Дипломная работа: Электроснабжение электрооборудование ремонтно-механического цеха

Дипломная работа: Электроснабжение электрооборудование ремонтно-механического цеха

1. Характеристики потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения

Электроснабжение объекта может осуществляться от собственной электростанции, энергетической системы при наличии собственной электростанции.

Требования, представляемые к надёжности электроснабжения от источников питания, определяются потребляемой мощностью объекта и его видом.

Приёмники электрической энергии в отношении обеспечения надёжности электроснабжения разделяются на несколько категорий.

Первая категория – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный экономический ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, расстройство сложного технологического процесса, массовый брак продукции.

Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа (нулевая категория) электроприёмников, бесперебойная работа которых не обходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.

Вторая категория – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции, массовым простоям рабочих, механизмов. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприёмников второй категории не более 30 минут.

Третья категория – все остальные электроприёмники, не подходящие под определение первой и второй категорий.

Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, при отключении одного из них переключение на резервный должно осуществляться автоматически. Согласно определению ПУЭ независимыми источниками питания являются такие, на которых сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках, питающих эти электроприёмники. Согласно ПУЭ к независимым источникам могут быть отнесены две секции или системы шин одной или двух электростанций или подстанций при соблюдении следующих условий:

— каждая эта секция или система шин питается от независимых источников.

— секции шин не связаны между собой или же имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций шин.

Для электроснабжения электроприёмников особой группы должен предусматриваться дополнительный третий источник питания, мощность которого должна обеспечивать безаварийную остановку процесса.

Электроприёмники второй категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания, переключение можно осуществлять не автоматически.

Электроснабжение электроприёмников третьей категории может выполняться от одного источника при условии, что перерывы электроснабжения. необходимые для ремонта и замены поврежденного оборудования, не превышают одних суток.

Электрооборудование ремонтно-механического цеха относится ко 2 и 3 категориям и могут питаться от одного источника, при условии, что перерывы электроснабжения не превышает одних суток. [3,с.28]

2. Выбор рода тока, напряжения и схемы внутреннего электроснабжения

2.1 Назначение электрических сетей [3,с.29]

Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители энергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполняются внутренними (цеховыми) и наружными. Наружные сети напряжения до 1 кВ имеют весьма ограниченное распространение, т. к. на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутрицеховых или пристроенных трансформаторных подстанций.

2.2 Выбор электрических сетей радиальные схемы питания характеризуются тем, что от источника питания, например от трансформаторной подстанции, отходят линии, питающих непосредственно мощные электроприёмники или отдельные распределительные пункты, от которых самостоятельными линиями питаются более мелкие электроприёмники.

Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания отдельных потребителей, т. к. аварии локализуются отключением автоматического выключателя поврежденной линии и не затрагивают другие линии.

Все потребители могут потерять питание только при повреждении на сборных шинах КТП, что мало вероятно. В следствии достаточно надёжной конструкции шкафов этих КТП.

Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприёмников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнения мелких приёмников, не связанных единым технологическим процессом.

Магистральные схемы позволяют отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор-магистраль, где в качестве питающей линии применяются токопроводы (шинопроводы), изготовляемые промышленностью. Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, обеспечивают высокую надёжность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенного монтажа электрических сетей.

В связи с равномерностью распределения потребителей внутри ремонтно-механического цеха, а также низкой стоимости и удобстве в эксплутации выбирается магистральная схема питания.

2.3 Выбор рода, напряжения

Трёхфазные сети выполняются трёхпроводными на напряжение свыше 1000 В и четырёхпроводными – до 1000 В. Нулевой провод в четырёхпроводной сети обеспечивает равенство фазных напряжений при неравномерной загрузке фаз от однофазных электроприёмников.

Трёхфазные сети на напряжение 380/220 В (в числители – линейное, в знаменатели – фазное) позволяют питать от одного трансформатора трёх – и однофазные установки.

Электрические сети выполняются в основном по системе трёхфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом количестве однофазных электроприёмников от трёхфазных сетей осуществляются однофазные ответвления. [7, с.9]

3. Расчет электрических нагрузок

3.1 Приведение мощности 3-х фазного электроприёмника к длительному режиму, для мостовых кранов:

Рнп ∙∙cosφ, (4.1)

где Рн – номинальная мощность, приведённая к длительному режиму, кВт;

Рп – мощность электроприёмника. кВт;

ПВ – продолжительность включения, относительные единицы;

Приводим 1-фазные нагрузки к условиям 3-фазной мощности для вертикально-сверлильных станков:

где Рф.нб – мощность наиболее загруженной фазы, кВт;

Где Рф. нм — мощность наименее загруженной фазы, кВт;

Определяется величина неравномерности, %:

Все расчёты ведутся в таблице 2. В колонки 1,2,3,5,6,7 вносятся из таблицы 3;

Определяется сумма активной мощности для каждого электроприёмника, результаты заносятся в колонку 4.

Определяется показатель силовой сборки в группе для каждого электроприёмника, результаты заносятся в колонку 8. [1, с. 22]

где Рн.нб. Рн.нм – номинальные приведённые к длительному режиму активные мощности наибольшего и наименьшего в группе, кВт.

Определяются средние мощности за наиболее нагруженную смену для каждого электроприёмника и результаты заносятся в колонки 9,10,11 соответственно:

Для ШМА определяются: средний коэффициент использования группы электроприёмников, коэффициент активной мощности, коэффициент реактивной мощности для каждого электроприёмника и результаты заносятся в колонки 5,6,7 соответственно:

где Ки.ср – средний коэффициент использования группы электроприёмников.

Определяется число эффективных электроприёмников, для каждого электроприёмника, результат заносится в колонку 12:

Определяется коэффициент максимума активной нагрузки для каждого электроприёмника и заносится в колонку 13:

Определяются: максимальная активная нагрузка, максимальная реактивная нагрузка, максимальная полная нагрузка для каждого электроприёмника и результаты заносятся в колонки 15,16,17:

Определяется ток на РУ для каждого электроприёмника и результат заносится в колонку 18:

где Uл – напряжение линейное, В.

Определяются потери в трансформаторе, результат заносятся в колонку 15,16,17:

∆Sт =, кВА, (4.26)

Таблица 4 – Сводная ведомость нагрузок на НН без КУ

4. Компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности, или повышение коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий, имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.

В процессе передачи потребителям активной и реактивной мощности в проводниках системы электроснабжения создаются потери активной мощности.

Из этого следует, что при снижении передаваемой реактивной мощности потеря активной мощности в сети снижается, что достигается применением компенсирующих устройств.

где Qку – мощность компенсирующего устройства;

α – коэффициент, учитывающий повышение cosφ естественным способом, принимается α=0,9;

tgφ, tgφк – коэффициент реактивной мощности до и после компенсации;

Компенсирующее устройство не выбирается в виде малой реактивной мощности.

5. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы являются основным электрическим оборудованием электроэнергетических систем, обеспечивающим передачу и распределение электроэнергии на переменном трёхфазном токе от электрических станций к потребителям.

В справочных данных на трансформаторы приводятся: тип, номинальная мощность, номинальные напряжения обмоток, потери мощности холостого хода и короткого замыкания, напряжения короткого замыкания, ток холостого хода.

Определяется расчётная мощность трансформатора с учётом потерь, но без компенсации реактивной мощности:

где Sт — потери полной мощности в трансформаторе без КУ, кВА;

Sр – расчётная мощность трансформатора. кВА;

По результатам расчётов выбираем ближайший больший по мощности стандартный трансформатор.

Мы выбираем масляный двухобмоточный трансформатор общего назначения класса 6 – 10 кВ типа ТМ 400/10/0,4. Схема соединения Υ/Υн – 0

Технические данные масляного двухобмоточного трансформатора общего назначения:

Выбираем ТМ-400/10/0,4 [2, с. 08]

где Рн – мощность номинальная, кВт;

Uвн – напряжение внешней обмотки, кВ;

Uнн – напряжение внутренней обмотки, кВ;

∆Рхх – потери холостого хода, кВт;

∆Ркз – потери короткого замыкания. кВт;

Uкз – напряжение короткого замыкания, %;

Iхх – ток холостого хода, %;

где Кз – коэффициент загрузки трансформатора

6. Расчёт токов короткого замыкания

В системах электроснабжения промышленных предприятий могут возникать короткие замыкания, приводящие к резкому увеличению токов. Поэтому всё основное электрооборудование электроснабжения должно быть выбрано с учётом действия таких токов.

