Организация, планирование и управление энергохозяйством судоремонтного завода

 

 

Сибирский Федеральный Университет

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Тема: Организация, планирование и управление энергохозяйством судоремонтного завода.

 

Пояснительная записка

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент  ЗО ЭМФ   Е.В. Лаврентьев

специальность 1004

 шифр 122660

Проверил:      Т.П. Рубан                   

 

 

 

 

Задание

 

1 Расчётная часть:

1.1 построение скелетной схемы  предприятия электрических сетей;

1.2 выбор электрической схемы  подстанций и основного оборудования;

1.3 выбор варианта электроснабжения на примере одной из подстанций;

1.4 определение объёма обслуживания  предприятия электрических сетей;

1.5 расчёт капитальных вложений  в ПЭС;

1.6 составление схемы затрат  на строительство подстанций;

1.7 определение численности персонала  ПЭС;

1.8 планирование и расчёт себестоимости передачи электрической энергии;

1.9 расчёт технико-экономических  показателей ПЭС.

2 Графическая часть:

2.1 принципиальная электрическая  схема;

2.2 технико-экономические показатели  ПЭС, схема управления, смета затрат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Скелетная схема предприятия (нагрузки в кВт)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

Прочие исходные данные

 

 

ТП	5 шт
ШРА	15 шт
ЛЭП 110 кВ	6 км
КЛ 10 кВ	850 м
КЛ 0,4кВ	1200 м
cоs φ	0,95
Тmax	5000

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

  ПРИЛОЖЕНИЕ А          25

 

 

Введение

 

 

В рассматриваемом курсе предмета «экономике энергетики», одного только понимания экономических дисциплин будущему инженеру еще недостаточно; он должен предвидеть протекание процессов и, по возможности, управлять ими. Для этого надо уметь рассчитывать процессы, предсказывая по изменениям параметров количественные изменения; устанавливать, когда и какие воздействия должны получать элементы системы от регулирующих устройств, для того чтобы процесс носил желательный характер.

Понимание и умение предполагает наличие определенных знаний. Необходимо знать исходные математические выражения, описывающие явления; главные расчетные формулы; терминологию; важнейшие понятия.

Необходимо знать основные параметры электрических систем и их элементов, значения физических величин, участвующих в процессах. Хотя главная цель курса – это выработка понимания физики явлений, от учащегося требуется запоминание определенного, небольшого количества фактического материала в виде формул и численных характеристик.

Для всего вышеперечисленного и выполняется данная курсовая работа.

 

 

1 Сравнение вариантов схем  электроснабжения

 

 

Оценим экономическую эффективность сравниваемых вариантов резервированной и нерезервированной схемы электроснабжения на примере подстанции 8. Основным критерием выбора наиболее экономического варианта схемы электроснабжения потребителей является минимум приведенных затрат.

 

 

Рисунок 2 – Схема электроснабжения:

а – нерезервированная, б - резервированная

 

Вероятностная длительность нарушения электроснабжения из-за повреждения ЛЭП,

 

,

 

где ωЛ – параметр потока отказов линии, 1/год; l – длина линии; TВ – среднее время восстановления повреждения, ч.

Вероятностная длительность нарушения электроснабжения из-за повреждения выключателей Q1 и Q2,

 

 

где ωВ – параметр потока отказов выключателя; TВ – среднее время восстановления повреждения выключателя.

Вероятностная длительность нарушения электроснабжения из-за повреждения трансформатора,

 

где ωТР – параметр потока отказов трансформатора; TТР – среднее время восстановления повреждения трансформатора.

 

Считая, что все отмеченные события являются несовместимыми, то вероятное суммарное время нарушения электроснабжения по всем указанным причинам будет равно сумме продолжительностей перерывов,

 

,

 

где τПЛ – среднее время планового ремонта для одновременного ремонта всех элементов, принимаем максимальной τПЛ =20 /5, с.9/.

Вероятность нарушения рассматриваемой системы электроснабжения,

 

,

,

 

где  .

Недоотпущенная электроэнергия, кВт·ч,

 

,

.

