Разработка и управление проектами и программами модернизации электроэнергетических и электротехнических систем предприятия

Показатели технической эффективности проведенной реконструкции, полученная путём сравнения значений параметров надёжности в СЭС с масляными и вакуумными выключателями, приведены в таблице 4.6.При этом знак «минус» в таблице 3.6 указывает на отрицательную разницу между параметрами надёжности в СЭС с вакуумными выключателями по сравнению с соответствующими параметрами в СЭС с масляными выключателями, т.е. данный факт говорит об улучшении данных параметров.Таблица 3.6Показатели технической эффективности проведенной реконструкции, полученная путём сравнения значений параметров надёжности в СЭС с масляными и вакуумными выключателямиСостояние СЭС№ п/стqавλав, откл/годВыключатель 51 включён(максимальный режим)1-0,0003814-0,017512-0,0000188-0,0656653-0,0000142-0,01751Всего по СЭС-0,0000472-0,100685Выключатель 51 отключён(минимальный режим)1-0,000203-0,37912-0,001405-0,42583-0,00026-0,1662Всего по СЭС-0,0004714-0,9711В результате проведённой модернизации РУ-6 кВ предприятия, состоящей в замене масляных выключателей на вакуумные, установлено, что суммарная частота аварийных отключений по СЭС:- при включенном секционном выключателе в максимальном режиме работы СЭС снизилась на 0,100685, а коэффициент аварийного простоя – снизился на 0,0000472; - суммарная частота аварийных отключений по СЭС при отключенном секционном выключателе в минимальном режиме работы снизилась на 0,9711, а коэффициент аварийного простоя – снизился на 0,0004714. Данный аспект подтверждает техническую эффективность использования вакуумных выключателей вместо масляных.Однако для окончательного подтверждения данного факта необходимо провести расчет экономической эффективности мероприятия по модернизации РУ-6 кВ предприятия.3.2. Расчет экономической эффективности мероприятия по модернизацииРУ-6 кВ предприятияЭкономическая эффективность мероприятия по модернизации РУ-6 кВ предприятия, детально описанная и разработанная ранее, определяется сравнительной величиной ущерба до и после замены масляных выключателей на вакуумные, включающий расчёты согласно [9]:- ущерба при аварийном отключении и отключении на планово-предупредительный ремонт;- ущерба, получаемый при аварийном отключении линии с выключателями;- ущерба от недоотпуска электроэнергии из-за аварийных простоев и плановых ремонтов.Расчёты проводятся для двух случаев: – включенного секционного выключателя 51 (максимальный режим работы системы);- отключенногосекционного выключателя 51 (минимальный режим работы системы).Схемы приведены на рисунке 3.1. При этом система электроснабжения предприятия будет характеризоваться различными режимами работы. При расчётах используются результаты, полученные в работе ранее.Проводится расчёт сравнительной величины ущерба в системе электроснабжения предприятия с масляными выключателями. Определение ущерба при аварийном отключении и отключении на планово-предупредительный ремонт:, (3.5)где WГОД – количество энергии, получаемой в течение года потребителями, присоединенными к данной линии с выключателем.Ущерб, получаемый при аварийном отключении линии с выключателями определяется так [9]:, (3.6)где y0 – удельная стоимость 1МВт·ч недоотпущенной энергии [9].Ущерб от недоотпуска электроэнергии из-за аварийных простоев и плановых ремонтов определяется, исходя из условий [9]:Wгод =102,492·104 МВт∙ч; у0 = 2,35 тыс. руб./МВт∙ч.При включенном выключателе 51 ущерб от недоотпуска электроэнергии из-за аварийных простоев и плановых ремонтов для подстанций 1, 2 и 3 определяется, исходя из условий [9]:,,,При отключенном выключателе 51 ущерб от недоотпуска электроэнергии из-за аварийных простоев и плановых ремонтов для подстанций 1, 2 и 3 определяется, исходя из условий [9]:,,,Результаты расчётов для СЭС с масляными выключателями сведены в таблицу 3.7.Таблица 3.7Результаты расчётов ущерба в системе электроснабжения предприятия с масляными выключателямиСостояние СЭС№ п/ст, МВт∙чВыключатель 51 включён(максимальный режим)141,816798,2690264,5700151,7395341,816798,269Всего по СЭС148,2034348,2775Выключатель 51 отключён(минимальный режим)1709,24461666,72421440,01263384,0296336,589685,985Всего по СЭС2185,84685136,7386Проводится расчёт величины ущерба в системе электроснабжения предприятия с вакуумными выключателями. При включенном выключателе 51 ущерб от недоотпуска электроэнергии из-за аварийных простоев и плановых ремонтов для подстанций 1-3 определяется, исходя из условий [9]:,,,При отключенном выключателе 51 ущерб от недоотпуска электроэнергии из-за аварийных простоев и плановых ремонтов для подстанций 1, 2 и 3 определяется, исходя из условий [9]:,,,Результаты расчётов с вакуумными выключателями сведены в таблицу 3.8.