Експлуатація енергоустановок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Будь-яка установка на основі відновлюваних джерел енергії складається із різноманітного обладнання, яке у процесі роботи може виходити з ладу або втрачати свої номінальні характеристики. Для запобігання даних явищ існує система планових ремонтів та технічних оглядів обладнання. Кожен вид обладнання має певну періодичність оглядів та ремонтів, здійснення яких передбачається енергетичною службою підприємства. З метою упорядкування та систематизації має бути складений календарний план-графік із певним переліком робіт на кожен день. Чітке виконання ПР та ТО збільшує строк служби обладнання та дозволяє уникнути аварійних перерв у роботі установок.

1. Інвентаризація енергетичного обладнання об'єкту

Предметом роботи є фото-геліоустановка на основі гібридного колектора, встановлена у житловому будинку.

Інформація про силове обладнання, світлотехнічне, електроканалізаційне, установки відновлюваної енергетики, а також сезонність, змінність були отримані із журналу обліку силового електрообладнання. Перелік проінвентаризованого обладнання разом із інвентарними номерами вказаний у таблиці 1.1

2. Розрахунок річних затрат праці на проведення технічного огляду (ТО), поточного ремонту (ПР) енергетичного обладнання

Розрахунок річних затрат праці на проведення ТО та ПР енергетичного обладнання наведений у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Розрахунок річних затрат праці на проведення ТО та ПР.

№ з/п	Обладнання	Інвентар.№	Характеристика обладнання	Трудомісткість виконання, люд.год.	Кількість планових заходів протягом року	Річні затрати праці на виконання, люд.год/рік
			тип	Р,Вт/І,А	шт.	ТО	ПР	ТО	ПР	ТО	ПР
	Дільниця №1
1	Сонячний колектор	12001	Sint Solar CS	-	2	5	-	1	-	5	-
2	Насос циркуляційн.	12002	Grundfos UPS 25-40	45	1	4	14	1	0.5	4	7
3	Бак-акумулятор	12003	Roth Warmepumpen-BW-Speicher 400	400л	1	5	20	2	0.25	10	5
4	Бак-розширювач	12004	VAREM UR 018 231	18л	1	1	-	1	-	1	-
5	Фотомодуль	12005	KV-180W	2x180	2	1	2.6	12	2	12	5.2
6	Інвертор	12006	0400CA05-24	400	1	4	14	0.5	0.17	2	2.38
7	Акумуляторна батарея	12007		150	1	23	124	1	0.33	23	40.92
8	ТЕН	12008		1.5	1	0.5	10.5	4	1	2	10.5
9	Проводка мережі освітлення		АПВ		50м	1.2	18	2	0.5	2.4	9
10	Проводка ізольованим проводом у трубах		АПВ		50м	1.2	18	2	0.5	2.4	9
11	Щиток освітлення	12011	ЩО-2		1	0.2	3	4	0.5	0.8	1.5
12	Панельний щиток	12012			1	1	10	6	1	6	10
13	Водопровід		O25	-		5	17	0.67	0.07	3.35	1.19
14	Світильник	12013	ДС - 60	60	2	0.2	0.5	3	1	0.6	0.5

Таблиця 1.2 - Графік поточного ремонту електрообладнання.

№ з/п	Назва обладнання	Нормативна кількість ПР за рік	Трудомісткість поточного ремонту за рік, люд.год	Виконання поточних ремонтів за місяцями
			на одиницю обладнання	Кількість одиниць обл.	Всього	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Сонячний колектор	-	-	2	-
2	Насос циркуляційн.	0.5	7	1	7											х
3	Бак-акумулятор	0.25	5	1	5		Х
4	Бак-розширювач	-	-	1	-
5	Фотомодуль	2	5.2	2	20.8			х						Х
6	Інвертор	0.17	2.38	1	2.38						х
7	Акумуляторна батарея	0.33	40.92	1	40.92												х
8	ТЕН	1	10.5	1	10.5			х
9	Проводка мережі освітлення	0.5	9	50м	9				Х
10	Проводка ізольованим проводом у трубах	0.5	9	50м	9					х
11	Щиток освітлення	0.5	1.5	1	1.5						Х
12	Панельний щиток	1	10	1	10									х
13	Водопровід	0.07	1.19		1.19								х
14	Світильник	0.5	0.5	2	1		Х

Примітка: при кількості ПР за рік менше одиниці враховано один ПР у рік.

Таблиця 1.3 - Графік технічного огляду електрообладнання.