 

Величина народнохозяйственного ущерба, тыс.руб.,

 

,

,

 

где у0 – удельный народнохозяйственный ущерб равный 0,85 руб./кВт·ч.

Капитальные вложения в сооружение КЛЭП

 

,

.

 

где kУДi – стоимость 1 км КЛЭП принятая по /3, с.555/; kni – поправочный коэффициент на местные условия принятый по /5, с.30/; кЦ – коэффициент пересчета.

 

Капитальные вложения в сооружение ПС

 

,

,

 

где nТРi, nЯЧi, – число трансформаторов и ячеек выключателей РУ разного напряжения; КТРi – стоимость силового трансформатора по /3, с.336/; КЯЧi – стоимость ячейки выключателя соответствующего напряжения по /3, с.334/; КПОСТ – постоянная часть затрат на сооружение пс по /3, с.343/;

Суммарные капиталовложения,

 

,

.

 

Издержки на амортизацию,

 

, ,

 

где НА – норма амортизаций принятая по /1, с.33/.

Определяем издержки на обслуживание, тыс.руб.,

 

 

 

где НОБСЛ – норма обслуживания принятая по /1, с.34/.

Определим суммарные издержки, тыс.руб.,

 

,

.

 

Определим экономическую эффективность вложений,

 

,

.

 

По результатам расчета видно, что резервированный вариант более экономичен для питания потребителя второй категории.

 

2 Выбор основного оборудования и схемы электроснабжения

 

2.1 Выбор трансформаторов

 

 

Трансформаторы на понижающих подстанциях выберем исходя из соотношения для номинальной мощности трансформаторов /2, с.393/, МВА,

 

,

 

где Sпс – мощность подстанции;

kав. – коэффициент аварийной допустимой перегрузки, равный 1,4.

По данным условиям, с учетом номинальных напряжений, выбираем трансформаторы /2, с.139 и 3, с 336/. Результаты сведём в таблицу 2.

 

Таблица 2

 

Трансформаторы

 

 

пс	РНОМ, МВт	SТР, МВ∙А	Тип трансформатора	Стоимость, тыс.руб.
6	1,2	0,9	ТМ-1000/10/0,4	2,965
8	2,2	1,6	ТМ-1600/10/0,4	4,15
10	2,2	1,6	ТМ-1600/10/0,4	4,15
11	1,7	1,3	ТМ-1600/10/0,4	4,15
12	2,7	2,0	ТМ-2500/10/0,4	5,8
ГПП	22	16	ТДН-16000/110	48,0
Б		40	2хТДТН -40000/110/35/10	94,4

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Выбор сечения проводов

 

 

Выбор экономически целесообразных сечений проводов линий электропередач производят с целью обеспечения минимума приведенных затрат на сооружение и эксплуатацию электрических сетей.

Экономическое сечение проводов, мм2,

 

 

где IН – ток нагрузки линии в нормальном режиме работы, А; jэк – экономическая плотность тока, А/мм2.

Для расчета принимаем экономическую плотность тока для алюминиевых проводов при продолжительности использования наибольшей нагрузки Тmax>5000 часов равной jэк=1,0 А/мм2.

Ток нагрузки, А,

 

,

 

где n – количество параллельных цепей; PН – мощность нагрузки по линиям и подстанциям, кВт; Uном – номинальное напряжение, кВ.

По расчетному значению Fэк выбирается стандартное сечение, близкое к найденной величине. Кроме того, необходимо учитывать в сетях напряжением 35 кВ явление короны на проводах. С учетом вышесказанного выбираем сечения проводов /2, c.249 и 3, с.326/. Все расчеты сведём в таблицу 3.