Основными причинами короткого замыкания являются нарушения изоляции отдельных частей электроустановок, неправильные действия персонала, перекрытия изоляции из-за перенапряжения в системе. [7, с.352]

Определяем ток системы:

где Iс – ток системы;

Определяем удельное индуктивное сопротивление:

гдеХ0 – удельное индуктивное сопротивление, Ом/км;

Х’с – индуктивное сопротивление, ОМ;

Lс – длина кабельной линии, км;

Определяем удельное активное сопротивление:

где r0 – удельное активное сопротивление, Ом/км;

γ – удельная проводимость материала, [1, с.60];

S – сечение проводника, мм 2 ;

Сопротивления приводятся к НН:

где Uнн и Uвн – напряжение низкое и высокое, кВ.

Выбираем сопротивление для трансформатора:

где Rт – активное сопротивление, мОм;

Хт – индуктивное сопротивление, мОм;

Z (1) т – полное сопротивление, мОм.

Выбираем сопротивления для автоматов, [1, с. 62]:

Выбираем удельное сопротивление кабеля, [1, с. 62]:

КЛ1 r | 0 =0,169 мОм/м,

т.к. в схеме 3 параллельных кабеля;

,

где Lкл1 – длина линии ЭСН от ШНН до ШМА;

КЛ2 r0 =12,5 мОм/м,

Для шинопровода ШМА:

где Rш – удельное сопротивление шинопровода, мОм;

Хш – удельное сопротивление шинопровода, мОм;

Lш – участок ШМА до ответвления, [1, с. 63];

Для ступеней распределения, [1, с. 62]:

Вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между КЗ:

где Rэ1. Rэ2. Rэ3 – активные сопротивления на участках КЗ, мОм;

Хэ1. Хэ2. Хэ3 – индуктивные сопротивления на участках КЗ, мОм.

Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ и заносим в таблицу 5:

где Rк. Хк. Zк … — сопротивления на каждой точке КЗ, мОм.

Определяем ударный коэффициент и коэффициент действующего значения ударного тока и заносим в таблицу 5:

где Ку – ударный коэффициент;

7. Расчёт и выбор магистральных и распределительных сетей, защита их от токов перегрузки и токов КЗ

7.1 Выбираем сечение кабеля

Критерием для выбора сечения кабельных линий является минимум приведённых затрат. В практике проектирования линий массового строительства выбор сечения производится не по сопоставительным технико-экономическим расчётам в каждом конкретном случае, а по нормируемым обобщенным показателям.[4, с.240]

Выбираем сечение провода для вертикально-сверлильных станков, данные расчёта заносятся в таблицу 6.

Расчётный ток линии определяется так:

где Iрас – расчётный ток для проверки кабеля по нагреву, А;

U – номинальное напряжение сети, В.

где I / рас – расчётный ток, выраженный через поправочный коэффициент, А;

К1 – поправочный коэффициент на температуру воздуха для нагрузки кабеля, выбирается по [7, с.340] в зависимости от температуры и расположения кабеля.

где Iдоп – допустимая токовая нагрузка, [7, с. 338];

Iдоп должен быть больше, чем I / рас :

Выбираем сечение ААБ (4Х4) [7, с. 338]:

ААБ – кабели с изоляцией из пропитанной бумаги с алюминиевыми жилами, в алюминиевой оболочке, бронированные стальными лентами.

Аналогично выбираются сечения кабелей для других электроприёмников и заносим данные в таблицу 6.

7.2 Проверка выбранного сечения на допустимую потерю напряжения

Нормальный режим работы электроприёмника обеспечивается при нормальном напряжении сети, которое должно совпадать с номинальным напряжением приёмника в точке его присоединения. Повышение или понижение уровня напряжения сети ухудшает работу электроустановки.

Повышенное напряжение на зажимах асинхронного двигателя приводит к перегреву обмотки статора и ускоряет износ изоляции. При понижении уровня напряжения уменьшается вращающий момент двигателя, падает частота вращения, нарушается режим работы электропривода, увеличивается потребляемый ток и перегревается изоляция.

Отклонение напряжения от номинального в электропечах нарушает технологический процесс плавки и термообработки. Снижение напряжения на сварочных электроустановках ухудшает качество сварки. Пониженное напряжение на лампах уменьшается световой поток и снижает освещённость.

Проверяем электрическую печь сопротивления на допустимую потерю напряжения [1. с, 42]:

где ∆Uрас – потери напряжения, %;

L – длина линии, м;

r0 – активное сопротивление на 1 км. линии, Ом/км;

j – удельная проводимость, мм 2 /Ом∙м;

Х0 – индуктивное сопротивление 1 км линии, Ом/км;

Кабель выбран правильно.

Аналогично рассчитываем для электродуговой печи, продольно-строгального станка, токарно-револьверного станка и кабеля от ГПП до трансформатора. Данные заносятся в таблицу 7.

Проверка выбранного сечения на допустимую потерю напряжения

7.3 Расчёт и выбор аппаратов защиты и линии электроснабжения

В электрической сети возможны нарушения нормального режима работы: перегрузки, короткие замыкания, при которых ток в проводниках резко возрастает. Поэтому цеховые электрические сети должны быть надёжно защищены аппаратом, отключающим повреждённый элемент с наименьшими потерями времени. Защита электрических сетей КЗ должна быть предусмотрена во всех случаях [4, с. 195].

Рассчитываем и выбираем автомат защиты типа ВА

Линии Т1 – ШНН, 1SF, линия без электродвигателей:

где Sт – номинальная мощность трансформатора, кВА;

Uн.т. – номинальное напряжение трансформатора, кВ;

Iт – номинальный ток трансформатора, А;

где Iна – номинальный ток автомата, А;

Iнр – номинальный ток расцепителя, А.

Выбираем ВА 52-39 [1, с.185]:

где Iу(н) – номинальный ударный ток, А;

Iу(кз) – ударный ток короткого замыкания, А;

Iоткл – ток отключения, А.

Линия ШНН — ШМА, 1SF, линия с группой ЭД:

Выбирается ВА 52-39:

Определяется ток отсечки:

где Iо – ток отсечки, А;

Iпи – пиковый ток, А;

где К0 – кратность отсечки.

Линия ШМА – вентилятор, 2SF, линия с одним ЭД:

где Iд – длительный ток в линии, А;

η – коэффициент полезного действия, %.

Выбираем ВА 51-25:

Принимается К0 =7.

Аналогично рассчитываются автоматы для всех электроприёмников, данные заносятся в таблицу 8.

8. Релейная защита

Релейная защита называется совокупность специальных устройств, контролирующих состояние всех элементов системы электроснабжения и реагирующих на возникновения повреждения или ненормальный режим работы системы.

При повреждениях релейная защита выявляет повреждённый участок и отключает его, воздействуя на коммутационные аппараты. При ненормальных режимах, не представляющих непосредственной опасности элементам системы, релейная защита работает на сигнал. Выполняя упомянутые функции, она является основным видом автоматики, обеспечивающим надежность системы электроснабжения.

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к релейной защите:

Селективность или избирательность, защиты – это её способность отключать при КЗ только поврежденный участок.

Повреждение должно быть отключено с наибольшей быстротой, что уменьшает воздействие аварийного тока на оборудование, повышает устойчивость параллельной работы генераторов электростанций и системы. Последнее условие наиболее важно, поскольку Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) установлено, что если остаточное напряжение меньше 0,6 номинального, то для сохранения устойчивости надо как можно быстрее отключить повреждение. Полное время отключения (tоткл ) слагается из времени работы защиты (tз ) и времени работы выключателя (tв ); т. е.

Самые распространенные выключатели обладают временем действия 0,15…0,16 с. В современных энергосистемах требуется весьма малое время отключения. В целях упрощения допускается применение простых быстродействующих защит, не обеспечивающих селективности, с последующим восстановлением схемы электроснабжения устройствами автоматики.

Чувствительность защиты характеризует её способность реагировать на повреждения в защищаемой зоне в режиме работы системы, при котором ток повреждения минимален.

Резервирование весьма важно при построении схем защиты. Если по принципу действия защита не работает за пределами первого участка, она резервируется другими защитами. Каждая защита должна реагировать на повреждения как при металлическом КЗ, так и при замыкании через дугу.

