Организация передвижной метрологической лаборатории по поверке трансформаторов предприятия металлургической отрасли

- при внедрении (модернизации) дорогостоящих средств измерений при окупаемости единовременных затрат в срок, превышающий один год.

Сроком окупаемости называют время реализации разработки (проекта) до того времени, пока не будут возвращены средства, затраченные на капиталовложения. Этот показатель дает наиболее точные результаты при оценке краткосрочных проектов с окупаемостью капитальных вложений в срок, не превышающий один год. Если капиталовложения осуществляют в течение ряда лет, срок окупаемости рассчитывают с учетом дисконтирования:

,

Оценку затрат и результатов при внедрении новых метрологических разработок осуществляют в пределах расчетного периода. Продолжительность последнего (горизонт расчета) определяют с учетом времени, необходимого для внедрения, и нормативного срока службы новых средств измерений. В состав затрат на проведение метрологических работ включают предусмотренные в проекте и необходимые для его реализации текущие и единовременные затраты всех участников осуществления мероприятий, исчисленных без повторного счета одних и тех же затрат и без учета затрат одних участников в составе результатов других участников.

3.2 Расчет экономической эффективности от внедрения ППЛ на одно из предприятий металлургической отрасли

В качестве расчетного периода будут рассмотрены два года - текущий и прогнозируемый.

Для начала рассчитаем стоимость единовременных капиталовложений. Они состоят из стоимости поверочного оборудования, автомобиля, дополнительных материалов для устройства лаборатории и затрат на аккредитацию лаборатории. В таблице 8 приведена стоимость оборудования лаборатории.

Таблица 8. Стоимость оборудования поверочной лаборатории

На расходные материалы (к ним относятся соединительные кабели, крепления, комплект средств защиты и т.д.) в среднем требуется около 20 000 руб. Для законного использования лаборатории необходимо пройти аккредитацию. Затраты на нее подсчитаны в таблице 9.

Таблица 9. Затраты на аккредитацию передвижной поверочной лаборатории

Таким образом:

где К - сумма дисконтированных капиталовложений, руб;

- суммарные затраты на оборудование, руб;

- суммарные затраты на расходные материалы, руб;

- суммарные затраты на аккредитацию, руб.

В качестве финансовых результатов, достигаемых на t-ом периоде, рассчитываются средства, затрачиваемые ОАО «НЛМК» на поверку измерительных трансформаторов сторонними организациями. Эти данные вычислены из того, что на предприятии применяются около 2 000 измерительных трансформаторов, их межповерочный интервал 4 год. Получается, что поверке каждый месяц подлежат около 40 трансформаторов.

В качестве текущих затрат выступают затраты на:

– расходы по содержанию персонала;

– транспортные расходы.

В таблице 10 приведены расчеты некоторых из показателей для расчета чистого дисконтированного дохода для каждого месяца, в соответствии с меняющейся процентной ставкой и величиной финансовых результатов.

Таблица 10. Значение показателей для расчета чистого дисконтированного дохода на выбранном периоде времени

Таким образом по формулам (5) и (7):

,

,

Получаем, что окупаемость данного проекта будет достигнута чуть больше чем за год.

Вывод. Данная глава послужила экономическим обоснованием программ и планов совершенствования метрологического обеспечения производства. По итогам расчетов можно говорить о целесообразности внедрения передвижной поверочной лаборатории на ОАО «НЛМК» с целью повышения точности учета электроэнергии, а так же совершенствования метрологического обеспечения предприятия.

4. Обеспечение безопасности жизнедеятельности работников лаборатории

Основным документом регламентирующим безопасность жизнедеятельности при работе с электрическими приборами и установками является ПОТ Р М-016-2001 «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» [22].

В правилах приведены требования к персоналу, производящему работы в электроустановках, определены порядок и условия производства работ, рассмотрены организационные и технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ, испытаний и измерений в электроустановках всех уровней напряжения.

