Дипломная работа: Электроснабжение блока ультрафиолетового обеззараживания (УФО) очищенных сточных вод на Люберецких очистных сооружениях (ЛОС)

Введение

В данном дипломном проекте проектируется электроснабжение блока ультрафиолетового обеззараживания (УФО) очищенных сточных вод на Люберецких очистных сооружениях (ЛОС).

Основанием для разработки дипломного проекта является постановление Правительства Москвы № 289-ПП от 11.05.04 г. о целевой среднесрочной программе «Повышение экологической и эпидемиологической безопасности на городских объектах и в местах массового скопления людей на основе современных ультрафиолетовых технологий обеззараживания воды и воздуха(2005-2007г.г.)».

Применение ультрафиолетового излучения для обеззараживания очищенных сточных вод на основе использования современного ультрафиолетового оборудования нового поколения позволяет решить ряд проблем, возникающих при использовании традиционного хлорирования, а именно, исключить условия для образования в обеззараженных сточных водах хлорорганических соединений. При этом отпадает надобность в создании на территории сооружений опасного для эксплуатационного персонала и окружающей среды – хлораторной и расходного склада хлора.

Характеристика объекта

Проектируемое здание блока УФО располагается в юго-восточной части ЛОС. Отводимый участок свободен от застройки и зеленых насаждений.

Размещение проектируемого здания на отведенном участке выполнено взаимопараллельно с основными зданиями и сооружениями ЛОС и подчинено его функциональному назначению и наиболее рациональному технологическому процессу обеззараживания очищенных сточных вод.

Здание блока УФО питается от встроенной КТП. Питание КТП осуществляется по радиальным кабельным линиям от распределительного пункта РП-10 кВ. В КТП устанавливаются два силовых трансформатора типа ТМГ 10/0,4 кВ мощностью 1600 кВА.

По степени обеспечения надежности электроснабжения электроприёмники блока УФО относятся, в основном, ко второй категории.

Блок УФО предназначен для обеззараживания очищенных сточных вод. Производительность блока УФО – 1млн.м/сут. сточных вод.

Здание блока УФО состоит из:

· отделения процеживания сточных вод;

· отделения УФ - обеззараживания сточных вод;

· ТП с ГРЩ;

· венткамеры;

· небольшие подсобно-бытовые помещения.

Задачи проектирования

Проектирование внутренних инженерных сетей электроснабжения.

Электроприёмниками блока УФО являются силовое электрооборудование, слаботочные системы и электроосвещение.

Исходными данными для разработки дипломного проекта служат генплан объекта с экспликацией помещений, данные о нагрузках.

Проект разработан в соответствии с:

· ПУЭ «Правила устройства электроустановок»;

· ГОСТ Р50571 «Электроустановки зданий»;

· ГОСТ 13109-97 «Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения»;

· СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»;

· СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства»;

· СО 153-34.21.122 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций»;

· СНиП 31-03-2001 «Производственные здания».

1. Расчет электрических величин

1.1 Расчет нагрузок ГРЩ

СЕКЦИЯ 1.

ЩИТ ОСНОВНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ЩО.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Шкаф лотковый 5¸8. ШЛ 5¸8.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Щит силовой 1. Отделение УФ- обеззараживания. ЩС 1.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Щит силовой 2. Отделение плоских сит. ЩС 2.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по Секции 1.

Установленная мощность, кВт:

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов нагрузок.

Коэффициент мощности

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Секция 2.

ЩИТ АВАРИЙНОГО ОСВЕЩЕНИЯ. ЩАО.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Шкаф лотковый 1¸4. ШЛ 1¸4.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Щит силовой 1. Отделение УФ- обеззараживания. ЩС 1.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Щит силовой 2. Отделение плоских сит. ЩС 2.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Щит вентиляции. ЩВ.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по Секции 2.

Установленная мощность, кВт:

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов нагрузок.

Коэффициент мощности

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по ГРЩ.

Установленная мощность, кВт:

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов нагрузок.

Коэффициент мощности

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Данные по расчету нагрузок ГРЩ сводим в таблицу.

Таблица расчета нагрузок ГРЩ 2.1.1.

Потребитель	Ру, кВт	Кс	Рр, кВт	cosj	Sр, кВА	Iр, А
Секция 1
ЩО	10,01	1	10,01	0,95	10,54	16,03
ШЛ 5	201,03	1	201,03	0,96	209,41	318,54
ШЛ 6	201,03	1	201,03	0,96	209,41	318,54
ШЛ 7	201,03	1	201,03	0,96	209,41	318,54
ШЛ 8	201,03	1	201,03	0,96	209,41	318,54
ЩС 1	17,78	0,5	8,89	0,85	10,46	15,91
ЩС 2 резерв	87,05	0	0	0,81	0	0
Сумма по секции 1	918,96		823,02	0,96	857,31	1304,09
Секция 2
ЩАО	4,34	1	4,34	0,95	4,57	6,95
ШЛ 1	201,03	1	201,03	0,96	209,41	318,54
ШЛ 2	201,03	1	201,03	0,96	209,41	318,54
ШЛ 3	201,03	1	201,03	0,96	209,41	318,54
ШЛ 4	201,03	1	201,03	0,96	209,41	318,54
ЩС 1 резерв	17,78	0	0	0,85	0	0
ЩС 2	87,05	0,5	43,53	0,81	53,74	81,75
ЩВ	30	0,8	24	0,8	30	45,63
Сумма по секции 2	943,29		875,99	0,95	922,09	1402,63
Итого по ГРЩ	1862,25		1699,01	0,95	1779,4	2706,72

1.2 Расчет мощности ЭП

ШКАФ ЛОТКОВЫЙ 1¸8. ШЛ 1¸8. ОТДЕЛЕНИЕ УФ –ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ. МОДУЛЬ ЛОТКОВЫЙ ВЕРТИКАЛЬНОГО ТИПА 88МЛВ-36А-2-300м.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Компрессор LF 22-10E120.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

ЗАТВОР ЩИТОВОЙ С ВОДОСЛИВОМ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ В ЛОТКЕ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ.

Установленная мощность электродвигателя .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Затвор щитовой поверхностный с электорприводом.

Установленная мощность электродвигателя .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по шкафу лотковому 1. ШЛ1.

Установленная мощность, кВт:

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов нагрузок.

Щит силовой 1. ЩС 1. Отделение УФ- обеззараживания.

ШКАФ УПРАВЛЕНИЯ. ШУ1.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Шкаф автоматики. ША.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Щит управления кран-балкой 1. ЩУК1.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Блок химической промывки.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Погружной насос.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Минимойка «Karcher».

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Розетки 3-х фазные 1.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Розетки 3-х фазные 2.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Розетки РУ-10 кВ, РУ-0,4 кВ, тр-ные камеры, венткамера.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

ЯТП 0,25 220/12В РУ-0,4 кВ.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по щиту силовому 1. ЩС1.

Установленная мощность, :

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчётных

максимумов нагрузок.

Щит силовой 2. ЩС 2. Отделение плоских сит.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Приводы щитовых затворов. ЩЗС 5.1, ЩЗС 4.1

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Приводы щитовых затворов. ЩЗС 3.1, ЩЗС 2.1

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Привод щитового затвора. ЩЗС 1.1

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Приводы щитовых затворов. ЩЗС 5.2, ЩЗС 4.2

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Приводы щитовых затворов. ЩЗС 3.2, ЩЗС 2.2

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Привод щитового затвора. ЩЗС 1.2

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Привод щитового затвора. ЩЗС1. (камера ов-27).

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Привод щитового затвора. ЩЗС2. (камера ов-1006).

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Шкаф управления плоским ситом 1¸5. ШК1¸ЩК5

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Установка МОНО.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Щит управления КНС. ЩУ КНС.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Насос отбора воды. (камера ов-1006).

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Переносной насос.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Количество

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Розетки 3-х фазные 1.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Розетки 3-х фазные 2.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Розетки бытовые. Комната персонала.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Пожарная сигнализация. Комната персонала.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Оповещение. Комната персонала.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по щиту силовому 2. ЩС2.

Установленная мощность, :

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчётных

максимумов нагрузок.

Щит основного освещения. ЩО.

ОСВЕЩЕНИЕ РУ-10 кВ, РУ-0,4 кВ, ТР-НЫЕ КАМЕРЫ, ВЕНТКАМЕРА.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Освещение помещения УФО-обеззараживания

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Освещение помещения плоских сит.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Освещение комнат персонала, кладовой, туалета.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Фасадное освещение.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Управление фасадным освещением.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по щиту основного освещения. ЩО.

Установленная мощность, :

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных

максимумов нагрузок.

Щит аварийного освещения. ЩАО.

ОСВЕЩЕНИЕ РУ-10 кВ, РУ-0,4 кВ, ТР-НЫЕ КАМЕРЫ, ВЕНТКАМЕРА.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Освещение помещения УФ- обеззараживания.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Освещение помещения плоских сит.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Освещение комнат персонала, кладовой, туалета.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Освещение входов.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Светоуказатели «Выход».

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по щиту АВАРИЙНОГО освещения. ЩАО.

Установленная мощность, :

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов нагрузок.

Щит вентиляции. ЩВ.

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Вытяжная вентиляция. В-1

Установленная мощность .

Коэффициент спроса равен

Коэффициент мощности

Расчетная мощность, кВт:

Максимальная единовременная потребляемая мощность, кВА:

Расчетный ток, А:

Суммарная нагрузка по щиту вентиляции. ЩВ.

Установленная мощность, :

Расчетная мощность, кВт:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных

максимумов нагрузок.

2. Схема питающей электросети от РП до КТП УФО

В схему питающей электросети входят:

· распределительное устройство высокого напряжения (РУ ВН) РП;

· распределительное устройство высокого напряжения (РУ ВН) КТП;

· кабельные линии от ячеек РУ ВН РП до РУ ВН КТП.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприёмники блока УФО относятся в основном ко II категории.

Электропитание от РУ ВН РП до РУ ВН КТП осуществляется по двум радиальным кабельным линиям.

Кабельные линии выполнены кабелем 2´АСБ-10 3´240, длиной 800 м.

Прокладка кабельных линий от РП до КТП производится в земле до ввода в здание.

Питание трансформаторов со стороны 10 кВ РУ ВН КТП выполнено кабелем типа АПвВнг 3´(1´95/16). Жилы – однопроволочный алюминиевый проводник, оболочка – вулканизированный полиэтилен, поясная изоляция – из ПВХ пластиката, не распространяющего горение, без защитного покрова.

Технические параметры кабеля:

· допустимый длительный ток .

· допустимая длительная рабочая температура жил +90ºС;

· допустимый нагрев жил в аварийном режиме, не более +130ºС;

· максимальная температура жил при коротком замыкании +250ºС;

· срок службы 30 лет.

РУ ВН РП состоит из ячеек КРУ типа КСО 2001с ШР типа РФВЗ-10/630, ВВ типа «Эволис» 17Р1/630/25, ЛР типа РВЗ-10/630.

РУ ВН КТП состоит из двух ячеек КРУ типа КСО 298 с ВНПу-17 с ПКТ.102-10-100. Uном=10 кВ, Iном=400 А, Iкз=12,5 кА.

Для распределения электроэнергии в РУ НН КТП устанавливается главный распределительный щит (ГРЩ).

Главный распределительный щит состоит из десяти панелей ЩО-02 производства «НПФ Техэнергокомплекс», Uном=400/230 В, Iном=3150 А, Iкз=30 кА.

3. Токи короткого замыкания.

Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ необходимых для: выбора и проверки электрооборудования по условиям КЗ; выбора коммутационных аппаратов, уставок релейной защиты и заземляющих устройств, выполнен согласно ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением 0,4 кВ», [23].

При расчетах токов КЗ в электроустановках до 1 кВ учтены следующие параметры:

· индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи, включая силовые трансформаторы, проводники, трансформаторы тока, токовые катушки автоматических выключателей;

· активные сопротивления элементов короткозамкнутой цепи;

· активные сопротивления различных контактов и контактных соединений;

· значения параметров асинхронных электродвигателей.

· сопротивление электрической дуги в месте КЗ;

· изменение активного сопротивления проводников короткозамкнутой цепи вследствие их нагрева при КЗ;

· влияние комплексной нагрузки (электродвигатели, преобразователи, термические установки, лампы накаливания) на ток КЗ, если номинальный ток электродвигателей нагрузки превышает 10 % начального значения периодической составляющей тока КЗ, рассчитанного без учета нагрузки.

