Разработка автоматизированной системы контроля, учета и управления электропотреблением МУП "Горводоканал"
Обобщенная функциональная схема по автоматизированному дистанционному снятию показаний счетчиков электроэнергии. Варианты подключения микроконтроллеров к цепям измерения мощности. Расчет погрешности канала измерения напряжения трансформатора тока.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.09.2016 |
Размер файла | 382,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
После радиационного заражения
Начальник ГО, начальник службы химической защиты
19
Принятие решения об эвакуации по дозовому критерию
По плану мирного времени
Начальник ГО, председатель эвакуационной защиты
20
Организация производственной деятельности
По плану
Начальник ГО, начальник подразделений, начальник службы химической защиты
21
Организация дезактивации работ
После оценки обстановки
Начальник ГО, начальник штаба ГО, командиры формирования
22
Организация взаимодействия подразделений объекта:
- штаб ГО объекта со штабом ГО района;
- начальник служб ГО с начальником служб района;
- председатель КЧС объекта с председателем КЧС района
23
Информация штаба ГО района об обстановке на объекте
Постоянно
Начальник ГО
Таким образом, у различных действий при возможном возникновении ЧС различная продолжительность от 2 минут до 5 часов и, даже, постоянного их соблюдения и выполнения.
3.8 Экологичность предприятия
Далее оценим экологичность производства и предложим наиболее подходящие мероприятия по охране окружающей среды (табл. 3.8).
Таблица 3.8. Экологически вредные факторы и мероприятия по их устранению или снижения их действия
Наименование подразделения |
Экологически вредные факторы |
Предписания экологического надзора |
Содержание мероприятия |
|
1. Службы главных энергетика и механика |
Образование органических отходов |
Закон по Белгородской области, запрещающий сжигать органические отходы |
Сдача бумажных отходов в макулатуру, вывоз в установленное место |
|
2. Автопарк |
Образование выхлопных газов, утечки топлива, масла и попадание их в почву и водоемы |
Ежегодный техосмотр |
Оснащение автопарка аппаратурой контроля выхлопных газов и регулировки топливной аппаратуры |
|
3. В целом по предприятию |
Вышедшие из строя люминесцентные лампы, содержащие ртуть, при разрушении колбы окружающая среда «зартучивается» |
Сдача испорченных ламп в утилизацию |
Выделение помещения для сбора испорченных люминесцентных ламп, сдача их в утилизацию |
Таким образом, для каждого подразделения предприятия предусматривается одно или несколько мероприятий по охране окружающей среды. Инвестиционная программа дальнейшего развития предприятия предусматривает обязательное выделение средств на обеспечение экологической безопасности.
4. Экономические аспекты внедрения АСКУЭ в МУП «Горводоканал»
4.1 Технико-экономическое обоснование
Применение электронных счетчиков вместо электромеханических индукционных счетчиков, несмотря на высокую стоимость первых, способно создать значительный экономический эффект, зависящий от объема измеряемого количества электроэнергии и структуры объектов, по которым осуществляется измерение и учет. Предпосылкой эффективной замены индукционных счетчиков электронными является необходимость перехода на многотарифный учет с автоматизацией сбора данных и ведения балансов электрической энергии и мощности в системах АСКУЭ.
В настоящее время состояние приборного учета потребления электрической энергии в энергосистеме характеризуется следующими особенностями:
1) Наличие большого количества счетчиков со сроком эксплуатации 30 лет;
2) Необходимость вкладывания значительных средств в ремонт счетчиков;
3) Работа электросчетчиков в зоне ненормируемой погрешности;
4) Переход индукционных счетчиков в зону минусовой погрешности при их длительной эксплуатации;
5) Предстоящий переход на многотарифный учет электрической энергии;
6) Необходимость повышения достоверности учета.
Из-за значительных затрат, одновременно решить все проблемы переустройства парка приборов учета электроэнергии невозможно. Представляется целесообразным, в первую очередь для повышения достоверности межсистемного и внутрисистемного учета перетоков электрической энергии и мощности, а также отпуска потребителям по прямым фидерам (около 1,2 млрд. кВт. ч в год) начать с внедрения электронных счетчиков повышенного класса точности и чувствительности на ПС 35-330 кВ.
Такой счетчик должен обладать весьма высокими функциональными возможностями, такими как высокая чувствительность (0,05% Iном). Класс точности не более 0,5; многотарифность; средняя наработка на отказ не менее 30 000 часов; измерение параметров качества электроэнергии; наличие интерфейсов RS-232 и RS-485 для использования в составе АСКУЭ в качестве первичного измерительного преобразователя и концентратора информации об энергопотреблении; наличие самого широкого спектра параметров измерения, учета, регистрации и индикации по количеству (энергия, мощность) и качеству электроэнергии (напряжение, ток, частота, коэффициент мощности и коэффициент гармоник).
