W003439 Дипломная работа Разработка автоматизированной системы управления освещением

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ………………………………………………………………………………  7

Глава 1 АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБЪЕКТА И СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Общие сведения…………………………………………….………….………….

1.2 Краткое описание схемы электрических соединений…………….……….…….

1.3 Динамика потребления электроэнергии ………………………………………….

1.4 Система освещения объекта ………………….……………

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1…………………………………………….…………………

10

10

13

15

16

21

Глава 2 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ ….……………

2.1 Сравнение эффективности различных типов источников освещения……………

2.2 Различные варианты построения систем управления освещением………………

ВВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2………………………………………….……….……………… 22

22

29

31

Глава 3 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ …………………………….…………………….

3.1 Выбор структуры системы освещением…………………………………………

3.2 Выбор элементов системы управления освещением…….………………………

3.2.1 Офисные светильники…………………………………………………………

3.2.2 Блок управления БУР – 8…………………………………………………………

3.2.3 Устройство сбора и передачи данных УСПД-01……………………………….

3.2.4 Устройство сбора и передачи данных УСПД-02………………………………

3.2.5 Сервер сбора и обработки энергоинформации зданий…………………………

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3……………………………………………………………… 32

32

34

34

35

37

38

39

42

Глава 4 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЯЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ………………….

4.1 Энергоэффективность осветительных приборов …………………….……………

4.2 Экономичность осветительных приборов ……………………………….….…….

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4………………………………………………………………. 43

43

45

49

Глава 5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ………….………………………….……….

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5………………………………………………………………

Глава 6 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ………………………

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 6………………………………………………………………

50

55

56

65

Заключение ……………………….……………………………………………………. 66

Список литературы ……………………………………………………………….…… 67

ВВЕДЕНИЕ

Энергосбережение (экономия электроэнергии) - реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

С развитием микроэлектроники, схемотехники, с истощением энергетических ресурсов всего земного шара, проблема энергосбережения вышла на первое место экономической политики государств.

Основными направлениями политики энергосбережения:

1. Структурной перестройки отраслей экономики и промышленности.

2. Осуществление государственного надзора за рациональным использованием топлива, электрической и тепловой энергии.

3. Повышения эффективности использования энергоносителей в результате внедрения новых энергосберегающих технологий, оборудования, приборов и материалов, утилизации вторичных энергоресурсов.

4. Проведение государственной политики в сфере энергосбережения.

С целью более экономного использования электрической энергии все предприятия, связанные с разработкой электронных устройств, проектируют устройства, выпускаемые в массовое производство таким образом, чтобы оно как можно меньше употребляло электроэнергии. Для этого, например, проводятся попытки к миниатюаризации отдельных элементов, что позволяет комбинировать их единые блоки небольших размеров. Это даёт возможность сберегать электрическую энергию за счёт использования для питания этих блоков уже один источник питания, а не по одному для каждого из элементов. На специализированных форумах и выставках предприятия делятся своими новыми разработками в области энергосберегающей аппаратуры.

Наиболее распространенный способ экономии электроэнергии - повышение эффективности за счет использования современных технологий и микропроцессорной техники в сфере автоматизации зданий.

Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что проблема повышения энергоэффективности является востребованной в настоящее время, что делает тему выпускной квалификационной  работы «Разработка автоматизированной системы управления освещением для административного здания» актуальной.

Объектом исследования является системы электроснабжения предприятия ООО «Уральский завод химического и нестандартного оборудования».

Целью работы является разработка автоматизированной системы управления освещением.

Таким образом, в результате написания работы будут решены следующие задачи:

– рассмотрена системы электроснабжения предприятия;

– выявлены основные недостатки системы электроснабжения;

– проведен анализ различных источников освещения;

– рассмотрены типовые варианты построения систем управления освещением;

– разработана структура автоматизированной системы управления освежением;

– оценен экономический эффект от внедрения предлагаемой системы.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБЪЕКТА И СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Общая информация

Собственных источников электроснабжения у ООО «Уральский завод химического и нестандартного оборудования» (ООО «УЗХНО») не имеется.

Однолинейная схема присоединения к внешней электрической сети электрооборудования приведена на рисунке 1.

Перечень точек поставки электроэнергии в сеть ООО «УЗХНО» из сети приведен в таблице 1.

Рисунок 1 – Однолинейная схема присоединения электрооборудования.

