Для расчета необходимы показатели надежности отдельных элементов, которые приведены в таблице исходных данных:

Таблица 3. Параметры показателей надежности элементов схемы

Элемент
	При напряжении, кВ
	6	35	110	6	35	110
Воздушные линии на 100 км: одноцепные двухцепные (отказ одной цепи) двухцепные (отказ двух цепей)	---	1,4 1,1 0,3	1,1 0,9 0,2	---	1,0 0,8 2,5	1,0 0,4 3,0
Масляные выключатели	0,005	0,02	0,03	1,2	2,3	2,8
Трансформаторы	---	0,01	0,02	---	45	60
Разъединители	---	0,008	0,008	---	1,7	1,7

Приведенные выше параметры показателей надежности элементов схемы были увеличены в 3 раза за счет того, что элементы схемы входят в третью зону графика жизненного цикла (зона старения).

Таблица 4. Увеличенные параметры показателей надежности элементов схемы

Элемент
	При напряжении, кВ
	6	35	110	6	35	110
Воздушные линии на 100 км: одноцепные двухцепные (отказ одной цепи) двухцепные (отказ двух цепей)	---	4,2 3,3 0,9	3,3 2,7 0,6	---	3,0 2,4 7,5	3,0 1,2 9,0
Масляные выключатели	0,015	0,06	0,09	3,6	6,9	8,4
Трансформаторы	---	0,03	0,06	---	135	180
Разъединители	---	0,024	0,024	---	5,1	5,1

На первичной блок-схеме (рис. 17) нам представлены 18 элементов, по 9 в каждой ветви, которые соединены между собой параллельно. Имеются показатели надежности элементов левой ветви:

Параметр потока отказов:

Среднее время восстановления:

Имеются показатели надежности элементов правой схемы.

Параметр потока отказов:

Среднее время восстановления:

5.1 Расчет надежности питающей подстанции Северо-Хохряковской (при условии, что оба трансформатора в работе)

Рассмотрим сначала элементы левой ветви блок-схемы, которые соединены последовательно.

Определим коэффициент вынужденного простоя :

Теперь рассмотрим элементы правой ветви схемы, которые также соединены между собой последовательно:

Определим коэффициент вынужденного простоя :

Теперь можем представить схему в виде двух параллельно соединенных ветвей, в которой элемент Э1 - эквивалент последовательно соединенных элементов левой ветви изначальной блок-схемы, а Э2- правой ветви.

Рис. 18. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Необходимо свернуть два параллельно соединенных блока в один (рис. 19) и провести расчеты по формулам параллельного соединения элементов.



Рис. 19. Блок-схема параллельно соединенных элементов

Для двух параллельно соединенных элементов основные показатели надежности выглядят так:

Коэффициент вынужденного простоя:

Коэффициент готовности:

Вероятность безотказной работы:

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителей, питающихся от подстанции Северо-Хохряковская (при условии, что оба трансформатора в работе).

5.2 Расчет надежности питающей подстанции Северо-Хохряковской, при условии, что трансформатор Т1 выводится в ремонт

Принципиальная схема электроснабжения потребителей, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской, будет иметь следующий вид (рис 20):

Рис. 20. Принципиальная схема электроснабжения потребителей от подстанции Северо-Хохряковской (трансформатор Т1 выведен в ремонт)

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис 21):



Рис. 21. Первичная блок-схема

Показатели надежности элементов

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Произведем преобразование последовательно соединенных блоков в один (рис 22).



Рис. 22. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителей, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской (при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт).

5.3 Расчет надежности питающей подстанции Северо-Хохряковской, при условии, что трансформатор Т2 выводится в ремонт

Принципиальная схема электроснабжения потребителей, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской, будет иметь следующий вид (рис 23):



Рис. 23. Принципиальная схема электроснабжения потребителей от подстанции Северо-Хохряковской (трансформатор Т2 выведен в ремонт)

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис 24):



Рис. 24. Первичная блок-схема надежности

Показатели надежности элементов:

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Произведем преобразование последовательно соединенных элементов (рис 25):

Рис. 25. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителей, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской (при условии, что трансформатор Т2 выведен в ремонт).

5.4 Анализ полученных результатов

Прежде всего, необходимо проанализировать сами показатели надежности, которые характеризируют надежность электроснабжения в целом. В качестве них обычно используют два: вероятность безотказной работы (Р) и коэффициент готовности (Кг).

Первый из них (Р) дает вероятностную оценку надежности работы оборудования без учета восстановительных работ, которые производятся на оборудовании. Под восстановительными работами понимается проведение аварийных и текущих ремонтов на элементах оборудования. Этот процесс характеризуется таким показателем надежности, как среднее время восстановления (Тв).

Коэффициент готовности (Кг) определяет вероятность безотказной работы оборудования в интервале между восстановительными ремонтами. Таким образом, использование коэффициента готовности в качестве параметра надежности дает возможность учета проведения восстановительных работ на оборудовании и, естественно, повышает уровень надежности электроснабжения.

Сведем полученные результаты в таблицу.

Таблица 5. Результаты расчетов надежности работы питающей подстанций в различных режимах

			Кв, о.е.	Кг, о.е.
Оба трансформатора в работе	0,25124	2,95		0,999258
Трансформатор Т1 в ремонте	6,7055	4,766		0,968
Трансформатор Т2 в ремонте	3,12	6,796		0,9787

При оценке надежности внешнего электроснабжения с использованием в качестве критерия надежности вероятность безотказной работы можно сделать следующие выводы.

