1 Объект и методы исследования
1.1 Роль предприятия в хозяйственной деятельности
Вагоноремонтные заводы являются неотъемлемой частью хозяйства железнодорожного транспорта, призванной обслуживать потребности железных дорог в ремонте вагонного парка.
Вагоноремонтные заводы предназначены для выполнения наиболее трудоемких ремонтных работ – заводского ремонта грузовых и пассажирских вагонов. Кроме того, заводы ремонтируют и формируют колесные пары для железных дорог, ремонтируют оборудование вагонных депо и вагонных колесных мастерских, изготовляют запасные части для подвижного состава. На заводах выполняются также работы по модернизации вагонов в соответствии с ежегодно устанавливаемыми планами.
В соответствии с этим назначением вагоноремонтные заводы должны удовлетворять следующим основным требованиям:
а) мощность заводов должна соответствовать потребностям железных дорог в заводском ремонте всех типов эксплуатируемых вагонов. С ростом вагонного парка и увеличением потребности в ремонте должны развиваться и вагоноремонтные заводы. При этом развитие производственных мощностей заводов должно учитывать перспективы качественного изменения вагонного парка, т. е. изменение конструкций, оборудования и грузоподъемности вагонов;
б) организация работы на заводах должна обеспечивать возможность сравнительно быстрой перестройки производства применительно к изменяющимся потребностям железных дорог в ремонте вагонов как по их количеству, так и по типам;
в) обеспечивать высокое качество ремонта вагонов при минимальных материальных и трудовых затратах.
Вагоноремонтные заводы тесно связаны с другими отраслями. Например, вагоноремонтным заводам нужны металл, древесина, лакокрасочные материалы, которые они получают от заводов других отраслей промышленности.
1.2 Инженерные изыскания
1.2.1 Инженерные изыскания по географическим и геологическим условиям местности
Саратовская область расположена на юго-востоке Европейской части России, в северной части Нижнего Поволжья. С запада на восток территория вытянута на 575 км, с севера на юг — на 330 км. Через область протекает река Волга, которая делит область на 2 части: Левобережье и Правобережье.
Географические координаты объекта 51°47? с.ш. 46°44? в.д. [2].
Область находится в часовой зоне МСК+1. Смещение применяемого времени относительно UTC составляет +4:00 [2].
Большую часть области занимают равнины, поля и леса [2].
Сейсмическая интенсивность в баллах шкалы MSK-64: 6 баллов [3].
Особое сельскохозяйственное значение представляют ценные обыкновенные и южные чернозёмы, широко распространённые каштановые почвы [4].
1.2.2 Инженерные изыскания по климатическим условиям местности
Климат в области умеренно континентальный: продолжительное сухое жаркое лето. Устойчивый снежный покров образуется в северных районах к 25 ноября, а в центральных и южных – с 29 ноября по 8 декабря. Область пересекает климаторазделяющая и ветроразделяющая ось Воейкова, она проходит в среднем через восточные и северные районы области, иногда понижаясь к югу, а иной раз уходя заметно к северу, особенно весной, к границам лесной и лесостепной природных зон, эта ось оказывает влияние на климат области [2].
Среднегодовое количество осадков – 460 мм [2].
Температура воздуха наиболее холодных суток -34 ?С. Абсолютная минимальная температура воздуха -37 ?С. Абсолютная максимальная температура воздуха +41 ?С. Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца +27,1 ?С. Среднегодовая температура +5,3 ?С [5].
Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на горизонтальную поверхность при безоблачном небе: 126-880 МДж/м2. Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на вертикальную поверхность при безоблачном небе: 110-692 МДж/м2 [5].
Преобладающее направление ветра за декабрь - февраль: СЗ. Преобладающее направление ветра за июнь - август: СЗ [5]. Область относится к III зоне по ветровому давлению [6].
Среднегодовая продолжительность гроз: от 20 до 60 часов [6].
Область относится ко III зоне по гололеду, характеризующейся нормативной толщиной стенки гололеда 20 мм [6].
