Насосная станция холодного водоснабжения

Мощность РН, кВт	Номинальный ток при 380 В IH, А	Номинальная частота вращения nH, об/мин	Коэффициент мощности,
18,5	37.1	1500	0.8
Напряжение U, В		Активное сопротивление статора R1, Ом	Реактивное сопротивление статора  Х1, Ом
380	4,3	0.042	0.085

 Цель зануления- быстро отключить  электроустановку от сети при  замыкании одной (или двух) фазы на корпус. Обеспечить безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в аварийный период.

      В связи с вышеизложенным расчет зануления сводится к проверке его отключающей способности и оценке опасности поражения человека электрическим током, касающегося в момент аварии корпуса электрооборудования.

 

Расчет зануления.

Исходные данные:

U=380 В;

P_тр= 250 кВа;

P=18,5 кВт;

I_н=370 А;

l=35м;

l=125м.                               Схема замещения.

 

           1.Определение токов нагрузки и выбор аппаратов защиты:

 

                                                    (5.3)

              

 

            2.Определение активных и индуктивных элементов цепи.

                                 Z_тр=0,312 Ом.

Сопротивление фазных  ( R_ф1, R_ф2) и нулевого защитного проводника (R_н1) определяется по формуле:

     R_ф1 = 0,028*35/185= 5,3*10^-3 Ом;                                                 (5.4)           

     R_ф2 = 0,028*125/70= 5*10^-2 Ом;                                                    (5.5)

     R_н1 = 0,028*35/95= 1,03*10^-2 Ом.                                                   (5.6)

Внутреннее индуктивное и активное сопротивление стальной трубы диаметром 50 мм, длиной 125 м определяется по таблице.

     I_k= 3*150=450 А;      S_тр= 1242 мм².

Плотность тока i= I_k/ S_тр=450/1242= 0,36 А/мм² ;

r_w= 1,07 Ом/км;   x= 0,64 Ом/км;

R_н2= r_w*l₂=1,07*0,125=0,134 Ом;

X_н2= x* l₂=0,64*0,125=0,08 Ом;

X_ф1=0;  X_ф2=0;

X_п= 0,1*10^-3 l;

X_п1= 0,1*10^-3*35=0,0035 Ом;                                                                 (5.7)

X_п2= 0,1*10^-3*125=0,0125 Ом.                                                            (5.8)

Определение Z_п производится по формуле:

                                             _(5.9)

 

   _(5.10)

Определение I_кз производится по формуле:

                                                                   _(5.11)

Определение кратности тока

                                                _(5.12)

        условие I_кз> I_ном*К,

       где К_а=1,25;

         К_пв=3, выполняется.

 

Вывод по безопасности жизнедеятельности.

      В выпускной работе мы рассматривали насосную станцию. Условия труда обслуживающего персонала на канализационных насосных станциях осложняются соприкосновением с жидкостью, несущей большое количество механических, химических и бактериальных примесей. В ряде случаев химические загрязнения могут быть токсичными, а бактериальные  –содержать болезнетворные микробы. Поэтому на канализационных станциях должны быть приняты все меры для охраны труда персонала. Прежде всего это относится к вентиляции. Помещения насосной станции, и особенно приемный резервуар с грабельным отделением, должны иметь надежную вентиляцию, поэтому в данном разделе мы для обеспечения микроклимата в помещении рассчитываем и определяем V_AU (внешний воздух), по концентрации вредных веществ в помещении.

Зануление служит для защиты от поражения  электрическим током при повреждении  изоляции проводов электроустановок. Целью зануления было быстрое отключение электроустановки от сети при замыкании одной (или двух) фазы на корпус. Обеспечить безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в аварийный период.

      В связи с вышеизложенным расчет зануления сводится к проверке его отключающей способности и оценке опасности поражения человека электрическим током, касающегося в момент аварии корпуса электрооборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Экономическая часть   

6.1. Цели разработки проекта.