№ з/п	Назва обладнання	Нормативна кількість ТО за рік	Трудомісткість технічного огляду, люд.год	Виконання технічного огляду за місяцями
			на одиницю обладнання	Кількість одиниць обл	Всього	січень	лютий	березень	квітень	травень
						1-10	11-20	21-31	1-10	11-20	21-28	1-10	11-20	21-31	1-10	11-20	21-30	1-10	11-20	21-31
1	Сонячний колектор	1	5	2	10				х
2	Насос циркуляційн.	1	4	1	4							х
3	Бак-акумулятор	2	10	1	20
4	Бак-розширювач	1	1	1	1
5	Фотомодуль	12	1	2	24	х
6	Інвертор	0.5	2	1	2
7	Акумуляторна батарея	1	23	1	23
8	ТЕН	4	2	1	8							х
9	Проводка мережі освітлення	2	2.4		4.8										х
10	Проводка ізольованим проводом у трубах	2	2.4		4.8										х
11	Щиток освітлення	4	0.8	1	3.2							х
12	Панельний щиток	6	1	1	6				х
13	Водопровід	0.67	3.35		3.35										х
14	Світильник	3	0.2	2	1.2	х

Примітка: при кількості ПР за рік менше одиниці враховано одне ТО у рік.

червень	липень	серпень	вересень	жовтень	листопад	грудень
1-10	11-20	21-30	1-10	11-20	21-31	1-10	11-20	21-31	1-10	11-20	21-30	1-10	11-20	21-31	1-10	11-20	21-30	1-10	11-20	21-31
												х
															х
х
			х
															х

Таблиця 1.4 - Річні затрати праці.

№ з/п	Дільниці	Річні затрати праці на виконавця, люд.год./рік
		ТО	ПР
1	Сонячний колектор	10	-
2	Насос циркуляційн.	4	7
3	Бак-акумулятор	20	5
4	Бак-розширювач	1	-
5	Фотомодуль	24	20.8
6	Інвертор	2	2.38
7	Акумуляторна батарея	23	40.92
8	ТЕН	8	10.5
9	Проводка мережі освітлення	4.8	9
10	Проводка ізольованим проводом у трубах	4.8	9
11	Щиток освітлення	3.2	1.5
12	Панельний щиток	6	10
13	Водопровід	3.35	1.19
14	Світильник	1.2	1
Всього (окремо ТО і ПР)	115.35	118.29
Всього ТО і ПР	233.64

3. Розрахунок річних затрат праці і вибір електротехнічної служби

Знайдемо кількість електромонтерів з виконання ТО і ПР:

N_заг= Q_заг /М_річ ,

де Q_заг - загальні річні затрати праці на виконання ТО і ПР, люд.год./рік;

М_річ - річний фонд робочого часу електромонтера, год.:

М_річ =(а_кал. - а_вих. - а_св. - а_від.)_р t - па_псв. ,

де а_кал., а_вих., а_св., а_від ,а_псв. - відповідно кількість календарних, вихідних, святкових та передсвяткових днів на рік;

t - середня тривалість робочої зміни (6,83 год.);

_р - коефіцієнт втрати робочого часу з поважних причин (0,95…0,96);

п - кількість годин, на які скорочено передсвятковий день.

М_річ =(а_кал. - а_вих. - а_св. - а_від.)_р t - па_псв=

=(365-96-12-24)0.95?6.83-2?9=1493.82 год.

N_заг= Q_заг /М_річ=(115.35+118.29)/1493.82=0.16 монтера.

Зважаючи на те, що для проведення ТО та ПР впродовж року потрібно лише 0.16 робітника, то доцільніше для виконання наведених вище робіт запрошувати робітників установ з обслуговування установок даного типу.

4. Форма структури енергетичної служби

Показує взаємозвязок та функціональну підлеглість.

Рисунок 1.1 - Структура енергетичної служби

5. Технічна документація енергетичної (електротехнічної) служби

енергетичний електроустановка ремонт технічний

Енергетичною службою мають бути передбачені такі документи:

– журнал обліку електроустановок. Також до журналу мають додаватися акти ремонту, випробувань ревізії, прийняття на облік та зняття з обліку:

Графи журналу обліку електроустановок

№ з/п	Найменування обладнання	Інв. Номер	Кількість, шт..	Потужність, кВт

– креслення електрообладнання, електроустановок і споруд, комплекти креслень запасних частин, виконавчі креслення трас повітряних та кабельних ліній, кабельні журнали;

