65
R
пр
= 0,3 · 2 = 0,6 · 10
-3
Ом;
Х
пр
= 0,073 · 2 = 0,146 · 10
-3
Ом.
Потери напряжения для самого мощного и удаленного от ТП
потребителя при максимальной нагрузке (U
2
):
????_2^′ = 1 − 0,0391 − 4,81 − 0,526 − 0,162 − 0,0559 + 5 = 0,407 %< 5%
что удовлетворяет требованиям ГОСТ 32144-2013 .
Отклонение напряжения во время минимума нагрузки
Рассчитывается сопротивление сети от СШ 10 кВ ГПП предприятия до
ближайшего потребителя, которым является вентиляционная система,
мощность которой составляеь 30 кВт.
Уровень напряжения для ближайшего к ТП потребителю
электроэнергии в минимальной нагрузки (????_2^′′) :
????_2^′′ =
〖
????????
〗
_1^′′ −
〖
Δ????
〗
_кл^′′ −
〖
Δ????
〗
_т^′′ −
〖
Δ????
〗
_шма^′′ −
〖
Δ????
〗
_шра^′′ −
〖
Δ????
〗
_пр^′′ +
〖
????????〗_т^′′, (47)
где:
''
1
U
= 3 % – уровни напряжения на СШ 10 кВ ГПП;
''
U
кл
– величина потерь напряжения в ЛЭП от ГПП до ЦТП;
''
U
т
– потери напряжения в силовом трансформаторе;
''
шма
U
- потери напряжения в ШМА;
''
шра
U
- потери напряжения в ШРА;
''
U
пр
- потери напряжения в кабеле до потребителя;
'
т
U
- добавка напряжения, определяется ПБВ трансформатора, ПБВ
устанавливается в положение «0», то есть при котором
''
т
U
= +5 %.
Минимальная нагрузка составляет 25 % от номинальной нагрузки.
Потери напряжения в ЛЭП 10 кВ
30
:
????_р1 = 0.25 ∙ ????_(р. ц. )/(√3 ∙ ????_н ∙ 2) = 0.25 ∙ 1701,21/(√3 ∙ 0,38 ∙ 2)
= 323.09 А,
30
Борисова Л.М., Гершанович Е.А. Экономика энергетики. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. - 208 с.
66
〖
∆????
〗
_кл^′′
= (√3 ∙ ????_р1 ∙ (????_кл ∙ cos ???? + ????_кл ∙ sin ???? ))/????_л
∙ 100% =
= (√3 ∙ 323.09 ∙ (0,0683 ∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,786 + 0,0163
∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,513))/380 ∙ 100% = 0,0091 %
(48)
Определяются потери напряжения в силовом трансформаторе:
〖
∆????
〗
_т^′′ = (√3 ∙ ????_р1 ∙ (????_т ∙ cos ???? + ????_т ∙ sin ???? ))/????_л ∙ 100%
=
= (√3 ∙ 323.09 ∙ (1,76 ∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,786 + 8,62
∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,513))/380 ∙ 100% = 1.201 %
(49)
Определяются потери напряжения в ШМА
〖????????
〗
_шма^′′
= (0.25 ∙ √3 ∙ ????_р2 ∙ (????_шма ∙ ???????????? ???? + ????_шма
∙ ???????????? ???? ))/????_л ∙ 100% =
= (0.25 ∙ √3 ∙ 1384.6 ∙ (0,69 ∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,786 + 0,322
∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,513))/380 ∙ 100% = 0,127 %
(50)
Определяются потери напряжения в ШРА:
cos ???? = ????_(р. шра)/????_(р. шра) = 244,93/281,82 = 0,869,
sin ???? = ????_(р. шра)/????_(р. шра) = 139,4/281,82 = 0,495,
〖
∆????
〗
_шра^′′
= (0.25 ∙ √3 ∙ ????_р3 ∙ (????_шра ∙ cos ???? + ????_шра
∙ sin ???? ))/????_л ∙ 100% =
= (0.25 ∙ √3 ∙ 428.18 ∙ (0,1 ∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,869 + 0,13
∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,495))/380 ∙ 100% = 0,0073 %
(51)
где I
р3
– величина расчетного тока ШРА;
L
шра
– протяженность ШРА;
R
шра
, Х
шра
– активное и индуктивное сопротивления ШРА.