Таблица 1 – Перечень точек поставки электрической энергии в сеть ООО «УЗХНО»

Наименование присоединения Уровень напряжения в точке Максимальная мощность, кВт Прибор учета Трансформаторы Расчетный коэффициент

  тип № баланс тока напряжения

ПС 110/10 кВ

 Ф-33 ВН 2250 СЭТ4ТМ.03 0104081212 Заказчик ТОЛ-10 НАМИТ-6 8000

ПС 110/10 кВ

Ф-35 ВН 2250 СЭТ4ТМ.03 0101072339 Заказчик ТОЛ-10 НАМИТ-6 8000

ПС 110/10 кВ

 Ф-45 ВН 2250 СЭТ4ТМ.03 0104080512 Заказчик ТОЛ-10 НАМИТ-6 8000

ПС 110/10 кВ

Ф-47 ВН 2250 СЭТ4ТМ.03 0104080430 Заказчик ТОЛ-10 НАМИТ-6 8000

1.2 Схема электроснабжения и электрооборудование объекта

Схема внешнего электроснабжения объекта соответствует III категории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 часа,  а также допускаются перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта и замены поврежденного электрооборудования системы электроснабжения, с восстановлением электроснабжения в течение 24 часов [1].

На рисунке 2 представлена однолинейная схема электроснабжения административного здания ООО «УЗХНО».

Рисунок 2 – Однолинейная схема электроснабжения

Подача электроэнергии осуществляется от РП-26 по кабельным линиям во ВРУ-0,4 кВ. Граница балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности электросетевой организации и потребителя документирована актом и проходит по наконечникам КЛ-0,4 кВ в РУ-0,4 кВ РП-26.

Рисунок 3 – Схема питания электроэнергией

В эксплуатации и на балансе сетевой организации находятся: « РП-26 в составе 2КЛ-10 кВ от РУ-10 кВ ПС 110/до РУ-10 кВ, кабельные линии 0,4 кВ от РУ-0,4 кВ РП-26, вводно-распределительные устройства 0,4 кВ и внутренние эл. сети».

Условно все установленное на объекте электропотребляющее оборудование можно разделить на две категории: светотехническое оборудование, использующееся в целях освещения помещений, и силовое электрооборудование, которое включает в себя приточно-вытяжную вентиляцию, насосное оборудование, центры питания и систему кондиционирования, а также орг.технику и бытовую технику.

Долевое распределение электроприемников по направлениям использования в учреждении приведено на рисунке 4.

Рисунок 4 - Долевое распределение установленной мощности электроприемников

1.3 Динамика потребления электроэнергии

На рисунке 5 представлена динамика потребления электроэнергии объекта ООО «УЗХНО» с 2014 по 2016 гг.

Рисунок 5 – Динамика потребления электроэнергии объекта

1.4  Система освещения объекта

Из общего потребленного расхода электроэнергии в здании примерно 24% приходится на долю освещения.

На основании приказа № 16 от 19.01.2012 г. о проведении аттестации рабочих мест и приказа Минздравсоцразвития России № 342н от 26.04.2011г. «Об утверждении порядка аттестации рабочих мест по условиям труда» в ООО «УЗХНО» проведена аттестация рабочих мест по условиям труда. Для проведения работ по договору № 1311/04/06 от 16 января 2011 г. привлекалась аттестующая организация ООО «Охрана. Безопасность», имеющая аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21ЭМ82 от 13 декабря 2009 г. Аттестация рабочих мест по условиям труда проводилась с 19.02.2012г. по 13.06.2012 г. Всего проведена аттестация 95 рабочих мест. Результаты аттестации рабочих мест представлены в сводной ведомости результатов аттестации рабочих мест по условиям труда (Таблица 2).

Для освещения помещений объекта в качестве осветительных приборов применяются светильники с люминесцентными лампами, с лампами ДНаТ , ДРИ, а так же с лампами накаливания 60 Вт.

Всего на объекте установлено 6929 ламп различного типа с суммарной установленной мощностью 266,5 кВт.

Основное распределение между типами светильников приведено в таблице 3.

На объекте полностью отсутствует система управления освещением. Включение и отключение осветительных установок осуществляется ручным способом с помощью обслуживающего персонала и работников организации.

В качестве энергосберегающих мероприятий рекомендуется замена ламп накаливания на светодиодные.

Таблица 2 - Сводная ведомость результатов аттестации рабочих мест по условиям труда

Наименование по¬зиции Количество рабочих мест и работников, занятых на данных рабо¬чих местах (всего) Проведена аттеста¬ция по

условиям труда Количество рабочих мест и работников с классами усло¬вий труда Количество рабочих мест и работников с классами условий труда по травмоопас¬ное™ Количество рабочих мест и работ¬ников с оценкой соответствия тре¬бованиям по обеспеченности СИЗ Количество рабочих мест и работников, аттестованных с клас¬сами условий труда 3 и

4 и (или) «не соответствует по обес¬печенности СИЗ»

1 2 3 4 1 2 3 соответ¬ствует не соот¬ветствует СИЗ не пре¬дусмотрены

Рабочие места, ед. 95 95 0 93 2 0 23 72 0 31 0 64 2

Работники, занятые на данных рабочих местах, чел. 361 361 0 356 5 0 175 186 0 137 0 224 5