Надёжность должна быть такой, чтобы обеспечить безотказность работы при КЗ в защищаемой зоне и её бездействия при режимах, когда защита не должна работать. В настоящее время используют релейную защиту. [4, с. 285]

9. Защитное заземление

9.1 Заземлением называется преднамеренное соединение частей электроустановки с землёй с помощью заземляющего устройства, состоящего из заземлителя и заземляющих защитных проводников.

Заземлителями называется металлический проводник или группа проводников, находящихся в грунте, а заземляющими защитными проводниками – металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.

Различают три вида заземлений:

1. Защитное, гарантирующее безопасность обслуживания электроустановок;

2. Рабочее, обеспечивающее нормальную работу электроустановок в выбранных режимах;

3. Грозозащитное, обеспечивающее защиту сооружений от атмосферных явлений. [7, с. 317]

9.2 Расчёт заземляющего устройства

С целью, повышения безопасности обслуживания электроустановок и для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении

изоляции используют заземляющее устройство.

Заземление какой-либо части электроустановки – преднамеренное соединение её с заземляющим устройством с целью сохранения в ней низкого потенциала и обеспечение нормальной работы системы или её элементов в выбранном режиме.

Климатическая зона – I; [1, с. 90]

Электроды — вертикальный, стальной уголок 50х50х5;

Горизонтальный – полоса 40х4 мм.

Заземляющий контур будем выполнять по периметру цеха на расстоянии 1 метр от фундамента во внешнею сторону.

Электроды заземляем на 0,7 метра от поверхности земли.

Зададимся расстоянием между соседними вертикальными электродами α=5 м.

Определяем расчетное сопротивление одного вертикального электрода:

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом ∙м;

Ксез. в. – коэффициент сезонности вертикального;

rв =0,3∙100∙1,9=57 Ом.

В соответствие с ПЭУ требуется сопротивление заземляющего устройства:

Определяется количество вертикальных электродов:

· без учета экранирования (расчетное)

где rв – расчетное сопротивление одного вертикального электрода, Ом;

Rз.у – сопротивление заземляющего устройства, Ом;

N / в.р – количество электродов без учета экранирования, шт;

шт. электродов. Принимаем N / в.р. =15;

· с учетом экранирования

где Nв.р. – количество электродов с учетом экранирования, шт;

N / в.р — количество электродов без учета экранирования, шт;

ηв. – коэффициент использования электрода;

Принимаем Nв.р. =22.

Размещается ЗУ на плане рисунок 3 и уточняются расстояния, наносятся на план.

Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1м.

Определим длину полосы, соединяющей контур из вертикальных электродов:

где Lп – длина полосы соединяющей контур из вертикальных электродов, м;

А – длина объекта, м;

В – ширина объекта, м;

Определяем сопротивление горизонтального электрода (полосы):

где Rг. – сопротивление горизонтального электрода, Ом;

Lп – длина полосы, м;

ρ – эквивалентное удельное сопротивление, Ом∙м;

ηг. – коэффициент использования электрода;

t – глубина заложения, м;

b – ширина полосы, м;

Ксез.г — коэффициент сезонности;

Определяем уточненное сопротивление вертикальных электродов:

где Rв — сопротивление вертикальных электродов, Ом;

Nв – количество вертикальных электродов с учетом экранирования. шт;

ηв. – коэффициент использования электрода;

rв – расчетное сопротивление одного вертикального электрода, Ом;

Определяем фактическое сопротивление ЗУ:

где Rз.у — фактическое сопротивление ЗУ, Ом;

Rв — сопротивление вертикальных электрода, Ом;

Rг. – сопротивление горизонтального электрода, Ом;

Вывод: Фактическое сопротивление ЗУ меньше или равно нормируемого, следовательно, заземляющее устройство эффективно.

10. Мероприятия по технике безопасности при ремонте электрических установок

Безопасная эксплуатация электроустановок включает систему мер безопасности (план мероприятий по выполнению работ, план профилактики при эксплуатации электроустановок).

Предусматривается: назначение лиц, ответственных за безопасное ведение работ; подбор, расстановка и обучение персонала; подготовка оборудования и документации на рабочих местах; проведение инструктажа персонала перед началом работ; выдача наряда-допуска; выполнение организационно-технических мероприятий; соблюдение технологической дисциплины; надзор за выполнением работ; периодический инструктаж на рабочем месте и анализ состояния электробезопасности.

Лица, которые принимаются на работу по обслуживанию электрического оборудования, подлежат медицинскому осмотру, согласно постановления Министерства здравоохранения Украины. Очередность медицинских осмотров — раз в 24 месяца. К работе допускаются лица не моложе 18 лет, которые имеют квалификационную группу соответственно выполняемой работы.

Занятие по технической подготовке с персоналом проводится по специальной программе. Задачей технической подготовки является изучение персоналом теоретических основ и процессов, работы оборудования, освоение приемов и методов безопасной работы на электроустановках. Проводятся тренировки по отработке практических навыков при возникновении аварийных ситуаций.

Электробезопасность работ в основном зависит от качества обучения, правильной организации рабочего места и своевременного контроля правильности ведения работ.

Обучение электробезопасности работающих старше 18 лет заканчивается присвоением им квалификационной группы.

По окончании обучения, при назначении на работу проверка знаний производится квалификационной комиссией в составе не менее трех человек. Согласно ГОСТ 12.1.013-78, в строительно-монтажной организации должен быть назначен инженерно-технический работник, имеющий квалификационную группу по технике безопасности не ниже IV, ответственный за безопасную эксплуатацию электрохозяйства организации.

Периодическая проверка знаний ПТЭ, ПТБ, должностных лиц проводится:

— 1 раз в год — для электротехнического персонала, непосредственно обслуживающего действующие электроустановки и проводящего в них наладочных и др. работ;

— 1 раз в три года — для ИТР, не относящегося к группе персонала, подвергающегося проверке 1 раз в год, а также инженеров по технике безопасности, допущенных к инспектированию электроустановок.

Технические меры электробезопасности

К техническим мерам профилактики электротравматизма относятся:

применение пониженного напряжения;

применение защитного заземления и зануления электрооборудования;

защитное отключение, защитная блокировка;

применение защитных средств.

Эффективной мерой безопасности при обслуживании и ремонтных работах на электроустановках является снятие напряжения (обесточивание).

Все работы под напряжением по степени опасности можно разделить на четыре категории:

работы при полном снятии напряжения, когда на всех токоведущих частях установки снято напряжение и вход на соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением, закрыт на замок; работа с частичным снятием напряжения характеризуется снятием напряжением только с участков, где производится работа, или полном снятием при незакрытом на замок входе в соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением; работа, без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением (необходимо принимать меры, исключающие приближение людей к токоведущим частям); работа без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением (исключено случайное приближение людей, — непрерывный надзор за опасной зоной)

В зависимости от напряжения и категории работ и в соответствии с нарядом-допуском рабочим выдаются защитные средства, организуется соответствующим образом рабочее место (устанавливается ограждение, вывешиваются плакаты, проверяется отсутствие напряжения, подсоединяются переносные заземления, устанавливается контроль за ведением работ).

Вид снятия напряжения определяется характером и объемом профилактических работ на электроустановках, а также опасностью электрического травмирования работников, не задействованных в данных работах.

Там, где позволяют условия, производится полное снятие напряжения с технологической линии, цеха или участка.

Частичное обесточивание предусматривает снятие напряжения с ограниченной части технологической линии и участка ведения работ. Решение о снятии напряжения принимает лицо, ответственное за электрохозяйство предприятия из числа ИТР энергослужбы с учетом требований ПТЭ, ПТБ, ПУЭ, по согласованию с администрацией предприятия.

Лицо, ответственное за снятие напряжения, обязано обеспечить:

— системный контроль за снятием напряжения;

— организацию и своевременное проведение ППР и профилактических испытаний электрооборудования, аппаратуры и сетей;

— обучение, инструктаж и выдачу наряд-допуска на ведение работ;

— наличие и своевременную проверку средств защиты.

Для подготовки рабочего места при работах со снятием напряжения выполняют в указанной последовательности, следующие технические мероприятия: — проводят необходимые отключения и принимают меры, исключающие ошибочное или произвольное включение;

— устанавливают ограждение рабочего места и вывешивают предупредительные знаки на приводах ручного и дистанционного управления "не включай, работают люди";

— проверяют отсутствие напряжения на токоведущих частях, на которые накладывают заземление для защиты работающих от поражения электротока;

— ограждают при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части;

— проверяют отсутствие напряженности в электроустановках указателями напряжения, исправность которых контролируют перед применением с помощью приборов ППИ-4.