Таблица 3.8Результаты расчётов ущерба в системе электроснабжения предприятия с вакуумными выключателямиСостояние СЭС№ п/ст, МВт∙чВыключатель 51 включён(максимальный режим)127,2628764,068245,3015106,458327,262964,0677Всего по СЭС99,82727234,5937Выключатель 51 отключён(минимальный режим)1501,18591177,786821173,53342757,8035327,980365,7537Всего по СЭС1702,69964001,344Показатели экономической эффективности проведенной реконструкции, полученная путём сравнения полученных значений ущерба в СЭС с масляными и вакуумными выключателями, приведены в таблице 3.9.Знак «минус» в таблице 4.9 указывает на отрицательную разницу между значениями ущерба в СЭС с вакуумными выключателями по сравнению с соответствующими параметрами в СЭС с масляными выключателями, т.е. говорит об улучшении данных параметров.Таблица 3.9Показатели экономической эффективности проведенной реконструкции, полученная путём сравнения значений ущерба в СЭС с масляными и вакуумными выключателямиСостояние СЭС№ п/ст, МВт∙чВыключатель 51 включён(максимальный режим)1-14,55383-34,2012-19,2685-45,28153-14,5538-34,2013Всего по СЭС-48,37613-113,6838Продолжение таблицы 3.9Состояние СЭС№ п/ст, МВт∙чВыключатель 51 отключён(минимальный режим)1-208,0587-488,93722-266,4792-626,22613-8,6093-20,2313Всего по СЭС-483,1472-1135,3946Как видно из результатов таблицы 3.9, результаты экономической эффективности, определяемые разностью величин экономических потерь (ущерба) от нарушений электроснабжения потребителей, составляет:- при включенном секционном выключателе в максимальном режиме работы СЭС - 113,6838 тыс. руб;- при отключенном секционном выключателе в минимальном режиме работы СЭС - 1135,3946 тыс. руб.Система электроснабжения, в которой использованы вакуумные выключатели (после проведения модернизации), экономически выгодна по отношению к исходной системе электроснабжения с применением масляных выключателей ввиду значительно меньшей величины экономического ущерба.3.3. Мероприятия по охране труда и техники безопасностиВ соответствии с [30-33] общее руководство и ответственность за организацию и проведение работы по охране труда возложены на руководителя хозяйства; в подразделениях на руководителей подразделений(предпринимателей).К организационным мероприятиям по безопасности труда относятся[30-33] мероприятия, которые предполагают наличие медицинских и технических осмотров, повышения квалификации, предупреждение несчастных случаев, контроль за выполнением гарантий.Организация несёт ответственность за расследование несчастных случаев, выявление причин профессиональных заболеваний. В организациях с численностью более 10 работников работодателями создаются комитеты (комиссии) по охране труда. В их состав на паритетной основе входят представители работодателей, профессиональных профсоюзов или иного уполномоченного работниками представительного органа[30-33].Организация и координация деятельности, разработка отраслевых нормативно-правовых актов по улучшению условий и охране труда, осуществления контроля за их выполнением в каждой организации, с численностью более 50 работников создаётся служба охраны труда или вводится должность специалиста по охране труда, имеющего соответствующую подготовку или опыт работы в этой отрасли.В организации численностью менее 50 работников решение о создании службы охраны труда или введении должности специалиста по охране труда принимается работодателем с учётов специфики деятельности организации,или возлагаются обязанности на главных специалистов приказом руководителя. При отсутствии в организации службы охраны труда (специалиста по охране труда) работодатель заключает договор со специалистами или с организациями, оказывающими услуги в области охраны труда[30-33].На работах с вредными или опасными условиями труда работникам выдаются сертифицированные средства индивидуальной защиты, смывающие средства в соответствии с нормами, утверждёнными в порядке, определённом Правительством Российской Федерации. Приобретение, хранение, стирка, чистка, ремонт средств индивидуальной защиты работников осуществляется за счёт средств работодателя.Все работники организации, в том числе и руководитель обязаны проходить обучение по охране труда и проверку знаний.Для всех поступающих на работу лиц, работодатель обязан проводить инструктаж по охране труда, организовать обучение безопасным методам и приемам выполнения работ и оказания первой помощи пострадавшим.Финансирование мероприятий по улучшению условий и охране труда в размере не менее 2% суммы затрат на производство продукции. Работник не несёт расходов на финансирование мероприятий по улучшению условий и охране труда.