При расчетах:

· максимально упрощена эквивалентная внешняя сеть по отношению к месту КЗ;

· учтены электродвигатели и комплексная нагрузка, непосредственно примыкающие к месту КЗ;

· не учитывается ток намагничивания трансформаторов;

· не учитывается насыщение магнитных систем электрических машин;

· коэффициент трансформации трансформаторов принимается равным отношению средних номинальных напряжений тех ступеней напряжения сетей, которые связывают трансформаторы.

· не учитывается влияния асинхронных электродвигателей, если их суммарный номинальный ток не превышает 10 % начального значения периодической составляющей тока в месте КЗ, рассчитанного без учета электродвигателей.

Токи КЗ в электроустановках рассчитаны в именованных единицах.

ГРЩ проверяется по режиму короткого замыкания в соответствии с требованиями гл. 1.4 [1].

По режиму КЗ согласно гл. 1.4.2.2 [1]. проверяются :

· распределительные шкафы;

· автоматические выключатели.

Стойкими при токах КЗ являются те аппараты и проводники, которые при расчетных условиях выдерживают воздействия этих токов, не подвергаясь электрическим, механическим и иным разрушениям или деформациям, препятствующим их дальнейшей нормальной эксплуатации.

При выборе расчетной схемы для определения токов КЗ, исходили из следующих условий:

· из предусматриваемых для данной электроустановки условий длительной ее работы;

· не считаться с кратковременными видоизменениями схемы этой электроустановки, которые не предусмотрены для длительной эксплуатации (например, при переключениях);

· ремонтные и послеаварийные режимы работы электроустановки к кратковременным изменениям схемы не относятся.

Расчет токов КЗ приближенно произведен для начального момента КЗ.

В качестве расчетного вида КЗ принимается:

· для определения электродинамической стойкости аппаратов – трехфазное КЗ;

· для выбора аппаратов по коммутационной способности – двухфазное КЗ в конце отходящей кабельной линии;

Расчетный ток КЗ определяется, исходя из условия повреждения в такой точке рассматриваемой цепи, при КЗ в которой аппараты и проводники этой цепи находятся в наиболее тяжелых условиях (исключения см. в п. 1.4.7 и п. 1.4.17, [1]). Со случаями одновременного замыкания на землю различных фаз в двух разных точках схемы допустимо не считаться.

При составлении эквивалентных схем замещения параметры элементов исходной расчетной схемы приведены к ступени напряжения сети, на которой находится точка КЗ, а активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражены в миллиомах.

При расчете токов КЗ в электроустановках, получающих питание непосредственно от сети энергосистемы, принято допущение, что понижающие трансформаторы подключены к источнику неизменного по амплитуде напряжения бесконечной мощности, следовательно эквивалентное индуктивное сопротивление системы будет равно нулю.

В электроустановках до 1 кВ при определении токов КЗ для выбора аппаратов и проводников исходили из следующего:

· все источники, участвующие в питании рассматриваемой точки КЗ, работают одновременно с номинальной нагрузкой;

· короткое замыкание наступает в такой момент времени, при котором ток КЗ будет иметь наибольшее значение;

· электродвижущие силы всех источников питания совпадают по фазе;

· расчетное напряжение каждой ступени принимается на 5% выше номинального напряжения сети;

· учитывается влияние на токи КЗ присоединенных к данной сети асинхронных электродвигателей.

Элементы цепи, защищенной плавким предохранителем с токоограничивающим действием, проверяются на электродинамическую стойкость по наибольшему мгновенному значению тока КЗ, пропускаемого предохранителем.

Расчет токов короткого замыкания.

Для схемы, приведенной на рис.4.1, определить максимальные значения тока при трехфазном коротком замыкании в точка К(1) и минимальное значение тока при двухфазном коротком замыкании в точке К(2).

Таблица 4.1.

Исходные данные:
Трансформатор Т-1:	ТМГ-1600/10/0,4 S_т.ном =1600 кВ×А, U_BH = 10 кВ U_Н_H = 0,4 кВ, Р_к.ном =16,5 кВт, U_к =6,0 %
Коэффициент трансформации	N=U_ВН/ U_НН=25
Кабельная линия W1:	3´8´(ВВГ 1´185)+8´(ВВГ 1´185) r₀_W1 = 0,07 мОм/м х₀_W1 = 0,06 мОм/м l_W₁ = 30 м
Кабельная линия W2:	2´(ВВГ 4´95)+ПВЗ 1´95 r₀_W2 = 0,9 мОм/м х₀_W2 = 0,46 мОм/м l_W₂ = 30 м
Активное сопротивление контактных соединений кабеля	r_конт._W1 = 0,1 мОм r_конт._W2 = 0,02 мОм
Сопротивление контактов выключателя QF1 NW32N1	r_конт._QF1 = 0,5 мОм
Сопротивление катушки выключателя QF1 NW32N1	r_кат._QF1 = 0,8 мОм х_кат._QF1 = 0,07 мОм
Сопротивление контактов выключателя QF2 NS400N	r_конт._QF2 = 0,15 мОм
Сопротивление катушки выключателя QF2 NS400N	r_кат._QF2 = 0,5 мОм х_кат._QF2 = 0,17 мОм
Сопротивление контактов разъединителя QS1 Р 63	r_конт._QS1 = 0,2 мОм
Измерительные трансформаторы тока: ТА1,ТА2- ТШП 0,66-2500/5 I_ном= 2500 А ТА3- ТШП 0,66-400/5 I_ном= 400 А	х_ТА1 = х_ТА2 =0,02 мОм; х_ТА3 =0,12 мОм
Активное сопротивление дуги в точке короткого замыкания	r_Д =5 мОм

Т1

QF1

TA1

К-1 TA2

РУ-0,4 кВ ГРЩ

QS1

QF2

TA2

К-2

ШЛ-8

Рис. 4.1. Схема для расчетов токов КЗ

Е/400

rT/1,03

xT/5,91

rW1/0,26

xW1/0,22

rКОНТ.W1/0,1

rQF1/0,5

rКАТ.QF1/0,8

xКАТ.QF1/0,07

xTA1/0,02

xTA2/0,02

K-1

rQS1/0,2

rQF2/0,15

rКАТ.QF2/0,5

xКАТ.QF2/0,17

xTA3/0,12

rW2/22,5

xW2/11,5

К-2

rКОНТ.W2/0,02

Рис.4.2. Схема замещения для расчета токов КЗ

Расчет параметров схемы замещения прямой последовательности (рис. 4.2).

Т1:

W1:

W2:

Суммарное активное сопротивление до точки КЗ К-1.

Суммарное реактивное сопротивление до точки КЗ К-1.

Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К-1.

Ударный ток трехфазного КЗ в расчетной точке К-1.

Определяем минимальный ток КЗ с учетом влияния электрической дуги и повышением сопротивления кабеля вследствие нагревания его током.

Суммарное активное сопротивление до точки КЗ К-1.

где – коэффициент, учитывающий повышение активного сопротивления кабеля (для приближенных вычислений)

Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К-2.

Суммарное активное сопротивление до точки КЗ К-2.

Суммарное реактивное сопротивление до точки КЗ К-2.

Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К-2.

Ток двухфазного КЗ в расчетной точке К-2.

Ударный ток двухфазного КЗ в расчетной точке К-2.

Суммарное активное сопротивление до точки КЗ К-2.

где – коэффициент, учитывающий повышение активного сопротивления кабеля (для приближенных вычислений)

Результаты расчетов токов КЗ сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

Расчетная точка КЗ	I_П.О._MAX, кА	i_УД._MAX, кА	I_П.О._MIN, кА	i_УД._MIN, кА
К-1	34	60,4	23,12	33,25
К-2(2)	6,3	6,36	5,03	7,53

Для вычисления токов короткого замыкания для остальных точек внутренней сети производятся аналогичные расчеты.

4. Выбор электрооборудования ГРЩ

4.1 Выбор выключателей ГРЩ

Выбор электрооборудования производится на основании сравнения расчетных данных с паспортными данными.

Условия выбора электрооборудования.

Условия выбора выключателя:

· по напряжению Uycт £ U ном;

· по номинальному току Iраб.мах £ Iном ;

· по отключающей способности Iкз < Iном.откл.;

· по электродинамической устойчивости Iуд < Iном.дин.

· по термической стойкости эл.обор. к токам Вк<Iтемп² х tтемп, кА² ´с,

где Вк - тепловой импульс тока, кА²с; Iтерм ² - среднеквадратичное значение тока за время его протекания, кА; t терм - длительность протекания тока КЗ, с.

Выключатели вводов QF1, QF2- NW32H1.

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст.=400 В	Uном.=690 В
Imax=2706,72 А	Iном.откл.=2900 А
Iп0=34 кА	Iдин=65 кА
iуд.=60,4 кА	iдин.=65 кА

Выключатель секционный QF3- NW25H1

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст.=400 В	Uном.=690 В
Imax=1402,63 А	Iном=1500 А
Iп0=34 кА	Iдин=65 кА
iуд.=60,4 кА	iдин.=65 кА

Выключатели ШЛ1¸8- QF1.2, QF1.4, QF1.6, QF1.7, QF2.2, QF2.4, QF2.6,QF2.7- NS400N.

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст.=400 В	Uном.=690 В
Imax=318,54 А	Iном=400 А
Iп0=34 кА	Iдин=70 кА
iуд.=60,4 кА	iдин.=70 кА

Выключатели ЩС1- QF1.3, QF2.3- NS160N

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст.=400 В	Uном.=690 В
Imax=15,91 А	Iном=25 А
Iп0=34 кА	Iдин=70 кА
iуд.=60,4 кА	iдин.=70 кА

Выключатели ЩС2- QF1.5, QF2.3- NS160N

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст.=400 В	Uном.=690 В
Imax=81,75 А	Iном=100 А
Iп0=34 кА	Iдин=70 кА
iуд.=60,4 кА	iдин.=70 кА

Выключатель ЩО QF1.1- NS160N

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст.=400 В	Uном.=690 В
Imax=16,03 А	Iном=25 А
Iп0=34 кА	Iдин=70 кА
iуд.=60,4 кА	iдин.=70 кА

Выключатель ЩАО QF2.1- NS160N

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст.=400 В	Uном.=690 В
Imax=6,95 А	Iном=10 А
Iп0=34 кА	Iдин=70 кА
iуд.=60,4 кА	iдин.=70 кА

4.2 Выбор марки и сечения отходящих от ГРЩ кабельных линий

Сечения проводов и кабелей выбраны в соответствии с гл. 1.3. [1] по условию нагрева длительным расчетным током в нормальном и послеаварийном режимах и проверяются по потере напряжения. Соответствуют току выбранного аппарата защиты, условиям окружающей среды.

Условия выбора:

Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение S, мм², определяется из соотношения : ,мм²,

где I- расчетный ток,А; JЭК=2,2 нормированное значение экономической плотности тока,А/мм².

Сечение, полученное в результате расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения и производится проверка по длительно допустимому току в нормальном и послеаварийном режимах работы, а также по потере напряжения в указанных режимах. В нашем случае послеаварийный режим идентичен нормальному, поэтому производим проверку только для одного режима.

По длительному допустимому току в нормальном режиме:

где К1=1- коэффициент, зависящий от температуры земли и воздуха, принимаемый по таблице 1.3.3. [1];

К2=0,7-снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах, принимаемый по таблице 1.3.12. [1].

По потере напряжения в нормальном режиме:

Выбор сечения кабеля к ЩО.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель ВВГнг 5´6. IДЛ.ДОП.=42 А; r0=12,66 Ом/км; x0=0,84 Ом/км; l=30м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ЩАО.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель ВВГнг 5´4. IДЛ.ДОП.=35 А; r0=14,6 Ом/км; x0=1,12 Ом/км; l=30м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ЩС1.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель ВВГнг 5´6. IДЛ.ДОП.=42 А; r0=12,66 Ом/км; x0=0,84 Ом/км; l=30м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ЩС2.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель ВВГнг 5´70. IДЛ.ДОП.=180 А; r0=1,56 Ом/км; x0=0,48 Ом/км; l=80м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ЩВ.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель ВВГнг 5´25. IДЛ.ДОП.=95 А; r0=4,44 Ом/км; x0=0,55 Ом/км; l=40м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ШЛ1.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель 2´(ВВГнг 4´95)+ПВЗ 1´95. IДЛ.ДОП.=520А; r0=0,9 Ом/км; x0=0,46 Ом/км; l=70м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ШЛ2.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель 2´(ВВГнг 4´95)+ПВЗ 1´95. IДЛ.ДОП.=520А; r0=0,9 Ом/км; x0=0,46 Ом/км; l=65м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ШЛ3.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель 2´(ВВГнг 4´95)+ПВЗ 1´95. IДЛ.ДОП.=520А; r0=0,9 Ом/км; x0=0,46 Ом/км; l=60м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ШЛ4.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель 2´(ВВГнг 4´95)+ПВЗ 1´95. IДЛ.ДОП.=520А; r0=0,9 Ом/км; x0=0,46 Ом/км; l=55м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ШЛ5.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель 2´(ВВГнг 4´95)+ПВЗ 1´95. IДЛ.ДОП.=520А; r0=0,9 Ом/км; x0=0,46 Ом/км; l=65м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ШЛ6.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель 2´(ВВГнг 4´95)+ПВЗ 1´95. IДЛ.ДОП.=520А; r0=0,9 Ом/км; x0=0,46 Ом/км; l=60м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ШЛ7.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель 2´(ВВГнг 4´95)+ПВЗ 1´95. IДЛ.ДОП.=520А; r0=0,9 Ом/км; x0=0,46 Ом/км; l=55м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Выбор сечения кабеля к ШЛ8.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля:

мм²

Принимаем к прокладке кабель 2´(ВВГнг 4´95)+ПВЗ 1´95. IДЛ.ДОП.=520А; r0=0,9 Ом/км; x0=0,46 Ом/км; l=50м.