Счетчики с подобными характеристиками, а также обладающие высокой надежностью, выпускаются в РФ (Альфа) и в Литве (LZMF). Широкому их применению в РФ препятствует довольно высокая цена, другие же счетчики с аналогичными характеристиками, выпускающиеся на территории СНГ, не удовлетворяют требованиям по надежности.
Изучив конструкции различных счетчиков и учитывая технические возможности МУП «Горводоканал», представляется целесообразным приобрести систему «АСКУЭ-Сфера», о чем составлен протокол намерений и подготовлен проект договора о совместной деятельности.
Выбор обусловлен высокими техническими и эксплуатационными характеристиками данного счетчика.
Основными составляющими экономического эффекта будут:
1) Снижение затрат энергосистемы на выработку электрической и тепловой энергии за счет выравнивания суточных графиков нагрузок;
2) Снижение потерь электроэнергии при ее передаче;
3) Уменьшение количества неучитываемой электроэнергии за счет совершенствования энергоучета;
4) Сокращение затрат на выполнение функций контроля и управления энергопотреблением;
5) Сокращение эксплуатационных затрат на обслуживание приборов учета за счет удлинения межремонтных и межпроверочных интервалов.
4.2 Оценка экономической эффективности мероприятия
Произведем расчет экономической эффективности проекта с помощью динамических методов.
Реализацию предлагаемого нами мероприятия по внедрению АСКУЭ необходимо начать в январе 2009 г. и продолжать как минимум до конца 2013 г. Первые два месяца следующего года нужно будет посвятить подготовке и налаживанию работы оборудования. Необходимо привлечь 20 временных работников для работы на 100 скважинах на срок два месяца с окладом 10000 р. в месяц. Для выплат на данные цели привлечем кредит (см. табл. 4.2).
Далее опишем расходы, необходимые для успешного внедрения мероприятия. При расчете будем считать, что среднегодовая инфляция в период реализации проекта составит 10%.
Рассмотрим необходимый объем инвестиций и источники финансирования проекта. Общая сумма инвестиций в первый год реализации мероприятия составляет 800400 тыс. руб.
Сбербанк РФ (№ 8592) предлагает коммерческие кредиты в рублях:
· до 1 года - 14 % годовых;
· 1-2 года - 14,5 % годовых;
· 2-3 года - 15 % годовых;
· 3-5 лет - 16 % годовых.
Целесообразно принятие решения о кредите на 3-5 лет под 16 % годовых. Сумма кредита составляет 800400 тыс. руб. Кредит планируется привлечь в январе 2009 года. Погашение кредита будет осуществляться с 01.01.2009 г. по 31.12.2013 г. Кредит планируется погашать равными долями в течение 4-х лет.
Произведем расчет экономической эффективности планируемого внедрения системы АСКУЭ в МУП «Горводоканал» (Rt):
Rt = R1 + R2; (29)
Где R1 - эффект от выравнивания суточных графиков нагрузок,
R2 - снижение потерь электроэнергии при ее передаче.
При этом, эффект от выравнивания суточных графиков нагрузок рассчитывается по формуле:
R1 = К1 * ДР * т * (ф1 - ф2) * Цт, (30)
Где К1 - коэффициент, учитывающий соотношение площадей пиковой части графика нагрузки и его прямоугольного эквивалента (К1 = 0,8…0,9), ДР - величина мощности, переносимая из пиковой зоны в непиковую при внедрении мероприятия (ДР = 5…20% суммарной мощности потребителей, охваченных автоматизированным контролем), т - время работы предприятий в пиковую зону за год (1600 часов), ф1 - средний относительный прирост расхода условного топлива кг/кВтч электроэнергии в пиковой части графика нагрузки (ф1 = 0,6), ф2 - средний относительный прирост расхода условного топлива кг/кВтч электроэнергии в базовой части графика нагрузки (ф2 = 0,4), Цт - стоимость единицы условного топлива (Цт = 3393222 руб/т.у.т.).
R1 = 0,86 * 0,11 * 100 * 1600 * (0,6 - 0,4) * 7,2 = 21795,84 тыс. руб.
Вычислим снижение потерь электроэнергии при ее передаче:
R2 = К1 * РС * т * б * в * Тэ, (31)
Где РС - количество потребителей, охваченных автоматизированным контролем,
б - средний процент потерь электроэнергии (б = 10%),
в - коэффициент, учитывающий долю уменьшения потерь в результате снижения потребления мощности в пиковых зонах (в = 0,1),
Тэ - средний тариф на электроэнергию (Тэ = 1,18 руб/кВтч).
