Разработка системы электроснабжения турбокомпрессорного цеха рудника

, (11.1)

где 11 - сопротивление растекания эквивалентной пластины, Ом;

ПР - коэффициент прикосновения, составляет 0,05 - 0,06;

I(1) - ток однофазного КЗ, стекающий в землю с элементов заземляющего устройства, кА.

Напряжение на заземляющем устройстве подстанции:

, (11.2)

Заземление рассматриваемой ГПП состоит из железобетонных фундаментов зданий и сооружений, системы трубопроводов связанных с заземляющей сетью подземной части рудника.

В соответствии с ПУЭ U0 не должно превышать 10 кВ.

Сторона эквивалентной пластины вписанной в генплан рудника:

, (11.3)



где aЭ - эквивалентная сторона квадратной пластины вписанной в ген план рудника, м.

, (11.4)

где Э - эквивалентное удельное сопротивление многослойной пластины, Омм.

, (11.5)

где 2 - удельное сопротивление второго слоя земли, Омм;

K1 и K2 - расчетные коэффициенты, значения для разного вида геоэлектрического разреза земли приняты из [11].

Для проектирования ГПП приняты следующие коэффициенты геоэлектрического разреза которые сведены в табл.8.1.

Таблица 8.1 Параметры геоэлектрического разреза земли для ГПП

Номер слоя	, Омм	h, м
1	100	1,5
2	1000	30
3	800	20
4	500	40
5	200

Т.к. 2>1, а 2>3, то расчетные коэффициенты для определения эквивалентного удельного сопротивления земли для поверхностных сеточных (пластинчатых) электродов определяем по формулам:



; (11.6)

; (11.7)

; (11.8)

, (11.9)

где h1 - толщина первого слоя земли, м;

1, 2 - удельное сопротивление слоев, Омм;

h0 = h1 + h2 - базовая мощность слоев трехслойной структуры, м;

3(Э) - эквивалентное удельное сопротивление слоев земли, простирающихся ниже второго слоя (2), определяемое по выражению:

, (11.10)

.

Тогда зная 3(Э), находим значения коэффициентов К1 и К2.

;

;

;



.

Эквивалентное удельное сопротивление земли для поверхностных сеточных электродов заземлителя расчитаем по формуле:

;

;

;

.

Так как UР.ПР<UПР, 309 < 400, то требуемый уровень безопасности обеспечивается (за счет железобетонных фундаментов оборудования ГПП).

11.2 ОБОСНОВАНИЕ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Перенапряжениями называют такие повышения напряжения, которые представляют собой опасность для изоляции электрических установок.

Различают два вида перенапряжений в электрических установках: внутренние и атмосферные. Внутренние перенапряжения возникают в результате коммутаций, как нормальных (включение и отключение ненагруженных линий, отключение ненагруженных трансформаторов и реакторов), так и послеаварийных (дуговые замыкания на землю в системах с изолированной нейтралью, отключения КЗ, АПВ). Эти перенапряжения воздействуют на изоляцию сравнительно кратковременно, но значение их может превышать в несколько раз номинальное напряжение.

Атмосферные перенапряжения возникают в результате разрядов молнии в электроустановку или вблизи нее. Волны перенапряжения, возникающие в токоведущих частях при ударах молнии, распространяются со скоростями, сравнимыми со скоростью света, проникая в обмотки трансформаторов, машин, воздействуя на изоляцию линий и аппаратов. Время воздействия атмосферных перенапряжений составляет от единиц до сотен миллионов долей секунды. Значение этих перенапряжений при отсутствии специальных мер защиты может достигать миллионов вольт.

Для защиты электроустановок от внутренних перенапряжений можно использовать средства и способы защиты от перенапряжений переходного режима.

К средствам и способам защиты от перенапряжений переходного режима относятся ограничители перенапряжения типа ОПН-H/TEL, ОПН-РС/TEL, ОПН-КР/TEL, ОПН-КС/TEL, ОПН-Т/TEL, выключатели, предотвращающие возникновение значительных перенапряжений.

В установках с номинальным напряжением 110 кВ должны быть ограничены перенапряжения при отключении ненагруженных трансформаторов и линий при АПВ, так как остальные виды перенапряжений не представляют опасности для изоляции.

Перенапряжения при отключении ненагруженных трансформаторов имеют большую амплитуду, но небольшую длительность. Защиту от этих перенапряжений осуществляют ограничителями перенапряжения ОПН-У/TEL, пропускная способность которых достаточна для того, чтобы рассеять энергию, выделяющуюся при перенапряжениях этого вида.

Атмосферные перенапряжения в элементах системы электроснабжения возникают как при прямом ударе молнии, так и при разрядах молнии в окрестности проводников (индуктированные перенапряжения). Защита от прямых ударов молнии осуществляется молниеотводами. Однако применение молниеотводов полностью не исключает поражения установок молнией. Волны перенапряжений, возникающие на линиях при ударах молнии, доходят до подстанций (набегающие волны) и могут представлять опасность для изоляции установленного там оборудования. Перекрытие изоляции на подстанции в большинстве случаев означает дуговое КЗ вблизи сборных шин, которое может привести к системным авариям.

Основным аппаратом защиты от набегающих волн является ограничитель перенапряжения, у которого разрядное напряжение не менее чем на 10 % ниже гарантированной прочности защищаемой изоляции при полном импульсе. Во всех случаях на шины включают ограничители перенапряжения по комплекту на каждую систему или секцию шин.

Распределительные устройства напряжением 10 кВ имеют различия в защите от атмосферных перенапряжений по сравнению с РУ более высокого напряжения. Для уменьшения токов однофазного КЗ нейтрали некоторых трансформаторов 110 кВ могут быть временно или постоянно разземлены. При воздействии волн атмосферных перенапряжений на линейные вводы трансформаторов на нейтрали могут развиться колебания, приводящие к значительному повышению напряжений над уровнем изоляции нейтрали. Для ограничения этих перенапряжении в нейтраль трансформатора включают ограничитель перенапряжения с номинальным напряжением на класс ниже, чем класс изоляции трансформатора.

11.3 ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮБЕЗОПАСНЫХ РАБОТ

Для подготовки рабочего места при работах со снятием напряжения должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия:

· произведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры;

· на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационной аппаратурой вывешены запрещающие плакаты;

· проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

· наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

· вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты, ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части. В зависимости от местных условий токоведущие части ограждаются доили после наложения заземлений.