Проверяем выбранный кабель по длительному допустимому току в нормальном режиме:

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения в нормальном режиме:

Выбранный кабель отвечает требуемым параметрам.

Данные по выбору марки и сечения кабельных линий сводим в таблицу.

Таблица выбора марки и сечения кабельных линий.

Таблица 5.2.1.

Потребитель	IРАСЧ., А	SЭК,мм	Марка и SПР,мм	IДоп,А	К1×К2×IДоп, А	DU,%
ЩО	16,03	7,3	ВВГНГ 5´6	42	29,4	2,55
ЩАО	6,95	3,16	ВВГНГ 5´4	35	24,5	1,28
ЩС1	15,91	7,23	ВВГНГ 5´6	42	29,4	0,12
ЩС2	81,75	37,16	ВВГНГ 5´70	180	126	4,37
ЩВ	45,63	20,74	ВВГНГ 5´25	95	66,5	3,06
ШЛ 1	318,54	144,79	2´(ВВГНГ4´95)+ПВЗ 1´95	520	364	4,79
ШЛ 2	318,54	144,79	2´(ВВГНГ4´95)+ПВЗ 1´95	520	364	4,45
ШЛ 3	318,54	144,79	2´(ВВГНГ4´95)+ПВЗ 1´95	520	364	4,1
ШЛ4	318,54	144,79	2´(ВВГНГ4´95)+ПВЗ 1´95	520	364	3,76
ШЛ5	318,54	144,79	2´(ВВГНГ4´95)+ПВЗ 1´95	520	364	4,45
ШЛ6	318,54	144,79	2´(ВВГНГ4´95)+ПВЗ 1´95	520	364	4,1
ШЛ7	318,54	144,79	2´(ВВГНГ4´95)+ПВЗ 1´95	520	364	3,76
ШЛ8	318,54	144,79	2´(ВВГНГ4´95)+ПВЗ 1´95	520	364	3,42

5. Заземление, молниезащита

Проектом предусматривается система TN-C-S, где нулевой рабочий (N) проводник и нулевой защитный (РЕ) проводник объединены в одном (PEN) проводнике, при глухозаземлённой нейтрали силовых трансформаторов КТП.

Разделение на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный проводник (РЕ) осуществляется в ГРЩ.

Заземление и молниезащита здания выполнена в соответствии с:

· гл.1.7 [1]

· СО 153-34.21.122 «Инструкция по устройству молниезащиты, сооружений и промышленных коммуникаций».

Проектом предусматривается контурное заземление здания. Для этого по контуру здания на глубине 0,7 м на расстоянии 1 м от фундамента проложить горизонтальный контурный заземлитель. Для заземлителя использовать сталь полосовую черную 4´40 мм. Все соединения проводников в земле выполнить сваркой.

В качестве молниеприёмника здания используется сетка на кровле здания из стали катанной d=8 мм, ячейка сетки 6 м. Узлы сетки приварить сваркой. Токопроводы, соединяющие молниеприёмную сетку с заземляющим устройством, прокладываются по наружным стенам через каждые 21 м по периметру здания.

К системе молниезащиты присоединить все металлические выступающие элементы на кровле здания.В качестве соединителя использовать сталь катанную d=8 мм. Все соединения выполнить в основном сваркой, также допускается болтовое крепление и вставка в зажимной наконечник.

В качестве молниеотводов использовать сталь катанную d=8 мм, уложенную под теплоизоляцию стен. Спуски молниезащиты присоединить к контуру заземления, в качестве соединителя использовать полосовую сталь черную 4´40. Все соединения выполнить сваркой.

В помещениях ГРЩ, РУ ВН, трансформаторных камерах выполнить контуры заземления на высоте 0,5 м от уровня пола стальной оцинкованной полосой 4´40 мм. Присоединить контура к системе заземления здания.

В помещении ГРЩ установить главную заземляющую шину Сu 1000´80´10 и присоединить её к контуру заземления.

К сети защитного заземления присоединить:

· Нейтрали силовых трансформаторов;

· Корпуса и нетоковедущие части силового оборудования;

· Металлические трубы коммуникаций, входящих в здание;

· Металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования;

· Электротехнические лотки и короба;

· РЕ проводники питающей сети.

6. Автоматизированная система управления технологическим процессом

6.1 Назначение и цели создания АСУ ТП

Автоматизированная система управления технологическим процессом блока УФ обеззараживания очищенных сточных вод на ЛОС предназначена для централизованного эффективного управления технологическими процессами, оборудованием, их непрерывного контроля, а также для обеспечения надежности работы оборудования в технологическом процессе, для подготовки и передачи в ЦДП ЛОС обобщенной информации о технологических процессах блока УФО.

Цели создания АСУ ТП:

· обеспечение обслуживающего персонала очистных сооружений полной, достоверной и оперативной информацией о технологическом процессе;

· повышение надежности работы сооружений за счет своевременного предупреждения аварийных ситуаций, скорейшего их обнаружения и ликвидации;

· снижение эксплуатационных затрат за счет уменьшения ущерба от аварий, поддержания более экономичных режимов работы, сокращения расходов электроэнергии;

· хранение и регистрация информации о протекании технологического процесса;

· повышение уровня технической оснащенности персонала.

6.2 Характеристика объекта управления

Объект управления представляет собой комплекс сооружений по обеззараживанию сточных вод с помощью ультрафиолетового облучения.

В состав комплекса входят следующие технологические сооружения: две распределительные камеры ОВ-1006 и ОВ-27 на подводящих каналах, отделение плоских сит (пять каналов), отделение УФО(восемь каналов).

Схема сооружений в виде плана показана на рис.7.2.1.

Отсечные затворы распредкамер, каналов сит и УФ показаны в виде прямоугольников сплошной окраски, регулирующие затворы секций УФ показаны в виде двухцветных прямоугольников.

Отсечные затворы камер предназначены для переключения потоков воды в случае аварий или плановых ремонтов сооружений блока УФО.

Очищенная вода через отсечные затворы распредкамер поступает в сборный канал отделения плоских сит. Пять секций отделения работают параллельно.

Сита защищают ультрафиолетовые лампы от механических включений. Для сохранения работоспособности и обеспечения требуемой пропускной способности сита регулярно очищаются с помощью электрифицированного механизма очистки. Задержанные на плоских ситах вещества сбрасываются в контейнеры, которые периодически, по мере их наполнения, заменяются на новые.

Отсечные затворы на входе и выходе каналов позволяют включать в работу требуемое количество каналов.

Управление отделением плоских сит заключается в поддержании требуемого режима очистки, который контролируется по перепаду уровней воды до и после сит.

Восемь каналов отделения УФ обеззараживания также работают параллельно. Отсечные затворы на входе и выходе каналов позволяют включать в работу или отключать требуемое количество каналов.

В отделении УФ обеззараживания расположен комплект оборудования фирмы «ЛИТ», состоящий из установленных в каждом из каналов восьми модулей ультрафиолетовых ламп. Каждый модуль управляется из шкафа ЭПРА. Два модуля объединены в секцию, два шкафа ЭПРА объединены в блок ЭПРА. Каждый канал имеет собственный шкаф управления и комплект приборов контроля.

Управление регулирующим затвором, установленным на выходе канала, должно обеспечить равномерную нагрузку на каждый из каналов и требуемый уровень воды над бактерицидными лампами.

В зависимости от расхода и свойств обрабатываемой воды изменяется интенсивность ультрафиолетового излучения с целью обеспечения требуемого бактерицидного эффекта.

С точки зрения автоматизированного управления процесс характеризуется четко выраженными периодическими изменениями возмущающих воздействий, причем возмущения имеют суточные и сезонные периоды изменений.

Контроль степени обеззараживания проводится лабораторным путем.

Контроль протекания технологического процесса проводится средствами АСУ ТП, что резко сокращает количество обходов технологической зоны.

Наличие аварийной и технологической сигнализации делает возможным контролировать объект управления, находясь вне технологической зоны, в ЦДП, МДП. Это позволяет организовать безлюдное функционирование управляемого объекта.

Функции управления объектом возлагаются на операторов МДП блока доочистки или ЦДП ЛОС, которые с помощью АРМ имеют возможность дистанционного управления отсечными затворами, ситами, каналами УФ обеззараживания

ОВ-24 Аварийный сброс

Очищенная Отделение сит

Вода

Очищенная 4

вода

Отделение УФ обеззараживания

ОВ-1006

Очищенная

Вода 3

Обеззараженная вода

Рис.7.2.1. Схема блока УФ обеззараживания

6.3 Схема функциональной структуры

Функциональная структура АСУ ТП блока УФО показана на листе 4. Она выполняет следующие функции автоматизированного управления:

· Контроль и отображение информации о состоянии управляемого объекта;

· Аварийная и технологическая сигнализация и сообщения об отказах;

· Автоматическое и автоматизированное управление;

· Ведение истории процесса, печать рапортов и другой отчетной документации.

На схеме элементы уровня централизованного и автоматизированного контроля и управления, к которым относятся АРМ оператора МДП и ЦДП ЛОС, показаны условно в виде прямоугольника.

Операторы системы управления получают необходимую информацию с помощью SCADA системы и назначают необходимые уставки для контуров автоматического и программно-логического управления.

Уровень локальной автоматики состоит из двух контроллеров - центрального контроллера подсистемы и контроллера отделения УФ.

Блок ДУ1 центрального контроллера обеспечивает прием команд оператора на открытие или закрытие отсечных затворов отделения сит.

Виртуальный регулятор PID1 предназначен для дистанционного включения и отключения механизмов очистки плоских сит. Регулятор изменяет временные параметры периодической очистки сит в зависимости от сигналов уровнемеров LE203 и LE204.

Блок программно-логического управления DC1 управляет открыванием и закрыванием отсечных затворов GT119 и GT111 и включением и отключением узла обеззараживания соответствующего канала. Управление производится в соответствии с конкретными уставками, задаваемыми оператором для каждой фазы выполнения программы.

В автоматическом режиме DC1 стартует после получения аварийного сигнала от блока аварийной сигнализации АС контроллера отделения УФ, а в режиме дистанционного управления DC1 обеспечивает прием команд оператора на включение или отключение канала.

Блок PID2 контроллера отделения УФ является виртуальным регулятором контура стабилизации уровня воды в канале. В контуре используется уровнемер LE и регулирующий затвор GT. Конкретное задание для уровня вводится по месту.

Блок PID3 контроллера отделения УФ управляет интенсивностью УФ излучения каждого канала по сложному алгоритму, который учитывает свойства воды в диапазоне УФ излучения, QIT ТАУ, измеренную интенсивность УФ излучения, QIT I, и расход обрабатываемой воды, FE001. Коррекция заданий для контуров управления интенсивностью, также как и в предыдущем случае, вводится в систему по месту.

Оператор может отключать режим автоматического регулирования интенсивности, при этом устанавливается максимальная мощность излучения.

Полевой уровень подсистемы включает в себя:

· Уровнемеры в сборных каналах на входе и выходе секций плоских сит, на рис. –LE203,LE204;

· Уровнемеры в каналах отделения УФ обеззараживания, на рис. –LE;

· Расходомер и уровнемер обеззараженной воды, на рис.-FE001;

· Измеритель интенсивности ультрафиолетового излучения, на рис.QIT I;

· Измеритель свойств воды, на рис. – QIT ТАУ;

· Электрифицированные отсечные затворы, на рис. – GT211, GT216, GT119, GT111;

· Электрифицированные регулирующие затворы, на рис. – GT;

· Электрифицированные сита, на рис. – GT221;

· УФ лампы со шкафами ЭПРА;

· Микропроцессорные низковольтные выключатели и устройства микропроцессорных защит ТП (на схеме не показаны);

· Шкаф управления вентиляцией (на схеме не показан).

