151346 (Модернизация электроснабжения системы электропривода подъемной установки ствола СС-3 рудника "Таймырский"), страница 11

8. Экономическая часть

8.1. Экономическая эффективность применения компенсирующих устройств и СРФ.

Капитальные затраты на установку оборудования компенсирующих устройств и СРФ.

Стоимость батарей конденсаторов:

по табл.16-19. [6] принимаем стоимость 1кВАр=2,15 у.е.

Ц_БК=2,15*1800=3870 у.е.

Стоимость коммутационной аппаратуры:

4 вакуумных выключателя Ц=4*161=644 у.е.

4 разъеденителя Ц=4*16,5=66 у.е.

Стоимость батарей конденсаторов СРФ и реакторов:

Ц_БК=2,15*7800=16770 у.е.

Ц_Р=1720*18=30960 у.е.

Стоимость коммутационной аппаратуры для СРФ:

6 вакуумных выключателя Ц=6*161=966 у.е.

4 разъеденителя Ц=6*16,5=99 у.е.

Потери активной энергии в конденсаторах БК и СРФ:

Р_БК=Р*5000*С,

где С=0,009 у.е. за 1 квт*ч

Р_БК=5,4*10³*3000*0,009=150 у.е.

Р_СРФ=23,4*10³*3000*0,009=630 у.е.

Потери активной энергии в реакторах СРФ:

Р_СРФ=6,5*10³*18*3000*0,009=3000 у.е.

Затраты, связанные с проектированием и эксплуатацией компенсирующих устройств.

Приведенные затраты, связанные с проектированием и эксплуатацией КУ, могут быть записаны в виде

Зк=Гк+р_НКк, (8.1)

где Гк—годовые эксплуатационные расходы; Кк—сметная стоимость КУ, т. е. капитальные затраты на их установку; р_Н — нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат.

На стадии проектных проработок обычно пользуются укрупненными технико-экономическими показателями. В данном случае капитальные затраты и годовые эксплуатационные расходы удобнее представлять в функции удельных капитальных затрат k_у.к и установленной мощности КУ Qк. При этих условиях можно записать |

Кк= k_у.кQк, (8.2)

Гк=р_кk_у.кQк+ р_у.кQкТ_к.макс, (8.3)

где р_к — отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание КУ; р_у.к — удельные потери мощности в КУ; Тк. макс — время использования максимальной мощности КУ; — стоимость 1 кВт • ч потерянной энергии.

Принимаем k_у.к=1, р_Н =1,1, р_к=0,01Кк, k_у.к=2,15 у.е./кВАр, р_у.к=0,003 кВт/кВАр, Т=3000ч., =0,009 у.е./кВт

Кк=Ц_БК+Ц_{комм.апп}=3870+710=4580 у.е.

Зк=4580*0,1*2,15*1800+0,003*1800*3000*0,009+1,1*4580=1777644 у.е

Экономическая эффективность минимизации уровня гармоник.

Оценка экономической эффективности минимизации гармоник основывается на формуле приведенных затрат

З=рК_осн+И_н, (8.4)

где Косн — единовременные капитальные вложения; Ин — ежегодные издержки производства; р — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Для сравниваемых вариантов в формулу входят лишь составляющие, которые обусловлены наличи­ем гармоник или средств, минимизирующих уровни их, с учетом дополнительного эффекта, обусловленного минимизацией.

Ежегодные. издержки производства в рассматриваемом случае состоят из амортизационных отчислений на реновацию Ир и капитальный ремонт Ик.р, стоимости текущих ремонтов Ит.р, стоимости потерь электроэнергии Ип и прочих эксплуатационных расходов Иэ:

Ин=Ир+Ик.р+Ит.р+Ип+Иэ, (8.5)

Косн=Цк+Цр+Цкомм.апп.=16770+30960+846+99=48675 у.е.

Ир=0,2*48675=9735 у.е.

Ик.р=0,2*48675=9735 у.е.

Ит.р.=0,01*48675=487 у.е.

Ип=630+3000=3630 у.е.

Иэ=0,01*48675=487 у.е.

З=1,1*48675+9735*2+487*2+3630=79700 у.е.

Суммарные затраты З=1777644+79700=1857344 у.е.

Экономический эффект от модернизации.

Дополнительные потери активной мощности при передаче реактивной

Ц=Р*С*Т,

Ц=559*10³*0,009*5000=25000 у.е.

Потери в кабельных линиях от низкого коэффициента мощности

Ц=495 у.е.

Потери в электрических машинах от несинусоидального напряжения

Синхронные двигатели можно не учитывать.

Потери в трансформаторах

Ц=600*10³*0,009*5000=28700 у.е.

Плата за потребление реактивной мощности.

По табл. 3.6. [8] С=0,0007 у.е./кВАр

Ц=(7800+1800)*0,0007*5000=33600 у.е.

Затраты на установку и обслуживание реакторов на ГПП-33

Стоимость реакторов Ц=4*6000=24000 у.е.

Зк=Гк+р_НКк,

где Гк=З_аморт.+З_{тек.рем.}+З_{обслуж.} – эксплуатационные затраты,

Кк—сметная стоимость реакторов, т. е. капитальные затраты на их установку; р_Н — нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат.

