Модернизация системы электроснабжения станции Вязьма-Брянская

Появления дыма из подшипников или картера, а также запаха горелого масла.Прекращения питания водой системы охлаждения или появления пара в выхлопной трубе системы охлаждения.Выхода из строя регулятора частоты вращения и появления помпажа.Появления хлопков в глушителе.Отсутствия или некачественной смазки трущихся частей или механизмов.Разрыва топливопроводов у агрегата.Пожара в помещении, угрожающего агрегату или персоналу. Помещение ДГУ должно содержаться в чистоте. Случайно разлитые горючее, смазку следует немедленно вытереть. Обтирочные материалы необходимо хранить в закрытых металлических ящиках, а в конце рабочего дня выносить за пределы помещения ДГУ.Подача топлива из резервуаров в расходные баки должна осуществляться с помощью ручных насосов или насосов с электроприводом. При несчастных случаях, с получением травм персоналом, нужно незамедлительно провести необходимые мероприятия по оказанию первой помощи, затребовать медицинскую помощь и уведомить ближайшего руководителя. В случае необходимости ДГУ нужно вывести из эксплуатации, воспользовавшись экстренным отключением.Техническое обслуживание ДГА позволяет обеспечить постоянную работоспособность, высокую эксплуатационную надёжность, предупредить интенсивное изнашивание узлов и деталей, продлить срок службы.Основные виды и периодичность проведения (технического обслуживания) ТО:- контрольный осмотр перед началом и во время работы;- ежедневное обслуживание в конце рабочего дня (смены);- ТО-1,-2, - указывается в нормативно – технической документации на ДГА после наработки им определенного числа мотто часов;- ТО- 3 проводится через каждые 1000 – 1100 ч работы;- сезонное техническое обслуживание – 2 раза в год (первый раз – при переводе на осенне-зимний, второй раз – на весенне-летний периоды эксплуатации);- регламентированное техническое обслуживание – один раз в 6 – 10 лет.Состав операций ТО определяет нормативно – техническая документация.Контрольный осмотр перед началом работы предусматривает проверку готовности ДГА к пуску. При работе ДГА контрольным осмотром выявляют нагрев узлов, нет ли подтеканий жидкостей, посторонних шумов и стуков, следят за показаниями контрольно-измерительных приборов и приборов безопасности.Ежедневное техническое обслуживание преследует цель подготовить ДГА к последующей эксплуатации. Оно включает в себя:- очистку ДГА от пыли, подтёков масла и топлива;- очистку двигателя, генератора, других узлов, при необходимости подтяжку креплений;- проверку показаний контрольных приборов, работу приборов освещения и сигнализации; проверку уровня масла, топлива, охлаждающей жидкости, которые, если это нужно, доливают;- осмотр наружных соединений, систем топлива, смазки и охлаждения на наличие течи;- промывку воздухоочистителя при работе в условиях повышенной запылённости воздуха.ТО – 1 предусматривает работы по ежедневному обслуживанию и следующие операции:- промывку системы смазки и замену масла и фильтрующих элементов, топливных фильтров, кассет воздухоочистителей;- смазку в соответствии с картой смазки ДГА, слив отстоя из расходного топливного бака, замену масла в корпусе регулятора;- проверку: необходимых зазоров, крепления узлов и агрегатов (при необходимости их подтяжку); электромонтажа (при необходимости устранение неисправностей); работы коммутационной аппаратуры;- доливку масла в корпус регулятора до уровня контрольной пробки;- подтяжку гаек крепления впускного и выпускного коллектора;- измерение сопротивления изоляции электрически изолированных цепей ДГА относительно корпуса и между собой;- проверку работы ДГА под нагрузкой.ТО – 2 – это работы по ежедневному обслуживанию и ТО – 1, а также:- промывка топливного бака и топливопровода;- замена масла в топливном насосе и регуляторе; замена или добавка смазки в подшипнике генератора, вентилятора, стартера;- регулировка работы форсунок с проверкой начала подачи топлива;- проверка затяжки шпилек головки блока цилиндров двигателя, состояние коллектора, контактных колец, щёток стартера и генератора; работы системы автоматики и регулирования напряжения;- осмотр радиатора (при необходимости промывка системы охлаждения);- продувка (при необходимости) генератора сухим сжатым воздухом;- выполнение дополнительных работ, наиболее типичными из которых являются: удаление накипи из системы охлаждения, смазки подшипника и оси кронштейна натяжного устройства, замена сальниковых уплотнителей водяного насоса, проверка работы топливного насоса, осмотр коренных и шатунных подшипников.