6.4 Режимы функционирования и диагностирования АСУ ТП

Режим функционирования АСУ ТП круглосуточный. Обеспечивается электроснабжение контроллеров и компьютеров подсистемы по 1-й категории электроснабжения.

Интеллектуальные устройства управления оснащены встроенной системой самодиагностики.

6.5 Перечень задач АСУ ТП

6.5.1 Автоматизированное переключение резервных узлов

Автоматизированное переключение используется для отключения аварийных и включения резервных каналов отделения УФ обеззараживания.

При появлении аварийного сигнала какого-либо канала обеззараживания автоматизированная система последовательно закрывает отсечные затворы аварийного канала и отключает аппаратуру УФ обеззараживания.

Включение резервной секции производится в следующем порядке: открывается отсечной затвор на выходе резервного канала, включается контур регулирования уровня, приоткрывается затвор на входе канала, включаются УФ лампы и полностью открывается затвор на входе канала.

Авария в отделении плоских сит отрабатывается оператором. При этом используются электрифицированные отсечные затворы секций, работающие в режиме дистанционного управления.

6.5.2 Автоматическое управление плоскими ситами

В системе предусмотрена возможность задания временных параметров очистки плоских сит и их изменение в зависимости от перепада уровней на ситах, измеряемых уровнемерами, установленными в общих каналах отделения сит.

6.5.3 Автоматическое регулирование интенсивности УФ обеззараживания

В системе предусмотрено восемь параллельно работающих контуров регулирования, по одному на каждое отделение.

Исполнительным органом контура является регулятор мощности УФ ламп.

6.5.4 Автоматическое поддержание уровня в секциях УФ

Контура автоматического регулирования предназначены для поддержания необходимого уровня обрабатываемой воды в отделениях обеззараживания.

В системе предусмотрено восемь параллельно работающих контуров регулирования, по одному на каждое отделение. Схема всех контуров идентична.

6.5.5 Управление системой очистки ламп

Оператор имеет возможность с помощью АРМ задать периодичность включения механизмов очистки ламп каналов УФ обеззараживания.

6.5.6 Дистанционное управление

Оператор имеет возможность с помощью АРМ в режиме дистанционного управления:

· Открыть или закрыть отсечные затворы отделения сит, при этом возможна установка промежуточного положения затворов;

· Открыть или закрыть затворы распределительных камер;

· Включить-отключить механизмы очистки плоских сит;

· Включить-отключить канал отделения УФ обеззараживания.

6.6 Решения по комплексу технических средств

В состав системы входят следующие технические средства автоматизации:

· АРМ оператора МДП, укомплектованный адаптером связи с техническими средствами нижнего уровня и аппаратурой дистанционной передачи информации;

· Аналогичный АРМ оператора ЦДП, укомплектованный адаптером связи с техническими средствами нижнего уровня и аппаратурой дистанционной передачи информации;

· Микропроцессорные промышленные контроллеры, обеспечивающие прием и обработку необходимого количества сигналов входов-выходов;

· Низковольтные микропроцессорные выключатели, Masterpact;

· Приборы и электрифицированное оборудование блока обеззараживания воды.

Линии связи контроллеров и АРМ оснащены средствами защиты от помех и наводок.

Низковольтные кабельные трассы АСУ ТП прокладываются в отдельных кабельных коробах.

Линии подключения аналоговых сигналов выполняются экранированным кабелем с медными жилами.

Дискретные и аналоговые входы/выходы котроллеров имеют гальваническую развязку.

6.7 Решения по информационному обеспечению

В автоматизированной системе АСУ ТП УФО ЛОС используется три источника поступления информации.

Основной объем информации в режиме реального времени поступает от приборов и устройств полевого уровня. Данная информация преобразуется и кодируется в микропроцессорных контроллерах. Обработанная информация собирается в базе данных SCADA системы.

Вторым источником информации является обратная цепь супервизорного управления, обеспечивающая ввод информации операторами системы управления. Для этого также используется SCADA- система, установленная на АРМ оператора.

В автоматизированной системе предусмотрена возможность получения информации от смежных и вышестоящих уровней управления ЛОС.

Исходная информация автоматизированной системы представляется в виде периодических рапортов и графиков.

6.7.1 Состав, структура и принципы организации ИО

Информационное обеспечение АСУ ТП представляет собой совокупность решений, реализуемых техническими и программными средствами АСУ ТП, по формам сбора, организации, содержанию, распределению, хранению и представлению информации, используемой в системе при ее функционировании.

Информационное обеспечение АСУ ТП выполняет следующие функции:

· Циклический сбор информации о состоянии технических средств и технологического процесса объекта;

· Проверка достоверности информации;

· Обработка информации;

· Отображение текущей информации на экране АРМа оператора;

· Формирование аварийных сообщений;

· Архивирование информации;

· Просмотр истории процесса.

Для осуществления данных функций АСУ ТП организуется АРМ оператора, которое располагается в МДП.

6.7.2 Организация сбора и передачи информации

Источником информации для реализации перечисленных функций АСУ ТП являются аналоговые сигналы измерительных приборов, дискретные устройства сигналы датчиков и исполнительных механизмов. Датчики и устройства управления посылают данные на регистры контроллера, который работает с данным процессом.

Драйвер ввода/вывода читает данные из массивов контроллера и передает эти данные по адресам в Таблицу образа драйвера iFIX в SCADA-узел. Связь центрального контроллера со SCADA-пакетом выполняется по сети Ethernet. На программном уровне это реализуется посредством ОРС-технологии и драйвера XIP с использованием ТСР/IP.

Программа СТУ(сканирование, тревоги, управление) читает данные из Таблицы образа драйвера, обрабатывает их и передает в базу данных процесса.

Встроенные средства доступа базы данных читают данные из базы данных процесса и передают их приложениям iFIX, запрашивающим эти данные. Эта передача происходит без участия оператора.

Выходные данные в обратном порядке посылаются в устройства управления. По результатам анализа полученных от устройств данных формируются и протоколируются аварийные и технологические сообщения для операторов, создаются архивы технологических процессов.

Архивы включают в себя записи технологических параметров через заданные интервалы времени, протоколы команд оператора, записи выданных аварийных и технологических сообщений.

Период обновления данных с приборов, датчиков не превышает 10 секунд. Время выдачи аварийных сообщений составляет 3 секунды. Запись истории процесса ведётся на жестком диске. Срок хранения данных согласуется в процессе пусконаладочных работ.

Язык общения оператора с системой управления достаточно прост и не требует от оператора знания специальных языков программирования.

Организация информационного обеспечения, способы передачи и обработки информации, а также носители информации представлены на рис.7.7.2.1.

Организация сбора и передачи информации информации

Архивирование

Управление

Отображение

Программные приложения FIX

БАЗА данных

процесса

ОРС

клиент

ОРС

сервер

Измерительные приборы, датчики ввода/вывода

Монитор

Клавиатура, мышь

В файлы жесткого диска

6.7.3 Отображение информации

Информация о технологическом процессе представляется на экране монитора в виде мнемосхем и текстовых сообщений.

Мнемосхема является графическим представлением технологического процесса в наглядной форме. На мнемосхеме отражается динамика технологического процесса. Наиболее важные технологические параметры представляются как в графической , так и цифровой форме.

Состояние оборудования отображается изменением цвета:

· Зеленый - оборудование работает в нормальном режиме;

· Серый - оборудование отключено;

· Красный - авария оборудования.

Показания приборов индицируются в цифровом отображении и в виде линейных диаграмм. Значения технологических параметров, выходящих за допустимые пределы, выделяются цветом:

· Желтым - предупредительный;

· Красным - аварийный.

Появление текстов на красном фоне сигнализирует об аварийных ситуациях.

После запуска АРМа в режим реального времени оператор получает возможность в произвольном порядке в соответствии с производственными потребностями вызывать на экран монитора мнемосхемы, окна, справочную информацию об условных обозначениях и правилах работы с ними.

Предусмотрены следующие мнемосхемы и окна:

· Общая технологическая схема сооружений УФО;

· Схема лотка №1¸8;

· Условные обозначения, принятые на мнемосхеме УФО;

· Условные обозначения, принятые на схеме лотка;

· Окно аварийных и технологических сообщений;

· Окно задач уставок.

На мнемосхеме представлена следующая информация на сооружениях (по ходу технологического процесса):

Камеры ОВ-1006 и ОВ-27:

· Состояние затворов (открыт, закрыт, авария, открывается, закрывается);

· Режимы управления затворами (местный, дистанционный);

Отделение сит:

· Состояние и режимы управления ситами;

· Состояние и режимы управления отсечными входными и выходными затворами;

· Аналоговые и дискретные сигналы уровней во входном и выходном каналах;

· Потери напора на ситах.

Отделение УФ обеззараживания:

· Состояние и режимы управления отсечными входными и выходными затворами;

· Положение (%) и режимы управления регулирующими затворами;

· Уровни воды в лотках перед регулирующими затворами;

· Качество воды в подводящем канале;

· Состояние блоков пуско-регулирующей аппаратуры (БПРА);

· Состояние каналов управления оборудованием в лотках;

· Расход воды и уровень в отводящем канале.

7. Безопасность и экологичность проектных решений

7.1 Выбор объектов анализа

В качестве объектов анализа принять:

· для разработки мероприятий по безопасности труда – систему электроснабжения блока УФО в процессе её эксплуатации;

· для разработки мероприятий по охране окружающей среды и обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях – ЛОС в целом.

ЛОС предназначены для очистки сточных вод г. Москвы.

ЛОС располагаются в юго-западном районе г. Москвы.

7.2 Анализ потенциальной опасности объекта для персонала и окружающей среды

7.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Таблица 7.2.1.1.

Основные потенциальные опасные факторы.

Факторы и место их действия	Фактическое значение фактора. Последствия воздействия.	Нормируемое значения фактора (ПДУ, ПДК, ПДД). Нормативные документы.
1	2	3
1. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека	10; 0,4 кВ	При аварийном режиме нормируется напряжение прикосновения, близкое к фактическому, а также ток и время его прохождения. Для переменного тока частотой 50 Гц нормируемые величины составят: При нормальном режиме: t не более 10 мин в сутки, U не более 2 В, I не более 0,3 мА, для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25°С) и
		влажности (более 75%)эти значения, должны быть уменьшены в три раза. Согласно таблицы 1 [2]. При аварийном режиме: t=0,01-0,08 с, U=550 В, I=650 мА; t=0,1 с, U=340 В, I=400 мА; t=0,2 с, U=160 В, I=190 мА; t=0,3 с, U=135 В, I=160 мА; t=0,4 с, U=120 В, I=140 мА; t=0,5 с, U=105 В, I=125 мА; t=0,6 с, U=95 В, I=105 мА; t=0,7 с, U=85 В, I=90 мА; t=0,8 с, U=75 В, I=75 мА; t=0,9 с, U=70 В, I=65 мА; t=1,0 с, U=60 В, I=50 мА; t>1,0 с, U=20 В, I=6 мА. Согласно таблицы 2 [2].
2. Электрическая дуга	Возможность возникновения открытой дуги: при ошибочных коммутациях; при коротком замыкании. Ожоги.	Нормированные расстояния между токоведущими частями: согласно п.4.1.14.[1] между неподвижно укреплёнными неизолированными токоведущими частями, а также между ними и неизолированными нетоковедущими металлическими частями должны быть не менее 20 мм по поверхности изоляции и 12 мм по воздуху, до ограждений 40 мм в РУ до 1 кВ; согласно таблицы 4.2.5.[1] от токоведущих частей до заземлённых конструкций и частей зданий 120мм, между проводниками разных фаз 130 мм, от токоведущих частей до сплошных ограждений 150 мм, от контакта и ножа разъединителя в отключённом положении до ошиновки, присоединений ко второму контакту 150 мм в РУ 10 кВ.
3. Недостаточная освещенность.	Различные значения освещенности. Утомляемость органов зрения.	Камеры силовых тр-ров-50 лк, ЗРУ- 10 кВ -200 лк, ГРЩ- 0,4 кВ- 200 лк, Венткамера- 200 лк, Отделение УФО- 200 лк, Отделение плоских сит- 200 лк, Комната персонала- 300 лк, Уборная, кладовая, коридор-50 лк. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение», [4].
4. Твердые горючие и трудно горючие вещества во всех помещениях. Изоляция проводов, кабелей, электроаппаратов.	Пожар. При загораниях – быстрое распространение пламени, задымление, высокая температура.	НПБ-105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности», [5]. ПУЭ, гл. 7.4. [1]. В пожароопасных зонах любого класса кабели и провода должны иметь покров и оболочку из материалов, не распространяющих горение. Применение кабелей с горючей полиэтиленовой изоляцией не допускается. Через пожароопасные зоны любого класса, а также на расстояниях менее 1 м по горизонт-тали и вертикали от пожароопасной зоны запрещается прокладывать не относящиеся к данному технологическому процессу (производству) транзитные электропроводки и кабельные линии всех напряжений.