Настоящий бизнес-план составлен для  предприятия насосной станций по обслуживанию жилых домов ТОО "Водоканал", находящегося в мкр Аксай-3. Компания планирует модернизацию  (замена двигателя постоянного тока с  ТП на асинхронный двигатель  с преобразователем частоты ПЧ АД) - экструдера, которая будет обслуживать системой водоснабжения жилых домов с целью последующего сбыта организациям-потребителям. При этом рассматривается вопрос целесообразности закупки и установки нового оборудования. Как вариант рассматривается асинхронный двигатель с частотным регулированием ПЧ АД, его мощность составляет 18 кВт/ч, район по гололеду безопасный. В данном районе необходимость строительства чтобы обеспечивать водой жилых домов.

6.1.2. Анализ рынка сбыта.

В данном регионе население из года в год увеличивается  и при  этом нагрузка тоже увеличивается. Для  определения показателей экономической и финансовой эффективности расчетный период насосной станции принимаем в пределах 8-10 лет. Период строительства насосной станции берем от одного до полтора года.

     6.1.3.Тариф на электроэнергию.

На нашей насосной станции тариф  на электроэнергию составляет 6.20 тг.

     6.1.4. Организационный и юридический план

 

          Организационная структура управления проектируемого энергообъекта принята насосная станция.

          Ремонт части оборудования, арматуры и токопроводов выполняется силами персонала подстанции, включаемого в штатное расписание. Особо сложные ремонтные работы выполняются с привлечением персонала специализированных ремонтных организаций.

         Строительство и эксплуатация рассматриваемых объектов осуществляется за счет привлечения собственных средств организации и заемного капитала потенциальных инвесторов.

100% акций подстанции  принадлежат АО  «Водоканал».

          Схема выплаты процентов за кредит принимаем из расчета 15 % годовых, начиная с первого года эксплуатации. Кредит на строительство ПС берется в АТФ Банке.

 

      6.1.5. Экологическая информация

         Экологическая ситуация в районе размещения насосной станции находится в пределах установленных санитарных норм. Строительство ПС на экологическую ситуацию в регионе не повлияет. 

 

           6.2. Расчет технико-экономических показателей подстанции

           6.2.1. Определение капитальных затрат для варианта (система ПЧ АД)

 

ΣК = К₀ + К_М + К_ЧП             (6.1)

 

где К₀ - затраты на приобретение оборудования, включающие в себя расходы на транспортировку;

К_М - затраты на монтаж;

К_ЧП - стоимость частотного преобразователя

 

Затраты на транспортировку оборудования принимаются равными 10% от стоимости  оборудования. Стоимость асинхронного двигателя требуемой мощности - 95 тыс. тенге (по публикуемым в СМИ  прайс-листам).

 

                

 

Затраты на монтажные расходы составят примерно 7% от стоимости оборудования:

 

        

 

Стоимость   соответствующего   преобразователя   частоты   составляет 600 тыс.тенге (по публикуемым  в СМИ прайс-листам).

 

 

Тогда капитальные затраты:

 

 

6.2.2. Определим текущие  годовые издержки на эксплуатацию.

 

ΣЭ = ФОТ + Сс + М + Э + А + Н,             (6.2)

 

где ФОТ – фонд оплаты (основная и дополнительная заработная плата);

Ос – социальный налог (13% от ФОТ);

М – материальные затраты и запасные части (0,5% от капитальных вложений);

Э – электроэнергия для производственных нужд;

А – амортизационные отчисления (нормы амортизационных отчислений для отрасли - 5-10%);

Н – накладные расходы (косвенные расходы, сюда можно отнести все неучтённые расходы – управленческие, хозяйственные, затраты за обучение кадров, транспортные расходы). Обычно это 15 % от суммы всех остальных затрат.

Все издержки сведены в таблицу 6.2

Для вычисления заработной платы в таблице 6.1 приведем среднемесячные оклады обслуживающего персонала.