Таблица 3

 

Выбор сечения проводов

 

ЛЭП	РН, МВт	U, кВ	IН, А	l, км	FЭК, мм2	Марка провода	Стоимость, тыс.руб/км	n
							(с двух цепными опорами)
1	22	110	61	6	55	АС-70/11	24,6	2
2	3,06	10	93	0,15	85	ААШвУ-3х95	4,04	2
3	2,2	10	67	0,1	61	ААШвУ-3х70	3,58	2
4	2,2	10	67	0,23	61	ААШвУ-3х70	3,58	2
5	1,74	10	53	0,23	48	ААШвУ-3х50	3,18	2
6,1	8	10	243	0,14	221	ААШвУ-3х240	6,75	2
6,2	2,75	10	84	0,14	76	ААШвУ-3х95	4,04	2
7	0,03	0,4	46	0,046	41	ААШвУ-3х50	1,98	1
8	0,025	0,4	38	0,06	35	ААШвУ-3х35	1,71	1
9	0,28	0,4	213	0,06	193	ААШвУ-3х240	5,33	2
10	0,25	0,4	190	0,043	173	ААШвУ-3х185	4,43	2
11	0,27	0,4	205	0,063	186	ААШвУ-3х185	4,43	2
12	0,08	0,4	61	0,068	55	ААШвУ-3х50	1,98	2
13	0,1	0,4	76	0,056	69	ААШвУ-3х70	2,34	2
14	0,25	0,4	190	0,084	173	ААШвУ-3х185	4,43	2
15	0,021	0,4	32	0,103	29	ААШвУ-3х35	1,71	1
16	0,3	0,4	152	0,104	138	ААШвУ-3х150	3,78	3
17	0,45	0,4	171	0,143	155	ААШвУ-3х150	3,78	4
18	0,023	0,4	35	0,126	32	ААШвУ-3х35	1,71	1
19	0,023	0,4	35	0,075	32	ААШвУ-3х35	1,71	1
20	0,023	0,4	35	0,08	32	ААШвУ-3х35	1,71	1
21	0,07	0,4	53	0,074	48	ААШвУ-3х50	1,98	2

 

Примечание:

1 Опоры железобетонные двухцепные;

2 Район по гололёду – II;

3 Кабель на конструкциях

 

 

2.3 Выбор схемы соединения на ПС

 

 

Выбор схем ПС будем производить в соответствии с таблицей 4.6 /3, с. 128/,

Одна секционированная система шин.

 

2.4 Выбор выключателей

 

 

Тип устанавливаемых на подстанции выключателей принимаем ориентировочно без учета токов короткого замыкания /4, с.577/. Результаты сведём в таблицу 5.

Таблица 5

Выбор выключателей

 

 

Uном , кВ	Тип выключателя	Стоимость, тыс.руб.
10	ВВТЭ-10-10/630У2	2,1
110	ЯЭ-110Л-23(13)У4	16,5

 

 

3 Определение объема обслуживания предприятия электрических сетей

 

 

Определим объем работ по ЛЭП, усл.ед.,

 

,

 

где  kТРi – коэффициент трудоемкости обслуживания 1 км ЛЭП соответствующего типа выбранный по /1, с.21/; li – длина ЛЭП соответствующего типа, км.

Результат расчета сведем в таблицу 6

Таблица 6

Объем работ по ЛЭП

 

ЛЭП	U, кВ	l, км	kТР, усл.ед.	VЛЭП, усл.ед
1	110	6	1,3	7,8
2	10	0,15	1,9	0,285
3	10	0,1	1,9	0,19
4	10	0,23	1,9	0,437
5	10	0,23	1,9	0,437
6,1	10	0,14	1,9	0,266
6,2	10	0,14	1,9	0,266
7	0,4	0,046	1,9	0,0874
8	0,4	0,06	1,9	0,114
9	0,4	0,06	1,9	0,114
10	0,4	0,043	1,9	0,0817
11	0,4	0,063	1,9	0,1197
12	0,4	0,068	1,9	0,1292
13	0,4	0,056	1,9	0,1064
14	0,4	0,084	1,9	0,1596
15	0,4	0,103	1,9	0,1957
16	0,4	0,104	1,9	0,1976
17	0,4	0,143	1,9	0,2717
18	0,4	0,126	1,9	0,2394
19	0,4	0,075	1,9	0,1425
20	0,4	0,08	1,9	0,152
21	0,4	0,074	1,9	0,1406
Итого		1,185		11,9325