Таблица 7.2.1.2.

Классификация производства, среды, зданий и сооружений.

Наименование помещения, цеха, участка	Категория по взрыво- или пожароопасности, [5].	Степень огнестойкости здания, СНиП 2.01.02-85, [6].	Класс взрыво- или пожароопасносной зоны, [1], гл. 7.3, 7.4	Класс помещений по окружающей среде, [1], п.1.1.4… п.1.1.12.	Класс помещения по опасности поражения электрическим током, [1], п.1.1.13	Группа производственных процессов по санитарной характеристике, СНиП 2.09.04-87, [7].	Санитарный класс производства, ширина санитарно-защитной зоны, СН 245-71 [8].
1	2	3	4	5	6	7	8
ЗРУ- 10кВ	В 3	II	П-IIа	влажное	Особо опасное	3а	V-50м
Трансформаторные камеры	В 2	II	II-I	влажное	Особо опасное	3а	V-50м
ГРЩ-0,4 кВ	В 2	II	II-IIa	влажное	Особо опасное	3а	V-50м
Венткамера	Д	II	II-IIa	влажное	Особо опасное	2а	V-50м
Помещение отделения плоских сит	Д	II	II-IIa	сырое	Особо опасное	2в	V-50м
Помещение отделения УФ обеззараживания	Д	II	П-IIа	сырое	Особо опасное	2в	V-50м
Подсобно-бытовые помещения	Д	II	П-IIа	Нормаль-ное	с повышенной опасностью	3а	V-50м

7.2.2 Анализ воздействия объекта на окружающую среду

7.2.2.1 Загрязнение водоёмов

Потребление воды на хозяйственно-питьевые нужды не предусматривается, так как работа сооружений полностью автоматизирована.

Водопроводная вода расходуется только на производственные нужды: промывку щелей сит один раз в пол года и промывку УФ модулей- один раз в пол года. Расход воды 2,4 (74,4 ).

Ливневые и талые воды с территории блока УФО, а также стоки полу- чаемые в процессе промывки щелей сит и УФ модулей, собираются и поступают в голову очистных сооружений.

Возможно загрязнение водоёмов трансформаторным маслом в объёме 2´1250 кг.

Вытекшее трансформаторное масло собирается в маслоприёмники, смонтированные в трансформаторных камерах (2250´1150´1800) с уклоном 2° к наружным стенам камер. В маслоприёмниках смонтированы трубы для откачки масла.

7.2.2.2 Загрязнение почвы

Возможно загрязнение почвы мусором и ртутью, вышедших из строя люминесцентных ламп. Ртуть особенно опасна при попадании в водоёмы, так как по цепи питания она может попасть в пищу людей. К тому ртуть обладает кумулятивным эффектом.

7.2.2.3 Энергетические загрязнения

На проектируемом объекте источником шума является технологическое (насосы) и вентиляционное оборудование.

Насосное оборудование расположено в закрытых помещениях и шум от их работы практически не влияет на акустический режим прилегающей территории.

Уровень звука: максимальный – 75 дБ А; средний – 65 дБ А.

7.2.3 Анализ возможности возникновения чрезвычайных ситуаций на объекте

Источником возникновения чрезвычайных ситуаций может служить система электроснабжения проектируемого объекта вследствие возникновения возгорания трансформаторного масла и изоляции кабельных линий и проводов, а также опасность поражения атмосферным электричеством.

Возгорание трансформаторного масла (tвспышки=140°С) возможно вследствие:

- витковых замыканий обмоток трансформатора;

- междуфазных замыканий внутри корпуса трансформатора;

- однофазных замыканий на корпус внутри трансформатора.

Возгорание изоляции кабельных линий и проводов, скорость распространения огня которых составляет 0,45-0,5 м/мин в вертикальном направлении и 0,18-0,2 м/мин в горизонтальном направлении, возможно вследствие:

- коротких замыканий;

- ошибочных действий с коммутационными аппаратами.

Мероприятия по защите трансформаторов см. п. 7.

Для защиты от ошибочных действий с коммутационными аппаратами применяются блокировочные устройства, запрещающие включение заземляющих ножей при включённых выключателях нагрузки; указатели, соответствующие положению аппарата (включено, отключено).

Опасность поражения атмосферным электричеством определяется грозовой активностью в месте расположения объекта – г. Москва. Для этой местности:

· интенсивность грозовой деятельности – 40-60 ч/год;

· среднее число ударов молнии в 1 км² земной поверхности – 2,68-4,02 1/(км²·год).

Разновидность поражений объекта:

· прямой удар молнии;

· электромагнитная индукция.

Для защиты встроенной КТП от прямых ударов молний на крыше здания выполняется молниеприёмная сетка, имеющая жесткую металлическую связь с наружним контуром заземления.

7.3 Мероприятия и средства по обеспечению безопасности труда.

7.3.1 Электробезопасность

7.3.1.1 Защита от прикосновения к токоведущим частям

Проектом предусмотрено:

· изоляционные расстояния в ЗРУ, ГРЩ предписанные в ПУЭ, гл.4.1 и 4.2;

· применение, магистральных щитов, групповых щитов, ящиков и шкафов управления, степень защиты не менее; IP21 – для помещений с нормальной средой; IP44 – для открытых установок; IP43 – для помещений сырых и особо сырых;

· малое напряжение для ручных электрических светильников:

- ниже 50 В- в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных и 12 В- при работах в особо неблагоприятных условиях в соответствии с п.1.7.30.[1] ;

· комплект электрозащитных средств для распределительных устройств всех напряжений в соответствии с ПТЭЭП и ПОТРМ-016.

Для встраиваемой КТП:

· комплектное распределительное устройство высокого напряжения КРУ ВН, степень защиты IP67;

· распределительное устройство низкого напряжения РУ НН, степень защиты IP21.

7.3.1.2 Защита от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением.

Для обеспечения безопасного обслуживания встроенной КТП, согласно ([1], гл.1.7, гл.7.1), проектом предусмотрено:

· Защитное заземление в ЗРУ-10 кВ с изолированной нейтралью;

· Зануление в ГРЩ- 0,4 кВ с глухозаземлённой нейтралью;

· выравнивание потенциалов путем объединения следующих проводящих частей: наружный контур заземления, главная заземляющая шина; стальные трубы коммуникаций здания; металлические части строительных конструкций; молниезащита; системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования.

· путём устройства контуров заземления ЗРУ, ГРЩ;

· Контроль изоляции сети 10 кВ с изолированной нейтралью с действием на сигнал и с последующим контролем ассиметрии напряжения;

· Применение в ЗРУ-10 кВ электрооборудования современных конструкций, токоведущие части которого недоступны для персонала, не требуют доступа к токоведущим частям при проверке наличия напряжения и фазировке и имеют надёжную, с видимым положением заземляющих контактов систему заземления;

· Применение в ГРЩ-0,4 кВ сборок низкого напряжения и панелей АВР, токоведущие части которых ограждены. На сборке имеется стационарная система заземления сборных шин;

· Выполнение доступной для осмотра системы заземления металлических конструкций, на которых установлено электрооборудование. Внутренний контур заземления выполняется из полосовой стали 4х40 мм, а присоединения к нему в регламентированных местах соответствующих металлоконструкций – гибким медным проводом (МГ-25). Имеются места для присоединений переносных заземлений при проведении испытаний и измерений;

· Выполнение четких надписей о принадлежности оборудования внутри помещения и снаружи; установка соответствующих плакатов на дверях и барьере в отсеке трансформатора; обозначение коммутационных аппаратов и диспетчерских наименований присоединений;

· Наличие в каждом блоке КТП ящиков собственных нужд, которые обеспечивают безопасное подключение измерительных приборов и переносного освещения напряжением 12 В. КТП укомплектованы резиновыми диэлектрическими ковриками для отсеков РУ 0,4 – 10 кВ и переносной деревянной подставкой, которая используется при замене ламп освещения, расположенных над дверью на высоте 2,1 м;

· Установка устройства защитного отключения (УЗО) для защиты групповых линий, питающих штепсельные розетки для переносных электрических приборов.

7.3.1.3 Защита от электрической дуги

Проектом предусмотрено:

· Указатели положения выключателей (вкл., откл.) и световая сигнализация пояснения (вкл.-красный; откл.-зелёный);

· Механические указатели положения главных и заземляющих ножей разъединителей с надписями: вкл., откл.;

· Окраска рукояток приводов заземляющих ножей в красный цвет, рукояток других приводов в цвета оборудования;

· Коммутационные аппараты с дугогасительными камерами;

· Оперативная блокировка, исключающая возможность:

- Включения выключателей на заземляющие ножи;

- Включения заземляющих ножей на ошиновку, не отделённую разъединителями от ошиновки, находящейся под напряжением;

- Отключения и включения разъединителями тока нагрузки.

7.3.1.4 Защита от статического электричества.

Проектом предусмотрено:

· Присоединение воздуховодов вентиляционных систем к заземляющим устройствам здания;

· Применение антистатической обуви для обслуживающего персонала.

7.3.2 Защита от механических травм

Проектом предусмотрено:

· применение электродвигателей со степенями защиты: IP20 – для помещений с нормальной средой; IP44 – для открытых установок; IP43 – для помещений сырых и особо сырых;

· ограждение вращающихся частей (муфт, шкивов и др.) от случайных прикосновений;

· защита деталей приводов коммутационных аппаратов кожухами (оболочками), снимаемыми (открываемыми) только при помощи инструмента.

7.3.3 Нормализация воздушной среды производственных помещений.

Согласно (СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий», [8]) планируется объём производственных помещений на одного работающего не менее 20 .

В помещениях проектируемого объекта согласно [8], предусмотрено поддержание допустимых (оптимальных) параметров микроклимата, путем применения:

1) помещение ЗРУ-10 кВ- температура не ниже +5ºС – отопления, естественной вентиляции;

2) помещение ГРЩ- 0,4 кВ- температура не ниже +5ºС – отопления, естественной вентиляции;

3) отделение УФО - расчетная температура +22ºС- отопления, приточно-вытяжной вентиляции;

4) отделение сит - расчетная температура +22ºС- отопления,

приточно-вытяжной вентиляции;

5) подсобно-бытовые помещения – расчётная температура +22ºС –

отопления, приточно-вытяжной вентиляции.

Поддержка чистоты воздуха в помещениях за счет применения герметичности местной вытяжной вентиляции, общеобменной вентиляции, кондиционирования воздуха.

7.3.4 Нормализация производственного освещения

Проектом предусмотрено в соответствии с [4] для помещений объекта:

1) искусственное освещение (общее) с минимальной освещенностью:

· камеры силовых тр-ров – освещенность 50 лк, разряд работ VIII-в;

· ЗРУ-10 кВ, ГРЩ-0,4 кВ –освещенность 200 лк, разряд работ IV-в;

· венткамера – освещенность 200 лк, разряд работ IV-в;

· отделение УФО – освещенность 200 лк, разряд работ IV-в;

· отделение сит – освещенность 200 лк, разряд работ IV-в;

· комната персонала- освещённость 300 лк, разряд работ IV-а;

· уборная, кладовая, коридор- освещённость 50 лк, разряд работ VIII-в.

Для обеспечения заданной освещенности используются светильники с люминесцентными и компактными люминесцентными лампами.

2) аварийное освещение (разделяется на освещение безопасности и эвакуационное):

· Освещение безопасности создаёт на рабочих поверхностях в помещениях и на территориях здания, требующих обслуживания при отключении рабочего освещения, наименьшую освещенность в размере 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения от общего освещения, и не менее 2 лк внутри здания. При этом создавать наименьшую освещенность внутри здания более 30 лк при разрядных лампах и более 10 лк при лампах накаливания допускается только при наличии соответствующих обоснований;

· Эвакуационное освещение обеспечивает наименьшую освещенность на полу основных проходов (на земле) и на ступенях лестниц: в помещениях - 0,5 лк, на открытых территориях - 0,2 лк. Неравномерность эвакуационного освещения (отношение максимальной освещенности к минимальной) по оси эвакуационных проходов не превышает отношение 40:1. Светильники освещения безопасности в помещениях используются для эвакуационного освещения;

· Для аварийного освещения (освещения безопасности и эвакуационного) предусмотрены светильники с компактными люминесцентными лампами, питаемые по I степени надежности электроснабжения, также светильники снабжены аккумуляторными батареями, которые обеспечивают работу светильников в течении 2 часов при полном обесточивании здания;

· Очистку стеклованных проемов и светильников для общественных помещений с нормальной средой не реже 1-2 раз в год (МДС 31-8.2002 «Рекомендации по проектированию и устройству фонарей для естественного освещения помещений», [17]).