ТО – 3 включает в себя операции, перечисленные в ТО – 1, - 2, и, кроме того:- промывку фильтров, продувку их сжатым воздухом;- проверку затяжек гаек сшивных шпилек картера, фаз газораспределения, регулировку форсунок по давлению и качеству распыла.Сезонное техническое обслуживание имеет два варианта:- при переводе на осеннее – зимний период эксплуатации выполняют очередное ТО, после чего сливают из двигателя воду, масло, топливо, промывают системы, заправляют топливную и масляную системы зимними сортами топлива и масла, а система охлаждения – антифризом, проводят контрольно – тренировочный цикл АБ, проверяют подогревательные устройства;- при проведении на весеннее – летний период эксплуатации осуществляют операции очередного ТО, затем сливают масло и топливо и заменяют их летними сортами, заправляют систему охлаждения мягкой водой, отключают и консервируют подогревательные устройства, проводят контрольно – тренировочный цикл АБ. 4.2. Расчёт защитного заземленияВыработка электроэнергии осуществляется трехфазным с изолированной нейтралью напряжением 400В, мощность синхронного генератора составляет 1250 кВА. Естественные заземлители отсутствуют. ДГА находится в южной полосе России. Грунт в месте заземления суглинистый, удельное сопротивление грунта, полученное при измерении, ρизм = 0,8102 Омм, измерению предшествовало минимальное количества осадков (грунт сухой). В качестве заземлителей предполагается использовать стержневые заземлители диаметром d = 0.02 м длиной l =0.2 м при расположении верхнего конца трубы на уровне земли.Система дополнительного уравнивания потенциалов состоит из контура дополнительной системы уравнивания потенциалов внутри помещения ИБП. Контур системы дополнительного уравнивания потенциалов выполнен из стальной полосы 20х4 проложенной по периметру помещения ИБП. К контуру системы дополнительного уравнивания потенциалов подключены все одновременно доступные прикосновению открытые металлические проводящие части стационарного электрооборудования помещения ИБП. Соединения проводников системы дополнительного уравнивания потенциалов выполнить согласно ГОСТ 10434 “Соединения контактные электрические. Общие технические требования” ко 2-му классу соединений. Допустимое сопротивление защитного заземления нормируется Правилами устройства электроустановок и для условия задачи Rдоп = 4 Ом.Величины сопротивлений заземляющих устройств нормированы при условии, что удельное сопротивление грунта , ρ ≤ 5102 Омм. При больших удельных сопротивлениях Rдоп можно увеличить в ρ/ 5÷10 раз, но не более, чем в 10 раз. За расчетное сопротивление грунта ρрасч принимается наибольшее его значение в течение года , , (4.5)где ρизм – сопротивление грунта, полученное при измерении, в Омм;ψ – коэффициент, учитывающий увеличение удельного сопротивления грунта в течение года.Расчетное значение удельного сопротивления углублении стержневых заземлителей с учетом повышающего коэффициента .ψв– 1,4 Омм. Сопротивление одиночного заземлителя растеканию тока определяется для одиночного стержневого заземлителя по формуле , (4.6)где l – длина трубы,l = 0.2 м.d – Диаметр штыря,d = 0.02 м.Таким образомОм .Для определения числа вертикальных заземлителей n необходимо разместить заземлители на плане . Расстояние a между заземлителями берется равным от одной до трех его длин l. Для заземлителей, расположенных в ряд, это расстояние чаще принимается равным одной-двум длинам. При расположении заземлителей по контуру расстояние, как правило, увеличивается до трех длин.Число вертикальных стержневых заземлителей определяется по формуле:. (4.7)Коэффициент использования учитывает влияние вертикальных стержневых заземлителей друг на друга, Приняв отношение = 3 и располагая заземлители по контуру, определим разброс коэффициента , от 0,85 до 0,62. Для среднего значения = 0,735 рассчитаем приближенное значение n .Длина соединительной полосы определяется по формуле (4.8).Расчетное значение удельного сопротивления грунта, для поверхностного заземлителя – полосы с учетом Омм .Сопротивление растеканию горизонтального полосового заземлителя на поверхности земли, (4.9)где d - диаметр кабеля на поверхности грунта, примем его равным d = 0,04м. Ом . Результирующее сопротивление растеканию сложного заземлителя (всего заземляющего устройства) Rрез учетом коэффициента использования полосы (табл.6) , (4.10)Для нашего случая = 0,515 , Ом .