Электроизоляция электроустановок и тоководов и её контроль.

Электрическая изоляция — это слой покрытия диэлектрика или диэлектрик, которым покрывается поверхность токоведущих частей, тоководов, или которыми токоведущие части отделяются друг от друга. Изоляция должна обладать высокими диэлектрическими свойствами, прочностью и сопротивляемостью к изменениям температурно-влажностной среды.

В электроустановках применяются следующие виды изоляции: рабочая, дополнительная, двойная и усиленная.

Рабочая изоляция обеспечивает нормальную работу электроустановок и защиту от поражения электрическим током.

Дополнительная — предусматривается как дополнение к рабочей для защиты от поражения электрическим током, в случаях ее повреждения.

Двойная изоляция состоит из двух независимых одной от другой рабочей и дополнительной изоляции. Рабочую (функциональную) называют основной изоляцией т.к. она должна обеспечить электробезопасность работающих (изоляция обмоток машин, жил тоководов и т.д.). Дополнительной изоляцией может быть пластмассовый корпус машины, изолирующие втулки, блоки и т.д.

При двойной изоляции заземление или зануление металлических частей запрещается, так как этим шунтируется дополнительная изоляция, и ее преимущества сводится на нет. Соединение корпуса машины, имеющей двойную изоляцию с заземляющим устройством недопустимо, так как это снижает безопасность работающего.

Усиленная — это улучшенная рабочая изоляция, которая обеспечивает такой же уровень защиты, как и двойная.

Как правило, двойная изоляция применяется для выключателей, розеток, вилок, патронов ламп, переносных светильников, электрифицированного ручного инструмента, электроизмерительных приборов и некоторых бытовых приборов. Область применения двойной электроизоляции — электроустановки небольшой мощности. Она является действенным защитным средством.

Поэтому электроизоляция подлежит систематическому осмотру и испытаниям согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) и Правилам техники безопасности (ПТБ).

Важную роль в обеспечении электробезопасности работающих играет вынесение, по возможности, электрооборудования с рабочей зоны: размещение в местах, исключающих контакт, и на недостижимой высоте (в первую очередь, токоведущих частей и приводов). При этом отдается предпочтение дистанционному управлению технологическими процессами со специально оборудованных пунктов управления. Высоту расположения проводов воздушных линий электропередачи назначают с учетом напряжения (табл. 3.4.1)

Для исключения возможного контакта или опасного приближения к неизолированным токоведущим частям предусматриваются стационарные ограждения: сплошные и сетчатые. Сплошные ограждения применяются в электроустановках до 1000 В в виде крышек, кожухов и т.д. Сетчатые ограждения имеют двери, которые закрывают на замок. Часто применяют при ведении профилактических работ переносные ограждения: щиты, изолирующие колпаки, изолирующие накладки. Они также оборудуются дверьми или крышками, которые закрываются на замок или обеспечены защитной блокировкой. Под блокировкой понимают автоматическое устройство, при помощи которого предотвращается попадание людей под напряжение в результате ошибочных действий. По принципу действия различают: механическую, электромагнитную и электрическую блокировки.

11. Расчёт освежения

Рациональное освещение рабочего места является одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность трудовой деятельности человека, предупреждающих травматизм и профессиональные заболевания. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность труда. Освещение на рабочем месте должно быть таким, чтобы работник мог без напряжения зрения выполнять свою работу. Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин:

· неправильное направление света.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Расчет освещенности рабочего места сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Процесс работы в цехе происходит в таких условиях, когда естественное освещение недостаточно или отсутствует. Исходя из этого, рассчитаем параметры искусственного освещения.

Целью расчета является выбор количества светильников, определение мощности источников света, расположение их в помещение цеха, а также расчет осветительной сети.

Исходными данными являются: назначение (РМЦ) и его размеры:

11.1 Помещение термического отделения имеет размеры:

В = 16 м — ширина;

Норма освещённости для данного помещения Е= 200 лк.

Расчётная высота от условной рабочей поверхности до выгодного отверстия светильника:

где Н – высота термического отделения, м;

hс – высота свеса, м;

hр – высота условной рабочей поверхности, м;[8, с.33]

Расстояние между светильниками для КСС Г-1:

где – рекомендуемое значение (0,8 – 1,2).

Расстояние от края светильников до стен:

l=0,5∙L=0,5∙ 5,2=2,6 м. (12.3)

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками в ряду:

Расстояние между рядами:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

где Ен – нормируемое значение освещённости, лк;

Кз – коэффициент запаса;

Z – коэффициент минимальной освещённости;

S – освещаемая площадь, м 2 ;

n – число светильников, шт;

Uоу – коэффициент использования светового потока.

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на -10% — +20% [8, с. 143].

Принимаем лампу ДРИ 250-5 имеющую следующие технические данные:

— номинальная мощность лампы Рн =250 Вт,

— световой поток Фл =19000 лм.

Общая мощность световой установки:

где Рн –номинальная мощность лампы, Вт;

nсв – количество светильников, шт.

Для аварийного освещения в термическом отделение применяются лампы накаливания.

Выбираем лампы типа ЛН (лампа накаливания).

В качестве светильников выбираем светильник типа НСП 11-100-231 со степенью защиты – IР62, классом светораспределения – П (прямого света), КСС (косинусная) Д-2: [8, с.107]

Расстояние между светильниками для КСС Д-2:

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками в ряду:

Расстояние между рядами:

По справочнику находим коэффициент использования светового потока:

Рассчитываем световой поток одной лампы (Фл ), без учёта коэффициента запаса:

Принимаем лампу Б 215-225-100 имеющие следующие данные: [8, с. 66]

— номинальная мощность лампы Рн =100 Вт;

— световой поток Фл =1380 лм;

Общая мощность световой установки Руст :

Руст =100∙4=400 Вт.

11.2 Помещение станочного отделения делим на две части с размерами:

Расчётная высота от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника (hр ) для первой и второй части станочного отделения равно 6,5 м. (см. расчет термического отделения).

Расстояние между светильниками:

Расстояние от края светильника до стен:

l=0,5 ∙ 5,2=2,6 м.

Количество светильников в ряду:

1 часть станочного отделения:

2 часть станочного отделения:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников в станочном отделении:

Расстояние между светильниками в ряду:

Расстояние между рядами:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на -10% — +20% [8, с.143].

Принимаем лампу ДРИ 250-5 имеющую следующие технические данные:

— номинальная мощность лампы Рн =250 Вт,

— световой поток Фл =19000 лм.

Общая мощность световой установки: Руст =250∙39=9750 Вт.

Для аварийного освещения станочного отделения применяются лампы накаливания.

Выбираем лампы типа ЛН (лампа накаливания).

В качестве светильников выбираем светильник типа НСП 11-100-231 со степенью защиты – IР62, классом светораспределения – П (прямого света), КСС (косинусная): Д-2 (1,2 – 1,6)

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками в ряду:

Расстояние между рядами:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток лампы без учёта коэффициента запаса:

Принимаем лампу Б 215-225-100 имеющие следующие данные: [8, с.66]

— номинальная мощность лампы Рн =100 Вт;

— световой поток Фл =1380 лм.

Общая мощность светового потока установки:

Руст =100∙18=1800 Вт.

11.3 Помещение склада имеет размеры:

Норма освещённости для данного помещения Е= 75 лк.

В качестве светильника выбираем светильник типа ЛСП13-2х40-001 со степенью защиты IР20, классом светораспределения – П, КСС — Л полуширокая [8, с.107]

Расчётная поверхность от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника:

Расстояние между светильниками для КСС – Л (1,4÷2,0):

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между рядами светильников:

Расстояние между рядами светильников:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на -10 ÷ +20%. [8, с.143]

Принимаем лампу ЛБ40-1 имеющую следующие технологические данные: [8, с.77]

— номинальная мощность Рн =40 Вт;

— световой поток Фл =3200 лм.

Общая мощность световой установки;

Руст =40∙4=160 Вт.