– креслення підземних кабельних трас і заземлювальних пристроїв з прив'язками до будівель і постійних споруд, а також із зазначенням місць установлення з'єднувальних муфт кабелів і перетинів їх з іншими комунікаціями;

– загальні схеми електропостачання;

– відомості дефектів та неполадок на електроустановках (Додаток А);

– журнал заявок на виведення у ремонт електрообладнання, ремонтний журнал (Додаток Б);

– журнал показів контрольно-вимірювальних приладів і електролічильників:

Графи журналу показів контрольно-вимірювальних приладів і електролічильників

№	Прилад	Покази	Дата	Особа, що зняла покази	Підпис

- журнал обліку споживання електричної енергії;

– перелік робіт, що виконуються в порядку поточної експлуатації;

- журнал обліку виробничого інструктажу (Рисунок 1.4);

Назва організації

Журнал обліку інструктажів

Журнал розпочато ________

Журнал завершено ________

Журнал обліку виробничого інструктажу

№

Дата

ПІП особи, що інструктується

Рік народження

Вид інструктажу (первинний, на робочому місці, повторний, позаплановий)

Причина проведення позапланового інструктажу

ПІП особи, що інструк тує

Підпис

Стажування на робочому місці

інструктуючого

інструктованого

Кіль кість змін

Стажування пройшов (підпис працівника)

Стажування перевірив, допуск до роботи здійснив

– журнал обліку робіт за нарядами і розпорядженнями (Рисунок 1.5);

Журнал обліку робіт за нарядами і розпорядженнями

№	Зміст робіт	Особи, на ім'я яких видано наряд	Місце проведення робіт	Відповідальний за проведення робіт

- комплект виробничих інструкцій, інструкцій з охорони праці та пожежної безпеки.

6. Розрахунок заземлення

Мета - визначення основних конструктивних параметрів заземлення (кількість, розміри, порядок розміщення вертикальних стрижнів та довжини зєднувальної смуги), при яких опір розтікання струму групового заземлювача не буде більше нормативного значення. Розрахунок виконати методом коефіцієнта використання.

Вихідні дані:

– автономна фото-тепло-установка на основі гібридних сонячних колекторів. Розташування обладнання згідно креслення (додається). Електрообладнання установки: фотомодулі (2х180Вт), насос циркуляційний (45Вт), інвертор (400Вт) ;

– заземлюючий контур потрібно виготовити із стальних стрижнів перерізом 6мм, глибина закладання контуру у землю 1м.

Максимальний струм замикання на землю установки складає 5,52А. Нормативне значення опору заземлюючого пристрою складає R_з?4 Ом.

Дана установка не має природних заземлювачів, тому R_ш=R_з.

Розрахунковий питомий опір землі:

=_вим = 42 Ом·м ?1,1 = 46,2 Ом·м,

_вим =42 - питомий опір землі, що визначений при вимірюваннях , Омм;

=1,1 - коефіцієнт сезонності.

Визначимо опір розтікання струму одиничного вертикального заземлювача, R_в, Ом. Для стрижневого круглого, заглибленого в землю:

де =46,2 - розрахунковий питомий опір ґрунту, Омм;

l_В=2 - довжина вертикального стрижня, м;

t_В =2- відстань від поверхні ґрунту до середини довжини вертикального стрижня, м.

Розрахуємо мінімальну кількість вертикальних стрижнів:

n'= R_B/ R_Ш = 24,77/4 = 6,19 ?7 штук,

Знайдемо необхідну кількість стрижнів із врахуваням коефіцієнта їх використання:

,

де ?_в = 0,64 - коефіцієнт використання горизонтальних стрижнів, при відстані між стрижнями 2м, і довжині стрижня - 2м.

Розрахунковий опір розтікання струму:

.

Розрахунковий опір розтікання струму з'єднувальної смуги:

,

де - розрахунковий питомий опір ґрунту, Омм;

l_гор - довжина горизонтальної смуги, м;

b - ширина смуги,м;

t - відстань від поверхні ґрунту до середини довжини горизонтальної смуги, м. Розрахунковий опір розтікання струму у з'єднувальній смузі із врахування коефіцієнту екранування:

R_{роз. гор.} = R_гор./n_с?_с = 2,85 /1· 0,64 = 4,45 Ом

де ?_с = 0,64 коефіцієнт екранування смуги.

Еквівалентний опір розтікання струму групового заземлювача:

Так як знайдений еквівалентний опір набагато менше R_з , то можемо зменшити кількість вертикальних стрижнів до 2 штук. Тоді:

R_роз.в. = R_в/n = 24,77/2 0,65 = 19,05 Ом,

,

- припустима розбіжність.

