СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТИ-
РОВАНИЕМ ЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ................ 9
1.1. Понятие и сущность проектирования систем электроснабжения ................. 9
1.2. Состав проектов электроснабжения .............................................................. 13
1.3. Методы расчетов эффективности проектов электроснабжения ................ 16
ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ООО «КПМО-АЮ» ........................................................... 20
2.1. Организационно-правовая характеристика организации ........................... 20
2.2 Оценка основных экономических показателей деятельности организации 26
2.3 Оценка управления энергоснабжением в организации ................................ 37
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОГО ПРОЕКТА
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЦЕХА ООО «КПМО-АЮ» ........................................ 46
3.1. Разработка проекта электроснабжения цеха в организации ....................... 46
3.2. Оценка эффективности проекта электроснабжения цеха в организации .. 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................... 76
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ............................................. 79
ПРИЛОЖЕНИЯ
6
ВВЕДЕНИЕ
Любая отрасль более или менее связана с потреблением
электроэнергии. Проектирование электроснабжения промышленного
предприятия осуществляется на основе готового проекта технологической
части, в котором разрабатывается технология производства изделия или
изделия, а также размещение оборудования внутри цехов и установок. Все
эти данные непосредственно служат для определения категории
потребителей, влияют на выбор внутренней и внешней схемы
электроснабжения промышленного предприятия, служат основой для расчета
электрических нагрузок, выбора количества и мощности трансформаторов и
участков проводов линий электропередачи.
Актуальность темы исследования заключается в том, что в связи с
изменением технологического процесса на рассматриваемом в работе
предприятии ООО «КПМО-АЮ». необходимо сооружение нового
производственного цеха, для которого необходимо разработать систему
электроснабжения, а также в необходимости обеспечения предприятия
качественным и надежным энергоснабжением с учетом его развития в
будущем.
Системы электроснабжения современных предприятий должны
отвечать требованиям: эффективности и надежности; безопасности и
простоты эксплуатации; обеспечения надлежащего качества электрической
энергии в соответствии с требованиями ГОСТ, соответствия установленным
нормам по несинусоидальным напряжениям и токам, уровням и отклонениям
напряжения, стабильности частоты и др.; экономия цветных металлов и
электроэнергии; гибкость системы, позволяющая осуществлять дальнейшее
развитие без существенной реструктуризации основных вариантов
электросетей на период строительства и эксплуатации; максимальное
приближение высоковольтных источников к электроустановкам
потребителей, обеспечивающее минимум сетевых звеньев и промежуточных
7
стадий преобразования, снижение начальных затрат и снижение потерь
электроэнергии при одновременном повышении надежности.
Объектом исследования в данной работе является ООО «КПМО-АЮ».
Предметом исследования является система электроснабжения
производственного цеха ООО «КПМО-АЮ».
Цель работы – оценка состояния управления проектированием
эффективных систем энергоснабжения и разработка проекта системы
электроснабжения производственного цеха ООО «КПМО-АЮ».
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
1. Рассмотреть понятиеи сущность проектирования систем
электроснабжения;
2. Изучить состав проектов электроснабжения и методы расчетов
эффективности проектов электроснабжения;
3. Датьорганизационно-правовую характеристику ООО «КПМО-АЮ»,
дать оценкуосновных экономических показателей деятельности организации;
4. Дать оценку управления энергоснабжением в организации,
определить электрические нагрузки в цехе, разработать электроосвещение
цеха, выбрать силовые трансформаторы и устройства компенсации
реактивной мощности, а также схему и конструктивное исполнение КТП
цеха,
5. Разработать проект системы энергоснабжения цеха, рассчитать
внешнее электроснабжение цеха, выбрать проводники цеха, выбрать
коммутационно-защитные аппараты цеха, рассчитать стоимость проекта и
дать оценку его эффективности.
Методы исследования, используемые при написании: табличные,
графические, сравнительные, статистические и др.
Теоретическая значимость работы заключается в формировании
необходимых навыков и умений для разработки проектов систем
электроснабжения производственных объектов, изучении необходимых
методик, ознакомлении с нормативной документацией.
8
Практическая значимость работы заключается в возможности
применения результатов работы для разработки рабочего проекта СЭС
производственного цеха ООО «КПМО-АЮ».
Структура работы. ВКР состоит из введения, трех глав, заключения и
списка используемых источников.
В первой главе рассмотрено понятие и сущность проектирования
систем электроснабжения, описан состав проектов электроснабжения и
рассмотрены методы расчетов эффективности проектов электроснабжения.
Во второй главе дана организационно-правовая характеристика ООО
«КПМО-АЮ», произведена оценка основных экономических показателей
деятельности организации; дана оценка управления энергоснабжением в
организации, определены электрические нагрузки в цехе, разработано
электроосвещение цеха, выбраны силовые трансформаторы и устройства
компенсации реактивной мощности, а также схема и конструктивное
исполнение КТП цеха.