1.2.3 Инженерные изыскания по гидрологическим условиям местности
Основную угрозу проектируемому объекту могут представлять разливы рек в паводковый период. Следовательно, необходимо предусмотреть вынос объектов электроснабжения из опасных зон. Отдельное внимание уделить установке оборудования на неподтопляемых территориях и планированию трасс линий.
При невозможности выноса оборудования следует рассмотреть вопрос о применении высоких фундаментов, гидрозащиты сооружений, а также альтернативных вариантах электроснабжения.
1.3 Технологический процесс
Основными направлениями деятельности вагоноремонтного завода являются изготовление и ремонт железнодорожного грузового подвижного состава и запасных частей для него.
Специализация предприятия:
–проведение капитального и деповского ремонта 4-осного грузового подвижного состава универсального полувагона, вагонов для перевозки зерна, цемента, сырья и минеральных удобрений, платформ);
– производство новых вагонов.
Вагоны, прошедшие на обслуживание и ремонт, подаются на исходные позиции конвейеров подъемного цеха.
Подача вагонов в цех, передвижение их по позициям и выдача из цеха проводится тяговыми органами конвейера. На конвейерных линиях по ремонту полувагонов работают комплексные бригады слесарей, клепальщиков, газорезчиков, сварщиков. Передвижение вагонов по конвейеру осуществляет оператор с пульта управления конвейером.
Для бесперебойной работы главных конвейеров их позиции оборудованы специальными стеллажами с неснижаемым запасом комплектующих узлов и деталей.
Ремонт вагонов осуществляется поочередно на 6 позициях конвейеров. На каждой позиции одновременно ремонтируются два вагона.
На позиции 1, оборудованной электродомкратами, вагон поднимают, выкатывают тележки с помощью вспомогательного конвейера и отправляют их в колесный цех для ремонта, производят работы по срезке неисправных и непригодных к ремонту пятников, скользунов нижних листов шкворневой балки, розеток автосцепки, поручней сцепщика, подножек составителя, упорных угольников, дефектных заклепок. Разбирают автосцепное оборудование, отправляют в ремонт, устанавливают отремонтированное. Срезают или выправляют детали расцепного привода. Далее вагон опускают на «временные» тележки и прокатывают на позицию 2.
На позиции 2 вагон вновь поднимают электродомкратами, выкатывают тележки, производят клепальные работы, приваривают с помощью ручной дуговой сварки усиливающие накладки, подножки составителя, наплавляют изношенные поверхности розеток автосцепок, опускают вагон на подкатанные отремонтированные тележки, регулируют зазоры скользунов.
На позиции 3 производят разборку и ремонт автотормозного оборудования.
На позиции 4 производят сварочные работы по металлической обшиве вагона: приварка усилений, накладок, поручней-ступеней полувагонов.
На позиции 5 производится сборка автотормоза: устанавливаются ТЦ, РК, ЗР, ВР, трубы воздушной магистрали, концевые краны, соединительные рукава, авторежим, авторегулятор тормозной рычажной передачи, стояночный тормоз. Производятся сварочные работы при установке тормозного оборудования.
Позиция 6 – сдаточная. На ней вагон проходит контроль ОТК, устраняются допущенные дефекты, испытывается тормозное оборудование на установке
«СИТОВ», оформляется паспорт вагона.
Литейный цех занимается отливкой заготовок, которые попадают в кузнечный и заготовительный цеха.
В заготовительном цехе производится раскрой и резка металла на мерные длины, необходимые для изготовления деталей. В кузнечнопрессовом отделении ведутся основные работы по ковке и штамповке деталей.
Сварочный цех предназначен для производства сварочных работ.
Механический и инструментальный цеха предназначены для обработки деталей после их изготовления в кузнечном отделении.
На пилораме производится раскрой пиломатериала, после чего он попадает в деревообрабатывающий цех для изготовления и восстановление деревянных элементов вагонов.
В покрасочном цехе осуществляется покраска вагонов и запчастей.
На предприятии имеется своя котельная для отопления в зимний период и производства пара для технологических нужд предприятия.
Компрессорная обеспечивает производство сжатым воздухом.
1.4 Особенности электроснабжения предприятия и производственного помещения
Проектируемый объект относится к II категории по надежности электроснабжения. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Питание завода будет осуществляться от одной из действующих подстанций по двухцепной линии электропередачи. Класс напряжения питающей линии, согласно установленной мощности предприятия, а также ее протяженности 35 кВ.