В нормальном режиме, когда на подстанциях оба трансформатора находятся в работе, вероятность безотказной работы равна 0,777. В режиме вывода одного из трансформаторов в плановый ремонт надежность электроснабжения потребителей резко снижается и значение вероятности безотказной работы составляет: при выводе Т1 в ремонт 0,00122, при выводе Т2 в ремонт 0,044.

Оценка электроснабжения с использованием такого показателя надежности как коэффициент готовности дает другие результаты.

Так в нормальном режиме он близок к 1 (0,999258), а в ремонтных режимах равен: при выводе Т1 в ремонт 0,968, при выводе Т2 в ремонт 0,9787. В нормальном режиме достаточно высокий показатель надежности электроснабжения, а в ремонтных режимах показатели надежности электроснабжения низкие. Это объясняется тем, что срок службы оборудования уже достаточно большой и элементы находятся в зоне старения. Поэтому необходимо предпринимать определенные меры по их восстановлению.

6. Расчет надежности электроснабжения потребителей 6 кВ, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской

Целью нижеприведенных расчетов является:

1. Расчет и анализ надежности схемы распределительного устройства (РУ);

2. Анализ надежности питания потребителей в трех режимах - нормальном, в режиме когда трансформатор Т1 или Т2 у потребителей выведены в ремонт, режим когда трансформатор Т2 на питающей подстанции выведен в ремонт.

6.1 Расчет надежности схемы РУ

Рассчитаем показатели надежности схемы РУ питающей подстанции.

Представим схему РУ питающей подстанции.



Рис. 26. Схема РУ питающей подстанции

Составим матрицу расчетных связей событий, аварий и режимов. Пронумеруем элементы РУ, как это показано на рис. 26, и выберем расчетные аварии, приводящие к нарушению электроснабжения потребителей. Ими могут быть: А1 - полное отключение потребителей в случае, если любой из элементов одного из блоков в плановом режиме, а на другом блоке любой элемент в аварийном состоянии; А2 - отключение половины потребителей, если элемент 17 в ремонте и отказывает любой элемент схемы. Случай, когда нет элементов РУ в ремонте, не рассматривается, так как при 100 % резервирования выход из строя одного из элементов не приводит к ограничению потребителей. На рис. 27 приведена расчетная матрица для указанных видов аварий.

i	j
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	А2
2	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А2
3	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	А2
4	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А2
5	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	А2
6	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А2
7	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	А2
8	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А2
9	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	А2
10	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А2
11	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	А2
12	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А2
13	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	А2
14	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А2
15	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	А2
16	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А1	-	А2
17	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	А2	-

Рис. 27. Матрица расчетных связей событий, аварий и режимов

Авария А1

Учитывая симметричность схемы РУ, имеем: , , , , , , , - коэффициенты ремонтного состояния выключателя, трансформатора, разъединителя. Для параметров потока отказов: , , , , , , , . Окончательно получим:

Авария А2

с учетом симметричности схемы, а также равенств и , имеем

Среднее время восстановления нормальной работы схемы РУ для аварий А1 и А2:

Авария А1

Заменим цифровые индексы буквенными в соответствии с рис. 26, и, учитывая симметричность схемы, получим

где - параметр потока отказов i-го элемента (В - выключатель, Т - трансформатор, Р -разъединитель); - коэффициент ремонтного состояния j-го элемента (В - выключатель, Т - трансформатор, Р - разъединитель); - время восстановление нормальной работы схемы при аварийном состоянии элемента i и ремонтном состоянии элемента j.

+=0,155, год

Авария А2

Учитывая преобразования, проведенные для , по аналогии будем иметь



год

=

Итоговые показатели надёжности для схемы РУ питающей подстанции:

Коэффициент вынужденного простоя:

Выводы

Для расчета надежности схемы РУ питающей подстанции была составлена матрица расчетных связей событий, аварий и режимов. Далее были выбраны расчетные аварии, приводящие к нарушению электроснабжения потребителей: А1 - полное отключение потребителей в случае, если любой из элементов одного из блоков в плановом режиме, а на другом блоке любой элемент в аварийном состоянии; А2 - отключение половины потребителей, если шинносоединительный выключатель в ремонте и отказывает любой элемент схемы. Рассчитав показатели надёжностидля можно сделать вывод о том, что они получились достаточно высокими. Так коэффициент готовности близок к 1 (0,9986), что говорит о высокой надежности схемы.

6.2 Расчет надежности электроснабжения потребителей 6 кВ, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской в нормальном режиме (все трансформаторы находятся в работе)

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Причал»

Схема электроснабжения потребителя «Причал» (рис. 28.).

Рис. 28. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Причал»

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 29.).

На ней необходимо ввести дополнительный блок (эквивалентный блок 1), характеризующийся показателями надежности, рассчитанными в п.5.1 и блок 1.1 характеризующийся показателями надежности РУ питающей п/ст.



Рис. 29. Первичная блок-схема надежности

Показатели надежности эквивалентного блока 1 (п.5.1.)

Показатели надежности элементов правой и левой ветви представлены в таблице 6.