R
шра
= 0,1 · 1 = 0,1 · 10
-3
Ом;
Х
шра
= 0,13 · 1 = 0,13 · 10
-3
Ом
67
Определяются потери напряжения в проводнике, который питает
потребитель электроэнергии.
Выбран кабель ВВГнг-4х10 :
cos ???? = 0,8,
sin ???? = √(1 −
〖
cos ????〗^2 ) = √(1 − 〖0,8〗^2 ) = 0,6,
〖
∆????
〗
_пр^′′
= (0,25 ∙ √3 ∙ ????_р4 ∙ (????_пр ∙ cos ???? + ????_пр
∙ sin ???? ))/????_л ∙ 100% =
= (0,25 ∙ √3 ∙ 55,86 ∙ (0,852 ∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,8 + 0,146
∙ 〖10〗^(−3) ∙ 0,6))/380 ∙ 100% = 0,0048 %,
(52)
где I
р4
– величина расчетного тока провода;
L
пр
– протяженность кабеля;
R
пр
, Х
пр
– активное и индуктивное сопротивления проводника.
R
пр
= 0,213 · 4 = 0,852 · 10
-3
Ом;
Х
пр
= 0,095 · 4 = 0,146 · 10
-3
Ом
Потери напряжения для ближайшего к ТП потребителю
электроэнергии (????_2^′′):
????_2^′′ = 3 − 0,0091 − 1,201 − 0,127 − 0,0073 − 0,0048 + 5 = 7,85% > 5%
что превышает допустимые по ГОСТ 32144-2013 значения, поэтому
напряжение необходимо регулировать переключением ПБВ трансформатора
в положение «-2», где δU
доб
»
= 0%, тогда
????_2^′′ = 3 − 0,0091 − 1,201 − 0,127 − 0,0073 − 0,0048 + 0 = 2,85% < 5%.
Тогда в режиме минимума нагрузок:
????_2^′ = 1 − 0.0391 − 4.81 − 0.526 − 0.162 − 0.0559 + 0 = −4.593 % < 5%,
что входит в требуемый диапазон.
Таким образом, разработана система электроснабжения цеха. Для
электроснабжения производственного цеха принята 2КТП-1000/10/0,4 с
двумя трансформаторами ТМГ-1000/10/0,4. Для КРМ приняты две
конденсаторных установки УКМ 58-0,4-100-10 У3. Для электроснабжения
цеха по стороне 10 кВ от ГПП предприятия применяется кабельная линия,
68
выполненная двумя кабелями АПвП-10-3х185. Для установки в подстанции
на стороне 10 кВ применяются комплектные РУ типа КРУ-СЭЩ-63-2-01В-
630/20 У3 с вакуумными выключателями BB/TEL-10-12,5/630 У3. Даны
характеристики выключателя. Выбраны шинопроводы и кабельные линии.
Рассчитаны токи КЗ. Выбраны автоматические выключатели марок АЕ и
А3726Ф.
3.2. Оценка эффективности проекта электроснабжения цеха в
организации
Капиталовложения в систему электроснабжения производственного
цеха ООО «КПМО-АЮ» состоят из затрат электрическое оборудование цеха,
на разработку ПИР СЭС, проведение СМР и ПНР.
Стоимость электрического оборудования определяется по каталогам и
сводится в таблицу 17.
Таблица 17
Затраты на электрическое оборудование производственного цеха
ООО «КПМО-АЮ»
Наименование
электрооборудования
ед.
изм.
кол-
во
Цена
за ед.,
руб
Общая
стоимость,
руб
1
2
3
4
5
Трансформаторная подстанция 2КТП-
1000/10/0,4 с ячейками с вакуумными
выключателями BB/TEL-10
компл.
1
1677730
1677730
Силовые трансформаторы ТМГ-
1000/10/0,4
шт.