Полученное сопротивление растеканию Rрез ≤ Rдоп и может быть принято для нашей установки.Рис.4.1. Схема контура защитного заземления:1 – дизель – генераторный агрегат;2 – управляемый воздушный клапан;3 – панель вспомогательного оборудования;4 – щит управления ДГА;5 – щит собственных нужд, коммутационный ящик;6 – сальниковый ввод;7 – аккумуляторная батарея;8 – топливный бак с насосом;9 – патрубки подачи топлива и аварийного слива;10 – обогреватель;11 – контур защитного заземления;12 – соединительный кабель;13 – штырь защитного заземления5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ5.1 Резюме проектаАктуальность данной темы обусловлена сложностью существующей системы электроснабжения станции Вязьма, и отсутствием гарантированного источника питания, как потребителей I категории электроснабжения, что в свою очередь приводит к более длительному использованию аккумуляторных батарей и их более длительному заряду.Задачей модернизации подстанции является разработка, с учётом новейших достижений науки и техники, средств эксплуатации и управления, при которых обеспечивается оптимальная надёжность снабжения потребителя электрической энергией в необходимых размерах требуемого качества с наименьшими затратами.Проект по модернизации электроснабжения станции Вязьма-Брянская предусматривает использование системы гарантированного электроснабжения нетяговых потребителей на рассматриваемой станции.Целью данного проекта является организация и внедрение третьего независимого источника питания устройств СЦБ станции Вязьма к существующим источникам питания ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ как дополнительного источника питания (дизель электрической станции (ДЭС)) для обеспечения непрерывного производственного процесса и увеличения количества перевозок грузов и пассажиров.Для реализации проекта необходимо: реализовать следующие мероприятия:- сформировать команду проекта;- разработать проектно-сметную документацию ;-выбрать подрядную организацию;-силами подрядной организации выполнить монтаж оборудования.- обеспечить эффективное функционирование технологических процессов.Сроки реализации проекта: 01.06.2017 - 01.10.2017 г.Общая цель проекта: произвести монтаж нового источника питания для потребителей станции Вязьма Брянская для снижения отказов в электроснабжении на электроэнергию на 50%.Для реализации проекта предполагается сформировать команду в следующем составе: - главный инженер проекта (Романов Д.В.); - бухгалтер - экономист; - проектный конструктор (наемный сотрудник);- подрядчик исполнитель.Главный инженер проекта подготавливает проект к разработке, составляет план проекта, формирует команду, распределяет обязанности команды, подготавливает разрешительную документацию, контролирует выполнение работ других членов команды.Бухгалтер проекта проводит расчет затрат на реализацию проекта, оценивает эффективность проекта на каждом этапе реализации. Проектный конструктор разрабатывает проект в соответствии существующими нормами и правилами.Подрядчик исполнитель в соответствии с документацией, разработанной конструктором, производит демонтаж, и последующий монтаж и наладку оборудования.Видение проекта: завершение проекта к 01.10.2017 позволит на станции Вязьма Брянская ввести в эксплуатацию новый дополнительный источник питания и приведет:- к росту объема перевозок 30%, - к уменьшению эксплуатационных расходов на 10%,- к экономии на расходных материалах и экономии электрической энергии.Риски проекта: отказы оборудования из-за некачественного монтажа. Ресурсы проекта: затраты проекта составят 12522,93 тыс. рублей; время – 120 календарных дней; работники – 16 человек. 5.2. Формирование сметной стоимости работ по разработке проектаОпределим капиталовложения на строительство системы электроснабжения станции Вязьма. В таблице 5.1. представлен перечень необходимого оборудования и его стоимость. Таблица 5.1Затраты на покупку материалов и оборудования №НаименованиеКол-во,Цена, тыс.Стоимость, тыс.оборудованияштрублейрублей1Осветительная нагрузка42,5102Аккумуляторные батареи288022403Зарядное устройство12002004Инвертор17507505Выключатель90,54,56ДГА13753757Щиток освещения11010Итого3589.5Капитальные вложения на покупку оборудования составляют:Определим затраты на оплату труда для команды проекта (таблица 5.2). Таблица 5.2Затраты на оплату труда команды проектаСостав команды проектаТарифная ставка, руб /деньКол-во днейКол-во чел.