Таблица 6. Показатели надежности элементов схемы

№ элемента
2	0,06	6,9
3	0,024	5,1
4	3,3	2,4
5	0,024	5,1
6	0,06	6,9
7	0,03	135
8	0,015	3,6
9	0,06	6,9
10	0,024	5,1
11	3,3	2,4
12	0,024	5,1
13	0,06	6,9
14	0,03	135
15	0,015	3,6

Показатели надежности (справочные) всех элементов умножили на три, тем самым мы учли, что оборудование находится на стадии старения.

Так как ВЛ, представленные блоками 4 и 11, выполнены двухцепными, то для них необходимо отдельно рассчитать основные показатели надежности. Для этого представим блок-схему замещения для двухцепной линии (рис. 30.):

Рис. 30. Преобразование блок-схемы надежности двухцепной ВЛ

а - исходная блок-схема надежности; б - схема надежности параллельно соединенных элементов 1* и 2*; в - схема надежности последовательно соединенных элементов 1*-2* и 3*

При этом блоки 1* и 2* характеризуются показателями надежности ВЛ при отказе одной цепи. А блок 3* характеризуется показателями надежности ВЛ при отказе двух цепей.

Расчеты производятся по формулам для параллельного и последовательного соединения элементов:

, 1/год;

,год;

, 1/год;

,год;

, 1/год

, год

Так как длины ВЛ- 1 и ВЛ- 2 одинаковые, то соответственно показатели надежности будут тоже одинаковыми. Таким образом, получаем:

Перейдем к схеме, изображенной на рис. 27., и произведем расчет надежности потребителя «Причал», питающегося от подстанции Северо-Хохряковская.

Произведем преобразование последовательно соединенных блоков (рис. 31.):



Рис. 31. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Теперь необходимо преобразовать два параллельно соединенных блока в один (рис. 32.) и провести расчеты по формулам параллельного соединения элементов.

Рис. 32. Блок-схема параллельно соединенных элементов

Основные показатели надежности для двух параллельно соединенных элементов:



Произведем преобразование последовательно соединенных блоков (рис. 33.):

Рис. 33. Блок-схема параллельно соединенных элементов

Коэффициент вынужденного простоя:

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 7. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«Причал»	0,438	6,139	0,267426

Таблица 8. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«Причал»	16	8	7,82	2,091	0,9979

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Причал».

Расчет надежности электроснабжения потребителя «К-44»

Схема электроснабжения потребителя «К-44» (рис. 34.).

Рис. 34. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «К-44»

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 35.):

Рис. 35. Первичная блок-схема надежности

Все расчеты будут производиться аналогично предыдущим. Результаты расчета приведены в таблицах 9 и 10.

Показатели надежности эквивалентного блока

, 1/год , год

Показатели надёжности схемы РУ питающей подстанции:

Показатели надежности элементов левой ветви

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Показатели надежности элементов правой ветви

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 9. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«К-44»	0,24185	2,574	0,263861

Таблица 10. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«К-44»	22	11	7,847	2,07	0,9979

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «К-44».

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Промысловая»

Схема электроснабжения потребителя «Промысловая» (рис. 36.).

Рис. 36. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Промысловая»

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 37).

Рис. 37. Первичная блок-схема надежности

Все расчеты будут производиться аналогично предыдущим. Результаты расчета приведены в таблицах 11 и 12.

Показатели надежности эквивалентного блока

, 1/год , год

Показатели надёжности схемы РУ питающей подстанции:

Показатели надежности элементов левой ветви

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Показатели надежности элементов правой ветви

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 11. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«Промысловая»	0,216871	2,258	0,263545

Таблица 12. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«Промысловая»	24	12	7,852	2,069	0,9979

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Промысловая».

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Водозабор»

Схема электроснабжения потребителя «Водозабор» (рис. 38.).

Рис. 38. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Водозабор»

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 39.).

Рис.39. Первичная блок-схема надежности

Все расчеты будут производиться аналогично предыдущим. Результаты расчета приведены в таблицах 13 и 14.

Показатели надежности эквивалентного блока:

, 1/год , год

Показатели надёжности схемы РУ питающей подстанции:

Показатели надежности элементов левой ветви:

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Показатели надежности элементов правой ветви:

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 13. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«Водозабор»	0,271267	3,091	0,264378

Таблица 14. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«Водозабор»	21	10,5	7,848	2,074	0,9979

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Водозабор».

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Лучезарная»

Схема электроснабжения потребителя «Лучезарная» (рис. 40.).

Рис. 40. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Лучезарная»

Далее представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 41.)

Рис. 41. Первичная блок-схема надежности

Все расчеты будут производиться аналогично предыдущим. Результаты расчета приведены в таблицах 6.10 и 6.11.

Показатели надежности эквивалентного блока:

, 1/год , год

Показатели надёжности схемы РУ питающей подстанции:

Показатели надежности элементов левой ветви:

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Показатели надежности элементов правой ветви:

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

, 1/год , год

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 15. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«Лучезарная»	0,271267	3,091	0,264378

Таблица 16. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«Лучезарная»	21	10,5	7,848	2,074	0,9979

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Лучезарная».

6.3 Расчет надежности электроснабжения потребителей 6 кВ, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской в ремонтном режиме

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Причал» в ремонтном режиме

а) Трансформатор Т1 выведен в ремонт.