11.4 Помещение бытового назначения (бытовка) имеет размеры:

Норма освещённости для данного помещения Е= 75 лк

В качестве светильника выбираем светильник типа ЛСП13-2х40-003 со степенью защиты IР20, классом светораспределения – П, КСС – Г-2 глубокая [8, с.110]

Расчётная поверхность от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника:

Расстояние между светильниками для КСС – Г-2:

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между рядами светильников:

Расстояние между рядами светильников:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на -10 ÷ +20%. [8, с.143]

Принимаем лампу ЛБ40-1 имеющую следующие технологические данные: [8, с.77]

— номинальная мощность Рн =40 Вт;

— световой поток Фл =3200 лм.

Общая мощность световой установки;

Руст =2∙40=80 Вт.

11.5 Помещение коридорного назначения имеет размеры:

Норма освещённости для данного помещения Е= 75 лк

В качестве светильника выбираем светильник типа ЛСП13-2х40-001 со степенью защиты IР20, классом светораспределения – П, КСС – Л полуширокая [8, с.110]

Расчётная поверхность от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника:

Расстояние между светильниками для КСС – Л (1,4÷2,0):

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками:

Расстояние между рядами светильников:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на -10 ÷ +20%. [8, с.143]

Принимаем лампу ЛБ40-1 имеющую следующие технологические данные: [8, с.77]

— номинальная мощность Рн =40 Вт;

— световой поток Фл =3200 лм.

Общая мощность световой установки;

Руст =4∙40=160 Вт.

11.6 Помещение ТП + Щитовая имеет размеры:

Норма освещённости для данного помещения Е= 100 лк

В качестве светильника выбираем светильник типа ЛСП13-2х40-001 со степенью защиты IР20, классом светораспределения – П, КСС – Л полуширокая [8, с.110]

Расчётная поверхность от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника:

Расстояние между светильниками для КСС – Л (1,4÷2,0):

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками:

Расстояние между рядами светильников:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на -10 ÷ +20%. [8, с.143]

Принимаем лампу ЛБ40-1 имеющую следующие технологические данные: [8, с.77]

— номинальная мощность Рн =40 Вт;

— световой поток Фл =3200 лм.

Общая мощность световой установки;

Руст =6∙40=240 Вт.

11.7 Вентиляционное помещение имеет размеры:

Норма освещённости для данного помещения Е= 50 лк

В качестве светильника выбираем светильник типа ЛСП13-2х40-001 со степенью защиты IР20, классом светораспределения – П, КСС – Л полуширокая [8, с.110]

Расчётная поверхность от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника:

Расстояние между светильниками для КСС – Л (1,4÷2,0):

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками:

Расстояние между рядами светильников:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на -10 ÷ +20%. [8, с.143]

Принимаем лампу ЛБ40-1 имеющую следующие технологические данные: [8, с.77]

— номинальная мощность Рн =40 Вт;

— световой поток Фл =3200 лм.

Общая мощность световой установки;

Руст =2∙40=80 Вт.

11.8 Инструментальное помещение имеет размеры:

Норма освещённости для данного помещения Е= 75 лк

В качестве светильника выбираем светильник типа ЛСП13-2х40-003 со степенью защиты IР20, классом светораспределения – П, КСС – Г-1 глубокая [8, с.110]

Расчётная поверхность от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника:

Расстояние между светильниками для КСС – Г-1 (0,8÷1,2):

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками:

Расстояние между рядами светильников:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен

отличаться не более, чем на -10 ÷ +20%. [8, с.143]

Принимаем лампу ЛБ40-1 имеющую следующие технологические данные: [8, с.77]

— номинальная мощность Рн =40 Вт;

— световой поток Фл =3200 лм.

Общая мощность световой установки;

Руст =2∙40=80 Вт.

11.9 Помещение комната отдыха имеет размеры:

Норма освещённости для данного помещения Е= 100 лк

В качестве светильника выбираем светильник типа ЛСП13-2х65-001 со

степенью защиты IР20, классом светораспределения – П, КСС – Л полуширокая [8, с.110]

Расчётная поверхность от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника:

Расстояние между светильниками для КСС – Л (1,4÷2,0):

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками:

Расстояние между рядами светильников:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен

отличаться не более, чем на -10 ÷ +20%. [8, с.143]

Принимаем лампу ЛБ65-1 имеющую следующие технологические данные: [8, с.77]

— номинальная мощность Рн =65 Вт;

— световой поток Фл =4800 лм.

Общая мощность световой установки;

Руст =3∙65=195 Вт.

11.10 Аварийное освещение (коридор)

В качестве светильника выбираем светильник типа НСП-03-40-331, со степенью защиты IP62, классом светораспределения – П, КСС косинусная Д (1,2÷1,6), (максимальное допустимое 2,1).

Расчётная поверхность от условной рабочей поверхности до выходного отверстия светильника:

Расстояние между светильниками для КСС – Д (1,2÷1,6), (максим. допустимое 2,1):

Расстояние от края светильника до стен:

Количество светильников в ряду:

Количество рядов светильников:

Общее количество светильников:

Расстояние между светильниками:

Расстояние между рядами светильников:

Определяем показатель помещения:

По справочнику с учётом коэффициента отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока: [8, с.141]

Рассчитываем световой поток одной лампы:

По найденному значению Фл подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на -10 ÷ +20%. [8, с.143]

Принимаем лампу БК215-225-40 имеющую следующие технологические данные: [8, с.77]

— номинальная мощность Рн =40 Вт;

— световой поток Фл =475 лм.

Общая мощность световой установки;

Руст =2∙40=80 Вт.

11.11 Рассчитываем осветительную сеть рабочего и аварийного освещения

Для этого в помещение цеха размещаем 3 щитка освещения:

— 2 щитка на осветительную сеть рабочего освещения;

— 1 щиток на осветительную сеть аварийного освещения.

Щитки для удобства, располагаем в начале и конце участка. Светильники делим на группы таким образом, чтобы нагрузка на каждый щит осветительной сети была примерно одинакова. В результате получаем 9 групп светильников: по 4 группы на каждый щиток рабочей осветительной сети и 1 группа на щиток аварийной осветительной сети.

Выбираем осветительные щиты. При выборе осветительного щитка необходимо, чтобы выполнялось условие:

11.12 Рабочая осветительная сеть

4 группы светильников, с количеством светильников на 1 группу от 6 до 9 шт.

Группа светильников 1,2,3:

6 светильников типа ГСП 18-250-005 с лампами ДРИ 250-5. (Iраб. ток =2,15 А)

Рабочий ток в группе:

Группа светильников 4:

9 светильников типа ГСП 18-250-005 с лампами ДРИ 250-5. (Iраб. ток =2,15 А)

Рабочий ток в группе:

В результате для группы 1-4 осветительной сети рабочего освещения, выбираем щит типа ОП — 6УХхЛ4. Число однофазных групп в одном ЩО равно 6.

Щит типа ОП — 6УХхЛ4 выбран, так как установленные в данном щитке автоматические выключатели в групповых линиях АЕ100 с

Iном. =25 А> Iном.групп1,2,3,4 =12,9 А, 12,9 А, 12,9 А, 19,4 А.

4 группы светильников, с количеством на 1 группу от 6 до 23 шт.

Группа светильников 5:

20 светильников типа ЛСП13-2х40, с лампами ЛБ40-1 (Iраб. ток =0,43 А) и 3 светильника типа ЛСП13-2х65-003, с лампами ЛБ65-1 (Iраб. ток =0,67 А)

Рабочий ток в группе:

6 светильников типа ГСП18-250-005, с лампами ДРИ 250-5 (Iраб. ток =2,15 А)

9 светильников типа ГСП18-250-005, с лампами ДРИ 250-5 (Iраб. ток =2,15 А)

6 светильников типа ГСП18-250-005, с лампами ДРИ 250-5 (Iраб. ток =2,15 А)

В результате для групп 5-8 осветительной сети рабочего освещения, так же как и для групп1-4, выберем щит типа ОП-6УХхЛ4

Iном. =25 А> Iном.групп =10,6 А, 12,9 А, 19,4 А, 12,9 А.

11.13 Аварийная сеть

1 группа светильников с количеством светильников 24 шт.

22 светильника НСП11-100-231 с лампами Б215-225-100 (Iраб. ток =0,45 А) и 2 светильника НСП03-40-331 с лампами БК215-225-40 (Iраб. ток =0,18 А)

Рабочий ток в группе:

I9 =22∙0,45+2∙0,18=10,3 А.

В результате для 9 группы осветительной сети аварийного освещения выберем щит типа ОП-3УХхЛ4.