При оперативном обслуживании электроустановки двумя и более лицами в смену перечисленные в настоящем пункте мероприятия должны выполнять двое. При единоличном обслуживании их может выполнять одно лицо, кроме наложения переносных заземлений в электроустановках напряжением выше 1000 В и производства переключении, проводимых на двух и более присоединениях в электроустановках напряжением выше 1000 В, не имеющих действующих устройств блокировки разъединителей от неправильных действий. [12]

11.4 ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕБЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТ

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, являются:

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

· допуск к работе;

· надзор во время работы;

· оформление перерыва в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы. [12]

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

Наряд - это задание на производство работы, оформленное на специальном бланке установленной формы (приложение Б9) и определяющее содержание, место работы, время ее начала и окончания. Условия безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность выполнения работы, и пр.

По наряду могут производиться работы в электроустановках, выполняемые:

· со снятием напряжения;

· без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них.

Распоряжение - это задание на производство работы, определяющее содержание, место, время, меры безопасности (если они требуются) и лиц, которым поручено ее выполнение. Распоряжение может быть передано непосредственно или с помощью средств связи с последующей записью в оперативном журнале.

Текущая эксплуатация - это проведение оперативным (оперативно-ремонтным) персоналом самостоятельно на закрепленном за ним участке в течение одной смены работ по перечню, оформленному в соответствии с параграфом «Выполнение работ по распоряжению и в порядке текущей эксплуатации» настоящей главы.

Ответственными за безопасность работ являются:

· лицо, выдающее наряд, отдающее распоряжение;

· допускающий - ответственное лицо из оперативного персонала;

· ответственный руководитель работ (далее ответственный руководитель);

· производитель работ;

· наблюдающий;

· члены бригады.

Лицо, выдающее наряд, отдающее распоряжение устанавливает необходимость и объем работы, отвечает за возможность безопасного ее выполнения, достаточность квалификации ответственного руководителя, производителя работ или наблюдающего, а также членов бригады.

Лицо, выдающее наряд, обязано в случаях, предусмотренных настоящими Правилами, определить содержание строки наряда «Отдельные указания».

Право выдачи нарядов и распоряжений предоставляется лицам из электротехнического персонала предприятия, уполномоченным на это распоряжением лица, ответственного за электрохозяйство предприятия (организации).

Указанные лица должны иметь группу по электробезопасности не ниже V в электроустановках напряжением выше 1000 В и не ниже IV в установках напряжением до 1000 В.

Право давать распоряжения на производство ряда работ, перечень которых определяется лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия, предоставляется также лицам из оперативного персонала с группой не ниже IV.

Допускающий - ответственное лицо из оперативного персонала - несет ответственность:

· за правильность выполнения необходимых для допуска и производства работ мер безопасности, их достаточность и соответствие характеру и месту работы;

· за правильность допуска к работе, приемку рабочего места по окончании работы с оформлением в нарядах или журналах.

При возникновении сомнения в возможности безопасного выполнения работы по данному наряду, распоряжению или в достаточности и правильности указанных в наряде мер по подготовке рабочего места эта подготовка должна быть прекращена.

Допускающий должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV при работе в электроустановках напряжением выше 1000 В и не ниже III - в установках до 1000 В.

Ответственный руководитель, принимая рабочее место от допускающего или осуществляя допуск, отвечает наравне с допускающим за правильную подготовку рабочего места и достаточность выполненных мер безопасности, необходимых для производства работы, в том числе и за достаточность мер, предусмотренных в графе наряда «Отдельные указания».

Ответственному руководителю запрещается принимать непосредственное участие в работе по нарядом, кроме случаев, когда он совмещает обязанности ответственного руководителя и производителя работ.

Ответственными руководителями назначаются лица из электротехнического персонала, имеющие группу по электробезопасности V.

Необходимость назначения ответственного руководителя определяется выдающим наряд.

Назначения ответственного руководителя не требуется при работах по наряду в электроустановках напряжением до 1000 В.

Производитель работ, принимая рабочее место от допускающего, отвечает за правильность её подготовки и за выполнение необходимых для производства работы мер безопасности.

Производитель работ обязан проинструктировать бригаду о мерах безопасности, которые необходимо соблюдать при работе, обеспечить их выполнение членами бригады.

Производитель работ соблюдает настоящие Правила сам и отвечает за их соблюдение членами его бригады, следит за исправностью инструмента, такелажа и другой ремонтной оснастки. Производитель работ обязан также следить за тем, чтобы установленные на месте работы ограждения, плакаты, заземления не снимались и не переставлялись.

Производитель работ, выполняемых по наряду в электроустановках напряжением выше 1000 В, должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, в установках до 1000 В - группу не ниже III. Производитель работ, выполняемых распоряжению во всех электроустановках, должен иметь группу не ниже III, за исключением работ, перечисленных в п.п. БЗ.4.39, Б2.2.7 7 6. [12]

Наблюдающий назначается для надзора за бригадами строительных рабочих, разнорабочих, такелажников и других лиц из не электротехнического персонала при выполнении ими работы в электроустановках по нарядом или распоряжениям.

Наблюдающий за электротехническим персоналом, в том числе командированным, назначается в случае проведения работ в электроустановках при особо опасных условиях, определяемых лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия, где эти работы производятся.

Наблюдающий контролирует наличие установленных на месте работы заземлений, ограждений, плакатов, запирающих устройств и отвечает за безопасность членов бригады от поражения электрическим током электроустановки.

Ответственным за безопасность, связанную с технологией работы, является лицо, возглавляющее бригаду, которое должно входить в ее состав и постоянно находиться на рабочем месте.

Наблюдающему запрещается совмещать надзор с выполнением какой-либо работы и оставлять бригаду без надзора во время работы.

Наблюдающими назначаются лица с группой не ниже III. Список лиц, которые могут назначаться ответственными руководителями и производителями работ по нарядом и распоряжениям и наблюдающими, устанавливается распоряжением лица, ответственного за электрохозяйство.

Члены бригады обязаны соблюдать настоящие Правила и инструктивные указания, полученные при допуске к работам и во время работы.

Допускается одному лицу совмещать обязанности двух лиц из числа следующих:

· выдающего наряд;

· ответственного руководителя;

· производителя работ.

Это лицо должно иметь группу по электробезопасности не ниже той, которая требуется для лиц, обязанности которых оно совмещает. При работах по наряду в электроустановках напряжением выше 1000 В без постоянного обслуживающего персонала лицам из оперативно-ремонтного персонала допускается совмещать обязанности допускающего и ответственного руководителя работ.