Третья глава посвящена. Разработкеэффективного проекта системы
энергоснабжения цеха, рассчитаны внешнее электроснабжение цеха,
выбраны проводники цеха, коммутационно-защитные аппараты и т.д.,
рассчитана стоимость проекта и дана оценка его эффективности.
9
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЕКТИРОВАНИЕМ ЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
1.1. Понятие и сущность проектирования систем электроснабжения
Задачи разработки и проектирования систем электроснабжения
являются неотьемлемой частью инвестиционного и капиталоемкого
процесса.
Процесс разработки и проектирования заданий является
неотьемлемой частью инвестиционного процесса (подготовка и освоение
капитальных вложений). Это интеграционный процесс, который
характеризуется:
- отдельные последовательные по времени этапы, отличающиеся
степенью полноты разрабатываемого решения;
- разработка предложений на различных этапах в части согласования
реализации отдельных элементов системы (конструктивной части,
оборудования, средств измерений, контрольно-регулирующего
оборудования) поэтапно до принятия окончательного решения
1
.
Установлены следующие этапы осуществления капитальных
вложений:
- Предварительное принятие решения о реализации капитальных
вложений. На этом предварительном этапе планируется разработка эскизов,
направленных на поиск оптимального технико-экономического решения, в
результате чего составляется документация с оценкой затрат и основными
техническими предложениями на основе данных об основном оборудовании,
выбранном типовом решении.
- Базовое решение, соответствующее стадии проектирования, где
разрабатываются более детальные предложения о принципах работы
установки и необходимом базовом оборудовании, определяющем затраты.
1
Кабышев А.В. Расчет и проектирование электроснабжения объектов и установок: учебное пособие/ А.В.
Кабышев, С.Г. Обухов.-Томск Издательство ТПУ, 2006-248с. С.48
10
Результатом этого этапа является документация с точными техническими
данными об основном оборудовании и готовых отдельных элементах
электроустановок систем электроснабжения (СЭС), необходимых для заказа.
- Проектные и рабочие чертежи. На данном этапе разрабатываются
детальные предложения по конструктивным решениям и технологическим
приемам выполнения электроустановок СЭС и ее элементов.
Подготавливается документация с проектными чертежами, документация по
электромонтажу с точным описанием процессов подключения, а также
предложения по поставке, транспортировке и хранению оборудования,
графики сетевых работ с подробными сроками и перечнями работ.
2
Документация должна содержать следующие существенные данные:
- представление функции (принципиальная схема, технические
пояснения действий, результаты расчетов) и ее техническая реализация
(проектирование, изготовление отдельных элементов, монтаж и
пусконаладка);
- осуществление капитальных вложений, а также их подразделений
по: оборудованию, монтажу, проектированию, оплате подрядным
организациям, вводу в эксплуатацию и др. Эти данные представлены в виде
сметной стоимости.
В современной практике проектирования и реализации проектов до
сих пор сохраняются следующие иррациональные действия:
- есть использование инженерно-технических сил для решения
частных, достаточно трудоемких вопросов;
- слишком длительная обработка материалов на определенных этапах
процесса проектирования;
- отсутствие связи между конструкторской и технологической
подготовкой (по содержанию и времени);
2
Справочник по проектированию электроснабжения / ред.: Ю. Г. Барыбин; сост.: И. С. Бабаханян [и др.]. –
М. :Энергоатомиздат, 1990. – 576 с
11
- недостаточная информационная поддержка; reduced снижение
эффективности из-за многократной работы в процессе проектирования; ◦
слабая специализация, типизация и исследовательская работа в области
проектирования.
Проектировщик должен по возможности устранить
вышеперечисленные недостатки в своей работе. Рационализация и
автоматизация проектирования для обработки трудоемких вопросов с
использованием ЭВМ должны существенно высвободить инженерных
работников для творческого определения и обеспечения взаимосвязей
электроустановок СЭС, подготовки более совершенных решений и
планомерного их внедрения на практике. Основной предпосылкой
рационализации технической подготовки электроустановок СЭС является
выявление взаимосвязей между конструкторскими и технологическими
процессами, а также их координация
3
.
Следует рассмотреть следующие процессы:
- разработка электроэнергетических установок, включающих проект и
предложения по оптимальному решению конкретных задач;
- разработка необходимой документации для технического решения
на базе существующих установок, в частности на базе комплектного
крупноблочного оборудования;
- проектное исполнение-разработка необходимой документации на
конструкции с учетом адаптации типового оборудования к производству и
монтажу. В соответствии с разработками группы отечественных и
зарубежных ученых, необходимым условием последовательной и широкой
рационализации процесса разработки и выполнения проекта с
использованием ЭВМ является возможность формализации процесса
проектирования электроустановок СЭС. Результаты всех мероприятий, от
постановки задачи до получения проектной документации, должны
3
Дорофеев. А.А. Энергетические установки. Введение в теорию, расчет и проектирование. – М.: МГТУ им.