7. Розрахунок занулення на вимикальну здатність

Мета - визначити переріз нульового захисного провідника, при якому струм к.з. у задану кількість разів перевищить номінальний струм захисного апарату, що забезпечить селективне вимикання у заданий короткий час.

Зануленню підлягає циркуляційний насос потужністю 45Вт.

Вибір захисного апарату.

Вибираємо номінальний струм плавкої вставки із умови І_{н пл..вст.}? І_макс /2.5. Згідно технічної документації насосу І_ном = 0,2А,

І_макс=І_пуск=І_ном·к_п, де к_п - коефіцієнт пуску електродвигуна.

І_макс=І_пуск=І_ном·к_п = 0.2·5.5 = 1.1А

І_макс /2.5 = 1.1/2.5=0.44А

Тому виберемо запобіжник UL Fuses типу MI5MF25V0,5 із І_{н пл..вст}=0,5А.

Вибір перерізу фазного провідника.

Переріз вибирається із умови максимально допустимого нагрівання

І_доп. ? І_макс,

де І_доп.=14А - довгочасно допустимий струм з умов нагрівання для провідника перерізом 1мм² (із «Правила улаштування електроустановок»).

Вибір перерізу нульового захисного провідника.

Нульовий провідник виконаємо із того ж самого матеріалу, що і фазний і того ж самого перерізу 1мм².

Розрахунок величини струму к.з.

,

де U_ф - фазна напруга мережі

z_т - повний опір джерела струму;

z_п - повний опір петлі фаза-нуль:

,

де R_ф , R_нз - активний опір фазного і нульового проводів;

х_п - індуктивний опір петлі фаза-нуль:

х_п= х_ф+х_нз+х_вз ,

де х_ф , х_нз - індуктивні опори фази і нуля;

х_вз - зовнішній індуктивний опір петлі фаза-нуль (опір взаємоіндукції між фазою та нулем).

Для мідних і алюмінієвих проводів х_ф , х_нз ? 0,0156 Ом/км і ними нехтують. х_вз залежить від відстані між проводами та їх діаметром.

Коли фазний і нульовий провідники розміщені безпосередньо близько їх х_вз не більше 0,1 Ом/км і ним нехтують. Тоді:

= 65,28А,

де ,

де ?_і - питомий опір і- тої ділянки (?_Сu =0,0175 Ом мм²/м)

l_i,s_i - довжина та площа перерізу провідника і- тої ділянки.

Перевірка надійності вимикання ушкодженого електроапарата.

Коефіцієнт пускового струму насосу дорівнює 5,5, тоді:

65,28 А > 5,5·0,5=2,75 А

Отже, запобіжник забезпечить вимикання при кз і не перегорить при пуску насосу.

Висновки

Отже, виходячи із проведених розрахунків можна сказати, що утримання власної енергетичної служби на малих об'єктах відновлюваної енергетики не є доцільним, т я об'єм робіт досить невеликий (еквівалентний 0.16 ставки), а якщо ще врахувати, що електрики мають працювати у двох, то енергетична служба є занадто витратною.

На мій погляд краще замовляти послуги проведення ТО та ПР у спеціалізованих підприємств. Також можливий варіант, коли існує єдина енергетична служба для масиву однотипних установок (екопоселення, котеджні містечка і т. п.).

При зборі даних із періодичності ТО та ПР виявилося, що обладнання фотоелектричної установки та більша частина обладнання геліоустановки потребують мінімального обслуговування, а деяке обладнання (АВР, Li АБ та ін.) його зовсім не потребують. Це означає, що установки даного типу прекрасно підходять для побутового використання.

Також даний тип установок потребує заземлення (2 стержні), що не призводить до значних капіталовкладень та виділення значних площ. Розрахунок заземлення проводився для випадку відсутності природних заземлювачів. Якщо ж були б наявні деякі природні заземлювачі, то габарити штучного заземлювача зменшилися б або й він був би не потрібний.

Для занулення насосу вибрано запобіжник UL Fuses типу MI5MF25V0,5, який забезпечить вимикання при кз.

Список використаної літератури

1. Методичні вказівки до виконання курсового проекту із дисципліни «Основи технічної експлуатації».

2. Правила устройства электроустановок. - X.: Изд-во «Форт», 2009. - 704 с.

3. Ящура А.И. «Система технического обслуживания и ремонта общепромышленного оборудования».

Додаток А

Додаток Б

Додаток В

Размещено на Allbest.ru