В электроустановках напряжением до 1000 В разрешается совмещение обязанностей производителя работ и допускающего или допускающего и члена бригады. На воздушных линиях электропередачи напряжением до и выше 1000 В допускается совмещать обязанности производителя работ и допускающего во всех случаях.

11.5 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГООСВЕЩЕНИЯ

На промышленных предприятиях около 10% потребляемой электроэнергии затрачивается на электрическое освещение. Правильное выполнение осветительных установок способствует рациональному использованию электроэнергии, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижению утомляемости рабочих.

Выбор светильников определяется характером осветительной нагрузки, требованиями к светораспределению и ограничением слепящего действия, а также соображениями экономии. Основным требованием при расположении светильников является доступность при ремонте и обслуживании.

Вначале определяем индекс помещения из следующей зависимости:

, (11.11)

где i - индекс помещения;

А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

Нр - высота светильников над рабочей поверхностью, м.

По [13] выбираем п = 50%, с = 30%, = 0,62 и КЗ = 1,5.

Исходя из размеров помещения выбираем количество рядов светильников NР = 16 (расстояние между рядами светильников - 2,5 - 3 м, расстояние от светильников до стен - 1,5 м).

Необходимый световой поток ламп в каждом ряду определяется по формуле:

, (11.12)

где Fр - световой поток ламп в каждом ряду; Eн - нормированная минимальная освещенность выбирается по [13] в зависимости от характеристики зрительной работы 150 лк; S - площадь освещаемого помещения (S = 30050 = 15000 м2); z - коэффициент неравномерности освещения (z = 1,1); KЗ - коэффициент запаса; NР - количество рядов; - коэффициент использования.

Необходимое число светильников в ряду рассчитывается по формуле:

, (11.13)

где N - число светильников в ряду; Fл - световой поток одной лампы выбирается по [13] в зависимости от заданного типа ламп; n - количество ламп в светильнике.

Выбираем для освещения лампы типа Г-500 (лампа накаливания)

Мощность потребляемую на освещение определяем по формуле:



. (11.14)

Расчетный ток осветительной нагрузки определяем по формуле:

. (11.15)

Питание осветительной нагрузки производим от разных источников питания.



12. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

12.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Расчет расхода электроэнергии на предприятия должен осуществляться по следующим статьям: производство, освещение, хозяйственно-бытовые нужды, прочие нужды, потери в сетях и трансформаторах

При расчетах использовались действующие удельные нормы расхода электроэнергии на производство единицы продукции, осветительные нагрузки и расходы электроэнергии на коммунально-бытовые нужды.

Потери электроэнергии в линиях и трансформаторах принимаем из расчета 4% от расхода электроэнергии на производственные нужды

Таблица 12.1. Баланс предприятия по энергопотреблению на 2009 год

Наименование продукции	Удельная норма расхода на производство 1м3 ВВД, кВт ч	План производства, м3	Потребность в электроэнергии, МВт ч
Воздух высокого давления	5,54	80191552	444261
Итого 444261

Расчет потребности в электроэнергии на производственные нужды.

В производственные нужды входит расход электроэнергии на освещение, вентиляцию, отопление.

Освещение:

где - активная максимальная расчетная мощность, потребляемая осветительными сетями на компрессорной станции за наиболее загруженную смену;

- годовое число часов использования максимума нагрузки;

- коэффициент спроса.

Вентиляция:

где - активная максимальная расчетная мощность, потребляемая вентиляцией на компрессорной станции за наиболее загруженную смену.

Отопление:

где - активная максимальная расчетная мощность, потребляемая на отопление на компрессорной станции за наиболее загруженную смену.

Потери электроэнергии:

Потери электроэнергии в сетях и трансформаторах составляют примерно 4% от потребляемой энергии:

Отпуск электроэнергии на сторону не производится.

Электробаланс предприятия.

При разработке расходной части, кроме уже рассчитанных потребностей компрессорной станции на производственные и непроизводственные нужды, учитывается также отпуск электроэнергии на сторону (если имеется) и потери в сетях и трансформаторах.

Итоговый расход электроэнергии определяют по формуле:



(12.1)

Приходная часть электробаланса включает получение электроэнергии со стороны:

Электробаланс предприятия представляем в табл.12.2.

Таблица 12.2. Электробаланс

Статья баланса	Приход МВтч	Расход
		МВтч	%
Выработано ТЭЦ	484783
Производство сжатого воздуха		444261	95,35
Освещение		2082	0,43
Вентиляция		369	0,08
Потери электроэнергии		17953	3,7
Отопление		2118	0,44
Итого:		484783	100

12.2 ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И СЕТЕЙ ТУРБОКОМПРЕССОРНОГО ЦЕХА

Ремонт оборудования энергохозяйства турбокомпрессорного цеха производится смешанным способом, т.е. цех располагает ремонтной бригадой, которая и осуществляет капитальный, текущий ремонт и техническое обслуживание оборудования, относящегося непосредственно к производству сжатого воздуха (кабельные линии, синхронные двигатели, асинхронные двигатели, трансформаторы общего назначения мощностью 1000 кВА). Обслуживание такого оборудования относится к децентрализованному способу, а все виды ремонтов выполняемые электроремонтным цехом предприятия УВВС относится к централизованному способу. Количество хранящегося на складах резервного оборудования и запасных частей составляет в среднем 10% от количества находящегося в работе оборудования.

12.2.1 НОРМАТИВЫ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ (ТОР ЭО) И СЕТЕЙ ТУРБОКОМПРЕССОРНОГО ЦЕХА

Система ТОР ЭО - это система так называемого планово-предупредительного типа. Сущность такой системы технического обслуживания и ремонта заключается в том, что по истечении определенного отработанного времени в момент ожидаемого отказа производятся различного вида ремонтные воздействия (техническое обслуживание, текущий ремонт или капитальный ремонты). Чем меньше по времени разрыв между фактическим моментом отказа и моментом ожидаемого отказа и выполнения соответствующего ремонтного воздействия на объект, тем эффективнее и экономичнее система технического обслуживания и ремонта.

Структура и продолжительность циклов технического обслуживания и ремонта электрооборудования цеха, а также нормы трудоемкости ремонтов приведены в табл.12.3 и табл.12.4, соответственно [14]. Трудоемкость технического обслуживания (ТО) планируется из расчета 10% от трудоемкости текущего ремонта (ТР).