При выполнении работ на панелях и в цепях управления релейной защиты и автоматики принимают все меры предосторожности против ошибочного отключения (или включения) оборудования [30-33]. Выполнение всех видов работ без проверенных схем РЗиА, заданных объемов и последовательности работ (программа либо перечень работ), категорически запрещается [30-33].При эксплуатации оборудования вторичных цепей, в частности, устройств релейной защиты и автоматики, применяемой на подстанциях спроектированной районной электрической сети, необходимо неуклонно придерживаться требований электробезопасности [30-33], которые, в общем, состоят в выполнении следующих мероприятий:- постоянно следить за надежностью заземления шкафов, пультов и ящиков управления, а также клеммных коробок, шинок, труб, лотков электропроводки, металлических конструкций, которые в аварийных ситуациях могут оказаться под напряжением;- двери и крышки шкафов управления, пультов, ящиков управления и клеммных коробок должны быть постоянно закрыты и заперты с помощью предусмотренных для этой цели механизмов;- обслуживание и эксплуатацию следует производить в соответствии с действующими нормами [30-33];- персонал обязан иметь, знать и выполнять должностные инструкции по безопасным методам работы, а также пройти соответствующую подготовку и иметь допуск к работе с данным оборудованием;- обязательно использование улучшенной (двойной) изоляции проводов, находящихся под напряжением; - необходимо предусмотреть ограждение и создание условий недоступности к электрооборудованию и токоведущим частям; - обязательна установка защитной аппаратуры (автоматических выключателей, реле, УЗО, дифференциальных автоматов и т.д.);Также крайне важна и необходима полная автоматизация процесса производства, распределения и передачи электроэнергии потребителям электроэнергии. Для этой цели служат устройства автоматики, применяемые совместно с электрооборудованием, например, автоматическая частотная разгрузка (АЧР). Требования к технике безопасности, применяемые к данным устройствам автоматики, схожи с требованиями к устройствам релейной защиты. По этой причине их объединяют в устройства релейной защиты и автоматики (РЗиА) и рассматривают как единое целое [30]. При эксплуатации электрооборудования необходимо выполнять требования, относящиеся к любому оборудованию, а также некоторые специфические требования. К общим требованиям относятся [30-34]:- ежемесячные осмотры устройств, а также механизмов, на которые они воздействуют (например, приводы электрических аппаратов). При этом особо тщательно проверяют: затяжку всех основных болтовых соединений, целостность корпусов, крепление и работу исполнительных механизмов;- параллельно с проверкой устройств проверяют исправность механизмов выключателей (электромагниты включения, стопорные и блокирующие устройства и т.д.).Во время работы оборудования ни в коем случае нельзя производить работы во вторичных цепях, в частности, нельзя очищать оборудование от пыли и грязи, регулировать затяжку болтовых соединений, а также производить регулировочные операции. Категорически запрещается без указаний производить проверку срабатывания релейной защиты, касаться и регулировать тяги электрических аппаратов, что может привести к механическим травмам [30-33]. Допускается производить осмотр устройств без отключения питания, а также регулировку уставок срабатывания некоторых типов реле и механизмов. Однако все перечисленные работы следует неукоснительно выполнять согласно действующих инструкций и только по наряду либо распоряжению. Помещения, здания и сооружения необходимо обеспечивать первичными средствами пожаротушения. Первичные средства пожаротушения должны содержаться в соответствии с паспортными данными на них и с учетом положений. Не допускается использование средств пожаротушения, не имеющих соответствующих сертификатов.При определении видов и количества первичных средств пожаротушения следует учитывать физико-химические и пожароопасные свойства горючих веществ, их отношение к огнетушащим веществам, а также площадь производственных помещений, открытых площадок и установок. Комплектование технологического оборудования огнетушителями осуществляется согласно требованиям технических условий (паспортов) на это оборудование или соответствующим правилам пожарной безопасности. Комплектование импортного оборудования огнетушителями производится согласно условиям договора на его поставку. Выбор типа и расчет необходимого количества огнетушителей в защищаемом помещении или на объекте следует производить в зависимости от их огнетушащей способности, предельной площади, а также класса пожара горючих веществ и материалов. Каждый огнетушитель, установленный на объекте, должен иметь порядковый иметь, нанесённый на корпус белой краской. На него заводят паспорт по установленной форме. Асбестовое полотно полотно, войлок рекомендуется хранить в металлических футлярах с крышками, периодически (не реже 1 раза в три месяца) просушивать и очищать от пыли. Предприятие относится ко второй степени огнестойкости и оборудовано внутренним противопожарным водопроводом с двумя пожарными кранами с расходом 2,5 л/с. Каждый пожарный кран снабжен пожарным рукавом одинакового с ним диаметра длиной 10,15 или 20 м и пожарным стволом.