Н. Э. Баумана, 2012. – 344 с. С.34
12
бытьсведены в детерминированный алгоритм, а законы, описывающие
процесс проектирования и функционирование электроустановок СЭС,
должны быть математически смоделированы
4
.
Однако возникают следующие трудности:
- процесс проектирования еще не описан математически, что
затрудняет разработку алгоритмов.;
- методы математической формулировки режима действия
электроустановок СЭС применяются только для постоянных электрических
процессов, в то время как дискретные процессы в настоящее время
недостаточно математически описаны;
- отсутствует единая целостная теория научного построения процесса
разработки задачи и проектирования электроустановок СЭС
5
.
Процесс проектирования должен рассматриваться как тип мысленного
рабочего процесса. Исполнитель-проектировщик действует через средства
труда-средства проектирования на предмет труда-предмет проектирования.
Взаимосвязи между этими тремя составляющими процесса проектирования
реализуются через «проектно-конструкторскую деятельность».
Предметом проектирования является информация о конкретных
конструктивных решениях, пригодных для реализации (реле,
предохранители, теплозащита, кабели и др.) Объект проектирования в
момент ввода в эксплуатацию сам становится средством труда в процессе
материального производства (например, подключение привода насоса), из
которого вытекают функциональные требования, определяющие его
6
.
Инструменты проектирования - это устройства для рациональной
обработки информации в современном процессе проектирования. С
развитием вычислительной техники для обработки информации в
современный процесс проектирования необходимо включать как
4
Козловская В.Б., Радкевич В.Н., Сацукевич В.Н. Электрическое освещение 2-е изд., справочник. – Минск:
Техноперспектива, 2008. – 271 с.
5
Теверовский Л.В.. Проектирование электрических изделий в КОМПАС-3D. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 168 с
6
Хорольский В.Я., Ершов А.Б.. Проектирование и эксплуатация энергоустановок телекоммуникационных
систем. Учебное пособие. – М.: Форум, Инфра-М, 2016. – 184 с.
13
техническую поддержку вычислительной системы (основной блок, память,
терминалы для конструкторско–компъютерного диалога и т.д.), так и
техническую поддержку самой вычислительной системы.), и программное
(математическое) обеспечение (языки программирования, алгоритмы,
программы). Целью разработки средств проектирования, направленных на
алгоритмизацию формальной части умственной работы по проектированию
каталогов и компьютерных программ, является последовательное и широкое
использование вычислительных машин
7
.
Процесс проектирования включает в себя обработку информации и ее
представление, то есть воздействие человеческих средств проектирования на
предмет проектирования. Она охватывает отношения между
проектировщиком, инструментами проектирования и предметом
проектирования. Это означает, что основой для рационализации процесса
проектирования является систематическое представление взаимосвязей
между обрабатываемой информацией (субъектом проектирования) и работой
человека по проектированию. Этот человек представляет собой главное
исполнительное и координирующее лицо в центре процесса проектирования.
В той мере, в какой ему удается перенести формальную часть своей
деятельности на машины обработки информации, он высвобождается для
творческой работы, для дальнейшего совершенствования конструкторских
средств (орудий труда). Общая модель процесса проектирования включает в
себя предмет проектирования, представляющий собой информацию,
описывающую конкретные целевые действия, а также технико-
экономические данные для реализации частей установки.
1.2. Состав проектов электроснабжения
Проектирование системы электроснабжения и электроустановок
осуществляется в следующем порядке:
7
Шеховцов В.П. Справочник-пособие по ЭО и ЭСН. Обинск: Фабрика офсетной печати, 2009.
14
1. Анализ потребителей электроэнергии по мощности, напряжению,
надежности, производственно-технологическим зависимостям, террито-
риальному расположению и др.
Результатом данного процесса является:
- уточнение постановки задачи;
- определение групп потребителей, как предпосылок для создания
сети (проектных структур).
2. Определение оптимального сетевого решения, включающего:
- создание сетевых опций;
- технико-экономическая оценка (включая достоверность основных
признаков каждого варианта, т. е. определение затрат).
Минимизация затрат является важнейшим показателем выбора
оптимального варианта для тех же технических решений. Этот вариант
является основой:
- представление основных технических звеньев общей
электроустановки СЭС и техническое согласование отдельных установок;
- детальное проектирование индивидуальных установок;
- дальнейшее внедрение и эксплуатация электроустановки СЭС.
3. Установление технических параметров при выборе конкретного
электрооборудования, подлежащего заказу и учитываемого при составлении
технического задания, а также детальная разработка взаимосвязей
конструктивной части, подготовка кабельных трасс, технология монтажа,
Процесс управления и др
8
.
4. Технико-экономические расчеты-экономическая оценка
материальных и монтажных затрат. Этот частный процесс предусматривает
подготовку соответствующих оценок.
8
Расчет электрических нагрузок. Учебное пособие. – Киров: ВятГУ, 2008.