Представим данную принципиальную схему (рис. 42.):



Рис. 42. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Причал» (Трансформатор Т1 выведен в ремонт)

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 43.):

Рис. 43. Первичная блок-схема надежности

Произведем преобразование последовательно соединенных блоков (рис. 44.):



Рис.44. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Найдем эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Найдем коэффициент готовности:

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Причал» (при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт).

б) Трансформатор Т2 выведен в ремонт.

Представим данную принципиальную схему (рис. 45.):



Рис. 45. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Причал» (Трансформатор Т2 выведен в ремонт)

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 46.):

Рис. 46. Первичная блок-схема надежности

Произведем преобразование последовательно соединенных блоков (рис. 47.):

Рис. 47. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Найдем эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Найдем коэффициент готовности:

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Причал» (при условии, что трансформатор Т2 выведен в ремонт).

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 17. Показатели надежности электроснабжения в ремонтных режимах

Потребитель
«Причал»	0,699287	13	9,0907	0,9909

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Причал» в ремонтном режиме.

Расчет надежности электроснабжения потребителя «К-44» в ремонтном режиме

а) Трансформатор Т1 выведен в ремонт.

Представим данную принципиальную схему (рис. 48.):

Рис. 48. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «К-44» (Трансформатор Т1 выведен в ремонт)

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 6.24.):

Рис. 49. Первичная блок-схема надежности

Произведем преобразование последовательно соединенных блоков (рис. 50.):

Рис. 50. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Найдем эквивалентный параметр потока отказов:



Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Найдем коэффициент готовности:

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «К-44» (при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт).

б) Трансформатор Т2 выведен в ремонт.

В этом случае показатели надежности будут совпадать с показателями надежности при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт, так как исходные показатели правой и левой ветви одинаковы.

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 18. Показатели надежности электроснабжения в ремонтных режимах

Потребитель
«К-44»	0,50313	15	7,547	0,992453

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «К-44» в ремонтном режиме.

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Промысловая» в ремонтном режиме

а) Трансформатор Т1 выведен в ремонт.

Представим данную принципиальную схему (рис. 51.):

Рис. 51. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Промысловая» (Трансформатор Т1 выведен в ремонт)

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 52.):



Рис. 52. Первичная блок-схема надежности

Произведем преобразование последовательно соединенных блоков (рис. 53.):

Рис. 53. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Найдем эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Найдем коэффициент готовности:

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Промысловая» (при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт).

б) Трансформатор Т2 выведен в ремонт.

В этом случае показатели надежности будут совпадать с показателями надежности при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт, так как исходные показатели правой и левой ветви одинаковы.

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 19. Показатели надежности электроснабжения в ремонтных режимах

Потребитель
«Промысловая»	0,478158	15	7,17237	0,992828

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Промысловая» в ремонтном режиме.

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Водозабор» в ремонтном режиме

а) Трансформатор Т1 выведен в ремонт.

Представим данную принципиальную схему (рис. 54.):

Рис. 54. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Водозабор» (Трансформатор Т1 выведен в ремонт)

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 55.):



Рис. 55. Первичная блок-схема надежности

Произведем преобразование последовательно соединенных блоков (рис. 56.):

Рис. 56. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Найдем эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Найдем коэффициент готовности:

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Водозабор» (при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт).

б) Трансформатор Т2 выведен в ремонт.

В этом случае показатели надежности будут совпадать с показателями надежности при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт, так как исходные показатели правой и левой ветви одинаковы.

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 20. Показатели надежности электроснабжения в ремонтных режимах

Потребитель
«Водозабор»	0,532554	15	7,98831	0,99201

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Водозабор» в ремонтном режиме.

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Лучезарная» в ремонтном режиме

а) Трансформатор Т1 выведен в ремонт.

Представим данную принципиальную схему (рис. 57.):

Рис. 57. Принципиальная схема электроснабжения потребителя «Лучезарная» (Трансформатор Т1 выведен в ремонт)

Представим данную принципиальную схему в виде блок-схемы (рис. 58.):



Рис. 58. Первичная блок-схема надежности

Произведем преобразование последовательно соединенных блоков (рис. 59.):

Рис. 59. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Найдем эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Найдем коэффициент готовности:

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Лучезарная» (при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт).

б) Трансформатор Т2 выведен в ремонт.

В этом случае показатели надежности будут совпадать с показателями надежности при условии, что трансформатор Т1 выведен в ремонт, так как исходные показатели правой и левой ветви одинаковы.

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 21. Показатели надежности электроснабжения в ремонтных режимах

Потребитель
«Лучезарная»	0,532554	15	7,9883	0,992012

6.4 Расчет надежности электроснабжения потребителей 6 кВ, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской, в ремонтном режиме питающей подстанции (Т2 Северо-Хохряковской подстанции выведен в ремонт)

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Причал»

Схема электроснабжения потребителя «Причал» представлена на рис.6.1, блок-схема данной принципиальной схемы на рис. 60, показатели надежности элементов правой и левой ветви представлены в таблице 6.

Т2 Северо-Хохряковской подстанции выведен в ремонт. Показатели надежности эквивалентного блока (п.5.3.)

Показатели надежности схемы РУ питающей подстанции будут отличаться от показателей надежности схемы РУ питающей подстанции, рассчитанных в пункте 6.1. Рассчитаем значения новых показателей надежности.

Представим схему РУ питающей подстанции для данного случая.