При эксплуатации электроустановок нужно следить за состоянием изоляции, нельзя допускать провисания проводов. Нужно следить за состоянием контактов аппаратуры[30-33]. При плохом соединении контакты могут перегреваться, что может повлечь за собой возгорание. Следует также следить за тем, чтобы контакты не искрили. Запрещается применение вставок на неизвестный, или завышенный ток. При прокладке проводов, способ их прокладки должен удовлетворять условиям окружающей среды, безопасности людей и животных, надежности, удобство в эксплуатации, а также обеспечивать защиту от механически повреждений[30-34].Испытательная установка является участком повышенной пожарной опасности, связанной с проведением испытаний масляных трансформаторов. Поэтому на испытательной установке должны строго соблюдаться действующие правила, нормы и инструкции по обеспечению пожарной безопасности. На испытательной установке вывешиваются плакаты с основными требованиями и правилами пожарной безопасности. Испытательная установка и производственные помещения базы обеспечиваются углекислотными огнетушителями, песком, лопатами, баграми, пожарными кранами со шлангами. Ответственным за пожарную безопасность ремонтно-эксплуатационной базы является ее начальник, или лицо, его замещающее[34].ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате выполнения работы разработаны и реализованы мероприятия, позволяющие повысить эффективность модернизации систем электроснабжения и электрооборудования промышленных предприятий. Исследование проведено на примере системы электроснабжения филиала «Газпромнефть-Муравленко» ООО «Ноябрьскэнергонефть».В результате изучения отечественных и зарубежных источников по проблеме исследования, проведён анализ литературы с соответствующими выводами в процессе исследования. Детально исследованы требования нормативных документов к электроэнергетическим и электротехническим системам предприятия, которые сводятся к неукоснительному выполнению и соблюдению трех основных положений, а именно: 1) нормативного качества электроэнергии;2) надежности электроснабжения потребителей;3) экономичности работы энергосистемы.Также приведены основные сведения о модернизации электроэнергетических и электротехнических систем предприятия.Приведена характеристика структуры и организации предприятия, описание системы электроснабжения и оборудования предприятия.Проведена разработка комплекса мероприятий по модернизации электроэнергетических и электротехнических систем предприятия.Осуществлена разработка плана реализации практического мероприятия по модернизации оборудования предприятия, заключающегося в модернизации ячейки РУ-6 кВ с заменой устаревшего масляного выключателя на вакуумный (инновационный тип).В результате проведения сравнительной характеристики масляного и вакуумного выключателей высокого напряжения показано, что согласно критериям надёжности, эффективности, экономичности и удобства эксплуатации, современные вакуумные выключатели значительно превосходят устаревшие масляные выключатели. На основе технико-экономического обоснования мероприятия по модернизации РУ-6 кВ предприятия показано, что замена масляных выключателей на вакуумные в системе электроснабжения предприятия позволит значительно увеличить показатели надёжности оборудования и системы электроснабжения в целом. В результате проведённой модернизации, состоящей в замене масляных выключателей на вакуумные, установлено, что суммарная частота аварийных отключений по СЭС: - при включенном секционном выключателе в максимальном режиме работы СЭС снизилась на 0,100685, а коэффициент аварийного простоя – снизился на 0,0000472; - суммарная частота аварийных отключений по СЭС при отключенном секционном выключателе в минимальном режиме работы снизилась на 0,9711, а коэффициент аварийного простоя – снизился на 0,0004714. Показано, что схема электроснабжения, в которой использованы вакуумные выключатели, экономически более эффективна по отношению к исходной схеме электроснабжения с применением масляных выключателей ввиду значительно меньшей величины экономического ущерба. При этом результаты экономической эффективности, определяемые разностью величин экономических потерь (ущерба) от нарушений электроснабжения потребителей, составляет: при включенном секционном выключателе в максимальном режиме работы СЭС - 113,6838 тыс. руб; при отключенном секционном выключателе в минимальном режиме работы СЭС- 1135,3946 тыс. руб.