7.3.5 Защита от шума

Допустимые уровни звукового давления (в дБ) в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровню звука (в дБ) на постоянных рабочих местах (согласно [21])

Таблица 7.3.5.1.

№ пп

Вид трудовой деятельности, рабочее место

Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц

Уровни звука и эквивалентные уровни

звука

(в дБ)

31,5

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Выполнение всех видов работы на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий

107

7.3.5.1. Архитектурно-планировочные мероприятия

· размещение вентиляционного оборудования и насосов в закрытых помещениях.

7.3.5.2 Акустические мероприятия

· установка насосов, вентиляторов на звукоизолирующие прокладки между агрегатами и фундаментами;

· акустические разрывы в конструкциях, заполненные звукоизолирующим материалом;

· герметизация, уплотнение по периметру притворов дверей;

· покрытие стен и потолков помещений звукопоглощающими облицовочными материалами;

· применение шумоглушителей для воздуховодов;

· установка гибких вставок на выхлопных и всасывающих патрубках вентиляторов;

· преимущественное применение оборудования с уровнем звука не превышающим предельно допустимые нормы.

7.3.6 Защита от вибрации

Согласно ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования» [12], проектом предусмотрено:

· виброизолирующие опоры (стальные пружины, резина, пробка) под станинами и корпусами оборудования;

· виброизолирующие эластичные вставки на воздуховодах (трубопроводах) в местах соединениях их с вентиляторами (насосами) и в местах прохождения их через стены;

· облицовка листов покрытия пола рабочих площадок вибродемпфирующими материалами;

· поддержание в условиях эксплуатации технического состояния оборудования на уровне, предусмотренном нормативно-технической документацией;

· применение режимов труда, регулирующих продолжительность воздействия вибрации на обслуживающий персонал.

7.4 Мероприятия и средства по защите окружающей среды от выбросов ЛОС.

7.4.1 Снижение загрязнения сточных вод

ЛОС- предприятие по очистке сточных вод. Сточные воды, образующиеся в процессе эксплуатации предприятия собираются и поступают в голову очистных сооружений. В водоёмы сбрасывается обеззараженная очищенная вода.

Таблица 7.4.1.1.

Качество воды в р.Пехорка после сброса в неё обеззараженных сточных вод.

Наименование	Концентрация, мг/л	ПДК для водоёмов, мг/л
Взвешенные вещества	7,0	20,75
БПКп	7,44	2,0
Азот аммонийный	0,6	0,4
Азот нитратов	9,1	9,1
Фосфаты по Р	1,35	0,2
Фенолы	0,001	0,001
Нефтепродукты	0,25	0,05
СПАВ	0,1	0,5
Железо	0,35	0,1
Хром	<0,07	0,07
Медь	0,01	0,001
Цинк	0,1	0,01
Никель	0,02	0,01
Хлориды	<300	300
Сульфаты	<100	100

Качество воды в контрольном створе р.Пехорки после сброса в неё обеззараженных сточных вод улучшится по сравнению с фоновым по взвешенным веществам, азоту аммонийному, фенолам и железу. На уровне допустимых значений будут находиться азот нитратов, СПАВ, хром, хлориды и сульфаты.

7.4.2 Предотвращение загрязнения территории

В процессе эксплуатации ЛОС образуются следующие виды отходов:

· отходы I класса опасности- отработанные люминесцентные лампы;

· отходы IV класса опасности- плавающий мусор.

Для временного накопления образующихся отходов для последующего вывоза на территории ЛОС имеются специально отведённые места, оборудованные в соответствии с требованиями санитарных правил.

7.4.3 Борьба с энергетическими загрязнениями

Проектом предусмотрено:

· Определение для всех участков санитарного класса производства и ширины санитарно-защитной зоны (см.табл.2.1.2.);

· Расположение здание блока УФО в соответствии с топографией местности и розой ветров (см.генплан);

· Озеленение санитарно-защитной зоны.

7.4.4 Организационные мероприятия

Проектом предусмотрено:

· Составление экологического паспорта в соответствии с требованиями ГОСТ 17.00.04-90;

· разработка лимитов предельно допустимых сбросов в водоёмы (ПДС), лимиты на захоронение твердых отходов и согласование с городской администрацией;

· контроль фактических сбросов загрязняющих веществ.

7.5 Мероприятия и средства по обеспечению безопасности в чрезвычайных ситуациях.

7.5.1 Предотвращение пожаров и взрывов

Согласно ГОСТ 12.1.004-91 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования» [14] и ГОСТ 12.1.010-76 «ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования» [10] проектом предусмотрено:

1. Максимально возможное применение негорючих и трудногорючих веществ вместо пожароопасных;

2. ограничение горючих веществ и их размещение;

3. предотвращение образования в горючей среде источников зажигания:

· выбор электрооборудования, проводов и кабелей согласно [1] (см. раздел 5 «Выбор электрооборудования ГРЩ», лист №2);

· выбор электрооборудования по [1] в соответствии с классом взрыво- и пожароопасных зон;

· защита электрических сетей от токов коротких замыканий, перегрузок (см. раздел 4 «Расчёт токов КЗ», );

· блокировка выключателей и разъединителей (см. п.8.3.1.3.);

· молниезащита здания:

Согласно СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» [16] проектируемое здание классифицируется как обычный объект с III уровнем защиты от прямых ударов молнии. Уровень надежности защиты согласно [16] составляет 0,9, зона Б.

По желанию заказчика, уровень надежность защиты от прямых ударов молнии может быть повышена (п. 2.2 Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты).

Данный уровень защиты обеспечивается внешней молниезащитной системой, состоящей из молниеприемника, токоотводов и заземлителя.

1. Молниеприемник:

Молниеприемник представляет собой металлическую сетку с шагом ячейки 6 м (табл. 3.8 - Параметры для расчета молниеприемников по рекомендациям МЭК, [16]), минимальное сечение: для стали – 50 мм², алюминия – 70 мм², меди – 35 мм² (Таблица 3.1 - Материал и минимальные сечения элементов внешней МЗС, [16]).

Выступающие над кровлей помещения венткамер, дефлекторы защищены отдельными стержневыми молниеотводами, которые соединены с молниеприемной сеткой кровли.

Молниеприемник укладывается на кровлю по несгораемому основанию.

2. Токоотвод:

Для соединения молниеприемника с заземлителем используются токоотводы.

Токоотводы устанавливаются по периметру здания через каждые 21 м (табл. 3.3 - Средние расстояния между токоотводами в зависимости от уровня защищенности, [16]), минимальное сечение: для стали – 50 мм², алюминия – 25 мм², меди – 16 мм² (Таблица 3.1 - Материал и минимальные сечения элементов внешней МЗС, [16]).

3. Заземлитель:

Заземлитель молниезащиты совмещен с заземлителем электроустановок.

В качестве заземлителя выполнено защитное заземление (см. п.6.).

7.5.2 Пожарная защита и взрывозащита

Согласно [10] и [14] проектом, предусматриваются мероприятия по пожарной защите:

· изоляция горючей среды;

· предотвращение распространения пожара за пределы очага;

· применение средств пожаротушения (огнетушители, пожарные гидранты);

· применение конструкций объектов с регламентированными пределами огнестойкости и горючести (см. таб. 2);

· эвакуация людей;

· применение средств коллективной защиты и индивидуальной защиты людей;

· система противодымной защиты;

· применение средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре.

Мероприятия по взрывозащите не рассматриваются.

7.6 Расчет защитного заземления встроенной КТП

Расчёт защитного заземления имеет целью определить основные параметры заземления - число, размеры и размещение одиночных заземлителей и заземляющих проводников, при которых напряжение прикосновения и шага в период замыкания фазы на заземлённый корпус не превышают допустимых значений.

Исходные данные для расчёта.

· Подстанция понизительная, имеет два трансформатора ТМГ- 1600-10/0,4 кВ с заземлёнными нейтралями на стороне 0,4 кВ;

· План подстанции с указанием основных размеров и размещением оборудования см. Лист 6.

· Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных электродов- уголок стальной 50´50 мм, длиной l=5 м, соединённых между собой с помощью горизонтального электрода- стальная полоса 4´40 мм, уложенной в землю на глубине t=0,8 м;

· Расчётные удельные сопротивления земли на участке, где предполагается сооружение заземлителя:

- для вертикального электрода rв=100 ом´м,

- для горизонтального электрода rг=300 ом´м;

· В качестве естественного заземлителя используем железобетонную технологическую конструкцию, частично погружённую в землю.

· Определяем сопротивление естественного заземлителя.

(3-40) стр.101[18]

где а=9 м-длина, b=12 м- ширина подстанции; rгр=300 ом´м-

удельное сопротивление грунта на месте сооружения подстанции

ом

· Определяем расчётный ток замыкания на землю.

(5-1) стр.204 [18]

где U=10 кВ- линейное напряжение сети; lк.л.= 37,65 км- длина

кабельных линий; lв.л.= 0 км- длина воздушных линий.

· Определяем требуемое сопротивление заземлителя.

Согласно п.1.7.57 [1] в электроустановках выше 1 кВ с изолированной нейтралью, и при использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением ниже 1 кВ, сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле: ом

· Определяем требуемое сопротивление искусственного заземлителя.

ом (5-7) стр.209 [18]

Тип заземлителя принимаем контурный, размещённый по периметру подстанции. Предварительную схему заземлителя наносим на план подстанции с её основными размерами см. лист 6. При этом вертикальные электроды располагаем на расстоянии а=7 м друг от друга.

· Уточняем параметры заземлителя путём поверочного расчёта.

Из предварительной схемы видно, что в принятом заземлителе суммарная длина горизонтального электрода Lг=35 м , количество вертикальных электродов n=5 шт.

Определяем расчётные сопротивления растеканию электродов- вертикального Rв и горизонтального Rг, по формулам из таблицы 3-1 стр.92-93, строки 4 и 6 [18].

где b=0,05м- ширина полки уголка; t= 3,3 м- расстояние от поверхности грунта до середины вертикального электрода.

где b=0,04м- ширина полосы; t= 0,82 м- расстояние от поверхности грунта до середины горизонтального электрода.

По таблицам 3-4 и 3-5 стр. 121 [18] определяем коэффициент использования электродов заземлителя:

- Вертикальных hв=0,69;

- Горизонтальных hг=0,45.

Определяем сопротивление растеканию принятого группового заземлителя.

Полученное сопротивление меньше требуемого, но так как разница между ними не велика (0,04 ом) и она повышает условия безопасности, принимаем этот вариант.

· Итак: проектируемый заземлитель контурный, состоит из 5

вертикальных электродов в виде стального уголка сечением 50´50 мм длиной 5 м и горизонтального электрода в виде стальной полосы сечением 4´40 мм длиной 35 м, заглублённых в землю на 0,8 м на расстоянии 1 м от контура здания.

7.7 Расчет защиты силового трансформатора

Силовые трансформаторы согласно п. 3.2.51.[1] защищают от следующих видов повреждений и нарушений нормального режима работы:

· Многофазных КЗ в обмотках и на выводах;

· Витковых замыканий в обмотках;

· Внешних многофазных или однофазных КЗ;

· Перегрузки;

· Понижения уровня масла в тр-ре;

· Замыкания на землю в питающей сети 6 или 10 кВ, когда отключение таких замыканий необходимо по условиям техники безопасности.

Для защиты от внутренних КЗ и витковых замыканий, а также от КЗ на выводах применяют:

· Продольную дифференциальную защиту или дифференциальную отсечку;

· Токовую отсечку без выдержки времени, устанавливаемую со стороны питания, когда не применяют дифференциальную защиту;

· Быстродействующую защиту максимального тока;

· Плавкие предохранители, когда со стороны питания не применяют выключатели.

Защиту от токов внешних КЗ на понижающих тр-рах осуществляют релейной защитой максимального тока с выдержкой времени, а также плавкими предохранителями, если они обеспечивают необходимые избирательность и чувствительность.

От понижения уровня масла в тр-рах большой мощности (³ 6,3 МВА), при отсутствии быстродействующей токовой защиты (от 1 МВА) или при внутрицеховой установке (от 630 КВА) применяют газовую защиту. Газовая защита реагирует на витковые замыкания и пробои изоляции на корпус тр-ра, но не реагирует на КЗ на выводах тр-ра. Поэтому газовую защиту рассматривают как необходимую дополнительную защиту. У герметически закрытых тр-ров вместо газового реле устанавливают реле повышения внутри трансформаторного давления, используемое для отключения тр-ра (см. лист 2).