Правила распространяются на работников организаций независимо от форм собственности и организационно - правовых форм и других физических лиц, занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения.

В приложениях представлены квалификационные требования к электротехническому (электротехнологическому) и другому персоналу, условия присвоения группы по электробезопасности, приведены формы необходимых документов: удостоверений о проверке знаний норм и правил работы в электроустановках, наряда - допуска для работы в электроустановках с указаниями по его заполнению, а также формы журналов учета работ по нарядам и распоряжениям, проверки знаний норм и правил работы в электроустановках и др.

4.1 Испытания электрооборудования с подачей повышенного напряжения от постороннего источника

К проведению испытаний электрооборудования допускается персонал, прошедший специальную подготовку и проверку знаний и требований, содержащихся в настоящем разделе, комиссией, в состав которой включаются специалисты по испытаниям оборудования, имеющие группу V - в электроустановках напряжением выше 1000 В и группу IV - в электроустановках напряжением до 1000 В.

Право на проведение испытаний подтверждается записью в строке "Свидетельство на право проведения специальных работ" удостоверения о проверке знаний норм и правил работы в электроустановках.

Испытательные установки (электролаборатории) должны быть зарегистрированы в органах Госэнергонадзора.

Производитель работ, занятый испытаниями электрооборудования, а также работники, проводящие испытания единолично с использованием стационарных испытательных установок, должны пройти месячную стажировку под контролем опытного работника.

Испытания электрооборудования, в том числе и вне электроустановок, проводимые с использованием передвижной испытательной установки, должны выполняться по наряду.

Допуск к испытаниям электрооборудования в действующих электроустановках осуществляет оперативный персонал, а вне электроустановок - ответственный руководитель работ или, если он не назначен, производитель работ.

Испытания электрооборудования проводит бригада, в которой производитель работ должен иметь группу IV, член бригады - группу III, а член бригады, которому поручается охрана, - группу II.

Массовые испытания материалов и изделий (средства защиты, различные изоляционные детали, масло и т.п.) с использованием стационарных испытательных установок, у которых токоведущие части закрыты сплошными или сетчатыми ограждениями, а двери снабжены блокировкой, допускается выполнять работнику, имеющему группу III, единолично в порядке текущей эксплуатации с использованием типовых методик испытаний.

Рабочее место оператора испытательной установки должно быть отделено от той части установки, которая имеет напряжение выше 1000 В. Дверь, ведущая в часть установки, имеющую напряжение выше 1000 В, должна быть снабжена блокировкой, обеспечивающей снятие напряжения с испытательной схемы в случае открытия двери и невозможность подачи напряжения при открытых дверях. На рабочем месте оператора должна быть предусмотрена раздельная световая сигнализация, извещающая о включении напряжения до и выше 1000 В, и звуковая сигнализация, извещающая о подаче испытательного напряжения. При подаче испытательного напряжения оператор должен стоять на изолирующем ковре.

Передвижные испытательные установки должны быть оснащены наружной световой и звуковой сигнализацией, автоматически включающейся при наличии напряжения на выводе испытательной установки.

Допуск по нарядам, выданным на проведение испытаний и подготовительных работ к ним, должен быть выполнен только после удаления с рабочих мест других бригад, работающих на подлежащем испытанию оборудовании, и сдачи ими нарядов допускающему. В электроустановках, не имеющих местного дежурного персонала, производителю работ разрешается после удаления бригады оставить наряд у себя, оформив перерыв в работе.

Испытываемое оборудование, испытательная установка и соединительные провода между ними должны быть ограждены щитами, канатами и т.п. с предупреждающими плакатами "Испытание. Опасно для жизни", обращенными наружу. Ограждение должен устанавливать персонал, проводящий испытание.