Сумма заработной платы, руб.Страховые взносы, руб. (30,4%)Главный инженер(надбавка 40%)2080120124960075878,4Бухгалтер(надбавка 40%)1300115600047424Начальник бригады28601343200104332,8Электромонтер 5-го разряда201571450800441043,2Слесарь КИПиА 4-го разряда156061310400398361,6Итого1635100001067040Следовательно, общая сумма затрат, необходимых для оплаты труда рабочих проекта по модернизации электроснабжения станции Вязьма-Брянская составит4577040 рублей. Капитальные вложения на транспортировку составляютгде 0,05 – норма отчисления на транспортировку оборудования;Капитальные вложения на монтажные работы составляют:Суммарные капитальные вложения составляют5.3. Оценка экономической эффективности и рисков проектаВыразим эффективность предлагаемых проектных мероприятий через улучшение экономических показателей деятельности станции Вязьма-Брянская, обеспечивающее экономию затрат. Железнодорожный узел Вязьма в 2016 г. потребил 22,825 мВтч, но при внедрении ДГА появятся излишки электроэнергии, которые можно предложить рабочему посёлку. Средние нормы удельного годового расхода электрической энергии в быту и сфере обслуживания сельских населённых мест:жилой сектор 220000 кВтч/год;общественный сектор 365000 кВтч/год;что составляет 585000 кВтч.Расчет экономической эффективности проекта: ЭкВт/руб = ЭкВтЦээ=585000∙ 2,74 = 1602,9 тыс. руб. (5.3)где ЭкВт=585000 кВтч/год – годового расхода электрической энергии;Цээ=2,74 руб. – cстоимость одного киловатт часаОпределение экономической эффективности основано на расчете чистого дисконтированного дохода (ЧДД) и срока окупаемости проекта (Ток).Интегральный экономический эффект определяется по условиям эксплуатации за расчётный период.где: CF- чистый денежный поток - первоначальные инвестиции; - период в течение которого инвестиции приносят доход; возьмем 10 лет - ставка дисконтирования (ставка дисконтирования в дипломном проекте соответствует уровню инфляции); примем 16% тыс. руб.Поскольку хначение NPV > 0, то проект экономически эффективенОпределим срок окупаемости годаТаким образом, можно сделать следующие выводы: Риски при реализации проекта учтем с использованием сценарного анализа. В перечень критических факторов, которые, по мнению экспертов, оказывают наибольшее влияние на результат проекта входят эффективность работы нового оборудования, качество монтажных работ, выполнение графика проекта (таблица 5.3). Таблица 5.3Эффективность проекта в зависимости от сценарияСценарийВероятность реализации сценария, %ФакторЗначение, % от планаСтавка дисконтирования, %ЧДД, рублей123456Пессимистический20Выполнение графика проекта9527587.2Эффективность работы нового оборудования 110Качество монтажных работ90Оптимистический30Выполнение графика проекта10525,5698.1Эффективность работы нового оборудования 90Качество монтажных работ105Наиболее вероятный50Выполнение графика проекта10026642.8Эффективность работы нового оборудования 100Качество монтажных работ100Ставки премий за риск по видам рисков развития предприятия представлены в табл. 5.4.Таблица 5.4Ставки премии за рискРискСтавка премии, %Оптимистический сценарий развитияПессимистический сценарий развитияРеальный сценарий развитияНесоблюдение графика проекта232,5Отказы оборудования 2,532,5Окончание таблицы 5.4 Недостаточная квалификация и профессионализм работников222Прочие333Итого9,51110При расчете ставки дисконтирования суммируется безрисковая ставка доходности и итоговая ставка премий за риски (табл. 5.5).Таблица 5.5Ставки дисконтирования для различных вариантов сценарияВид ставкиСценарий развития, %оптимистическийпессимистическийреальныйБезрисковая ставка доходности161616Итоговая ставка премии за риск9,51110Ставка дисконтирования25,52726Таким образом, в наихудшем рассматриваемом нашем сценарии получаем ЧДД в размере 587.2 тыc. рублей за 10 лет.Несмотря на то, что отдача от первоначальных вложений с учетом дисконтированной стоимости поступлений и ставки премии за риск стала значительно ниже, чистый дисконтированный доход остался в пределах положительных значений, проект может быть принят.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данном проекте разработана система электроснабжения устройств СЦБ к существующим источникам питания ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ, дополнительным источником питания (дизель электрической станции (ДЭС)) в связи с непрерывным производственным процессом перевозки грузов и пассажиров.