Осуществлена разработка мероприятий по охране труда и техники безопасности.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1.ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения2. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»3. Федеральный закон Российской Федерации от 26 марта 2003 года № 35-ФЗ «Об электроэнергетике».4. Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике. Разработка по заданию Минэнерго России: Рук. работы: чл.-корр. РАН Воропай Н.И. М., 2011.5. Волков Н.Г. Качество электроэнергии в системах электроснабжения. - Томск: Томский политехнический университет, 2010. - 152 с.6. Куско А.В., Томсон М. Качество электроэнергии в электрических сетях. – М.: Доджа, 2008. - 333 с.7. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. - М.: Энергоатомиздат, 2006. - 168 с.8. Иванов В.С., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 336 с.9. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Главгосэнергонадзор России, 2013. – 692 с.10. Передача и распределение электрической энергии / Герасименко А.А., Федин В.Т. - Изд. 2-е, - Ростов Н/Д: Феникс, 2008.11. Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др.- М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576с.12. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для ВУЗов. – 4е издание, переаб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.13. Электрические системы и сети: Учебник/Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин, П.В. Лычёв - Мн.: УП «Технопринт», 2004.14. Выключатели высокого напряжения [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://forca.com.ua/knigi/obladnannya/osnovnoe-oborudovanie-elektricheskih-stancii-i-podstancii_2.html. - Загл. с экрана15. Кочкин, В.С. Реактивная мощность в электрических сетях. Технология управляемой компенсации. / В.С. Кочкин – Москва: ВНИИЭ, 2008. – 56 с.16. Сибикин, Ю.Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. / Ю. Д. Сибикин. - М.: Высшая школа, 2008.17. Федоров, А. А., Старкова, Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. / А. А. Федоров, Л. Е. Старкова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.18. Федоров, А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий / Под общей редакцией А.А. Федорова, Г.В. Сербиновского. В 2 кн. Книга 1. Проектно-расчетные сведения. - М.: «Энергия», 1973. – 526 с.19. Федоров, А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий / Под общей редакцией А.А. Федорова, Г.В. Сербиновского. В 2 кн. Книга 2. Технические сведения об оборудовании. - М.: «Энергия», 1973. – 526 с.20. Крючков, И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / И.П. Крючков, Н.Н. Кувшинский, Б.Н. Неклепаев; Под ред. Б.Н. Неклепаева. - М.: «Энергия», 1978. – 458 с. 21. Барыбин, Ю.Г. Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю.Г. Барыбина.- М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.22. Козлов, В.А. «Электроснабжение городов». - 5- е издание, перераб. и доп. / В. А. Козлов.– Ленинград: Энергоатомиздат, 2002. – 264 с.23.Коптев, А.А. Монтаж цеховых электрических сетей напряжением до 1 кВ: Справочник электромонтажника. / А.А.Коптев. – М: Энергоатомиздат, 1988 – 192 с.24. Водянников В.Т. Экономическая оценка проектных решений в энергетике АПК. – М.: Колос, 2008 – 263с.25. ФСТ России / Протокол от 17.06.2005 № ЕЯ-333 по рассмотрению проекта «Учет надежности электроснабжения при формировании тарифов на электроэнергию».26. Методика расчета цен (тарифов) на услуги по обеспечению системной надежности в электроэнергетике // Отчет ЗАО ПФК «СКАФ» по договору с ФСТ России. 2006.27. Федеральный закон от 25.02.1999 года № 39 «Об инвестиционной деятельности в Российской Федерации, осуществляемой в форме капитальных вложений».28. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»29. Методические указания по расчету регулируемых тарифов и цен на электрическую (тепловую) энергию на розничном (потребительском) рынке, утвержденным приказом ФСТ России от 06.08.2004 №20-э/2.30. Приказ ФСТ РФ от 17 февраля 2012 года № 98-э «Об утверждении методических указаний по расчёте тарифов на услуги по передаче электрической энергии, устанавливаемых с применением метода долгосрочной индексации необходимой валовой выручки».31. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (приказ от 19.10. 2016.) - М., Энергоатомиздат, 2017. – 48 с.32. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2017. - 174 с.: ил.33. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2016. - 392 с.: 34. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. – 5-е изд., перераб. и. доп. – М.: Энергоиздат, 1982. – 800 с., ил.