Таблица 6.1 – Среднемесячные оклады обслуживающего персонала 

Список персонала	Кол-во	Ежеме-сячная з/пл 1-го рабочего, тыс. тенге.	З/пл в год 1-го рабочего, тыс. тенге.	Всего, тыс. тенге
Монтажник	1	56,60	679,2	679,2
Операторы 5 разряда	2	40,37	484,44	968,88
ИТОГО:	3	96,97	1163,64	1 648,08

 

Основная заработная плата за год  составит:

          ЗП_ОСН = 1648,08 тыс. тенге.

 

При расчете фонда заработной платы  следует учесть премии для выплаты рабочим (20%):

 

П = ЗП · 0,2 = 1648,08 · 0,2 = 329,616 тыс. тенге    

                

Определение годовых затрат на электроэнергию с учётом потерь (для ПЧ АД):

             (6.3)

 

где    W - годовое потребление  электроэнергии ТПЧ АД (таблица 6.2)

И_У.Э - тариф на электроэнергию Иуэ = 6.20 тенге/кВт*ч

N - количество двигателей (в нашем  случае N = 1)

 

         Потери электроэнергии.

 

            (6.4)

 

 где   - средние потери  активной  мощности рассматриваемого элемента электропривода;

Тг - годовое время работы (Т_М -10%Т_М).

 

Средние потери активной мощности:

                    (6.5)

 

где    - максимальные потери активной мощности;

т - относительное время использования  максимума потерь;

 

              (6.6)

 

где Т_М - годовое число часов использования максимума нагрузки, 5 дней в неделю по 8 часов.

 

 

Максимальные потери активной мощности определяются:

 

            (6.7)

 

где    - потери холостого хода

 

         (6.8)

 

- номинальные загрузочные потери

 

             (6.9)

 

К₃ - коэффициент загрузки, К₃=0,8

 

        (6.10)

 

=18,5 кВт (по паспортным данным)

Годовое потребление электроэнергии.

 

         (6.11)

 

 

Потребление электроэнергии плюс потери.

 

       (6.12)

 

     

Определение годовых затрат на электроэнергию с учётом потерь (для ДПТ с ТП):

 

 

где    W - годовое потребление  электроэнергии ДПТ с ТП (таблица 6.2)

И_У.Э - тариф на электроэнергию Иуэ = 6.20 тенге/кВт*ч

N - количество двигателей (в нашем  случае N = 1)

 

Потери электроэнергии.

 

      где   - средние потери  активной  мощности рассматриваемого элемента электропривода;

Тг - годовое время работы (Т_М -10%Т_М).

 

Средние потери активной мощности:

 

      

 

где    - максимальные потери активной мощности;

т - относительное время использования  максимума потерь;

 

             

 

где Т_М - годовое число часов использования максимума нагрузки, 5 дней в неделю по 8 часов.

 

 

  Максимальные потери активной мощности определяются:

 

      

  где    - потери холостого хода

 

            

  - номинальные загрузочные потери

           

 

К₃ - коэффициент загрузки, К₃=0,8

 

 

 

=18,5 кВт (по паспортным данным)

Годовое потребление электроэнергии.

 

    

 

Потребление электроэнергии плюс потери.

     

 

     

 

6.5 Показатели финансово-экономической эффективности инвестиций.

 

         Показатель чистого приведенного дохода (Net Present Value, NPV) позволяет сопоставить величину капитальных вложений (Invested Сapital, IC) с общей суммой чистых денежных поступлений, генерируемых ими в течение прогнозного периода, и характеризует современную величину эффекта от будущей реализации инвестиционного проекта. Поскольку приток денежных средств распределен во времени, он дисконтируется с помощью коэффициента r. Коэффициент r устанавливается, как правило, исходя из цены инвестированного капитала.

         NPV, или чистая приведенная стоимость проекта является важнейшим критерием, по которому судят о целесообразности инвестирования в данный проект. Для определения NPV необходимо спрогнозировать величину финансовых потоков в каждый год проекта, а затем привести их к общему знаменателю для возможности сравнения во времени. Чистая приведенная стоимость определяется по формуле:

 

,

(6.13)

 

где – инвестиции в данный проект, тыс. тг.,