2
398777
797554
Конденсаторная установка УКМ 58-0,4-
100-10 У3
шт.
2
71070
142140
Шкаф ПР8501-3-055
шт.
1
14382
14382
Шкаф ПР8501-3-051
шт.
1
13965
13965
Кабель ВВГнг-5х6
м
75
205
15375
Кабель ВВГнг-5х1,5
м
75
59
4425
Светильники HB LED 225 D40 5000K
шт.
48
44785
2149680
Светильники HB LED 75 D60 4000K
шт.
8
14865
118920
Ответвительная секция шинопровода с
автоматическим выключателем 25 А
шт.
12
855
10260
Ответвительная секция шинопровода с
автоматическим выключателем 40 А
шт.
19
1229
23351
Ответвительная секция шинопровода с
автоматическим выключателем 63 А
шт.
9
1229
11061
Ответвительная секция шинопровода с
автоматическим выключателем 80 А
шт.
2
1485
2970
69
Ответвительная секция шинопровода с
автоматическим выключателем 100 А
шт.
6
1485
8910
Ответвительная секция шинопровода с
автоматическим выключателем 125 А
шт.
5
3081
15405
Ответвительная секция шинопровода с
автоматическим выключателем 160 А
шт.
3
3081
9243
Ответвительная секция шинопровода с
автоматическим выключателем 200 А
шт.
1
6500
6500
Прямые секции шинопровода ШРА4-
630-32-1УЗ
м
205
3132
642060
Прямые секции шинопровода ШРА4-
400-32-1УЗ
м
51
3132
159732
Прямые секции шинопровода ШМА4-
1600-44-1УЗ
м
48
8856
425088
Троллейный шинопровод ШТР4 – 40
м
90
2135
192150
КабельАПвП 3х185
м
600
822
493200
Кабель ВВГнг 4х185
м
2
3584
7168
Кабель ВВГнг 4х120
м
10
3167
31670
Кабель ВВГнг 4х70
м
1,5
1785
2677,5
Кабель ВВГнг 4х25
м
17
636
10812
Кабель ВВГнг 4х16
м
11,2
404
4524,8
Провод ВВГнг 4х16
м
24,8
115
2852
Провод ВВГнг 4х10
м
184,8
80
14784
Провод ВВГнг 4х6
м
116,4
45
5238
Провод ВВГнг 4х4
м
42,4
30
1272
Труба металлическая d = 40 мм
м
70
863
60410
Итого
6275687
Дополнительно к стоимости электрооборудования следует добавить
транспортные расходы, которые принимают 7 % от стоимости
электрооборудования. Таким образом, суммарная стоимость оборудования с
учетом транспортных расходов составляют
С
обΣ
= 1,07 · С
об
, (53)
где С
осн
– стоимость основного электрического оборудования, которая
рассчитана в таблице в таблице 3.1,
С
обΣ
= 1,07 · 6275687 = 6714985 руб.
Затраты на выполнение СМР принимают равными 30 % от стоимости
электрооборудования
С_СМР = 0,30 · С_об????, (54)
С
СМР
= 0,30 · 6714985 = 2014496 руб.
Затраты на разработку ПИР принимаются равными 10 % от стоимости
электрооборудования
70
С_ПИР = 0,10 · С_СМР, (55)
С
ПИР
= 0,1 · 2014496 = 201450 руб.
Затраты на производство ПНР принимают равными 15 % от
стоимости электрооборудования
С_ПНР = 0,15 · С_об????, (56)
С
ПНР
= 0,15 · 6714985 = 1007248 рублей.
Суммарные затраты внедрения проектасоставляет
К = С_об???? + С_СМР + С_ПИР + С_ПНР; (57)
К = 6714985 + 2014496 + 201450 + 1007248 = 9938179 руб.
Итак, рассчитана стоимость проекта и рассмотрены мероприятия по
охране труда. Стоимость электрооборудования с учетом транспортных
расходов равняется 6714985 руб. Затраты на выполнение СМР равняется
2014496 руб. Затраты на разработку ПИР равняется 201450 руб. Затраты на
производство ПНР равняется 1007248 рублей. Суммарные затраты на
внедрение проекта СЭС цеха ООО «КПМО-АЮ» составляет 9938179 руб.