Число однофазных групп в одном щитке равно 3.

Щит типа ОП-3УХхЛ4 выбран, так как установленные в данном щитке автоматические выключатели в групповых линиях АЕ100 с

Щитки осветительные типа ОП (настенный) предназначен для распределения электроэнергии, а также для защиты от перегрузок и токов короткого замыкания в светильниках групповых линиях в сетях с заземлённой нейтралью напряжением до 380 В, частоты 50 Гц. Степень защиты щитка IР20. Установленные аппараты защиты типа АЕ100, имеющие на вводе зажимы электромагнитный расцепитель комбинированный, имеет 15-кратную по отношению к номинальному току расцепления уставку по току срабатывания.

Схема освещения РМЦ показана на листе 3.

11.14 Выбор сечения проводников осветительной сети рассчитаем двумя способами: по силе тока и по потере напряжения

Расчет провода по силе тока заключается в определении расчетной силы тока осветительной установки и выборе в таблицах по этой силе тока провода с нужным сечением. Расчетную силу тока, по которой выбирают провод, определяют по формуле:

где К, — коэффициент перехода от мощности в линии к силе тока в ней; коэффициент зависит от системы напряжения сети и коэффициента мощности нагрузки (выбирается по табл. 33[9, с.372]);

Рр – расчётная мощность, кВт;

Iр.гр9 =4,55∙2,3=10,5 А

По расчетной силе тока Iр (табл. 34 [9, с.372]) длительно допустимых токовых нагрузок подбирают необходимое сечение провода так, чтобы соблюдалось условие:

Выбираем сечение токопроводящих жил Sсеч =2,5 мм 2. Допустимые длительные токовые нагрузки на провода АВВГ(3х2,5) с алюминиевыми жилами, изоляция поливинилхлорид, защитная оболочка поливинилхлорид, наружный покров отсутствует.

Iдоп =24 А т.е. ≥ Iр =11,2 А; 16,8 А; 4,8 А; 10,5 А.

11.15 Выбор сечения по потере напряжения произведём по моментам нагрузки:

М=Рр ∙L, кВт∙м (12.13)

где Рр – расчётная, мощность, кВт;

L – длина линии. м.

Произведём вычисление расчётной мощности для каждой группы светильников:

где Кс – коэффициент спроса, (0,85);

n – количество светильников, шт;

α – коэффициент учитывающий, мощность, которая теряется в пускорегулирующих аппаратах светильников (1,2÷1,3 (ЛЛ)), 1,0 (ЛН), 1,1 (ДРИ)

Рл – мощность одной лампы, Вт;

Рр.гр.1,2,3 =0,85∙6∙1,1∙250∙10 -3 =1,4 кВт.

Рр.гр.4 =0,85∙9∙1,1∙250∙10 -3 =2,1 кВт.

Рр.гр.5,8 =0,85∙6∙1,1∙250∙10 -3 =1,4 кВт.

Рр.гр.7 =0,85∙9∙1,1∙250∙10 -3 =2,1 кВт.

Рр.гр.9 =1,0∙(22∙100+2∙40)∙1∙10 -3 =2,3 кВт.

Длину линии проводов в группе определим с плана РМЦ:

где L0 – расстояние до первого светильника, м;

L1 ,L2 ,…Ln – расстояние между светильниками в группе, м;

Lр.гр.1 =(12,9+1,94)+4,97∙5=14,84+24,85=39,69 м,

Lр.гр.2 =(7,5+1,74)+4,97∙5=9,24+24,85=34,09 м,

Lр.гр.3 =(2,1+1,54)+4,97∙5=3,64+24,85=28,49 м,

при допустимых значениях 5%.

Следовательно кабельная линия выбрана правильно.

Проверка других кабелей производится аналогично.

12. Экономическая часть

12.1 Сметно-финансовый расчёт

[10, Методические указания «Экономика отрасли»]

Характеристика работы участка, цеха предприятия

Работники РМЦ заняты в производстве проведении всех видов ремонта и модернизации механического оборудования, подъёмно-транспортных механизмов и электротранспорта (далее — оборудование) в соответствии с утвержденным годовым графиком планово-предупредительного ремонта (ППР) оборудования, с обеспечением высокого качества ремонтных работ и рационального использования всех ресурсов. Централизованное изготовление запасных частей и узлов, необходимых для ремонта оборудования. Разработка технологий ремонта и модернизации оборудования для цехов предприятия, инженерно-техническая и организационная подготовка ремонтов, модернизации и пуско-наладочных работ, подготовка предложений для включения в план технического развития предприятия (ПТР) по замене, модернизации оборудования и приобретению средств диагностики оборудования. Выполнение внеплановых работ аварийного ремонтного характера, в случае выхода из строя технологического оборудования, с применением действующих на предприятии.

Данные всех основных фондов в таблице 1.

Перечень электрооборудования ремонтно-механического цеха

1. Ремонтные работы составляют 5% от стоимости оборудования;

Ремонтные работы (Станок расточный)= 345000∙5%=17250 руб. (13.1)

2. Заработная плата составляет 20% от стоимости ремонтных работ (монтажных);

Зарплата=345000∙20%=69000 руб. (13.2)

3. Сметная стоимость = общая стоимость оборудования + ТЗР (транспортно-заготовительные расходы), составляющие 4% от общей стоимости оборудования + ЗСР (заготовительно-складские расходы), составляющие 2% от общей стоимости оборудования + РЗЧ (расходы на запасные части), составляющие 1% от общей стоимости оборудования;

ТЗР=69000∙4%=2760 руб. (13.3)

ЗСР=69000∙2%=1380 руб. (13.4)

РЗЧ=69000∙1%=690 руб. (13.5)

Остальные расчеты произведены аналогично и сведены в таблицу 2

13. Расчет амортизационных отчислений

13.1 Амортизация в буквальном переводе с немецкого означает "погашение" — термин, используемый не только в бухгалтерском учете, но и в технических науках. Для целей бухгалтерского учета как более точно отражающее смысл процесса амортизации в русском языке есть слово "перенесение", т.е. амортизацию можно рассматривать как процесс главным образом равномерного перенесения и распределения затрат на строительство и приобретение основных средств по годам их эксплуатации в течение всего срока полезного использования, что более всего отвечает принципу соответствия доходов и расходов данного периода и создает возможность правильного, научного формирования финансовых результатов деятельности предприятия.

Амортизация в бухгалтерском учете рассматривается также в качестве способа постепенного возмещения затрат на строительство и приобретение основных средств, отражаемого в системе бухгалтерских счетов как кругооборот средств, в процессе которого внеоборотные активы по мере их использования превращаются в оборотные в виде части средств, вырученных от продажи продукции, работ и услуг.

В мировой практике бухгалтерского учета также преимущественно используется способ равномерного начисления амортизации, а ускоренная амортизация применяется как исключение в особых случаях эксплуатации объектов основных средств в условиях агрессивной среды или повышенной сменности, сокращающих сроки их эксплуатации. Ускоренная амортизация используется для наиболее активной части основных фондов (станков, машин, оборудования) в результате целенаправленной финансовой политики государства, устанавливающего на определенных этапах развития экономики страны льготы для предприятий в виде своеобразного налогового кредита, возмещаемого в определенные сроки, с отражением в финансовой отчетности суммы отложенного налога на прибыль. Это связано с тем, что неравномерная, ускоренная амортизация в период ее начисления увеличивает затраты предприятия и уменьшает прибыль по сравнению с той суммой, которая была бы получена при равномерной амортизации, образуя тем самым задолженность по отложенному налогу на прибыль.

В Российской Федерации в соответствии с ПБУ 6/01 амортизация начисляется независимо от финансовых результатов хозяйственной деятельности организации в отчетном периоде ежемесячно в размере 1/12 годовой суммы амортизационных отчислений от первоначальной стоимости основных средств, находящихся в ее собственности, хозяйственном ведении и оперативном управлении. В сезонных производствах годовая сумма амортизационных отчислений по основным средствам начисляется равномерно в течение периода работы организации в отчетном году. Начисление амортизации по объекту основных средств начинается с первого числа месяца, следующего за месяцем принятия данного объекта к бухгалтерскому учету, и прекращается с первого числа месяца, следующего за месяцем списания этого объекта с бухгалтерского учета или полного погашения его первоначальной стоимости.