З_аморт.=0,12Кк,

З_{тек.рем.}= З_{обслуж.}=0,3*З_аморт,

Зк=0,12*24000+0,036*24000*2+1,1*24000=31008 у.е.

Суммарная эффективность З=25000+495+28700+33600+31008=118833 у.е.

Окупаемость модернизации составит Т= .

9. Охрана труда

9.1. Опасность поражения электрическим током в рудничных условиях

Действие электрического тока на организм.

Проходя через организм, электрический ток производит термическое, электролитическое и биологическое действия.

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и т. п.

Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывающем значительные нарушения их физико-химических составов.

Биологическое действие является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани. Оно выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям и рефлекторным, т. е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.

Все это многообразие действий электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы — это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Различают следующие электрические травмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи и механические повреждения.

Электрические ожоги могут быть вызваны протеканием тока непосредственно через тело человека, а также воздействием электрической дуги на тело. В первом случае ожог возникает как следствие преобразования энергии электрического тока в тепловую и является сравнительно легким (покраснение кожи, образование пузырей). Ожоги, вызванные электрической дугой носят, как правило, тяжелый характер (омертвение пораженного участка кожи и обугливание тканей).

Электрические знаки — это четко очерченные пятна серого, бледно-желтого цвета диаметром 1—5 мм на поверхности кожи чело века, подвергшегося действию тока. Электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается, как правило, благополучно.

Металлизация кожи — это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Обычно с течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и исчезают болезненные ощущения.

Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. Механические повреждения возникают очень редко.

Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

Различают следующие четыре степени ударов:

I — судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

IV — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Клиническая («мнимая») смерть — переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких.

У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни: он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме еще полностью не угасла, ибо ткани его умирают не все сразу и не сразу угасают функции различных органов. В первый момент почти во всех тканях продолжаются обменные процессы, хотя и на очень низком уровне и резко отличающиеся от обычных, но достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. Эти обстоятельства позволяют, воздействуя на более стойкие жизненные функции организма, восстановить угасающие или только что угасшие функции, т. е. оживить умирающий организм.

Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связаны сознание и мышление. Поэтому длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве случаев она составляет 4—5 мин, а при гибели здорового человека от случайной причины, например от электрического тока, — 7—8 мин.

Биологическая (истинная) смерть — необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур; она наступает, но истечении периода клинической смерти.

Исход воздействия электрического тока зависит от ряда факторов, в том числе от электрического сопротивления тела человека, величины и длительности протекания через него тока, рода и частоты тока и индивидуальных свойств человека.

Электрическое сопротивление тела человека складывается из сопротивления кожи и сопротивления внутренних тканей.

Кожа, вернее ее верхний слой, называемый эпидермисом, имеющий толщину до 0,2мм и состоящий в основном из мертвых ороговевших клеток, обладает большим сопротивлением, которое и определяет общее сопротивление тела человека. Сопротивление внутренних тканей человека незначительно и составляет 300—500 Ом.

При сухой чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека колеблется в пределах от 2 тыс. до 2 млн. Ом. При увлажнении и загрязнении кожи, а также при повреждении кожи (под контактами) сопротивление тела оказывается наименьшим — 300—500 Ом, т. е. доходит до значения, равного сопротивлению внутренних тканей тела. При расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

Величина тока, протекающего через тело человека, является глав­ным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше ток, тем опаснее его действие. Человек начинает ощущать протекающий через него ток промышленной частоты (50 Гц) относительно малого значения: 0,1—1,5 мА. Этот ток называется пороговым ощутимым током.

Ток 10—15 мА (при 50 Гц) вызывает сильные и весьма болезненные судороги мышц рук, которые человек преодолеть не в состоянии, т. е. он не может разжать руку, которой касается токовсдущой части, не может отбросить провод от себя и оказывается как бы прикованным к токоведущей части. Такой ток называется пороговым неотпускающим.

При 25—50 мА действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что приводит к затруднению и даже прекращению дыхания. При длительном воздействии этою тока — в течение нескольких минут — может наступить смерть вследствие прекращения работы легких.

При 100 мА ток оказывает непосредственное влияние и на мышцу сердца, вызывая его остановку или фибрилляцию, т. е. быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце перестает работать как насос. В результате в организме прекращается кровообращение и наступает смерть.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на исход поражения вследствие того, что со временем резко возрастает ток за счет уменьшения сопротивления тела и накапливаются отрицательные последствия воздействия тока на организм.

Род и частота тока в значительной степени определяют степень поражения. Наиболее опасным является переменный ток с частотой от 20 до 1000 Гц. При частоте меньше 20 или больше 1000 Гц опасность поражения током заметно снижается. При постоянном токе пороговый ощутимый ток повышается до 6—7 мА, а пороговый неотнускающчй ток — до 50—70 мА. Токи частотой свыше

100 000 Гц не оказывают раздражающего действия на ткани и поэтому не вызывают электрического удара. Однако они сохраняют опасность по условиям термических ожогов.