Рис. 60. Схема РУ питающей подстанции

В этом случае, эквивалентный параметр потока отказов будет находиться по формуле:

Время восстановления:

Преобразуем первичную блок-схему. Представим схему в виде двух параллельно соединенных ветвей, в которой элемент Э1 - эквивалент последовательно соединенных элементов левой ветви изначальной блок-схемы, а Э2 - правой ветви.



Рис. 61. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентных блоков (параметры потока отказов, среднее время восстановления, коэффициенты вынужденного простоя):

Теперь необходимо преобразовать два параллельно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам параллельного соединения элементов.



Рис. 62. Блок-схема параллельно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентного блока:

Эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Теперь необходимо преобразовать три последовательно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам последовательного соединения элементов.



Рис. 63. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Коэффициент вынужденного простоя:

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 22. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«Причал»	0,438	6,139	3,456139

Таблица 23. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«Причал»	16	8	9,778	33,794127	0,966206

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Причал».

Расчет надежности электроснабжения потребителя «К-44»

Схема электроснабжения потребителя «К-44» представлена на рис. 34, блок-схема данной принципиальной схемы на рис. 35.

Т2 Северо-Хохряковской подстанции выведен в ремонт. Показатели надежности эквивалентного блока (п.5.3.)

Показатели надежности схемы РУ питающей подстанции:

Преобразуем первичную блок-схему. Представим схему в виде двух параллельно соединенных ветвей, в которой элемент Э1 - эквивалент последовательно соединенных элементов левой ветви изначальной блок-схемы, а Э2 - правой ветви.

Рис. 64. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентных блоков (параметры потока отказов, среднее время восстановления, коэффициенты вынужденного простоя):

Теперь необходимо преобразовать два параллельно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам параллельного соединения элементов.

Рис. 65. Блок-схема параллельно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентного блока:

Эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Теперь необходимо преобразовать три последовательно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам последовательного соединения элементов.

Рис. 66. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Коэффициент вынужденного простоя:

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 24.Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«К-44»	0,24185	2,574	3,452574

Таблица 25. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«К-44»	22	11	9,782	33,773	0,966227

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «К-44».

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Промысловая»

Схема электроснабжения потребителя «Промысловая» представлена на рис.6.11, блок-схема данной принципиальной схемы на рис. 37.

Т2 Северо-Хохряковской подстанции выведен в ремонт. Показатели надежности эквивалентного блока (п.5.3.)

Показатели надежности схемы РУ питающей подстанции:

Преобразуем первичную блок-схему. Представим схему в виде двух параллельно соединенных ветвей, в которой элемент Э1 - эквивалент последовательно соединенных элементов левой ветви изначальной блок-схемы, а Э2 - правой ветви.

Рис. 67. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентных блоков (параметры потока отказов, среднее время восстановления, коэффициенты вынужденного простоя):

Теперь необходимо преобразовать два параллельно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам параллельного соединения элементов.

Рис. 68. Блок-схема параллельно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентного блока:

Эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Теперь необходимо преобразовать три последовательно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам последовательного соединения элементов.

Рис. 69. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Коэффициент вынужденного простоя:

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 26. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«Промысловая»	0,216871	2,258	3,452258

Таблица 27. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«Промысловая»	24	12	9,782	33,769988	0,96623

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Промысловая».

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Водозабор»

Схема электроснабжения потребителя «Водозабор» представлена на рис.6.13, блок-схема данной принципиальной схемы на рис. 39.

Т2 Северо-Хохряковской подстанции выведен в ремонт. Показатели надежности эквивалентного блока (п.5.3.)

Показатели надежности схемы РУ питающей подстанции:

Преобразуем первичную блок-схему. Представим схему в виде двух параллельно соединенных ветвей, в которой элемент Э1 - эквивалент последовательно соединенных элементов левой ветви изначальной блок-схемы, а Э2 - правой ветви.

Рис. 70. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентных блоков (параметры потока отказов, среднее время восстановления, коэффициенты вынужденного простоя):

Теперь необходимо преобразовать два параллельно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам параллельного соединения элементов.

Рис. 71. Блок-схема параллельно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентного блока:

Эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Теперь необходимо преобразовать три последовательно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам последовательного соединения элементов.

Рис. 72. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Коэффициент вынужденного простоя:

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 28. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«Водозабор»	0,271267	3,091	3,453091

Таблица 29. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«Водозабор»	21	10,5	9,781	33,774683	0,966225

Таким образом, получили показатели надежности электроснабжения потребителя «Водозабор».

Расчет надежности электроснабжения потребителя «Лучезарная»

Схема электроснабжения потребителя «Лучезарная» представлена на рис. 40, блок-схема данной принципиальной схемы на рис. 41.

Т2 Северо-Хохряковской подстанции выведен в ремонт. Показатели надежности эквивалентного блока (п.5.3.)

Показатели надежности схемы РУ питающей подстанции:

Преобразуем первичную блок-схему. Представим схему в виде двух параллельно соединенных ветвей, в которой элемент Э1 - эквивалент последовательно соединенных элементов левой ветви изначальной блок-схемы, а Э2 - правой ветви.

Рис. 73. Блок-схема последовательно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентных блоков (параметры потока отказов, среднее время восстановления, коэффициенты вынужденного простоя):

Теперь необходимо преобразовать два параллельно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам параллельного соединения элементов.



