения.

6. Резервное и автономное электроснабжение для вашего дома.

7. Правила устройства электроустановок (изд. 7-е. Разделы 1,2,4,6. Раздел 7) - М: «Издательство НЦ ЭНАС», 1999, 2002, 2003.

8. Правила устройства электроустановок. Раздел 2. Передача электроэнергии. Главы 2.4, 2.5. - 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 160 с.

9. Справочник по проектированию электрических сетей/ под. ред. Д.Л. Файбисовича. - М.: ЭНАС, 2007. - 352 с.

Размещено на Allbest.ru

...