R2 = 0,86 * 100 * 1600 * 0,1 * 0,1 * 1,18 = 1623,68 тыс. руб.
Rt = 21795,84 + 1623,68 = 23419,52 тыс. руб.
Далее представим калькуляцию затрат на весь объем поставки воды до внедрения мероприятия и в 2009-2013 годах реализации проекта при условии, что инфляция в 2008 г. составит 10 % (см. табл. 4.4).
В затраты на оплату труда включим ФОТ новых привлекаемых работников.
Амортизация начисляется линейным методом. Норму амортизации определим исходя из того, что срок службы АСКУЭ составит 20 лет. Поэтому к базовой амортизации прибавим вычисленный размер амортизации планируемого оборудования АСКУЭ:
24979 + 8000 * 1/20 = 25379 тыс. руб.
За счет реализации мероприятия по разработке и внедрению системы АСКУЭ мы добьемся того, что:
- потери электроэнергии при ее передаче сократятся на 21795,84 тыс. руб.;
- эффект от выравнивания суточных графиков нагрузок составит 1623,68 тыс. руб.;
- уменьшатся расходы на выплату заработной платы работникам (ранее требовалось 10 постоянных сотрудников, теперь - 2 человека) на 420 тыс. руб.;
- уменьшатся расходы на содержание и эксплуатацию оборудования на 10%.
В итоге общая экономия от внедрения проекта составит 27749,22 тыс. руб.
Дисконтирование денежного потока с помощью коэффициента дисконтирования, рассчитываемого по формуле:
, (32)
Где r норма или ставка дисконтирования;
t порядковый номер года, притоки и оттоки которого приводятся к первому году, т.е. дисконтируются.
Анализируя данную таблицу можно сделать вывод о том, что NPV проекта в любом случае будет иметь знак «+», т.к. этот показатель находится по следующей формуле:
NPV= - (33)
NPV= 256681,5 + 234326,1 + 216313,4 + 196627,4 - 518656,6 = 385291,8 тыс. руб..
В соответствии с правилами принятия решений NPV>0, следовательно данный проект эффективен.
Далее рассчитаем внутреннюю норму доходности аналитическим и графическим методами.
Рассчитаем внутреннюю норму доходности аналитическим методом. Для расчета IRR выбирают два значения коэффициента дисконтирования r1 < r2 таким образом, чтобы на интервале r1 - r2, NPV меняла знак с положительного на отрицательный и наоборот.
NPV2= - 93587,5 тыс. руб.
IRR=(34).
IRR = 20 + 385291,8 / (385291,8 + 93587,5)* (70 - 20) = 60,23 %.
В соответствии с правилом принятия решения, если IRR > rпроектного, то проект эффективен. В данном случае проект эффективен, так как 60,23% > 20%.
Определим внутреннюю норму доходности графическим способом (см. рис. 4.1).
Рис. 4.1. Внутренняя норма доходности
Из графика видно, что с увеличением r, NPV проекта падает.
Далее вычислим индекс рентабельности и период окупаемости на основе дисконтированных денежных потоков.
Индекс рентабельности определяется как отношение приведенных притоков (ЧДПt) к приведенным оттокам (Кк).
(35)
PI = (256681,5 + 234326,1 + 216313,4 + 196627,4) / 518656,6 = 1,74.
Так как PI = 1,74 > 1 , то по правилу принятия решения можно сделать вывод об эффективности проекта.
Период возврата инвестиций найдем так:
Твоз = tx + NPVt / ДДПt+1 (36)
Где tх - количество лет с отрицательным эффектом в дисконтированном денежном потоке нарастающим итогом;
NPVt - NPV имеющее отрицательный эффект в году tx;
ДДПt+1 - дисконтированный денежный поток с положительным эффектом в году (t+1).
Твоз = 3 + 27649,0 / 216313,4 = 3,13 г.
Период окупаемости проекта:
Ток = Твоз Тин , (37)
Где Тин период вклада инвестиций, лет
Ток = 3,13 - 1 = 2,13 г.
В итоге расчетов построим финансовый профиль проекта, представляющего собой графическое изображение динамики дисконтированного чистого денежного потока, рассчитанного нарастающим итогом (см. рис. 4.2).