Рис. 74. Блок-схема параллельно соединенных элементов

Основные показатели надежности эквивалентного блока:

Эквивалентный параметр потока отказов:

Эквивалентное время восстановления:

Коэффициент вынужденного простоя:

Теперь необходимо преобразовать три последовательно соединенных блока в один и провести расчеты по формулам последовательного соединения элементов.

Рис. 75. Блок-схема последовательно соединенных элементов



Коэффициент вынужденного простоя:

Сведем полученные результаты в таблицу:

Таблица 30. Параметры потока отказов

Потребитель			1/год
«Лучезарная»	0,271267	3,091	3,453091

Таблица 31. Среднее время восстановления, коэффициент вынужденного простоя и значение коэффициента готовности

Потребитель
«Лучезарная»	21	10,5	9,781	33,774683	0,966225

6.5 Анализ надежности электроснабжения потребителей 6 кВ, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской

Параметры надежности электроснабжения потребителей 6 кВ, питающихся от подстанции Северо-Хохряковской в различных режимах работы сведем в таблицы:

Таблица 32. Параметры надежности электроснабжения потребителей 6 кВ в нормальном режиме

Потребитель, 6 кВ			,о.е.	,о.е.
Причал	0,267426	7,82	2,091	0,9979
К-44	0,263861	7,847	2,07	0,9979
Промысловая	0,263545	7,852	2,069	0,9979
Водозабор	0,264378	7,848	2,074	0,9979
Лучезарная	0,264378	7,848	2,074	0,9979

Таблица 33. Параметры надежности электроснабжения потребителей 6 кВ в ремонтном режиме питающей подстанции (Т2 Северо-Хохряковской подстанции выведен в ремонт)

Потребитель, 6 кВ			,о.е.	,о.е.
Причал	3,456139	9,778	33,794127	0,966206
К-44	3,452574	9,782	33,773	0,966227
Промысловая	3,452258	9,782	33,769988	0,96623
Водозабор	3,453091	9,781	33,774683	0,966225
Лучезарная	3,453091	9,781	33,774683	0,966225

Таблица 34. Параметры надежности электроснабжения потребителей 6 кВ в ремонтном режиме (Т1, Т2 поочередно выведены в ремонт)

Потребитель, 6 кВ			,о.е.	,о.е.
Причал	0,699287	13	9,0907	0,9909
К-44	0,50313	15	7,547	0,992453
Промысловая	0,478158	15	7,17237	0,992828
Водозабор	0,532554	15	7,98831	0,99201
Лучезарная	0,532554	15	7,98831	0,99201

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что при нормальном режиме работы всех рассматриваемых подстанций (оба трансформатора находятся в рабочем состоянии) надежность электроснабжения является высокой и равной 0,9979. Это объясняется тем, что протяженность линий электропередач небольшая. Можно сказать, что в годовом разрезе обеспечивается практически бесперебойное снабжение электроэнергией потребителей.

Далее была рассчитана надежность электроснабжения потребителей в следующих режимах работы: ремонтный (трансформаторы поочередно выводятся в ремонт), коэффициент готовности в пределах от 0,9909 до 0,992828; питающая подстанция Северо-Хохряковская находится в ремонте, а потребители, в свою очередь, в работе (минимальный коэффициент готовности получился 0,966206 (на подстанции Причал), максимальный - 0,96623 (Промысловая)). Очевидно, что надежность электроснабжения потребителей в ремонтных режимах низка.

Можно предложить ряд профилактических мер повышения и поддержания надежности: уменьшение числа аварийных ремонтов одновременно простаивающего оборудования за счет исключения ошибок, допущенных при конструировании, изготовлении или монтаже; постоянный контроль над износом оборудования; избегание в процессе работы сбоев и неустойчивых режимов; ответственный выбор эксплуатационного и ремонтного персонала.

7. Оценка ущерба от нарушения электроснабжения

Необходимость повышения надежности системы электроснабжения 110/35/6 кВ НВЭС возникла в связи с неудовлетворительным энергоснабжением удаленных от источников потребителей. Данная подстанция запитана от двух источников: подстанции Узловая и подстанции Варьерган. Подстанция Узловая связана с подстанцией Северо-Хохряковской ЛЭП-110 кВ длиной 83,65 км, выполненной проводом АС-120/19. Вторая цепь, общей протяженностью 192,29 км от подстанции Варьерган, неоднородна и состоит из участков выполненных проводами разных сечений: АС-95/16 (53,24 км); АС-150/24 (5,56 км) и АС-120/19 (133,49 км). Такая схема электроснабжения привела к тому, что даже в нормальных режимах, из-за большого падения напряжения от питающих источников, возникают проблемы регулирования напряжения на подстанции.

Настоящие расчеты выполнены в соответствии с Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов, утвержденные Минэкономики РФ, Минфином РФ, Госстроем РФ 21.06.1999 N ВК 477. Для приведения справочных цен к сегодняшним, использовались соответствующие поправки.

Рассчитаем значения ущербов для трех случаев: все трансформаторы в работе, трансформатор на питающей подстанции в ремонте, трансформатор у потребителей в ремонте.

1. Все трансформаторы в работе

, (7.1)

, (7.2)

где Т - число часов использования максимальной мощности (час);

Р -половина от максимальной мощности всех потребителей.