При необходимости следует выставлять охрану, состоящую из членов бригады, имеющих группу II, для предотвращения приближения посторонних людей к испытательной установке, соединительным проводам и испытываемому оборудованию. Члены бригады, несущие охрану, должны находиться вне ограждения и считать испытываемое оборудование находящимся под напряжением. Покинуть пост эти работники могут только с разрешения производителя работ.

При испытаниях КЛ, если ее противоположный конец расположен в запертой камере, отсеке КРУ или в помещении, на дверях или ограждении должен быть вывешен предупреждающий плакат "Испытание. Опасно для жизни". Если двери и ограждения не заперты либо испытанию подвергается ремонтируемая линия с разделанными на трассе жилами кабеля, помимо вывешивания плакатов у дверей, ограждений и разделанных жил кабеля должна быть выставлена охрана из членов бригады, имеющих группу II, или дежурного персонала.

При размещении испытательной установки и испытываемого оборудования в разных помещениях или на разных участках РУ разрешается нахождение членов бригады, имеющих группу III, ведущих наблюдение за состоянием изоляции, отдельно от производителя работ. Эти члены бригады должны находиться вне ограждения и получить перед началом испытаний необходимый инструктаж от производителя работ.

При сборке испытательной схемы прежде всего должно быть выполнено защитное и рабочее заземление испытательной установки. Корпус передвижной испытательной установки должен быть заземлен отдельным заземляющим проводником из гибкого медного провода сечением не менее 10 кв. мм. Перед испытанием следует проверить надежность заземления корпуса. Перед присоединением испытательной установки к сети напряжением 380/220 В вывод высокого напряжения ее должен быть заземлен. Сечение медного провода, применяемого в испытательных схемах для заземления, должно быть не менее 4 кв. мм.

Присоединение испытательной установки к сети напряжением 380/220 В должно выполняться через коммутационный аппарат с видимым разрывом цепи или через штепсельную вилку, расположенные на месте управления установкой.

Коммутационный аппарат должен быть оборудован устройством, препятствующим самопроизвольному включению, или между подвижными и неподвижными контактами аппарата должна быть установлена изолирующая накладка.

Соединительный провод между испытываемым оборудованием и испытательной установкой сначала должен быть присоединен к ее заземленному выводу высокого напряжения.

Присоединять соединительный провод к фазе, полюсу испытываемого оборудования или к жиле кабеля и отсоединять его разрешается по указанию руководителя испытаний и только после их заземления, которое должно быть выполнено включением заземляющих ножей или установкой переносных заземлений.

Перед каждой подачей испытательного напряжения производитель работ должен:

– проверить правильность сборки схемы и надежность рабочих и защитных заземлений;

– проверить, все ли члены бригады и работники, назначенные для охраны, находятся на указанных им местах, удалены ли посторонние люди и можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование;

– предупредить бригаду о подаче напряжения словами "Подаю напряжение" и, убедившись, что предупреждение услышано всеми членами бригады, снять заземление с вывода испытательной установки и подать на нее напряжение 380/220 В.

С момента снятия заземления с вывода установки вся испытательная установка, включая испытываемое оборудование и соединительные провода, должна считаться находящейся под напряжением и проводить какие-либо пересоединения в испытательной схеме и на испытываемом оборудовании не допускается.

Не допускается с момента подачи напряжения на вывод испытательной установки находиться на испытываемом оборудовании, а также прикасаться к корпусу испытательной установки, стоя на земле, входить и выходить из передвижной лаборатории, прикасаться к кузову передвижной лаборатории.

Испытывать или прожигать кабели следует со стороны пунктов, имеющих заземляющие устройства.

После окончания испытаний производитель работ должен снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить ее от сети напряжением 380/220 В, заземлить вывод установки и сообщить об этом бригаде словами "Напряжение снято". Только после этого допускается пересоединять провода или в случае полного окончания испытания отсоединять их от испытательной установки и снимать ограждения.

После испытания оборудования со значительной емкостью (кабели, генераторы) с него должен быть снят остаточный заряд специальной разрядной штангой.