Таблица 12.3. Структура и продолжительность циклов

Наименование оборудования	Продолжительность	Число текущих ремонтов в цикле
	Ремонтного цикла (лет)	Межремонтный период (мес.)	Межосмотровый период (мес.)
Трансформаторы	12	36	2	3
Кабельные линии 10 кВ	20	12	12	19
Двигатели высоковольтные	9	9	2	11



Таблица 12.4. Нормы трудоемкости ремонтов

Наименование оборудования	Параметры	Норма трудоемкости, челч
		КР	ТР	ТО
Трансформаторы	1000	300	60	6
Кабельные линии 10 кВ	АПвВнг - 370	95	30	-
	АПвВнг - 3150	110	35	-
Двигатели высоковольтные	СД	3150	811	252	25,2
	АД	800	722,8	109,2	10,92

Соотношение трудовых затрат по видам работ приведено а табл.12.5.

Таблица 12.5

№ п.п.	Виды работ	Соотношение трудовых затрат %
		КР	ТР	ТО
1	Электрослесарные	80	80	80
2	Станочные	10	10	10
3	Прочие	10	10	10
Итого:	100	100	100

Трудоемкость технического обслуживания планируется на каждую смену в размере 10% трудоемкости текущего ремонта всех установленных в цехе электрических машин.

12.3.2. ПЛАНИРОВАНИЕ ОБЪЕМА РЕМОНТНЫХ РАБОТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Трудоемкость ремонтов соответствующего оборудования в год приведена в табл.12.6

Таблица 12.6. Трудоемкость ремонтов

Наименование оборудования	шт.	Трудоемкость, челч
		Всего	КР	ТР	ТО
Трансформаторы	6	738	450	90	198
Кабельные линии 10 кВ	АПвВнг - 370	900 м	30	-	30	-
	АПвВнг - 3150	1280 м	35	-	35	-
Двигатели высоковольтные	СД	14	7462	1420	4410	1632
	АД	4	856	361	364	131
Итого:	2231	4929	1901

Трудоемкость по видам ремонтных работ приведена в табл.12.7.

Таблица 12.7. Соотношение трудовых затрат

№ п/п	Виды работ	Соотношение трудовых затрат %	Трудоемкость, челч
		КР	ТР	ТО	КР	ТР	ТО
1	Электрослесарные	80	80	80	1785	3943	1521
2	Станочные	10	10	10	223	493	190
3	Прочие	10	10	10	223	493	190
	Итого:	100	100	100	2231	4929	1901

12.3.3 РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ РЕМОНТНЫХ РАБОЧИХ

Численность рабочих, необходимых для выполнения всего комплекса работ по техническому обслуживанию и ремонту на планируемый год, определяем по формуле:

, (12.2)

где Т - трудоемкость соответствующего вида электроремонтных работ;

ФР.В. - действующий годовой фонд рабочего времени (принимаем равным 1880 ч.);

КВ.Н. - коэффициент выполнения норм для данной категории рабочих (1,11,2).

Принятое число рабочих распределено в соответствии с разрядностью ремонтных работ. Результат сводим в табл.12.8.

Трудоемкость слесарных работ:

.

Число рабочих, занятых электрослесарными работами:

.

Число рабочих, занятых станочными работами:

.

Число рабочих, занятых прочими работами:

.

Тогда общая численность рабочих:

,

Таблица 12.8. Численность ремонтных рабочих

Профессия рабочего	Число рабочих	В том числе по разрядам	Средний тарифный коэффициент рабочих
		I	II	III	IV	V	VI
Электрослесаря	4	-	-	-	1	2	1	1,67
Станочники	1	-	-	-	-	1	-
Прочие рабочие	1	-	-	-	-	1	-

Средний тарифный коэффициент:

, (12.3)

где - тарифный коэффициент соответствующих разрядов;

Ti - тарифная ставка i-го разряда табл.9.9;

Т1 - тарифная ставка первого разряда;

Pi - число рабочих соответствующих разрядов.

.

Тарифные ставки и оклады работников приведены в табл.9.9.

Таблица 12.9 Тарифные ставки и оклады рабочих

Должность	Разряды
	I	II	III	IV	V	VI
(почасовая ставка)	21,9	28,2	33,5	49,8	56,5	65
Начальник цеха	16000
Энергетик	12500
Электромеханик	12500

12.4 ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ТРУДА И ЕГО ОПЛАТЫВ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВЕ ЦЕХА

Планирование труда персонала в электрохозяйстве сводится к составлению плана, который включает в себя: планирование производительности труда, планирование использования рабочего времени, численности персонала, а также планирование фондов оплаты труда и заработной платы.

Фонд оплаты труда рабочих состоит из основной и дополнительной заработной платы. В основную входят два вида оплаты за фактически выполненную работу: оплату повременной и сдельной работ, различные премии и доплаты в соответствии с действующими системами оплаты труда и премирования, надбавки за вредность, опасность работы и т.д.

В дополнительную заработную плату входят предусмотренные трудовым законодательством, но не связанные с выполнением производственной работы виды оплат: оплата отпусков и компенсаций за неиспользованный отпуск, оплату невыходов в связи с учебой, выполнением государственных и общественных обязанностей, оплату льготных часов.

12.4.1 РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ ПЕРСОНАЛА ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВА

Определение фонда времени работы электрооборудования и бюджета рабочего времени работника. Фонд рабочего времени и бюджет рабочего времени рабочих рассчитываются на плановый год, исходя из установленного на предприятии режима работы и плановых потерь времени.

Полезный фонд рабочего времени представлен в табл.12.10.

Таблица 12.10. Полезный фонд рабочего времени оборудования

Показатели	Обозначение	Режим работы (количество смен)
Число календарных дней в году	К	365
Количество дней простоя оборудования в связи с кап. ремонтом	РК	12
Номинальный фонд времени	ФНОМ, см	239
Процент простоя оборудования в текущих ремонтах к номинальному фонду	Т	2,0
Полезный фонд времени	РС, см	346
Длительность рабочей смены	Д, ч	8,0
Полезный фонд времени	Фоб, ч	2768

Полезный фонд времени работы оборудования при непрерывном производстве:

, (12.4)

где С = 1 - количество рабочих смен в течении дня;

.

Полезный фонд времени:

. (12.5)

Бюджет рабочего времени работников энергоремонтного цеха представлен в табл.12.11.