Определение ресурсоэффективности проекта можно оценить с
помощью интегрального критерия ресурсоэффективности по формуле:
I_pi = ∑▒????_???? × ????_???? (58)
где – интегральный показатель ресурсоэффективности; – весовой
коэффициент разработки; bi – балльная оценка разработки, устанавливается
экспертным путем по выбранной шкале оценивания;
Оценку характеристик проекта проведем на основе критериев,
соответствующих требованиями к системе электроснабжения
промышленных предприятий:
1. Эргономичность: оптимальная условия труда с целью увеличения
производительности и сохранения сил, времени, энергии, работоспособность
и здоровья человека; рi I i a 100 2. Ремонтопригодность: долговечности и
увеличения срок эксплуатации электроустановки;
71
3. Безопасность: обеспечение безопасности работ, как для
электротехнического персонала, так и для не электротехнического;
4. Обеспечение надлежащего качества электроэнергии: качество
электроэнергии, удовлетворяющее требованиям ГОСТ 13109-97; 5.
Надежность: бесперебойное снабжение электроэнергией в пределах
допустимых показателей ее качества и исключение ситуаций, опасных для
людей и окружающей среды;
6. Простота и удобство в эксплуатации: возможность использования
персоналом более доступного, автоматизированного и адаптивного по
конструкции техническим характеристикам элеткроборудования на
предприятии;
7. Энергоэффективность: использование меньшего количества
энергии для обеспечения установленного уровня потребления энергии в
зданиях либо при технологических процессах на производстве.
Критерии ресурсоэффективности и их количественные
характеристики приведены в таблице 18.
Таблица 21
Сравнительная оценка характеристик проекта
Критерии
Весовой коэффициент
Балльная оценка
разработки
1. Эргономичность
0,17
5
2. Ремонтопригодность
0,12 4
3. Безопасность
0,15
5
4. Обеспечение
надлежащего качества
электроэнергии
0,18
5
5. Надежность
0,15
5
6.Простота и удобство в
эксплуатации
0,05
4
7.Энергоэффективность
0,18
5
Итого:
1,00
Расчет интегрального показателя ресурсоэффективности технического
проекта составит:
72
I_pi = 5 × 0,17 + 4 × 0,12 + 5 × 0,15 + 5 × 0,18 + 5 × 0,15 + 4 × 0,05
+ 5 × 0,18 = 4,83
Таблица 19
Основные технико-экономические показатели цеха
Наименование показателей
Единицы
измерения
Показатели
проекта
1
2
3
1. Показатели, характеризующие
производственные фонды проектируемого объекта.
1.1. Стоимость ОПФ
млн.руб
200
1.2. Оборотные средства
млн.руб
343,452
1.3. Суммарные КВ на строительство объекта
млн.руб
703,262
1.4. Удельные КВ (фондоемкость)
тыс.руб/т
4,03
2. Показатели по труду и заработной плате:
2.1. Численность работающих
чел.
163
2.1.1. РСС
чел.
41
2.1.2. Рабочие
чел.
122
2.2. Среднегодовая выработка на одного
работающего
руб/чел
4 272
067,568
2.3. Среднегодовая выработка на одного рабочего
руб/чел
5 239
773,481
2.4. Годовой ФОТ основных и вспомогательных
рабочих
млн.руб
42,583
2.5. Годовой ФОТ цехового персонала
млн.руб
6,888
3. Показатели операционной деятельности
предприятия
3.1. Годовой объем производства в натуральном
выражении
тыс.т
174,358
3.2. Годовой объем производства в стоимостном
выражении
млн.руб
951,097
3.3. Полная себестоимость единицы продукции
тыс.руб/т.