4.2 Работы с мегаомметром

Измерения мегаомметром в процессе эксплуатации разрешается выполнять обученным работникам из числа электротехнического персонала. В электроустановках напряжением выше 1000 В измерения производятся по наряду, в электроустановках напряжением до 1000 В - по распоряжению.

В тех случаях, когда измерения мегаомметром входят в содержание работ, оговаривать эти измерения в наряде или распоряжении не требуется.

Измерять сопротивление изоляции мегаомметром может работник, имеющий группу III.

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром должно осуществляться на отключенных токоведущих частях, с которых снят заряд путем предварительного их заземления. Заземление с токоведущих частей следует снимать только после подключения мегаомметра.

При измерении мегаомметром сопротивления изоляции токоведущих частей соединительные провода следует присоединять к ним с помощью изолирующих держателей (штанг). В электроустановках напряжением выше 1000 В, кроме того, следует пользоваться диэлектрическими перчатками.

При работе с мегаомметром прикасаться к токоведущим частям, к которым он присоединен, не разрешается. После окончания работы следует снять с токоведущих частей остаточный заряд путем их кратковременного заземления.

Вывод. Проведение испытаний электрооборудования с подачей повышенного напряжения от постороннего источника очень опасно для жизни работников лаборатории. Поэтому необходимо точно выполнять все представленные в главе правила безопасности. Запрещен допуск до работы персонала, имеющего квалификацию ниже требуемой.

Заключение

Повышение точности учета - одна из важнейших задач автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии. Установить соответствие действительной точности измерений заявленной точности можно лишь с помощью адекватной методики поверки и обязательной проверки условий эксплуатации измерительных компонентов.

Применяемые при коммерческом учете электроэнергии измерительные трансформаторы напряжения (ТН) должны повергаться в процессе эксплуатации в соответствии с законом РФ «Об обеспечении единства измерений» периодической поверке. Однако из-за отсутствия передвижных средств поверки ТН, высокой стоимости электроэнергии и сложности поверочных работ на подстанциях в энергосистемах трансформаторы напряжения, установленные до 2009 года, в процессе эксплуатации поверке не подвергались, ТН работают на энергообъектах по 15-20 и более лет без периодической поверки. При этом при проведении исследований установлено, что погрешности более чем у 30% ТН, используемых в электрических сетях общего назначения, превышают допускаемые значения, что не может не влиять на точность коммерческого учета электроэнергии. Для решения указанных задач были изучены последние разработки в области контрольно-измерительного оборудования и методик поверки.

Рынок контрольно-измерительных приборов подвержен определенным колебаниям, что регулярно фиксируется производимыми исследованиями. Специалисты, изучающие состояние рынка контрольно-измерительных приборов, дают, как правило, ему общие и пораздельные характеристики, рассматривают соответствующие структуры (такие, как, к примеру, соотношение объемов отечественного производства с экспортом и импортом, позиции ведущих игроков, ценовую и потребительскую сегментации), описывают основные существующие тенденции и действительные факторы, влияющие на развитие рынка. Для выбора оборудования для передвижной поверочной лаборатории был применен метод анализа иерархий с весовыми коэффициентами. Таким образом была сформирована комплектация лаборатории, удовлетворяющая требованиям всех заинтересованных сторон проекта.

Комплекс основных работ, которые выполняются на базе сформированной лаборатории:

– поверка счетчиков электроэнергии класса 0,2S и менее точных,

– поверка измерительных ТН от 6 до 110кВ,

– поверка измерительных ТТ до 5кА,

– измерение падения напряжения в линии присоединения счетчика к ТН,

– измерение нагрузки ТТ и ТН,

– определение коэффициента трансформации ТТ в сети 0,4кВ.

Методики поверки имеются в ГОСТах и МИ на соответствующие средства измерений (счетчики, ТН, ТТ и пр.). Дополнительные необходимые указания для проведения поверки на местах эксплуатации были разработаны и приведены в работе.