Сметная стоимость = общая стоимость оборудования + ТЗР (транспортно-заготовительные расходы), составляющие 4% от общей стоимости оборудования + ЗСР (заготовительно-складские расходы), составляющие 2% от общей стоимости оборудования + РЗЧ (расходы на запасные части), составляющие 1% от общей стоимости оборудования; (14.1)

Сметная стоимость = 345000 + 2760 + 1380 + 690 = 349830 руб.

Капитальные вложения = сметная стоимость + ремонтные работы

Капитальные вложения =349830+ 17250 = 367080 руб.

Остальные расчеты произведены аналогично и сведены в таблицу 3

14. Организация труда на участке

14.1 Характеристика рабочих мест, функции обслуживающего персонала

В РМЦ принята схема с комплексным видом ремонтного обеспечения, когда заводская служба эксплуатации и ремонта оборудования (СЭР) выполняет все виды работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования.

14.2 Режим труда и отдыха персонала

Рабочий день в РМЦ начинается в 8-30 ч. и заканчивается в 17-30 ч.

Каждый работник данного цеха имеет право на очередной отпуск один раз в год продолжительностью 28 календарных дней, а так же на отдых в выходные и праздничные дни.

Расчёт баланса рабочего времени на одного рабочего в год таблица 4

Таблица 4 — Расчёт баланса рабочего времени на одного рабочего в год

Календарный фонд времени (человека — дней)

Использование ресурсов рабочего времени

14.3 Расчёт численности персонала

На основании рассчитанного баланса рабочего времени рассчитываем численность работников. При этом рассчитывается явочная и списочная численность. Явочная численность работников берётся исходя из рабочего плана участка. Для расчёта списочной численности работников учитывается коэффициент списочного состава.

где Ксп – коэффициент списочного состава.

Тгод =365 — праздники — выходные, (15.2)

Тгод =365-11-105=249 дней=1992 часов.

Тэф =365 — все невыходы на работу (фактически отработаны). (15.3)

Этот коэффициент показывает, во сколько раз списочная численность работников должна быть больше явочной. Расчет приведен в таблице 5

Тэф =365-164=201 дней=1608 часов,

Определяем списочную численность работников

где Чспис – списочная численность;

Чяв – явочная численность.

15. Организация труда, оплаты и премирования рабочих

15.1 Характеристика форм и систем оплаты труда

При прямой сдельной системе оплата труда рабочих осуществляется за число единиц изготовленной ими продукции и выполненных работ исходя из твердых сдельных расценок, установленных с учетом необходимой квалификации.

Сдельно — премиальная система оплаты труда рабочих предусматривает премирование за перевыполнение норм выработки и достижение определенных качественных показателей (отсутствие брака, рекламаций и т.п.).

При сдельно — прогрессивной системе оплата повышается за выработку сверх нормы.

При косвенно — сдельной системе оплата труда наладчиков, комплектовщиков, помощников мастеров и других рабочих осуществляется в процентах к заработку основных рабочих обслуживаемого участка.

Труд некоторых работников иногда оплачивается и по сдельной, и по повременной оплате труда, например оплата труда руководителя небольшого коллектива, который совмещает руководство коллективом (повременная оплата) с непосредственной производственной деятельностью, оплачиваемой по сдельным расценкам.

Аккордная форма оплаты труда предусматривает определение совокупного заработка за выполнение определенных стадий работы или производство определенного объема продукции.

Расчет заработка при сдельной форме оплаты труда осуществляется по документам о выработке.

15.2 Расчет годового фонда заработной платы персонала

Оплата труда сотрудников предприятия производится в соответствии с. гл. 20, 21 Трудового Кодекса РФ, штатным расписанием и трудовым договором.

Система оплаты труда рабочих осуществляется по временной оплате труда, которая основывается на тарифной ставке.

Тарифная ставка – это размер оплаты труда различных категорий рабочих за единицу времени. Заработная оплата рабочих складывается из следующих категорий:

— Тарифная ставка (за час)

— Рабочая премия (35% от тарифа)

— Районный коэффициент (15% в месяц от тарифа + премия)

— Предусмотрены доплаты за работу в ночное время (50% от тарифа), а также за работу в выходные и праздничные дни (100% от тарифа).

15.3 Пояснение к расчетам:

Заработок по тарифу на всех = часовая тарифная ставка годовой действительный фонд рабочего времени число работников; (16.1)

Заработок по тарифу на всех =30,00∙1992,00∙1=59760,00 руб.

Премия = Заработок по тарифу на всех премия(%); (16.2)

Премия =59760,00∙35%=20916,00 руб.

Доплата по районному коэффициенту = (заработок по тарифу на всех + премия + доплаты)∙15 %; (16.3)

Доплата по районному коэффициенту = (59760,00+20916,00)∙15%=12101,40 руб.

Итого основная заработная плата = заработная плата по тарифу на всех + премия + доплаты; (16.4)

Итого основная заработная плата = 59760,00 +20916,00 +12101,40 =92777,40 руб.

Доплата за отпуск = (16.5)

Доплата за отпуск = руб

Годовой фонд заработной платы со всеми доплатами на всех = итого основная заработная плата + дополнительная заработная плата; (16.6)

Годовой фонд заработной платы со всеми доплатами на всех = 92777,40 +1040,60=93818,00 руб.

Среднемесячная заработная плата одного рабочего = (годовой фонд заработной платы со всеми доплатами на всех / число рабочих) / 12; (16.7)

Среднемесячная заработная плата одного рабочего = 93818,00/1/12=7818,17 руб.

Остальные расчеты произведены аналогично и сведены в таблицу 6

15.4 Расчёт фонда заработной платы руководителей и специалистов

Расчёт ведётся на основании установленных должностных окладов, премий, доплата по районному коэффициенту. Премия планируется из расчёта выполнения плана на 100% — для руководителей 50 ÷ 60%, для специалистов 30÷40%. Аналогично рассчитаем фонд заработной платы руководителей и специалистов. Расчёт сводится в таблицу 7

Расчёт фонда заработной платы руководителей и специалистов

16.1 Ремонтный цикл

Ремонт предназначен для поддержания работоспособности, восстановления ресурса оборудования и коммуникаций в ходе плановых ремонтных воздействий, а также устранения отказов и неисправностей возникающих в процессе эксплуатации.

Для каждой единицы электрооборудования и электрической части агрегата или устройства определяют вид ремонта и устанавливают дату его выполнения исходя из даты ввода в эксплуатацию (или даты последнего капитального ремонта) и структурой ремонтного цикла. Кроме того по каждому виду ремонта определяют трудоемкость и продолжительность простоя электрооборудования в ремонте.

Система ППР предусматривает выполнение следующих видов ремонта:

1. текущий ремонт – это вид ремонта, когда заменяются изношенные детали и регулируется эксплуатация электрооборудования;

2. капитальный ремонт – это вид ремонта, при котором производится полная разборка агрегата, замены всех изношенных деталей и узлов, ремонт базовых деталей и узлов, сборка, регулировка и испытания под нагрузкой;

3. межремонтное обслуживание – это комплекс работ и мероприятий, включающих обеспечение соблюдения правил технической эксплуатации электрооборудования, периодические осмотры, чистку, смазку, мелкий ремонт, регулировку и профилактические испытания.

В плановом порядке выполняется текущий и капитальный ремонт.

По нормативам периодичности, продолжительности и трудоемкости текущего и капитального ремонта электроустановок в соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ электроустановок потребителей, действующей системе ТОиР.

Ремонтный цикл – это чередование всех видов ремонтов от одного капитально ремонта до другого.

В дипломном проекте произведем расчет количества электротехнического персонала, занятого на ремонте электродвигателей. Для этого определим межремонтные интервалы между соседними, текущими и капитальными ремонтами.

Нормативы и трудоёмкости ремонтов технологического оборудования

16.2 Трудоемкость ремонтных работ

На промышленных предприятиях эксплуатацию электроустановок осуществляют в основном на базе системы ППР. Сущность системы ППР заключается в том, что помимо повседневного ухода за электроустановками их через определённый промежуток времени подвергают периодическим осмотрам, проверкам, испытаниям и различным видам ремонта.