Таблица 12.11

Показатели	Обозначение	Режим работы (количество смен)
Число календарных дней в году	К	365
Выходные и праздничные дни	В	116
Номинальный фонд времени	ФНОМ, дн	249
Среднее число не выходов на одного рабочего всего	ДН, дн	60
В том числе:
Очередной отпуск		52
По болезни		3
Выполнение государственных обязанностей		2
Прогулы		3
Полезный фонд рабочего времени	РД, см	191
Номинальная продолжительность рабочего дня	ДНОМ, ч	8
Фактическая продолжительность рабочего дня	ДРАБ, ч	7,2
Полезный фонд рабочего времени	ФЭФ, ч	1375,2
Коэффициент использования рабочего времени	КИ	0,69
Коэффициент списочного состава	КС	1,31

Полезный фонд рабочего времени:

. (12.6)

Полезный фонд рабочего времени:



, (12.7)

где ДПОТ - потери времени в связи с сокращением продолжительности численности рабочего дня.

.

Коэффициент использования рабочего времени:

. (12.8)

Коэффициент списочного состава:

. (12.9)

Определение численности эксплутационного персонала. Определяется на основе установленных норм обслуживания. Дежурно-ремонтный персонал работает в 3 смены (по 8 часов).

Явочная численность эксплуатационного персонала с учетом количества смен определяется по формуле:

, (12.10)

где n - количество смен;

ТТО - суммарная годовая трудоемкость работ по техническому обслуживанию;

КСМ = 0,85 - коэффициент сменности работы оборудования;

НМ(Т)О = 800 ч. - норма межремонтного (технического обслуживания) на одного рабочего.

.

Списочная численность эксплуатационного персонала:

(12.11)

Уточненное число рабочих по разрядам представлено в табл.9.12.

Таблица 12.12. Число рабочих по разрядам

Профессия рабочего	Число рабочих	В том числе по разрядам	Средний тарифный коэффициент рабочих
		I	II	III	IV	V	VI
Дежурно-эксплуатационный персонал	8	-//-	-//-	-//-	2	4	2	1,67

Средний тарифный коэффициент согласно формуле (12.3):

.

Определение численности ремонтных рабочих. Уточненную численность ремонтных рабочих определяем на основе полезного расчетного фонда рабочего времени работников, а также исходя из трудоемкости планируемых работ.

Рабочие работаю в одну смену. Явочная численность:

, (12.12)

где КВН = 1,15 коэффициент выполнения норм.

.

Списочная численность согласно формуле (12.11):

.

Уточненное число рабочих по разрядам представлено в табл.12.13.

Таблица 12.13. Число рабочих по разрядам

Профессия рабочего	Число рабочих	В том числе по разрядам	Средний тарифный коэффициент рабочих
		I	II	III	IV	V	VI
Ремонтный персонал	6	-//-	-//-	-//-	1	4	1	1,67

Средний тарифный коэффициент согласно формуле (12.3):

.

Определение численности инженерно-технических работников. Численность инженерно-технических работников (ИТР) определяем на основе штатного расписания предприятия. Должности, функции и количество штатных единиц ИТР приведены в табл.12.14.

Таблица 12.14. Количество штатных единиц ИТР

Должность	Функция	Режим работы	Количество штатных единиц
Начальник цеха	Управление и организация бесперебойной работы энергетического оборудования цеха	1 см	1
Энергетик ремонтной службы	Обслуживание и эксплуатация силового высоковольтного оборудования, организация ППР	1 см	1
Электромеханик	Обслуживание и эксплуатация силового высоковольтного оборудования	1 см	1



12.4.2 ПЛАНИРОВАНИЕ ФОНДА ОПЛАТЫ ТРУДА ПЕРСОНАЛАЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВА ЦЕХА

Расчет фонда оплаты труда ИТР. Расчет производим на основании штатного расписания (9.14) и установленных должностных окладов по форме табл.12.15.

Таблица 12.15. Расчет годового ФОТ ИТР

Должность	Численность, чел.	Месячный оклад, тыс. р.	ФОТ по окладу, тыс. р.	Премия 40%, тыс. р.	Районный коэффициент, 80%, тыс. р.	Северные надбавки, 80%, тыс. р.	Общий годовой ФОТ, тыс. р.	Отчисления на соц. страх., тыс. р.	Всего годовой ФОТ с отчислением соц. страх., р.
Начальник цеха	1	16	192	76,8	153,6	153,6	576	150	726000
Энергетик	1	12,5	150	60	120	120	450	117	567000
Электромеханик	1	12,5	150	60	120	120	450	117	567000
Итого:	1860000

Расчет фонда оплаты труда эксплуатационных и ремонтных рабочих. Годовой ФОТ рабочих представлен в табл.12.16 для эксплуатационного персонала и в табл.12.17 для ремонтного персонала.

Таблица 12.16. Расчет ФОТ эксплуатационных рабочих

№ п/п	Обозначение	Показатель
1	Профессия	Дежурно-эксплуатационный
2	Списочная численность рабочих, чел.	2	4	2
3	Эффективный фонд времени, дн.	191	191	191
4	Подлежит отработать всеми рабочими, челдн.	382	764	382
5	Подлежит отработать всеми рабочими, челч.	3056	6112	3056
6	Разряд	4 разряд	5 разряд	6 разряд
7	Среднечасовая тарифная ставка, р.	49,8	56,5	65
8	Тарифный фонд, р.	152188	345328	198640
9	Доплата за 1 час работы ночью, 20%, р.	9,96	11,3	13
10	Доплата за 1 час работы вечером, 10%, р.	4,98	5,65	7,5
11	Подлежит отработать ночью, челч.	1019	2038	1019
12	Подлежит отработать вечером, челч.	1019	2038	1019
13	Доплата за ночные часы, р.	10150	23030	13248
14	Доплата за вечерние часы, р.	5074	11514	6624
15	Прочие доплаты 5%, р.	7610	17266	9932
16	Тарифный заработок, р.	175022	397138	228444
17	Премия 40%, р.	70008	158856	91378
18	Северные надбавки, 80%, р.	140018	317710	182754
19	Районный коэффициент 80%, р.	140018	317710	182754
20	Основная заработная плата, р.	525066	1191414	685330
21	Среднедневной заработок, р.	1374	1560	1794
22	Отпуск и прочие не явки, челдн.	120	240	120
23	Дополнительная заработная плата, р.	164880	374400	215280
24	Фонд оплаты труда, р.	689946	1565814	900610
25	Отчисления на социальные страхования 38%, р.	262180	595010	342232
26	Всего ФОТ с отчислениями на социальные страхования, р.	952126	2160824	1242842