Для демонстрации целесообразности внедрения и использования данной лаборатории на предприятии металлургической отрасли были рассчитаны показатели чистого дисконтированного дохода и периода окупаемости. На окупаемость проекта потребуется чуть больше одного года, на следующий же год использования лаборатории предприятие начнет получать доход.

Внедрение данной лаборатории на предприятие позволит не только повысить точность коммерческого учета электроэнергии, но и выступит рычагом совершенствования метрологического обеспечения предприятия.

Список источников

1. Федеральный закон N 102-ФЗ от 26.06.2008 г. Об обеспечении единства измерений.

2. ГОСТ 24.302-80. Система технической документации на АСУ. Общие требования к выполнению схем.

3. РД 50-34.698-90. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.

4. Войтков В.А. Что такое АИИС КУЭ? // ЭнергоРынок. 2005. №9. С. 37-40.

5. Гривастов Д.В., Кондаков В.А., Шейнин Э.Ю., Особенности поверки АИИС КУЭ. Существующие методики требуют доработки // Новости электротехники. 2005. №2. С.12-17

6. Нефедьев Д.П. Точность учета электроэнергии искажают неповеренные измерительные трансформаторы // Новости электротехники. 2003. №3.

7. Комкова Е.И. Метрология электрических измерений. Актуальные вопросы и проблемы // Новости электротехники. 2008. №2. С. 20-22.

8. Бачурин Н. И. Трансформаторы тока. Л.: Энергия, 1964. 376 с.

9. Раскулов Р.Ф. Влияние вторичной нагрузки на погрешности трансформаторов тока // Электрические станции. 2003. №7. С. 43-45.

10. ГОСТ 8.217-2003. Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки.

11. Дымков A.M. Трансформаторы напряжения -- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1975. 200 с.

12. ГОСТ 1983-2001. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.

13. ГОСТ 8.216-2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки.

14. РД 34.35.305-79. Инструкция по проверке трансформаторов напряжения и их вторичных цепей.

15. Загорский Я.Т. Является ли ничтожной проблема метрологического обеспечения измерений для учета электроэнергии в электроэнергетике? // 2-я научно-практическая конференция «Метрология электрических измерений в электроэнергетике», М., 2002. С. 31-35.

16. Зубков И. П. Проблемы поверки трансформаторов тока и напряжения в эксплуатации // 2-й научно-технический семинар «Метрологическое обеспечение электрических измерений в электроэнергетике», М., 1998. С. 52-57.

17. Федорович Г.В. Выбор аппаратуры для испытательных лабораторий // Мир измерений. 2009. №9. С. 46-51.

18. Грешилов А.А. Математические методы принятия решений . М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2006. 584 с.

19. МИ 3322-2011. Методика поверки на местах эксплуатации при помощи комплекта переносных средств поверки производства «НПП Марс-Энерго».

20. Сторчевой М.А. Основы экономики: Учебник под редакцией П.А.Ватника. СПб.: Экономическая школа, 1999. 432с.

21. МИ 2546-99 ГСИ. Методы определения экономической эффективности метрологических работ.

22. ПОТ РМ-016-2001 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.

Аннотация

Данная дипломная работа посвящена решению проблемы точности коммерческого учета электроэнергии из-за неповеренных измерительных трансформаторов. В ней подробно описаны структура автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии и особенности ее поверки.

Решением данной проблемы стало создание передвижной метрологической лаборатории по поверке трансформаторов на местах их эксплуатации. Для этого были изучены критерии и требования, предъявляемые к приборам поверки, и с помощью метода анализа иерархий были выбраны оптимальные варианты. Так же в работе представлена рекомендуемая методика проведения измерений и схемы поверки. Приводятся результаты расчетов экономической эффективности от внедрения данной лаборатории на ОАО «НЛМК».

Размещено на Allbest.ru