Дифференциальная защита не предусматривается.

Рассчитываем параметры срабатывания токовой отсечки и максимальной токовой защиты от перегрузки.

Для схемы приведенной на рис.7.1. определяем ток трёхфазного КЗ и ток двухфазного КЗ в точке К-1.

QF1

QF2

QF3

К-1

Схема для расчетов токов КЗ Рис. 7.1.

Исходные данные:

U=10,5 кВ; Iоткл.QF1=31,5 кА; Lw1=2,2 км; Х0w1=0,075 ом/км; Lw2=0,8 км;

Х0w2=0,075 ом/км; Sт.ном =1600 кВ×А; UBH = 10 кВ;UНH = 0,4 кВ;

Рк.ном =16,5 кВт, Uк =6,0 % .

Составляем схему замещения для расчёта токов КЗ.

U/10,5

Хс/0,193

xW1/0,066

xW2/0,06

xT1/0,407

Схема замещения для расчета токов КЗ рис 7.2.

Определяем параметры схемы замещения.

ом

Определяем суммарное сопротивление до точки КЗ.

ом

Определяем начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока КЗ.

кА

Определяем начальное действующее значение периодической составляющей двухфазного тока КЗ.

кА

Выбираем тр-ры тока ВН- 10кВ.

Принимаем к установке два ТПОЛ-10-150/5-0,5/10Р.

Проверяем выбранные тр-ры тока по допустимому току во вторичной обмотке.

А £ 5А

где - коэффициент схемы; - коэффициент трансформации тр-ров тока.

Выбранные тр-ры тока удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям.

Определяем ток срабатывания максимальной токовой зашиты от перегрузки.

А (6.7) стр 315 [19]

где - коэффициент отстройки, для микропроцессорных блоков защиты ; - коэффициент возврата, для микропроцессорных блоков защиты ; А

Принимаем А

Проверяем выбранный ток срабатывания МТЗ на требуемую чувствительность защиты.

>1,5

Выбранный ток срабатывания МТЗ силового тр-ра от перегрузки удовлетворяет требованиям чувствительности.

Время срабатывания принимаем tмтз=10 мс.

Определяем ток срабатывания токовой отсечки.

кА (6.11) стр.317 [19]

где - коэффициент отстройки, для микропроцессорных блоков защиты .

Принимаем кА

Проверяем выбранный ток отсечки на несрабатывание от толчков тока намагничивания, возникающих при включении трансформаторов.

(6.12) стр.312 [19]

где - коэффициент, учитывающий бросок тока намагничивания силовых тр-ров, . Принимаем ; - сумма номинальных токов силовых тр-ров, питаемых по защищаемой цепи.

Выбранный ток срабатывания отсечки удовлетворяет предъявляемым требованиям.

· Итак: для защиты силовых тр-ров блока УФО используем электронные

блоки защиты «Sepam»; устанавливаем по два тр-ра тока типа ТПОЛ-10-150/5-0,5/10Р; А, tмтз=10 мс; кА, tО=0 мс.

ЗРУ-10 кВ

МТЗ и Отсечка

QF1

ТА1 ТА2

Блок защиты

Т1

QF2

Схема защиты силового тр-ра. Рис.7.3.

8. Организационно-экономическая часть

8.1 Укрупнённый расчет сметной стоимости на приобретение и монтаж оборудования и сетей системы электроснабжения здания блока УФО

Стоимость оборудования и материалов определена по прейскурантам. Дополнительно учитываем:

· стоимость тары и упаковки – 2% от стоимости оборудования;

· наценки сбытовых организаций, транспортные и заготовительно-складские расходы:

- на оборудование и электроконструкции – 2,5 %:

- кабель – 9%;

- провода – 7%.

Сметная стоимость определяется в табличной форме (форма 1).

Форма 1 Смета-спецификация на приобретение и монтаж оборудования и сетей электроснабжения завода Сметная стоимость _10183,68_тыс. руб. в том числе: оборудование, электроконструкции, материалы_53,53_тыс.руб. Монтажные работы и материалы_6415,43_тыс.руб. Строительные работы_1606,9_тыс.руб.
№ п/п	Источник и позиция откуда взяты деньги	Виды оборудования, элементы сети и работы	Единица измерения	Кол-во	Сметная стоимость, тыс. руб.
Единицы	Общая
Оборудования, электроконструкций, материалов	Монтажных работ и материалов	Строите-льных работ	Оборудования, электроконструкций, материалов	Монтаж-ных работ и материа-лов	Строительных работ	Всего
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Горбюджет	Кабельная линия 2´АСБ-10 3х240	м	800		1290,56			1290,56		1290,56
2	- // -	Муфта кабельная соединительная Стп	шт.	2	6,24	3		12,48	6		18,48
	- // -	Муфта кабельная концевая КВтп	шт.	4	4,7	2,5		18,8	10		28,8
3	- // -	Комплектная трансформаторная подстанция КТП-2´1600 кВА	комп.	1		3344	1600		3344	1600	4944
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
4	- // -	Светильник потолочный РАС 236	шт.	80		1,254			100,32		100,32
5	- // -	Светильник потолочный РАС 258	шт.	18		1,57			28,26		28,26
6	- // -	Прожектор ЖО-04-250	шт.	12		2,72			32,64		32,64
7	- // -	Лоток металлический	м.	600		0,84			504		504
8	- // -	Труба ПВХ d=20	м.	1000	0,02	0,01	0,006	20	10	6	36
9	- // -	Труба стальная	м.	150	0,015	0,005	0,006	2,25	0,75	0,9	3,9
10	- // -	Кабель ВВГ 4´95	м.	1000		0,68			680		680
11	- // -	Кабель ВВГ 5´70	м.	150		0,52			78		78
12	- // -	Кабель ВВГ 5´25	м	50		0,37			18,5		18,5
13	- // -	Кабель ВВГ 5´10	м	100		0,26			26		26
14	- // -	Кабель ВВГ 5´6	м	300		0,16			48		48
15	- // -	Кабель ВВГ 5´4	м	300		0,12			36		36
16	-//-	Кабель NYM	м	2530		0,08			202,4		202,4
Итого:	8075,86
накладные расходы 18,1 %	1461,73
Итого:	9537,59
плановые накопления 8 %	646,09
Всего по смете:	10183,68

8.2 Управление энергохозяйством, организация эксплуатации и ремонта электрооборудования и сетей блока УФО

Основная задача энергетического хозяйства состоит в обеспечении бесперебойного снабжения энергией потребителей блока УФО, надежной и экономической работы энергооборудования.

Функции управления энергохозяйством:

· организация эксплуатации и ремонта электрооборудования;

· организация труда и заработной платы персонала энергохозяйства;

· энергетическое нормирование, перспективное, текущее и оперативное планирование энергосбережения;

· контроль, регулирование и учет энергетических нагрузок и энергопотребления;

· статический учёт и отчётность в энергохозяйстве.

Организационная структура управления энергохозяйством зависит от вида и количества энергоносителей и потребляемой энергии, состава и количества энергетического оборудования, что определяется характером производства, производственной мощностью предприятия.

Организационная структура управления энергохозяйством может быть отнесена к одной из пяти категорий, исходя из суммы условных единиц (баллов), которые определяются в зависимости от годового потребления электрической энергии, тепла, воды.

При сумме условных единиц от 13 до 15 энергослужба предприятия относится к I категории, соответственно от 11 до 13 баллов- ко II категории, от 9 до 11 баллов- к III категории, от 6 до 9- к IV категории, ниже 6- к V категории (создаётся энергомеханический отдел).

Определяем годовое потребление тепла:

где – годовое потребление электроэнергии, тыс.кВт·ч;

=0,8– электротепловой коэффициент, (определено по приложению III()).

Определяем количество воды, потребляемой котельной (Дкот) в год:

Определяем общее количество потребляемой за год воды:

Расчёт суммы условных единиц для определения категории энергослужбы блока УФО производим в табличной форме. Выбор условных единиц производим на основании приложения II [25].

Таблица 8.3.1.

Расчет суммы условных единиц (баллов) энергетического хозяйства блока УФО

Вид энергии	Единица измерения	Годовое потребление	Количество условных единиц (баллов)
Электроэнергия	млн. кВт·ч	10,2	2
Теплоэнергия	тыс. Гкал	12,75	1
Вода	млн. м³	0,108	1
Итого:		4

При сумме условных единиц (баллов) 4 энергослужба относится к V категории, создается энергомеханический отдел.

Структурная схема управления

Энергомеханический отдел:

Зам. Начальника отдела по энергетике.

Цеха:

1) энергоцех (котельная, водоснабжение и канализация, электроснабжение);

2) участок связи;

3) электролаборатория.

Для совершенствования эксплуатации и ремонта электрооборудования, управления энергохозяйством и повышения его эффективности необходимо: внедрение информационно-измерительной системы учета расхода электроэнергии; диспетчеризация; прогрессивная система планово-предупредительного ремонта оборудования; подключение управления энергохозяйством к АСУ ТП.

8.3 Расчёт численности и их основной и дополнительной заработной платы ремонтного и эксплуатационного персонала блока УФО

8.3.1 Расчёт численности ремонтного и эксплуатационного персонала.

Численность ремонтного и эксплуатационного персонала, осуществляющего техническое обслуживание, определяется на основании годовых трудозатрат на ремонт и техническое обслуживание оборудования и сетей системы электроснабжения.

Определим годовые затраты на ремонт и техническое обслуживание;

;

где – годовые трудозатраты на капитальный ремонт, текущий ремонт, техническое обслуживание и суммарные соответственно;

– количество единиц однотипного оборудования;

– продолжительность ремонтного цикла, лет;

– продолжительность межремонтного периода, мес.;

– норма трудозатрат на капитальный ремонт единицы оборудования;

– то же на текущий ремонт;

– коэффициент, учитывающий сменность работы оборудования, для сетей, оборудования трансформаторных подстанций и распредустройств принимается равным 1.

– количество смен работы оборудования;

– коэффициент сложности технического обслуживания (принимается равным 0,1).

Для электрооборудования и сетей, по которым капитальные ремонты не проводятся, годовые трудозатраты на текущий ремонт определяются по формуле:

Расчет трудозатрат производится в табличной в форме (форма 2).

Данные для расчета взяты из приложений V,VI [25].

Таблица 8.4.1.

Оборудование	Единица Измерения	Кол-во	Продолжительность	Нормы трудозатрат на ремонт, чел.ч	Годовые трудозатраты на ремонт, чел.ч	mНт
Ремонтного цикла, лет	Межремонтного периода, мес.	Капитальный	Текущий	Капитальный	Текущий
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Силовые тр-ры	Шт.	2	6	36	380	75	126,7	25	150
Выключатели нагрузки и приводы к ним	Шт.	2	3	12	12	3,6	8	4,8	7,2
Пункты распределительные до 1000 В	Шт.	10	10	12	20	8	20	72	80
Кабельные линии	м	1600	20	12	160/ 1000 м	48/ 1000 м	12,8	72,96	76,8
Шинопроводы	м	10	15	-	18/3м	-	4	-	-
Сети заземления	м	400	15	-	8/ 100м	-	2,13	-	-
Заземляющие устройства	Шт.	1	15	-	50	-	50	-	-
Тр-ры тока	Шт.	42	12	36	8	2,4	28	25,2	100,8
Эл.оборудование блока УФО	Шт.	64	15	12	20	4	85,33	239	256
Осветительная арматура	Шт.	110	-	12	-	1,7	-	187	187
Кабель распределительных сетей	м	4430	6	12	54/ 1000 м	7,61/ 1000 м	39,87	28,1	33,7
Всего		376,83	654,06	891,5

Определяем годовые трудозатраты на техническое обслуживание:

чел.´ч

Определяем суммарные трудозатраты:

Определяем численность рабочих, выполняющих ремонт и техническое обслуживание электрооборудования и сетей (Чс):

чел.

где Тн – номинальный фонд рабочего времени (принимается равным 2100);

Кн – коэффициент использования рабочего времени, принимаем равным 0,9.

Принимаем численность рабочих, выполняющих ремонт и техническое обслуживание электрооборудования и сетей Чс=2 человека.

8.3.2 Расчёт основной и дополнительной заработной платы.

Основная и дополнительная заработанная плата включает тарифный фонд и доплаты до часового, дневного и годового фондов заработной платы.

Определяем тарифную заработную плату:

где – часовая тарифная ставка, принимается ориентировочно в размере 40 руб./ч.