4,2612602
3.4. Полная себестоимость годового выпуска
млн.руб/год
742,985
3.5. Прибыль от реализации
млн.руб/год
208,053
3.6. Чистая прибыль
млн.руб/год
162,922
4. Показатели рентабельности и эффективности
производства
4.1. Рентабельность производства по балансовой
прибыли
%
53,32
4.2. Рентабельность производства по чистой
прибыли
%
41,75
4.3.Рентабельность продукции по балансовой
прибыли
%
27,34
4.4. Рентабельность продукции по чистой прибыли
%
21,41
4.5. Рентабельность продаж по балансовой
прибыли
%
21,88
4.6. Рентабельность продаж по чистой прибыли
%
17,13
4.7. Уровень затрат на 1 рубль товарной
продукции, руб.
руб/руб
0,8
4.8. Срок окупаемости без учета фактора времени
лет
7
4.9. Срок окупаемости с учетом фактора времени
лет
9
5. Показатели финансовой устойчивости проекта
73
Продолжение таблицы 19
5.1. Критический объём реализации (точка
безубыточности проекта)
т
71972,13
5.2. Маржинальная прибыль
млн.руб
313,43
5.3. Коэффициент покрытия
0,319
5.4. Порог рентабельности
млн.руб
392,43
5.5. Запас финансовой прочности:
5.5.1. В натуральном выражении
тыс.т
102,415
5.5.2. В стоимостном выражении
млн.руб
589,243
5.5.3. В процентном выражении
%
60,02
5.6. Сила операционного рычага
1,717
Значение показателя ресурсоэффективности проекта получилось
достаточно высоким. Это говорит об эффективности использования
технического проекта.
Таблица 20
Расчет денежных потоков и экономических показателей для
оценки эффективности проекта
Показатели
2020г
.
2021
г.
2022
г.
2023
г.
2024
г.
2025
г.
2026
г.
2027
г.
2028
г.
2029
г.
ПРИТОКИ, млн.
10187
60
29588
0
30866
0
31882
0
33592
0
35044
0
36558
0
38138
0
19964
0
20495
0
руб.
ОТТОКИ, млн.
руб.
99381
79
33264
0
28751
0
28912
0
30854
0
40002
0
34211
0
36013
0
14103
0
14635
0
Чистый
денежный
-6050
-
36760
21150
29700
27380
-
49580
23470
21250
58610
58600
доход, млн. руб.
Чистый
денежный
поток
нарастающим
-6050
-
42810
-
21660
8040
35420
-
14160
9310
30560
89170
14777
0
итогом, млн.
руб.
Коэффициент
дисконтировани
я,
0,862
0,743
0,641
0,552
0,476
0,410
0,354
0,305
0,263
0,227
ед.
Дисконтирован
ный
чистый
денежный
-522
-2732
1355
1640
1304
-2035
830
648
1541
1328
поток, млн. руб.
74
Продолжение таблицы 20
Дисконтирован
ный
чистый
денежный
-5220
-
32540
-
18990
-2590
10450
-9900
-1600
4890
2
0300
33580
поток
нарастающим
итогом, млн.
руб.
Чистый
дисконтированн
ый
33359
-
-
-
-
-
-
-
-
-
доход (NPV),
млн.
руб.
Индекс
доходности
1,04
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(PI), ед.
Срок
окупаемости,
8
-
-
-
-
-
-
-
-
-
лет
Дисконтирован
ный
срок
окупаемости,
13
-
-
-
-
-
-
-
-
-
лет
Внутренняя
норма
49
-
-
-
-
-
-
-
-
-
доходности
(IRR), %
Таким образом, чистый дисконтированный доход (NPV) составил 33
359000 руб. Данная величина является положительной, следовательно, в
данный проект целесообразно инвестировать денежные средства.
Вывод по главе 3.Разработана система электроснабжения цеха. Для
электроснабжения производственного цеха принята 2КТП-1000/10/0,4 с
двумя трансформаторами ТМГ-1000/10/0,4. Для КРМ приняты две
конденсаторных установки УКМ 58-0,4-100-10 У3. Для электроснабжения
цеха по стороне 10 кВ от ГПП предприятия применяется кабельная линия,
выполненная двумя кабелями АПвП-10-3х185. Для установки в подстанции