Рис. 4.2. Финансовый профиль проекта
На основе полученных результатов можно сделать вывод об эффективности данного инвестиционного проекта:
· минимальный объем поставки, при котором обеспечивается нулевая прибыль - 29460,2 м3 для воды, что меньше, чем заданный объем. Это говорит о том, что заданный объем продаж обеспечивает покрытие затрат на поставку;
· интегральный экономический эффект положительный (NPV = 385291,8 тыс. руб.);
· норма доходности превышает принятый коэффициент дисконтирования (60,23 % > 20 %);
· индекс рентабельности на уровне 1,74;
· период возврата капитальных вложений 3,13 г. (срок окупаемости 2,13 г.).
Заключение
Основополагающей целью данного дипломного проекта явилось разработка и внедрение системы АСКУЭ в МУП «Горводоканал» и оценка ее возможностей.
Дипломный проект содержит 5 разделов. В итоге, по описанию теоретических аспектов АСКУЭ, а также по приведенным расчетам была выявлена необходимость в более качественном контроле над потребляемой электрической энергии на данном предприятии. Поэтому после технико-экономического обоснования, была осмыслена и доказана экономическая эффективность, подтверждающая важность учета за потреблением электроэнергии. Что касается результатов выполнения основных разделов проекта, то можно отметить, что обзор литературных источников по данной тематике привел нас к выводу об отсутствии надежных, устоявшихся и общепризнанных методов контроля за электрической энергией. В мировой практике сложился целый ряд подходов по разработке АСКУЭ. Мы пришли к выводу, что каждая из них удобна в определенной ситуации, что зависит от характера рынка, на котором действует предприятие, от отраслевой принадлежности бизнеса и качества информации, имеющейся в распоряжении аналитика.
Вторая глава позволила нам произвести расчет потерь электрической энергии в сетях и погрешностей измерительных каналов АСКУЭ. Данный раздел показал нам что при постоянном контроле за потреблением энергоресурса, предприятие сможет снизить затраты на обслуживание и ремонт электрооборудования, а также поддерживать оптимальный уровень электропотребления всего предприятия.
Также были рассмотрены аспекты безопасности жизнедеятельности в организации.
С помощью обоснования и оценки эффективности предложенного мероприятия по внедрению АСКУЭ мы приходим к выводу, что идея проекта оказалась приемлемой по ряду других критериев: NPV положительный, внутренняя норма доходности и индекс рентабельности также будут иметь положительный результат. Возврат и окупаемость проекта произойдут через 2 года с момента реализации проекта. И, поэтому, можно приступить к непосредственному осуществлению внедрения мероприятия в МУП «Горводоканал», тем более, учитывая его социальную значимость для жителей Белгородской области в целом.
Любая оценка эффективности должна осуществляться с точки зрения удовлетворения потребностей клиентов, что напрямую влияет на финансовый результат. Таким образом, внедрения АСКУЭ поможет осуществить такие задачи как - реализация гибкой тарифной политики - мультитарифное регулирование, дифференцированное по группам населения;
- снижение расходов на сбор и обработку информации о потреблении электроэнергии;
- автоматическое опознавание и фиксация незарегистрированных абонентов;
- снижение и локализация коммерческих потерь электроэнергии;
- предоставление информации о процессе потребления, формирование, анализ и прогнозирование профилей нагрузок.
Литература
1. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства. - М.: Агропромиздат, 1990.
Будзко И.А., Левин М.С. Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населённых пунктов. - М: Агропромиздат, 1985.
Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. - М.: Агропромиздат, 1990.
Лещинская Т.Б., Белов СИ. Сборник задач по электроснабжению сельского хозяйства (часть I, II). - М: МГАУ, 1996.
Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. РДЗУ.21.122-87.
Основы электроснабжения промышленных предприятий. - М: Энергоатомиздат, 1984.
Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Мод ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - Энергоатомиздат, 1985.
Практикум по энергоснабжению сельского хозяйства / Под ред. И.Л. Будзко. - М: Колос, 1982.
Руководящие материалы по проектированию Электроснабжения сельского хозяйства (РУМ). Сельэнергопроект, 1974-1989.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка информационно-измерительной системы распределенного действия, предназначенной для измерения и контроля веса. Обоснование и предварительный расчет структурной схемы. Расчет погрешности измерительного канала и определение его класса точности.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.03.2014Схема ключевого преобразователя напряжения с импульсным трансформатором. Регулировка напряжения и тока через нагрузку. Схема управления обмотками трансформатора. Комплексный расчет однокаскадный параметрический стабилизатор напряжения постоянного тока.