Распределительная сеть выше 1000 вольт выполняется кабельными линиями с изоляцией из сшитого полиэтилена с алюминиевыми жилами по радиальной схеме в траншеях. На предприятии предусмотрена компенсация реактивной мощности, как по стороне 6 кВ, централизованно на ГПП, так и локально на шинах цеховых трансформаторных подстанций и ВРУ на стороне 0,4 кВ.
6 кВ.
Высоковольтная нагрузка запитывается от распределительного устройства
Деревообрабатывающий цех относится к нагрузке III категории,
соответственно запитывается может как от однотрансформаторной цеховой подстанции, так и от двухтрансформаторной.
В рассматриваемом производственном помещении отсутствует высоковольтная нагрузка. Распределительная сеть цеха осуществляется кабельными линиями с алюминиевыми жилами с изоляцией из ПВХ в коробах и на лотках по радиальной схеме. Распределительные пункты цеха запитываются непосредственно с шин низкого напряжения цеховой трансформаторной подстанции.
1.5 Исходные данные
Задание: разработать проект системы электроснабжения вагоноремонтного завода, расположенного в Саратовской области. Разработать проект системы электроснабжения для деревообрабатывающего цеха, работающего в составе вагоноремонтного завода и являющегося одним из вспомогательных цехов в технологической цепочке ремонта подвижного состава.
Исходными данными к проектированию являются:
1. Генеральный план предприятия (рисунок 1.1).
2. Сведения об электрических нагрузках производственных помещений, характеристика потребителей электроэнергии (таблица 1.1);
3. Строительные параметры и среда производственных помещений (таблица 1.2);
4. План рассматриваемого производственного помещения (рисунок 1.2.);
5. Сведения об электрических нагрузках производственного помещения (таблица 1.2.);
6. Длина питающей линии (таблица 1.1).
Генплан позволяет определить размеры производственных помещений и длины будущих кабельных линий, а также место их прокладки и место расположения трансформаторных подстанций.
План производственного помещения аналогично позволяет определить оптимальное расположение пунктов питания электроприёмников и трасс распределительной и питающей сети.
Строительные параметры позволяют оценить площади производственных помещений и всего предприятия. Также данные параметры необходимы для определения мощности освещения.
Среда производственных помещений влияет на выбор способа прокладки кабельных линий, а также на выбор марки кабеля.
Сведения об электрических нагрузках дают возможность определить расчетные мощности производственных помещений, выбрать сечения линий и оборудование.
Таблица 1.1 – Ведомость электрических нагрузок предприятия
Потребитель Категория Uном, кВ Pуст, кВт Kс, кВт cos?
1 Пилорама III 0,38 220 0,40 0,75
2 Литейный цех II 0,38 1200 0,60 0,85
3 Кузнечный цех II 0,38 800 0,55 0,75
4 Склад III 0,38 80 0,25 1
5 Подъемный цех III 0,38 600 0,35 0,80
6 Колесный цех II 0,38 900 0,35 0,75
7 Инструментальный цех III 0,38 400 0,30 0,70
8 Покрасочный цех III 0,38 180 0,45 0,75
9 Деревообрабатывающий цех III 0,38 – – –
10 Котельная II 0,38 550 0,45 0,70
11 Компрессорная
II (СД) 6
0,38 2 ? 450
280
0,40 1,0
0,75
12 Сварочный цех III 0,38 680 0,35 0,75
13 Механический цех III 0,38 350 0,40 0,80
14 Заготовительный цех III 0,38 320 0,45 0,80
Источник питания L = 30,0 км – – – – –
Таблица 1.2 – Строительные параметры и среда производственных помещений
Потребитель Высота
h, м Длина
A, м Ширина
B, м Площадь
F, м2 Периметр П, м Среда
1 Пилорама 4,0 86,0 44,0 3784 260,0 пожароопасная
2 Литейный цех 12,0 98,0 52,0 5096 300,0 жаркая
3 Кузнечный цех 10,5 88,0 48,0 4224 272,0 жаркая
4 Склад 3,0 116,0 26,0 3016 284,0 нормальная
5 Подъемный цех 16,0 116,0 40,0 4640 312,0 нормальная
6 Колесный цех 8,0 104,0 58,0 6032 324,0 нормальная
7 Инструментальный цех 4,0 68,0 24,0 1632 184,0 нормальная
8 Покрасочный цех 10,0 82,0 34,0 2788 232,0 пожароопасная
9 Деревообрабатывающий цех 4,0 70,0 30,0 2100 200,0 пожароопасная
10 Котельная 15,0 44,0 38,0 1672 164,0 жаркая
11 Компрессорная 3,0 52,0 46,0 2392 196,0 нормальная
12 Сварочный цех 3,2 90,0 46,0 4140 272,0 пожароопасная
13 Механический цех 4,0 56,0 32,0 1792 176,0 нормальная
14 Заготовительный цех 4,5 76,0 24,0 1824 200,0 нормальная
Территория предприятия – – – 157611 1638,0 –
Рисунок 1.1 – Генплан предприятия
22
Таблица 1.3 – Сведения об электрических нагрузках деревообрабатывающего цеха
Наименование Pном, кВт kисп cos? tg?