Таблица 12.17. Расчет ФОТ ремонтных рабочих

№ п/п	Обозначение	Показатель
1	Профессия	Ремонтный персонал
2	Списочная численность рабочих, чел.	1	4	1
3	Эффективный фонд времени, дн.	191	191	191
4	Подлежит отработать всеми рабочими, челдн.	191	764	191
5	Подлежит отработать всеми рабочими, челч.	1528	6112	1528
6	Разряд	4 разряд	5разряд	6 разряд
7	Среднечасовая тарифная ставка, р.	49,8	56,5	65
8	Тарифный фонд, р.	76094	345328	99320
9	Прочие доплаты 5%, р.	3806	17266	4966
10	Тарифный заработок, р.	79900	362594	104286
11	Премия 40%, р.	31960	145038	41714
12	Северные надбавки, 80%, р.	63920	290076	83428
13	Районный коэффициент 80%, р.	63920	290076	83428
14	Основная заработная плата, р.	239700	1087704	312856
15	Среднедневной заработок, р.	1254	1424	1638
16	Отпуск и прочие не явки, челдн.	60	240	60
17	Дополнительная заработная плата, р.	75240	341760	98280
18	Фонд оплаты труда, р.	314940	1429464	411136
19	Отчисления на социальные страхования 38%, р.	119676	543196	156232
20	Всего ФОТ с отчислениями на социальные страхования, р.	434616	1972660	567368



Сводный план по труду и заработной плате представлен в табл.12.18.

Таблица 12.18. Сводный план по труду и зарплате

Показатели	Плановый год
Среднесписочная численность работающих, всего, чел. В том числе: Рабочих (дежурно-эксплуатационный персонал) (ремонтный персонал) ИТР	17 8 6 3
Фонд оплаты труда, всего, р. В том числе: Рабочих (дежурно-эксплуатационный персонал) (ремонтный персонал) ИТР	9190436 4355792 2974644 1860000
Среднемесячная заработная плата на одного рабочего, р. В том числе: Дежурно-эксплуатационный персонал Ремонтный персонал	45373 41315
Среднемесячная заработная плата на одного ИТР, р.	51667

12.5 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ УСЛУГ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВА

Себестоимость услуг электрохозяйства является важнейшим показателем, характеризующим уровень производительности труда, степень использования производственной мощности, экономичность расходования топлива, материалов и энергии, а также денежных средств. Себестоимость служит основой для ценообразования и используется для оценки экономической эффективности от внедрения новых технологий и мероприятий по усовершенствованию технологии производства. Снижение себестоимости является одним из путей повышения прибыли и рентабельности предприятия.

Основными путями снижения себестоимости являются:

· повышение производительности труда;

· снижение материальных затрат на производство;

· снижение потерь за счет реконструкции действующих сетей и проведения мероприятий по улучшению коэффициента мощности;

· совершенствование эксплуатации и ремонтов энергетического оборудования.

12.5.1 ПЛАНИРОВАНИЕ СТАТЕЙ ЗАТРАТ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВА

Статьи затрат электрохозяйства складываются из следующих составляющих:

, (12.13)

где СЭ - стоимость электроэнергии, потребляемой за год предприятием;

СЗП - годовой фонд оплаты труда ремонтного и эксплуатационного персонала, ИТР с отчислением на социальное страхование;

СА - амортизационные отчисления от стоимости установленного оборудования на предприятии;

СМ - стоимость материалов, расходуемых за год на текущий ремонт и обслуживание электрооборудования;

СПР - прочие годовые расходы.

12.5.2 РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ПОКУПНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Стоимость электроэнергии, получаемой от энергосистемы при одноставочном тарифе:

, (12.14)

где b - тариф за 1 кВтч (0,637 р.);

W- планируемое количество потребляемой энергии, кВтч.

12.5.3 ОБЩИЙ ГОДОВОЙ ФОНД ОПЛАТЫ ТРУДА

Общий годовой фонд оплаты труда персонала электрохозяйства с отчислениями на социальное страхование берем из раздела 12.4.2.

12.5.4 РАСЧЕТ АМОРТИЗАЦИОННЫХ ОТЧИСЛЕНИЙ

Амортизационные отчисления определяются по первоначальной стоимости основных фондов электрооборудования и полных норм амортизации для различных видов основных фондов:

, (12.15)

Сметно-финансовый расчет стоимости объектов электроснабжения представлен в табл.12.19.

Таблица 12.19. Трудоемкость ремонтов

Наименование оборудования	шт.	Цена за единицу тыс.р.	Сумма, тыс р.	Норма аморт отчисл	Сумма аморт-х отч., т.р.
Трансформаторы	6	750	4500	9,4	424
Кабельные линии 10 кВ	АПвП - 375	900 м	80	72	4,3	3
	АПвП - 3150	1280 м	110	140,8	4,3	6
Двигатели высоковольтные	СД	14	1200	16800	7,4	1243
	АД	4	650	2600	7,4	192
Амортизационные отчисления,	1868

Составляющие капитальных затрат рассчитываются следующим образом:

- стоимость монтажных работ определяется по укрупненным нормативам и принимается в размере 15 % от стоимости оборудования;

- транспортно-заготовительные расходы по доставке оборудования к месту монтажа принимаются в размере 32% к прейскурантной стоимости оборудования;

- накладные расходы на монтажные работы рассчитываются по обобщенной норме - 21% стоимости монтажных работ;

- прочее оборудование (пенотушители, слаботочные устройства, освещение, отопление, вентиляция) принимается условно в размере 5 % от стоимости основного оборудования (с учетом транспортно-заготовительных расходов).

Данные по составляющим капитальных затрат сведем в табл.12. 20.

Таблица 12.20. Стоимость составляющих капитальных затрат

№	Показатель
1	Стоимость установленного оборудования, тыс.р.	24112,8
2	Стоимость монтажных работ, 15 % , тыс.р.	3616,94
3	Транспортно - заготовительные расходы по доставке, 32 % , тыс.р.	7716,2
4	Накладные расходы на монтажные работы, 21 % , тыс.р.	759,56
5	Прочее оборудование, 5 % , тыс.р.	1386,5
6	Всего	37592

Расчет затрат для эксплуатационных нужд и на текущий ремонт оборудования

Годовая стоимость материалов, расходуемых на текущий ремонт и эксплуатационное обслуживание, составляет 20 % от размера амортизационных отчислений (табл.12.19):

Расчет прочих расходов за год на электроснабжение

Расчет прочих расходов за год на электроснабжение предприятия определяется в размере 4 % от суммы рассчитанных эксплуатационных расходов:



Определение себестоимости услуг электрохозяйства. Смета затрат электрохозяйства

В результате производственных расчетов составим сводную смету затрат электрохозяйства на планируемый год, табл.12.21.