Плановая продолжительность работы между двумя капитальными ремонтами:

Зададимся значениями табличных параметров;

βк =1 в цехе нет коллекторных машин;

βр =1 – (работа двух сменная) — коэффициент, учитывающий сменность ра­боты машины, он определяется числом смен Ксм ;

β ‘ о = βо =1,0 для элек­трических машин, отнесенных к вспомогательному оборудованию, для машин основного оборудования βо = 0,85;

β ‘ о = 0,7; βи — коэффициент использования, определяемый в зависимости от отношения коэффици­ента Кф.с. фактического спроса к нормируемому Кс ;

βс = 1,0 для электри­ческих машин установленных на стационарных установках;

βс = 0,6 — для машин передвижных электрических установок.

значения коэффициентов βи и βр :

βи. 1,3 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7

Ксм. 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3

βр 2 1,6 1,35 1,13 1 0,8 0,67

Необходимо рассчитать для основного оборудования:

где Тпл. – плановая продолжительность работы между двумя капитальными ремонтами, лет;

Ттаб – период времени между двумя плановыми ремонтами, лет;

βк – коэффициент, учитывающий реальный характер нагрузки, βк =1;

βр – коэффициент, учитывающий сменность работы машины, βр =1;

βи – коэффициент, использования, βи =0,7;

Тпл. =6∙1∙1∙0,7∙0,85∙1=3,57≈4 года.

Рассчитаем плановую продолжительность между текущими ремонтами:

где tпл – количество месяцев;

tтаб – период времени между двумя текущими ремонтами

βк — коэффициент, учитывающий реальный характер нагрузки, βк =1;

βр – коэффициент, учитывающий сменность работы машины, βр =1;

βи – коэффициент, использования, βи =0,7;

tпл =8∙1∙1∙0,7∙0,7∙0,6=2,35≈3 месяца.

— для вспомогательного оборудования:

Тпл. =6∙1∙1∙0,7∙0,85∙0,6=2,14≈2 года;

tпл =8∙1∙1∙0,7∙1∙1=5,6≈6 месяцев.

— для вентиляторного оборудования:

Тпл. =6∙1∙1∙0,7∙1∙1=4,2≈4 года;

tпл =8∙1∙1∙0,7∙0,7∙1=3,92≈4 месяца.

Таблица 9 – График ремонтов для мостового крана

Первый текущий ремонт производим через 6 месяца, стартом считается 1 января 2009. Первый капитальный ремонт будем производить через 2 года, в январе 2013 года.

16.3 Определим годовую трудоёмкость электрических машин

(кран имеет три двигателя);

Остальные расчеты произведены аналогично и сведены в таблицу 10

16.4 Штат ремонтных слесарей находится из выражения:

где Rсп – списочный состав ремонтных слесарей, чел.;

Тр – трудоёмкость всех видов ремонтных работ всего оборудования в цехе, чел/час.;

Тэф – эффективный фонд рабочего времени, число часов работы рабочего за год, чел/час.;

Коэффициент переходного состава:

где Тэф.дн =[365-164 (все не выходы на работу)]=201 дней=1608 час;

Тном.дн – число дней работы на предприятии, при пятидневной рабочей неделе=365-11-105=249 дней;

Фонд заработной платы ремонтных слесарей:

где Тст –часовая тарифная ставка слесаря 5-6 разряда;

Тр –трудоёмкость ремонтных работ, чел-час;

Кр – районный коэффициент;

17. Экономическое обоснование и расчёт себестоимости

17.1 Себестоимость – это денежное выражение затрат производственных факторов, необходимых для осуществления предприятием производственной и коммерческой деятельности, связанной с выпуском и реализацией продукции и оказанием услуг.

Для предприятий всех отраслей промышленности установлена следующая обязательная номенклатура затрат на производство по экономическим элементам:

· Материальные затраты (за вычетом стоимости возвратных отходов);

· Затраты на оплату труда (все виды оплаты труда и другие выплаты);

· Отчисления на социальные нужды;

· Амортизация основных фондов;

· Прочие денежные затраты.

Общая сумма затрат, связанных с производством продукции, называется полной производственной себестоимостью.

Кроме производственных затрат фирма имеет издержки, связанные с расходами на реализацию продукции (работ, услуг). Расходы, непосредственно не связанные с производством продукции, называют непроизводственными.

Непроизводственные расходы включают расходы на рекламу, на научные исследования, выплату процентов по кредитам, хранение и транспортировку продукции идр.

Полная производственная себестоимость в сумме с непроизводственными расходами образует полную себестоимость продукции (работ, услуг).

Расчет себестоимости единицы продукции данного вида и называется калькуляцией.

Таблица 11 – Калькуляция себестоимости основных фондов

· Основная заработная плата рабочих берётся из таблицы 6, (всего по графе 11).

· Дополнительная заработная плата рабочих берётся из таблицы 6, (всего по графе 12).

· Отчисления на социальные нужды составляют 26,2% от основной заработной платы рабочих + дополнительная заработная плата рабочих;

Отчисления на соц. нужды = 3989428,20+ 44745,67∙26,2%=1056953,55 руб.

· Амортизационные отчисления берутся из таблицы 3, графа 6.

· РСЭО принять 5%-10% от стоимости основных фондов (таблица 2, всего по графе 6);

РСЭО = 19755800,00∙5% = 987790,00 руб.

В статью цеховых расходов включены расходы на заработную плату управляющего персонала (таблица 7, графа 9) + прочие расходы цеха (0,03% от стоимости основных фондов, таблица 2, всего по графа 6);

Цеховые расходы = 6003000 + (987790,00 ∙ 0,03%) = 6003296,34 руб.

Чтобы её рассчитать необходимо все затраты на сырьё и основные материалы сложить;

Цеховая себестоимость =13246865,47 руб.

17.2 Значения пути снижения себестоимости

Одно из главных условий повышения эффективности работы предприятия – снижение себестоимости. Поэтому каждое предприятие стремится её снижать. Однако в настоящее время в нашей стране наблюдаются тенденции роста затрат на производство продукции.

К увеличению себестоимости приводят удорожание стоимости сырья, материалов, топлива, энергии, оборудования, рост процентных ставок за пользование кредитом, повышение тарифов на транспортные услуги, рост расходов на рекламу, представительских расходов. Увеличивается сумма амортизационных отчислений основных фондов, в том числе из-за их переоценок и введения индексации.

Большую роль играет повышения веса удельной заработной платы в структуре затрат в условиях либерализации цен и социальной напряжённости. Одновременно повышают отчисления на социальное и медицинское страхования, пенсионное обеспечение, различные компенсационные выплаты.

Все это впоследствии обусловливает очередной виток инфляции. В таких условиях очень сложно достичь снижения себестоимости.

Дипломный проект выполнен на тему «Электроснабжение электрооборудования ремонтно-механического цеха (РМЦ).

В данном дипломном проекте произведён расчёт электрических нагрузок, с учётом компенсации реактивной мощности выбран силовой трансформатор ТМ400/10/0,4, который обеспечивает подачу напряжения к электроприёмникам.

Сделан расчёт и выбор сечение кабелей, аппаратуры защиты.

В дипломном проекте произведены расчёт освещения производственных и служебных помещений, выбраны источники света и светильники.

Рассмотрены вопросы по охране труда при эксплуатации электрических устройств, произведён расчёт заземления.

В экономической части дипломного проекта отражены следующие разделы:

— сметно-финансовый расчёт основных фондов;

— расчёт амортизационных отчислений;

— рассмотрены вопросы труда на участке;

— оплата и мотивация труда;

— составлен график планово-предупредительных ремонтов (ППР);

— определены нормативы трудоёмкости ремонтов;

— расчёт себестоимости эксплуатации электрооборудования

— сделан анализ путей снижения себестоимости – одно из главных условий повышения эффективности работы предприятия.

Список использованной литературы

1. Шеховцов В.А. Расчёт и проектирование схем электроснабжения – М. Форум, 2003.

2. Сибикин Ю.Д. и др. Электроснабжение промышленных предприятий и установок – М. Высшая школа, 2001.

3. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок – М. Высшая школа, 1990.

4. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов – М. Мастерство, 2001.

5. Правила устройства, электроустановок – С-Петербург: Деан.

6. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей – СНБ. Деан, 2003.

7. Постников Н.П. Электроснабжение промышленных предприятий – Ленинград: Стройиздат, 1989.

8. Кноринг Г.М. Фадин И.М. Сидоров В.Н. Справочная книга для проектирования электрического освещения – С-Петербург, 1992.

9. Фотиев М.М. Электрооборудование предприятий чёрной металлургии – М. Металлургия, 1980.

10. «Экономика отрасли» — Методические указания по выполнению курсовой работы: — Екатеринбург, 2005.