1 2 3 4 5
1 Шлифовальный станок 16,0 0,16 0,65 1,17
2 Шлифовальный станок 16,0 0,16 0,65 1,17
3 Шлифовальный станок 16,0 0,16 0,65 1,17
4 Шлифовальный станок 16,0 0,16 0,65 1,17
5 Сверлильный станок (однофазный) 4,0 0,14 0,65 1,17
6 Сверлильный станок (однофазный) 4,0 0,14 0,65 1,17
7 Сушильный шкаф 60,0 0,80 0,95 0,33
8 Сушильный шкаф 60,0 0,80 0,95 0,33
9 Фуговальный станок 18,0 0,16 0,65 1,17
10 Фуговальный станок 18,0 0,16 0,65 1,17
11 Фуговальный станок 18,0 0,16 0,65 1,17
12 Фуговальный станок 18,0 0,16 0,65 1,17
13 Циркулярная пила 12,0 0,16 0,65 1,17
14 Циркулярная пила 12,0 0,16 0,65 1,17
15 Циркулярная пила 12,0 0,16 0,65 1,17
16 Пресс 22,0 0,25 0,65 1,17
17 Пресс 22,0 0,25 0,65 1,17
18 Пресс 22,0 0,25 0,65 1,17
19 Токарный станок 14,0 0,16 0,65 1,17
20 Токарный станок 14,0 0,16 0,65 1,17
21 Токарный станок 14,0 0,16 0,65 1,17
22 Токарный станок 14,0 0,16 0,65 1,17
23 Токарный станок 14,0 0,16 0,65 1,17
24 Полировочный станок 8,0 0,16 0,65 1,17
25 Полировочный станок 8,0 0,16 0,65 1,17
26 Фрезерный станок 12,0 0,16 0,65 1,17
27 Фрезерный станок 12,0 0,16 0,65 1,17
28 Клееварка 9,0 0,80 0,95 0,33
29 Клееварка 9,0 0,80 0,95 0,33
30 Сварочный трансформатор ПВ = 60% 28,0 0,30 0,40 2,29
31 Сварочный трансформатор ПВ = 60% 28,0 0,30 0,40 2,29
32 Точильный станок (однофазный) 4,0 0,14 0,65 1,17
33 Точильный станок (однофазный) 4,0 0,14 0,65 1,17
34 Точильный станок (однофазный) 4,0 0,14 0,65 1,17
35 Вентилятор 10,0 0,75 0,85 0,62
36 Вентилятор 10,0 0,75 0,85 0,62
37 Кран-балка ПВ = 25% 32,0 0,05 0,50 1,73
23
Рисунок 1.2 – План деревообрабатывающего цеха
24
По исходным данным видно, что на предприятии присутствует нагрузка II и III категорий. Питание нагрузки II категории необходимо осуществить с учетом резервирования.
Точка подключения предприятия к энергосистеме расположена на удалении
30 километров от предприятия. Подключение осуществляется к действующей подстанции энергосистемы.