Проанализирована существующая схема электроснабжения станции и произведены необходимые расчеты по нагрузке устройств СЦБ (нагрузки потребляемые стрелочными электроприводами, РЦ, светофорами и реле поста ЭЦ при задании-разделки маршрутов следования, потребляемые ИБП, компьютерами ДСП и компьютером УКСПС).Проведены расчеты по экономическим показателям, расходу топлива, смазочных материалов, нормо-часов при обслуживании ДГА.Предложены меры по безопасному производству работ во время установки и обслуживанию ДГА в период эксплуатации.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВПравила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 января 2013 г. - М. : КНОРУС, 2013. - 854 с.Рекомендации по техническому проектированию подстанции переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ СО 153-34.35.120-2006. Утверждены приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 16.06.06 № 187, приказом ОАО «Институт Энергопроект» от 03.07.06 № 18 эсп. – М.: Изд-во стандартов, 2006.Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие/. – 5-е изд. -СПб.: БХВ-Петербург, 2013.Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования : РД 153-34.0-20.527 98 / под ред. Б. Н. Неклепаева. - Введ. 1998-03-23. - М. : ЭНАС, 2002. - 152 с.Эрнст А. Д. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: Учеб. пособие.—Нижневартовск: Изд-во НГГУ, 2012. —86 с.Оборудование и электротехнические устройства систем электроснабжения: справочник / под общ.ред. В. Л. Вязигина, В. Н. Горюнова, В. К. Грунина (гл. редактор). - Омск : Редакция Ом.науч. вестника, 2006. - 268 с.Справочник по проектированию электрических сетей под редакцией Д.Л. Файбисовича, М.: Изд-во НЦ ЭНАС, издание 4-е, переработанное и дополненное. 2012Производство электроэнергиии. Учебное пособие. С.С. Петрова, О.А. Васильева. 2012Грунин, В. К. Основы электроснабжения объектов. Проектирование систем электроснабжения: конспект лекций / В. К. Грунин. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2007. - 68 с.Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В., «Электрооборудование электрических станций и подстанций», 5-е издание, М.: 2008.Рожковa Л.Д. Элeктрооборудовaниeстaнций и подстaнций: учeб. / Л.Д. Рожковa, В.С. Козулин - М.: Энeргоaтомиздaт, 2006. - 648с.Озерский В.М. Расчеты электроснабжения промышленных объектов напряжением до 1000 В: Учеб.пособие /В.М. Озерский, И.М. Хусаинов, И.И. Артюхов. Саратов: СГТУ, 2010. - 74 с.ГОСТ 14.209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки [Электронный ресурс]. - Введ. 1985-07-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 38 с. - Режим доступа: http://docs.nevacert.ru/files/gost/gost_14209-1985.pdf.ГОСТ 14209-97. Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов.ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защитыРД 34.20.185-94 «Инструкция по проектированию городских электрических сетей» с изменениями и дополнениями, утвержденные Приказом Минтопэнерго РФ от 29.010.99 № 213Пособие по дипломному проектированию: комплекс учебно-методических материалов / Г.Я.Вагин, Е.Н.Соснина, А.М.Мамонов, Е.В.Бородина; Нижегород. Гос. техн. ун-т им. P.E.Алексеева. Нижний Новгород, 2009. – 167 с.Защитное заземление электроустановок: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; Сост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров и др. Н.Новгород, 2011. – 19с.Естественное и искусственное освещение. СНиП 23-05-2010/Магомет Р.Д., Березкина Е.В. Безопасность жизнедеятельности: учебно-методический комплекс / - СПб.: Из-во СЗТУ, 2009, - 168 с. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, строений и производственных коммуникаций. СО 153-343.21.122-2003.Андреев, В. А. Релейная защита систем электроснабжения: учеб.для вузов по специальности «Электроснабжение» направления подгот. «Элек-троэнергетика» / В. А. Андреев. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. :Высш. шк.,2006.- 639 с.Плескунов, М. А. Задачи сетевого планирования : учебное пособие /М. А. Плескунов. – Екатеринбург : Изд-во Урал.ун-та, 2014. – 92 с. Управление проектом на основе сетевых моделей: Метод.указания / Самар. гос. аэрокосм. ун- т, Сост. И.Г.Абрамова. Самара, 2007. 58 сСанитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.2.4.1191-03 "Электромагнитные поля в производственных условиях".