Т=7400 часов [9,стр. 213, табл.8.5]

Р=6,3+4+4+4+6,3=24,6МВт

, (7.3)

Удельный ущерб от недоотпуска э/э равен цене за баррель нефти. [9,стр. 213, табл. 8.5]

На сегодняшний момент цена барреля нефти составляет 80 $ (май 2010г.).

Рассмотрим случай, когда цена барреля нефти равна 60$.

Рассмотрим случай, когда цена барреля нефти равна 100$.

2. Трансформатор на питающей подстанции в ремонте

Для расчета ущерба используем те же формулы, что и в первом случае.

,

,

,

Удельный ущерб от недоотпуска э/э равен цене за баррель нефти.

На сегодняшний момент цена барреля нефти составляет 80 $.

Рассмотрим случай, когда цена барреля нефти равна 60$.

Рассмотрим случай, когда цена барреля нефти равна 100$.

3. Трансформатор у потребителей в ремонте

Для расчета ущерба используем те же формулы, что и в первом случае.

,

,,

Удельный ущерб от недоотпуска э/э равен цене за баррель нефти.

На сегодняшний момент цена барреля нефти составляет 80 $.

Рассмотрим случай, когда цена барреля нефти равна 60$.

Рассмотрим случай, когда цена барреля нефти равна 100$.

Из расчетов видно, что самый тяжелый случай - это вывод в ремонт трансформатора на питающей подстанции. При ущерб составляет 495,1488 млн. рублей. Тогда как, при этом же значении удельного ущерба, ущерб от недоотпуска эл. энергии, в случае нормальной работы всех трансформаторов, составляет 30,233 млн. рублей; а ущерб от недоотпуска эл. энергии, в случае ремонта трансформатора у потребителей, составляет 116,31млн. рублей.

Для уменьшения ущербов можно рассмотреть несколько вариантов решения этой проблемы:

1. строительство дополнительной линии;

2. установка дополнительного трансформатора на питающей подстанции;

3. наличие собственного источника энергии.

8. Проектирование рабочего места оператора на основе общих рекомендаций и требований эргономики

8.1 Характеристика производственного помещения

Помещения, в которых находятся рабочие места операторов, по характеру окружающей среды относятся к нормальному классу. Это означает, что помещение сухое (относительная влажность воздуха не превышает 60%), и в нём отсутствуют признаки, свойственные помещениям жарким, пыльным и с химически активной или органической средой.

По степени опасности поражения людей электрическим током рассматриваемые помещения относятся к классу помещений без повышенной опасности и характеризуются сухостью, отсутствием пыли, нормальной температурой воздуха, наличием изолирующих полов, отсутствием или малым количеством заземлённых предметов.

Размеры производственных помещений нормируются и не могут быть меньше следующих допустимых значений: площадь помещения на одного работающего - 4,5 м2; объём помещения на одного работающего - 15 м3; высота помещения от пола до конструкций перекрытия - 2,2 м.

8.2 Требования к рабочему месту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рабочее место - это пространство, оснащённое необходимыми техническими средствами, в котором осуществляется деятельность исполнителя или группы исполнителей, совместно выполняющих одну и ту же работу. Конструктивные свойства технических средств деятельности должны быть согласованы с возможностями человека выполнять рабочие операции. Это достигается путём учёта антропологических, биомеханических, психофизиологических свойств человека; соблюдения санитарно-гигиенических норм и требований; учёта требований техники безопасности.

Конструкция рабочего места должна обеспечивать безопасность, быстроту, простоту и экономичность трудовых действий и обслуживания оборудования в нормальных и аварийных условиях. Кроме того, должна быть обеспечена возможность дальнейшей модернизации рабочего места.

Выбор рабочего положения связан с размерами моторного пространства, величиной и характером рабочей нагрузки, объёмом и темпом необходимых движений, требуемой степенью точности выполнения операций, особенностями предметно-пространственного окружения.

Работа оператора производится сидя, не требует физического напряжения и по энергозатратам организма относится к категории лёгких физических работ (расход энергии не превышает 150 ккал/ч). Положение сидя характеризуется неустойчивым равновесием, но площадь работы при этом значительно больше, чем в положении стоя, благодаря использованию приспособлений для сидения. При работе сидя происходит разгрузка мышц нижних конечностей и органов кровообращения, что снижает энергетические затраты организма на 10-20%. Однако длительное пребывание в положении сидя может способствовать возникновению ряда негативных явлений: расслаблению мышц живота, сутулости, опусканию внутренних органов, появлению остеохондрозов, радикулитов. Выбор рациональной рабочей позы, создание условий для её поддержания и изменения позволяют избегать этих отрицательных явлений.

Конструкцией рабочего места должно быть обеспечено выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях (рис. 76 и 77; пунктиром показан край рабочей поверхности). На рисунке 76 обозначены: 1 - зона для размещения очень часто используемых и наиболее важных органов управления (оптимальная зона моторного поля); 2 - зона размещения часто используемых органов управления (зона лёгкой досягаемости моторного поля); 3 - зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости моторного поля).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

При работе сидя оптимальная рабочая поза обеспечивается путём установления правильного соотношения между высотой рабочей поверхности и высотой рабочего сидения. Это соотношение зависит от двух антропометрических признаков - длины туловища и высоты локтя над сидением - и для людей любого роста составляет 270-280 мм.