Внутризаводское электроснабжение осуществляется на напряжении 6 кВ. На предприятии используется высоковольтная нагрузка в виде синхронных двигателей суммарной мощностью 900 кВт.
На предприятии есть производственные помещения с пожароопасной средой. В деревообрабатывающем цехе среда пожароопасная. Это необходимо учесть при выборе сечений кабельных линий.
По генплану видно, что на предприятии высокая плотность застройки. Это может повлиять на месторасположения главной понизительной подстанции (ГПП) и цеховых трансформаторных подстанций. Количество объектов на территории равно четырнадцати. Мощность производственных помещений по стороне 0,4 кВ находится в диапазоне от 180 до 1200 кВт.
Цех состоит из нескольких крупных пролетов. В рассматриваемом производственном помещении тридцать семь электроприёмников. Мощность используемых электроприёмников находится в диапазоне от 4 до 60 кВт. Также в цехе используются приёмники с повторно-кратковременным режимом работы.
Предоставленных данных достаточно для того, чтобы рассчитать систему электроснабжения предприятия. При расчёте необходимо использовать справочные данные.
Расчёт электроснабжения должен вестись в соответствие с ПУЭ, ПТЭЭП и НТП ЭПП-94.
Освещение производственных помещений должно вестись в соответствие со СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» и ГОСТ 21. 608-14
«Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации внутреннего электрического освещения».
Графическое оформление в соответствие с нормами, указанными в ГОСТ 21.1101-2013 «Основные требования к проектной и рабочей документации», ГОСТ 21.613-14 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации силового электрооборудования».
Студенту:
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА
«ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ»
Группа ФИО
З-5А7Д Марьясов Алексей Николаевич
Школа ИШЭ Отделение Отделение электроэнергетики и электротехники
Уровень образования Бакалавриат Направление/специальность 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»:
1. Стоимость ресурсов проводимого исследования: материально-технических, энергетических, финансовых, информационных и человеческих Стоимость материальных ресурсов и специального оборудования определены в соответствии с рыночными ценами г. Томска.
Тарифные ставки исполнителей определены штатным расписанием НИ ТПУ.
2. Нормы и нормативы расходования ресурсов Норма амортизационных отчислений на специальное оборудование
3. Используемая система налогообложения,
ставки налогов, отчислений, дисконтирования и кредитования Коэффициент отчислений во внебюджетные фонды – 30 %.
Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке:
1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности и альтернатив проведения проектной работы с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения Анализ потенциальных потребителей, анализ конкурентных технических решений, проведение SWOT-анализа
2. Формирование плана и графика разработки и внедрения (НИ) Структура работ. Определение трудоемкости. Разработка графика проведения исследования
3. Составление бюджета инженерного проекта
(НИ Расчет бюджетной стоимости НИ
4. Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования Интегральный финансовый показатель. Интегральный показатель ресурсоэффективности. Интегральный показатель эффективности
Перечень графического материала:
1. Карта сегментирования рынка
2. Матрица SWOT
3. Диаграмма Гантта
Задание выдал консультант:
Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата
Доцент ОСГН ШБИП Кащук Ирина Вадимовна к.т.н доцент 28.02.2022
Задание принял к исполнению студент:
Группа ФИО Подпись Дата
З-5А7Д Марьясов Алексей Николаевич 28.02.2022
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
Введение
Основная цель данного раздела – оценка перспективность развития и планирование финансовой и коммерческой ценности конечного продукта, представленного в рамках выпускной квалификационной работы. Коммерческая ценность определяется не только наличием более высоких технических характеристик над конкурентными разработками, но и тем, насколько быстро разработчик сможет ответить на следующие вопросы – будет ли продукт востребован на рынке, какова будет его цена, каков бюджет работы, какое время будет необходимо для продвижения разработанного продукта на рынок.
В данном разделе будут решены следующие задачи:
• Оценка коммерческого потенциала разработки;
• Планирование работ по расчету электрической части проекта;
• Расчет бюджета работы по расчету электрической части проекта;
• Определение ресурсной, финансовой, бюджетной эффективности исследования.
Целью данной работы является проектирование электрической части вагоноремонтного завода.