из них: женщины 259 259 0 257 2 0 153 106 0 97 0 162 2

лица в возрасте до 18 лет 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Таблица 3

Место установки Тип ламп Количество ламп Мощность одной лампы, Вт Суммарная мощность, Вт Кол-во часов работы в день Кол-во дней работы в месяц Расчетное месячное потребление, кВт*ч

Котельная 1 ЛБ-40 31 40 1240 8 30 297,6

ДРЛ-400 3 400 1200 8 30 288

Мазутонасосная станция ЛН 18 100 1800 8 30 432

Цех №2 ЛН 41 100 4100 8 30 984

ЛБ-20 168 20 3360 8 30 806,4

ДРЛ-250 2 250 500 8 30 120

ДРЛ-400 3 400 1200 8 30 288

ДНАЗ-400 480 400 192000 16 30 92160

ДНАЗ-600 352 600 211200 16 30 101376

Цех №3 ЛН 41 100 4100 8 30 984

ЛБ-20 168 20 3360 8 30 806,4

ЛБ-40 184 40 7360 8 30 1766,4

ДРЛ-250 2 250 500 8 30 120

ДРЛ-400 3 400 1200 8 30 288

ДНАЗ-600 1584 600 950400 16 30 456192

Цех №1 ЛН 130 100 13000 8 30 3120

ЛБ-40 14 40 560 8 30 134,4

ДНАТ-600 936 600 561600 16 30 269568

Гараж ЛН 30 100 3000 8 30 720

ЛБ-20 40 20 800 8 30 192

ЛБ-40 47 40 1880 8 30 451,2

ДРЛ-250 11 250 2750 8 30 660

ДРЛ-400 4 400 1600 8 30 384

Цех нестандартного оборудования ЛН 9 100 900 8 30 216

ЛБ-40 33 40 1320 8 30 316,8

ДРЛ-400 7 400 2800 8 30 672

Мойка тары ЛН 11 100 1100 8 30 264

ЛБ-40 8 40 320 8 30 76,8

ДРЛ-400 4 400 1600 8 30 384

Профилакторий ЛН 93 100 9300 8 30 2232

ЛБ-20 304 20 6080 8 30 1459,2

ЛБ-40 34 40 1360 8 30 326,4

Строй. Цех ЛН 10 100 1000 8 30 240

ЛБ-20 8 20 160 8 30 38,4

ЛБ-40 18 40 720 8 30 172,8

ДРЛ-250 12 250 3000 8 30 720

Цех №6 ДРЛ-400 107 400 42800 8 30 10272

ЛБ-40 14 40 560 8 30 134,4

ЛН 15 100 1500 8 30 360

Цех №7 ЛН 8 100 800 8 30 192

ЛБ-40 56 40 2240 8 30 537,6

Цех №8 ЛН 9 100 900 8 30 216

ЛБ-20 56 20 1120 8 30 268,8

ЛБ-40 20 40 800 8 30 192

Административное здание ЛБ-20 400 20 8000 12 30 28,800

Цех №4 ЛБ-40 40 40 1600 8 30 384

ДНАЗ-600 400 600 240000 16 30 115200

Бомбоубежище ЛБ-40 20 40 800 8 30 192

Цех №5 ДНАТ-600 500 600 300000 16 30 144000

Инженерно-техническая служба ЛБ 8 40 320 8 30 76,8

Наружное освещение ДРЛ-250 58 250 14500 8 30 3480

ДРЛ-400 37 400 14800 8 30 3552

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1

Анализ внешней схемы электроснабжения 10 кВ показывает, что она соответствует необходимой категории по надежности. Имеется достаточное количество независимых центров питания в соответствии с ПУЭ.

Энергосбережение предполагает рациональное энергоиспользование во всех звеньях преобразования энергии – от добычи первичных энергоресурсов до потребления всех видов энергии конечными пользователями, т.е. эффективные технологии производства, передачи, распределения и потребления энергии, максимальное использование возобновляемых источников энергии.

К недостаткам системы электроснабжения можно отнести использование неэффективных осветительных приборов.

Новые энергоэффективные осветительные приборы позволяют значительно сократить затраты электрической энергии на освещение. Установлено, что на объекте еще используются лампы накаливания, которые рекомендуется заменить на более экономичные – компактные люминесцентные лампы.

При замене ламп накаливания на люминесцентные источники света с той же светоотдачей, но меньшей мощностью в несколько раз снижается потребление электроэнергии.

Использование современной осветительной арматуры (использование пленочных отражателей на люминесцентных светильниках дозволяет на 40% уменьшить количество ламп, и, следственно, емкость светильников).

Использование действенных электротехнических компонентов светильников (балластных дросселей с невысоким уровнем утрат и др.).