курсовая работа [959,9 K], добавлен 28.04.2014Анализ измерительных устройств для измерения электрического тока, напряжения и сопротивления. Расчёт параметров четырехплечего уравновешенного моста постоянного тока. Оценивание характеристик погрешности и вычисление неопределенности измерений.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 19.06.2012Принципы действия приборов для измерения электрического тока, напряжения и сопротивления; расчет параметров многопредельного амперметра магнитоэлектрической системы и четырехплечего уравновешенного моста постоянного тока; метрологические характеристики.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 18.06.2012Функциональная и структурная схема канала регулирования. Синтез регулятора тока и скорости. Статический и динамический расчет системы и переходных процессов. Качество настройки регулятора. Принципиальная электрическая схема якорного канала регулирования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.09.2012Методы измерения тока и напряжения. Проектирование цифрового измерителя мощности постоянного тока. Выбор элементной базы устройства согласно схеме электрической принципиальной, способа установки элементов. Расчет экономической эффективности устройства.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.07.2011Расчёт сопротивления шунта и дополнительного резистора для изготовления амперметра и вольтметра. Схема, позволяющая с меньшей погрешностью выполнить измерения. Расчёт относительной и абсолютной погрешности косвенного измерения, меры по её уменьшению.
контрольная работа [93,2 K], добавлен 07.06.2014Изучение системы измерения физических величин путем преобразования их в электрические величины. Принцип работы частотного датчика на основе рекомбинационных волн, особенности его калибровки. Диапазон рабочих частот. Функциональная схема устройства.
курсовая работа [656,8 K], добавлен 09.01.2018Область применения, принципы работы и основные компоненты автосигнализации. Обобщенная, функциональная, структурная схема построения и управления автосигнализацией. Схема подключения для реализации функции постановки на охрану при запущенном двигателе.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 18.05.2011Измерительные приборы, при помощи которых можно измерить напряжение, ток, частоту и разность фаз. Метрологические характеристики приборов. Выбор ваттметра для измерения активной мощности, потребляемой нагрузкой. Относительные погрешности измерения.
задача [26,9 K], добавлен 07.06.2014Выбор датчика температуры. Разработка структурной и функциональной схем измерительного канала. Основные технические характеристики усилителей. Настройка программного обеспечения. Оценка случайной погрешности. Классы точности измерительных приборов.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 19.11.2012Разработка общей структуры промышленной сети программируемых контроллеров в рамках автоматизированной системы расчета технологии измерения размеров образца металла с использованием компьютерных сетей связи. Проведение технического контроля аппарата.
дипломная работа [96,3 K], добавлен 06.03.2010Физические основы электрокардиографии. Виды помех и их устранение. Погрешности измерения амплитудно-временных параметров ЭКГ. Разработка имитатора сигналов: узел контроля напряжения батареи, расчет блока питания. Проведение поверки электрокардиографа.
магистерская работа [1,1 M], добавлен 05.02.2012Расчет измерительного моста постоянного тока. Составление схемы одинарного моста. Формулы для расчета параметров элементов. Условия обеспечения погрешности косвенного измерения при максимальной чувствительности прибора. Определение потребляемого тока.
контрольная работа [111,0 K], добавлен 07.06.2014Общая характеристика системы автоматического управления атомной энергетической установки. Системы пуска реактора. Безламповая пусковая аппаратура: функциональная схема и принцип действия. Схема измерения мощности, принципы ее коррекции по температуре.
курс лекций [371,7 K], добавлен 19.05.2012Создание радиоэлектронной аппаратуры. Состав элементной базы аналоговых РЭС. Классификация методов измерения радиоэлементов. Структурная схема измерительного стенда. Расчет генератора тока управляемого напряжением. Пакет программ управления тестером.
дипломная работа [394,5 K], добавлен 04.03.2009Расчет структурной схемы для измерения постоянного напряжения. Микросхема MAX232. Матричная клавиатура. Расчет делителя напряжения. Преобразователь импеданса. Расчет аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора с индикацией, суммарной погрешности.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.04.2014Описание и принцип работы преобразователя со средней точкой первичной обмотки трансформатора, его схема. Система управления и график её работы. Расчёт количества элементов в батарее и источника опорного напряжения. Параметры усилителя мощности.
курсовая работа [477,9 K], добавлен 26.08.2012Разработка автоматической системы контроля конденсатора с номиналом 1000 пФ по 3 группе точности. Характеристики электрических конденсаторов. Расчет погрешности сортировки конденсаторов. Принцип работы устройства для измерения параметров конденсаторов.
курсовая работа [169,6 K], добавлен 14.01.2015Телеметрические многоканальные системы с временным разделением каналов, их структурная схема. Расчет частот опроса источников информации, шумовых погрешностей и междуканальных помех. Функциональная схема и минимизация загрузки группового тракта системы.
курсовая работа [788,8 K], добавлен 12.03.2012