Таблица 12.21. Смета затрат электрохозяйства

№	Элементы и статьи затрат	Планируемый год (тыс.р.)
1	Энергия покупная	308807
2	Годовой фонд оплаты труда - всего	9191
	в том числе рабочих
	из них: дежурный персонал	4356
	ремонтный персонал	2975
	ИТР	1860
3	Материалы и запчасти для эксплуатационных нужд и на текущий ремонт	374
4	Амортизационные отчисления	1868
5	Прочие расходы	12738
Всего затрат	332978

Себестоимость услуг электрохозяйства

Расчет себестоимости 1 МВт·ч произведем путем деления планируемой суммы затрат электрохозяйства на плановое годовое потребление электроэнергии:

(12.16)



13. ЭКОНОМИЧЕСКАЯЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ВНЕДРЕНИЯ УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА

13.1 КРАТКОЕ РАССМОТРЕНИЕ ВИДОВ ПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

В настоящее время активная деятельность в части энергосбережения стала главной в энергетике нашей страны. Одним из объектов, где можно уменьшить расход электроэнергии на собственные нужды, являются установки, в которых используются мощные синхронные двигатели. Эти двигатели обычно предназначены для привода насосов, турбокомпрессоров, воздуходувок, шаровых мельниц, поршневых компрессоров и т.д. на тепловых электрических станциях и турбокомпрессорных станциях

Выбор простой и надежной схемы пуска имеет большое значение для эксплуатации двигателей.

Наиболее распространенной в настоящее время является простейшая и вместе с тем наиболее надежная схема прямого пуска от полного напряжения сети; исключение составляют двигатели с очень тяжелыми условиями пуска или очень мощные двигатели, вызывающие при пуске недопустимые снижения напряжения в сети.

Прямой пуск явнополюсных синхронных двигателей осуществляется без применения токоограничивающих и коммутирующих устройств в цепи статора, что обеспечивает предельную простоту и соответственно наибольшую надежность пуска.

Возможность прямого пуска синхронных явнополюсных двигателей определяется в основном величиной допустимого снижения напряжения на шинах питающей сети и механической прочностью обмоток двигателей.

Преимущества прямого пуска:

1. Пуск синхронного двигателя осуществляется без применения токоограничивающих и коммутирующих устройств в цепи статора. Это обеспечивает предельную простоту и соответственно наибольшую надежность пуска;

2. Большие кратности пускового тока при малых снижениях напряжения сети.

Прямой пуск высоковольтного электродвигателя сопровождается 6-8 кратным броском пускового тока, создающим ударный электромагнитный момент, передающийся через вал двигателя на приводимый в движение механизм. В течение 15 … 20% времени разгона электродвигателя этот момент содержит постоянную составляющую и вынужденную составляющую в виде знакопеременного момента с амплитудой до 4 номинальных моментов электродвигателя. Возникающие большие знакопеременные электродинамические усилия в обмотке статора приводят к ухудшению изоляции секций и изгибу лобовых частей обмотки вследствие смещения проводников друг относительно друга. Знакопеременный момент вызывает вибрации как самого электродвигателя, так и приводимого в движение механизма.. В результате, ударные нагрузки приводят к разрушению и пробою изоляции обмоток статора электродвигателей, перегоранию межкатушечных соединений, обгоранию выводных концов, поломкам валов, соединительных муфт, редукторов и другим неполадкам. Нарушается ритмичность производства и снижается выпуск готовой продукции.

Ещё более неблагоприятны для электродвигателей пусковые режимы, продолжительность которых превышает 8-10 с. Обмотки электродвигателей помимо мощного электродинамического воздействия подвергаются интенсивному нагреву пусковыми токами. При этом выделяющееся тепло не успевая рассеяться в металле статора или ротора, вызывает резкое повышение температуры обмотки, что приводит к снижению уровня изоляции и авариям.

Так же неблагоприятно сказываются броски пускового тока на питающую сеть, приводя к большим просадкам напряжения, что отрицательно сказывается на устойчивости работы других потребителей.

Предприятия несут большие затраты на ремонт вышедшего из строя оборудования.

В связи с отмеченными моментами персонал предприятий, эксплуатирующий высоковольтные двигатели, старается обеспечивать их работу без остановов возможно более длительное время, даже когда указанное не требуется по технологии. А это, в свою очередь, приводит к значительному перерасходу электроэнергии.

Из-за неблагоприятного воздействия ударных пусковых моментов сокращается гарантированный срок службы агрегатов. Например, по данным ООО «Межрегиональное проектно-производственное объединение «РЕГИОТУРБОКОМ» каждый пуск центробежного компрессора К-250 или К-500 с электродвигателями 1600 кВт и 3150 кВт сокращает срок службы агрегата на 50 часов, а у более мощных агрегатов - до 200 часов. Поэтому изготовители высоковольтных электродвигателей и приводимых ими в движение механизмов ограничивают число пусков до 50-60 в год, из-за чего компрессорные агрегаты с высоковольтными электродвигателями останавливают крайне редко, несмотря на технологические возможности.

Таким образом побочными эффектами прямого пуска являются:

· высокие пусковые токи( в 5-7 раз больше номинального);

· двигатели большой мощности вызывают недопустимые снижения напряжения в сети, что может привести к сбоям в электроснабжении других потребителей;

· высокий пусковой момент на валу двигателя, что ведет к ударам и рывкам, многократно увеличивающих динамические нагрузки на механическую часть привода, следствием которых является снижение ее эксплуатационного ресурса и увеличение числа ремонтно-восстановительных работ;

· применение этой схемы пуска ограничивается двигателями относительно небольшой мощности, - как правило, не выше 2000 кВт;

· износ релейно-контакторной аппаратуры при большом количестве пусков, необходимость в постоянном обслуживании.

В случаях, когда прямой пуск неприемлем, напряжение, подводимое к двигателю при пуске, снижается включением в цепь статора реактора или, в редких случаях, автотрансформатора.

Если из-за недопустимого падения напряжения на шинах питания невозможно осуществить прямой пуск синхронного двигателя, то может быть применен реакторный пуск. При реакторном пуске двигатель подключается к сети линейным выключателем Впри разомкнутом ускоряющем выключателе У.