Доплаты до часового фонда включают премии и доплаты за работу в ночные часы. Величину доплаты до часового фонда принимаем в размере 40% от тарифной зарплаты.

Доплаты до дневного фонда предусматривается для ремонтников за работу в праздничные дни в размере 5% от тарифной заработной платы рабочих.

Доплаты до годового фонда заработной платы, которые предусматриваются за отпуска, выполнение гособязанностей и др., принимаем в размере 10% от дневного фонда заработной платы.

Таким образом, годовой фонд заработной платы составит:

где – доплаты соответственно до часового, дневного и годового фондов заработной платы, о.е.

8.4 Расчёт сметы годовых затрат на содержание оборудования и сетей схемы электроснабжения блока УФО и определение себестоимости 1 кВт×ч потребляемой электроэнергии.

Сметная стоимость составляется по укрупненным элементам затрат, к которым относятся:

1. стоимость материалов и запасных частей для технического обслуживания и ремонта;

2. заработная плата рабочих электроучастка, выполняющих ремонт и техническое обслуживание электрооборудования и сетей;

3. начисления на социальное страхование от заработной платы рабочих;

4. взносы на страхование от несчастных случаев на производстве;

5. амортизационные отчисления от стоимости основных средств системы электроснабжения;

6. прочие расходы.

1. Стоимость материалов и запасных частей принимается в следующих размерах:

· для технического обслуживания – 6000 руб. на 1 тыс. чел.·ч трудозатрат по техническому обслуживанию оборудования и сетей, составит:

;

· для текущего ремонта – 7500 руб. на 1 тыс. чел.·ч трудозатрат по текущему ремонту, составит:

;

· для капитального ремонта – 22000 руб. на 1 тыс. чел.·ч трудозатрат по капитальному ремонту, составит:

· Всего 32,46 тыс. руб.

2. Основная и дополнительная заработная плата рабочих составит:

ЗПг=270,5 тыс.руб.

3. Отчисления на социальное страхование принимаются в размере 26% от начисленной заработной платы, составят:

4. Взносы на страхование от несчастных случаев в размере 0,4% от начисленной заработной платы, составят:

5. Амортизационные отчисления рассчитываются по нормам амортизации, приведенным в приложении IV [25], от стоимости основных средств системы электроснабжения. Расчет амортизационных отчислений производится в табличной форме.

Таблица расчета амортизационных отчислений по схеме электроснабжения.

Таблица 8.5.1.

Группа основных фондов	Стоимость, тыс. руб.	Норма амортизации, %	Амортизационные отчисления, тыс. руб.
Кабельная линия 2´АСБ-10-3х240	1290,56	2,3	29,68
Муфта кабельная соединительная	12,48	2,3	0,29
Муфта кабельная концевая	18,8	2,3	0,43
КТП 2´1600	3344	6,4	214,02
Осветительная арматура	161,22	6,4	10,32
Лоток металлический	504	2,6	13,1
Труба ПВХ	10	1,7	0,17
Труба стальная	0,75	6,4	0,05
Кабель распределительных и групповых сетей	1088,9	2,6	26,23
Здание КТП	1600	3,1	49,6
Всего:		343,89

6. Прочие расходы приняты в размеры 30% от заработной платы рабочих, выполняющих ремонт и техническое обслуживание, составят:

Результаты расчетов сметы годовых затрат сводим в таблицу.

Смета годовых затрат на содержание оборудования и сетей схемы электроснабжения здания, тыс. руб.

Таблица 8.5.2.

Элементы затрат	Величина, тыс. руб.
Материалы и запасные части	32,46
Заработная плата рабочих	270,5
Отчисления на социальное страхование и страхование от несчастных случаев	71,412
Амортизационные отчисления	343,89
Прочие расходы	81,15
Всего:	799,412

Определяем себестоимость 1 кВт×ч потребляемой электроэнергии:

где – суммарные годовые затраты на электроснабжение

– количество полезно переданной электроэнергии потребителям.

Годовые затраты включают стоимость электроэнергии () и годовые эксплуатационные затраты на обслуживание системы электроснабжения (ИЭКСПЛ):

Полезная переданная потребителям электроэнергия определяется путём вычитания из получаемой от энергосистемы электроэнергии (ЭЭ.С.), её потерь при распределении:

ЭПОТР.=ЭЭ.С.-ЭПОТ.=10200-497,06=9702,94 тыс.кВт×ч

- максимальные потери электроэнергии за год, кВт·ч;

где - время использования максимальных потерь.

При определении ΔР_ПОТучтем активные потери электроэнергии в кабельных линиях:

, кВт

Плата за электроэнергию блока УФО производится по двухставочному тарифу: за максимальную 30-минутную нагрузку, участвующую в максимуме нагрузки, и за потребляемую электроэнергию:

где Рmax- максимальная нагрузка токоприёмников, кВт;

– количество электроэнергии, получаемой от энергосистемы потребителем, кВт·ч;

а- ставка основной платы, руб./ кВт×ч(а=231,8 руб./кВт×мес);

b- ставка дополнительной платы, руб./кВт×ч(b=0,55 руб./кВт×ч).

Тарифная составляющая равна отношению платы за электроэнергию к количеству электроэнергии, полезно переданной потребителям:

Составляющая затрат равна отношению годовых эксплуатационных затрат на обслуживание системы электроснабжения к количеству электроэнергии, полезно переданной потребителям:

Калькуляция себестоимости 1 кВт·ч потребляемой электроэнергии.

Таблица 8.5.2.

№ п/п	Показатели	Единица измерения	Величина
1	Количество электроэнергии, получаемой из энергосистемы	тыс. кВт·ч	10200
2	Максимальная нагрузка	кВт	1700
3	Потери электроэнергии	тыс. кВт · ч	497,06
4	Количество электроэнергии, полезно переданной потребителям	тыс. кВт · ч	9702,94
5	Тарифная ставка за 1 кВт · ч максимальной нагрузки	руб./кВт · мес	231,8
6	Тарифная ставка за 1 кВт · ч потребляемой электроэнергии	руб./кВт · ч	0,55
7	Плата за максимальную нагрузку	тыс. руб	4728,72
8	Плата за потребляемую электроэнергию	тыс. руб	5610
9	Всего плата по тарифу	тыс. руб	10338,72
10	Годовые эксплуатационные затраты на обслуживание системы электроснабжения	тыс. руб	799,412
11	Суммарные годовые затраты на электроснабжение	тыс. руб	11138,122
12	Себестоимость 1 кВт · ч потребляемой электроэнергии	руб./кВт · ч	1,15
	в том числе:
	а) тарифная составляющая	руб./кВт · ч	1,07
	б) составляющая затрат	руб./кВт · ч	0,08
Пояснения к определению данных таблиц п.4=п.1-п.3 п.7=п.2×п.5 п.8=п.1×п.6 п.9=п.7+п.8 п.10 – итого по табл.4 п.11=п.9+п.10 п.12=п.11/п.4 п.12а=п.9/п.4 п.12б=п.10/п.4

8.5 Технико-экономические показатели электроснабжения блока УФО.

Таблица 9.6.1. Технико-экономические показатели электроснабжения

Показатели	Единица измерения	Величина
Капитальные затраты в схему электроснабжения	тыс.руб	10183,68
Присоединенная мощность трансформаторов	кВА	3200
Максимальная электрическая нагрузка	кВт	1700
Время использования максимума электронагрузки	ч/год	6000
Годовое потребление электрической энергии	тыс. кВт · ч	10200
Потери электроэнергии во внутренних сетях	тыс. кВт · ч	497,06
Электроэнергия, переданная производственным потребителям	тыс. кВт · ч	9702,94
Плата за электроэнергию	тыс. руб	10338,72
Годовые эксплуатационные затраты на электроснабжение	тыс. руб	799,412
Суммарные годовые затраты	тыс. руб	11138,132
Численность обслуживающего персонала	чел.	2
Удельные капиталовложения на 1 кВА присоединенной мощности	руб./кВА	3182,4
Себестоимость 1 кВт·ч потребляемой электроэнергии	руб./кВт · ч	1,15
в том числе:
Тарифная составляющая	руб./кВт · ч	1,07
себестоимость передачи до потребителей	руб./кВт · ч	0,08
Удельная численность персонала, обслуживающего систему электроснабжения		0,625

8.6 Мероприятия по экономии электроэнергии на предприятии

Мероприятия по экономии электроэнергии предусматриваются как на стадии проектирования, так и при эксплуатации энергохозяйства, и отражают следующие направления:

1. Энергетическое:

· Выбор схемы электроснабжения, электрооборудования и сетей, которые обеспечивают экономию и снижение потерь электроэнергии;

· Применение энергосберегающего оборудования;

· Реконструкция оборудования и сетей, улучшающее их техническое состояние.

2. Технологическое:

· Применение энергосберегающего оборудования в производственных процессах;

· Автоматизация производственного процесса.

3. Выбор экономических режимов:

· Ограничение холостого хода, экономичная загрузка трансформаторов.

4. Общепроизводственное направленное на экономию электроэнергии во вспомогательных процессах.

5. Организационное направление:

· Экономия электроэнергии путем совершенствования учета, контроля и нормирования расхода энергии.

Заключение

В дипломном проекте разработано электроснабжение блока УФО на ЛОС. Произведён: расчёт электрических нагрузок ГРЩ; расчёт мощности ЭП; расчёт токов короткого замыкания; выбор схемы внешнего электроснабжения; выбор электрооборудования ГРЩ; выбор отходящих кабельных линий. Рассмотрены вопросы: заземления и молниезащиты; безопасности и экологичности проектных решений; организационно-экономической части.

В дипломном проекте применено отечественное оборудование нового поколения для обеззараживания сточных вод ультрафиолетовым излучением, созданное на основе передовых достижений в области электросветотехники.

Ультрафиолетовое излучение – это простой и современный метод обеззараживания, обеспечивающий экологическую безопасность, высокую эффективность и экономичность.

Технология ультрафиолетового обеззараживания при очень высокой эффективности воздействия на бактерии и вирусы обладает рядом преимуществ по сравнению с окислительными технологиями обеззараживания (хлорирование, озонирование), а именно:

· Отсутствием побочных продуктов, оказывающих негативное влияние на здоровье человека и водную среду, характерных для хлорирования и озонирования;

· Отсутствием опасности передозировки токсичного реагента;

· Отсутствием необходимости организации емкостей для обеспечения времени контакта обрабатываемой воды с реагентом;

· отсутствием организации специальных мер безопасности при работе с токсичными реагентами (хлор, хлоросодержащие реагенты, озон);

· отсутствием необходимости создания запасов реагентов;

· низкими эксплуатационными расходами в связи с невысокой энергоёмкостью УФ оборудования (в 3-5 раз меньше, чем при озонировании), отсутствием необходимости в специальном обслуживающем персонале;

· компактностью УФ оборудования, отсутствием периферийных систем для его обслуживания и, как следствие, низкими капитальными затратами на строительство блока УФО.

Список используемой литературы

1. ПУЭ. Правила устройства электроустановок. (изд. 6, 7).-М.,2006.

2. ГОСТ 12.1.038-82. «ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов».

3. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы».

4. СНиП 23-05-95. «Естественное и искусственное освещение».

5. НПБ-105-03. «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности».

6. СНиП 2.01.02-85 «Противопожарные нормы».-М.,1986.

7. СНиП 2.09.04-87 «Административные и бытовые здания».

8. СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий».-М., 1972.

9. ГОСТ 12.2.007.0-75. «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности».

10. ГОСТ 12.1.010-76. «ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования».

11. ГОСТ 12.4.021-75. «ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования».

12. ГОСТ 12.1.012-90. «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».

13. ГОСТ 12.1.003-83. «ССБТ. Шум. Общие требования»

14. ГОСТ 12.1.004-91. «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования».

15. СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96 «Санитарно-защитные зоны и классификация предприятий, сооружений и иных объектов».

16. СО 153-34.21.122-2003. «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

17. МДС 31-8.2002 «Рекомендации по проектированию и устройству фонарей для естественного освещения помещений».

18. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. - М., 1984.

19. Ристхейн Э.М. Электроснабжение промышленных установок. - М.,1991.

20. Романий Ю.В., Владимиров С.Н. Безопасность и экологичность проектных решений. Методические указания по дипломному проектированию.-МГОУ, 2006.

21. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий».

22. НТП ЭПП-94. Нормы технологического проектирования электроснабжения промышленных предприятий. - М.,1995.

23. ГОСТ 28249-93. «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ».

24. Азаров В.С., Зотов В.И., Паньков М.М., Электроснабжение. Методические указания по дипломному проектированию.- МГОУ,2004.

25. Организационно-экономическая часть дипломного проекта, Методические указания, Москва, изд. МГОУ, 2005 г.