Площадь рабочей поверхности должна быть достаточной для расположения орудий и средств труда, для выполнения письменных работ. Должна быть обеспечена возможность быстрой и лёгкой уборки рабочей поверхности. Покрытие рабочей поверхности должно обеспечивать оптимальный цветовой и яркостный контраст с предметом труда и не давать бликов.

Рабочие сидения должны удовлетворять следующим требованиям:

обеспечивать такое положение тела, при котором нагрузка на мышцы будет оптимальной;

способствовать нормальному функционированию сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем;

создавать надёжную опору позвоночнику и тазу и сохранять их естественное выпрямленное положение;

обеспечивать свободное перемещение корпуса и конечностей относительно друг друга в процессе работы;

создавать условия для удобного усаживания и вставания;

иметь регулируемые параметры.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оптимальное положение тела работающего должно обеспечиваться регулированием высоты рабочей поверхности, сиденья, пространства и подставки для ног в зависимости от роста человека и характера производимых работ. Размеры рабочего места оператора или программиста приведены на рисунке 8.3 (для мужчины среднего роста).

Сидения должны регулироваться по высоте и углу наклона спинки. Изменение параметров сидения должно осуществляться быстро, без приложения значительных усилий и использования специального инструмента.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Поверхности сидения и спинки могут быть плоскими или профилированными. На рисунке 79 показано кресло с профилированными элементами. Профилирование поверхности сидения создаётся двумя углами наклона: передним а, равным 4-5?, и задним b, равным 10-15?, вершины которых расположены в точке, удалённой от заднего края сидения на 1/3 его длины L. Профилирование опорной поверхности спинки задаётся радиусом кривизны поясничной опоры R1, радиусом изгиба спинки для грудного отдела позвоночника R2 и некоторыми другими параметрами. Угол наклона спинки с должен составлять 95-110?. Должна быть предусмотрена возможность увеличения угла наклона до 115? для отдыха в кресле или даже для её откидывания в горизонтальное положение.

8.3 Оценка проекта рабочего места оператора в соответствии с действующими нормами

Рассмотрим, как влияют различные факторы на работу оператора, и приведем допустимые значения этих факторов в соответствии с нормами. В таблице 35 приведены факторы производственной среды, оказывающие влияние на протекание процесса труда.

Таблица 35. Факторы производственной среды

Микроклимат	температура воздуха; относительная влажность воздуха; скорость движения воздуха
Освещённость	искусственная; естественная
Шум, вибрация	промышленные; естественные
Атмосферное давление	повышенное; пониженное
Излучения	электромагнитные; инфракрасные; ультрафиолетовые; волны радиочастот; радиоактивные
Вредные вещества	пары; газы; аэрозоли; пыль; растворы химических веществ
биологические агенты	вирусы; бактерии

Выделяют четыре уровня воздействия каждого из перечисленных факторов на организм человека: оптимальный, допустимый, предельный и предельно переносимый. Выбор уровней воздействия определённого фактора зависит от вида трудовой деятельности.

Микроклимат помещений определяется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха, а так же температуры окружающих поверхностей. Микроклимат влияет на самочувствие человека, его трудоспособность и протекание физиологических процессов, от которых зависит поддержание постоянства температуры тела.

Если количество тепла, вырабатываемое в организме человека, равно количеству тепла, отдаваемому в окружающую среду, то микроклиматические условия считаются оптимальными. При нарушении такого нулевого баланса теплообмена имеют место неблагоприятные воздействия на организм: перегрев при положительном балансе и охлаждение при отрицательном.

Тепловые воздействия на организм могут явиться причиной быстрого утомления, снижения работоспособности, ослабления сопротивляемости организма к вредным воздействиям различных заболеваний: теплового истощения, теплового удара, тепловых судорог, катаракты глаз. Вследствие резких колебаний температуры в помещении, сквозняков могут иметь место простудные заболевания.

Оптимальные микроклиматические условия определяются таким сочетанием параметров, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции (тепловой комфорт) и создаёт предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Допустимые микроклиматические условия вызывают проходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжения реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительских возможностей. При этом не возникает нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

Таблица 36. Нормы параметров микроклимата для работ лёгкой категории

Нормы	Период года	Температура воздуха, ?С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с, не более
Оптимальные	Холодный и переходный	20 - 23	60 - 40	0,2
	Тёплый	22 - 25	60 - 40	0,2
Допустимые	Холодный и переходный	19 - 25	не более 75	0,2

Оценка микроклиматических условий на рабочем месте сводится к сопоставлению измеренных параметров с нормированными по ГОСТу 12.1.005-76. В таблице 36 приводятся оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне помещений для категории лёгких физических работ, к которым относится и работа оператора или программиста. Под рабочей зоной понимается пространство высотой до двух метров над уровнем пола в месте пребывания работающего.

Шум оказывает негативное влияние на слуховые функции человека, приводит к снижению скорости и точности сенсомоторных процессов, снижает внимание, вызывает отрицательные эмоции (досаду, раздражение).

Уровень шума 120 дБ и выше превосходит допустимую физиологическую норму и вызывает болевые ощущения, снижение слуха и даже его потерю. Продолжительное пребывание человека в условиях повышенного шума (80-100 дБ) ведёт к существенному снижению эффективности труда. Напротив, работа в условиях незначительного по интенсивности шумового фона (до 60 дБ) может быть даже более эффективной, чем при его отсутствии. При работе без звукового оформления возможно развитие монотонии и установление депрессивного состояния.