Напряжение на двигателе в момент пуска снижается за счет падения напряжения на реакторе, вследствие чего ограничивается величина пускового тока. По мере разгона двигателя на искусственной характеристике ток статора уменьшается, что приводит к повышению напряжения на двигателе за счет уменьшения падения напряжения на реакторе. При достижении двигателем подсинхронной скорости обмотка ротора подключается к возбудителю, и двигатель втягивается в синхронизм.

При реакторных пусках снижаются момент, развиваемый двигателем при пуске, толчки и вибрации машины, потребляемая мощность, нагрев обмоток и падение напряжения и увеличивается время пуска.

Достоинство реакторного пуска: напряжение на двигателе при пуске через постоянно включенный реактор по мере снижения пускового тока плавно возрастает, и в конце пуска это напряжение незначительно отличается от номинального. Поэтому при реакторном пуске шунтирование реактора происходит практически без толчка.

Недостатки реакторного пуска: допустимость реакторного пуска определяется величиной искусственного пускового момента, который при этом должен быть больше нагрузочного момента механизма на валу двигателя и потери в реакторах.



13.2 УСТРОЙСТВО ПЛАВНОГО ПУСКА

Проблема исключения ударных пусковых нагрузок, и, следовательно, повышения надёжности работы и снятия ограничения на число пусков и остановов агрегатов с высоковольтными электродвигателями, а так же снижения просадок напряжения может быть решена посредством применения разработанных на нашем предприятии устройства УППВЭ для безударного запуска асинхронных и синхронных электродвигателей механизмов с «вентиляторной» характеристикой нагрузочного момента (насосы, компрессора, вентиляторы, дымососы).

Устройство плавного пуска высоковольтных электродвигателей серии УППВЭ обеспечивает плавный пуск высоковольтных синхронных и асинхронных электродвигателей насосов, компрессоров, вентиляторов, воздуходувок и др. производственных механизмов.

Плавный пуск высоковольтного электродвигателя достигается за счет формирования заданного темпа нарастания напряжения на электродвигателе от нуля до номинального значения.

Система управления плавным пуском устройства УППВЭ позволяет осуществлять плавный, либо прямой пуск выбранного электродвигателя под управлением микроконтроллера. При этом исключаются аварийные ситуации, связанные с ошибочными действиями персонала при пуске и остановке высоковольтного электродвигателя с помощью устройства УППВЭ.

Применение устройства УППВЭ дает следующие преимущества:

· значительно уменьшается пусковой ток двигателя (в 3-4 раза);

· существенно снижаются динамические нагрузки на подшипниках электродвигателя и в кинематике механизмов, работающих с данным электродвигателем;

· улучшаются условия эксплуатации электротехнического оборудования (электродвигателей, трансформаторов, коммутационных аппаратов и др.);

· существенно снижаются потери электроэнергии в электрооборудовании при пуске электродвигателей;

· уменьшаются просадки напряжения в сети при пуске электродвигателей;

· экономия электроэнергии за счет рационального использования энергоемкого оборудования;

· повышение надежности и срока службы оборудования;

· увеличение количества допустимых пусков.

На базе устройств серии УППВЭ выпускаются системы поочередного плавного пуска группы электродвигателей (от 2 до 10 шт.), состоящие из шкафа УППВЭ, камер с высоковольтными контакторами (количество камер равно числу плавно запускаемых электродвигателей), шкафа автоматики и пульта управления (оператора).

В устройстве реализованы следующие основные виды защит:

· максимально-токовая;

· от затянувшегося пуска электродвигателя;

· от обрыва фазы управляющей сети;

· от понижения напряжения сети;

· от исчезновения вентиляции в шкафу УППВЭ;

· от перенапряжений на тиристорах.

Срабатывание защит и другие неполадки в системе отображаются на встроенном ЖКИ экране устройства плавного пуска УППВЭ.

При питании электродвигателей от одного ввода и при плавном пуске одного электродвигателя в устройство УППВЭ встраивается высоковольтный вакуумный выключатель с релейной защитой и автоматикой. В этом случае камеры с высоковольтным головными выключателем, питающими устройство плавного пуска УППВЭ, не устанавливаются. Защиту устройства УППВЭ и тиристоров обеспечивает микропроцессорный блок защиты встроенного высоковольтного выключателя.

Наибольший экономический эффект достигается внедрением системы поочередного плавного пуска группы электродвигателей одним устройством УППВЭ. Например, при запуске четырех электродвигателей использование СПП обеспечивает сокращение затрат на плавный пуск одного электродвигателя почти в 3 раза. Пример такой системы для плавного поочередного пуска четырёх электродвигателей на базе устройства плавного пуска УППВЭ показан на чертеже.

Стоимость системы плавного запуска высоковольтных двигателей от шкафа УППВЭ в несколько раз ниже стоимости аналогичной системы с частотным преобразователем.

13.3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ РАЦИОНАОТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Расчет экономического эффекта при внедрении УППВЭ с функцией регулирования на турбокомпрессоре К500 (двигатель СТД-3150):

Условия:

- до внедрения УППВЭ компрессор работает круглосуточно, 365 дней в году, а при отсутствии потребности в сжатом воздухе -- в режиме холостого хода (коэффициент загрузки - 0,25)

После внедрения УППВЭ:

Экономия от отключения компрессорной установки на 8 часов при двухсменной работе:

(13.1)

где: ? номинальная мощность электродвигателя? 3150 кВт; ?время простоя оборудования при двухсменной работе - 8 ч; ? коэффициент холостого хода турбокомпрессора - 0,25; ? номинальный фонд времени работы электрооборудования - 239.

Экономия от отключения компрессорной установки в выходные, праздники и на время капитального ремонта:

(13.2)

где: ?время простоя оборудования в выходные, праздники и при капремонте - 24 ч; ? номинальный фонд времени простоя электрооборудования - 126.

Экономия от применения функции регулирования УППВЭ: достигается сокращение потребления электроэнергии во время работы турбокомпрессора в среднем на 10%.

(13.3)

где: ?время работы оборудования при двухсменной работе - 16 ч; ? коэффициент спроса турбокомпрессора - 0,8.

Таким образом, сэкономлено электроэнергии от рационального использования одного компрессора:

А в целом для турбокомпрессорного цеха сэкономлено электроэнергии:

Экономия средств на ремонт оборудования За счет применения УППВЭ значительно увеличивается срок эксплуатации высоковольтных электродвигателей и приводимых ими в движение механизмов, улучшаются условия эксплуатации токопроводящего оборудования и т.д. Затраты на ремонт и техобслуживание компрессорных станций существенно снижаются.