Введение 4
1 Анализ существующей системы электроснабжения фармацевтического
предприятия ООО «ОЗОН ФАРМ»
1.1 Характеристика объекта проектирования
1.2 Анализ затрат на электропотребление предприятия
1.3 Анализ существующей системы электроснабжения предприятия
1.3.1 Блок-контейнер
1.3.2 Блок УВН и трансформаторов Т-1, Т-2
1.3.3 Блок РУНН
1.4 Необходимость внедрения автоматизированной системы контроля и учета электрической энергии на фармацевтическом предприятии 26
Вывод по главе 1 29
2 Выбор основного оборудования автоматизированной системы контроля и
учета электроэнергии фармацевтического предприятия 30
2.1 Выбор логического контроллера автоматизированной системы контроля и
учета электрической энергии 31
2.1.1 Контроллер ОВЕН СПК110 32
2.1.2 Контроллер Энергомера CE805 35
2.2 Выбор трансформаторов тока 37
2.2.1 Предъявляемые требования к трансформаторам тока и напряжения: ... 37
2.2.2 Условия выбора трансформатора тока 39
2.3 Выбор модуля HVD3-RTU5 42
2.3 Выбор приборов учета для проектирования автоматической системы контроля и учета электрической энергии фармацевтического предприятия. 47
2.4 Общая схема автоматизированной системы контроля и учета
электрической энергии 55
Выводы по главе 2 58
3. Технико-экономические показатели автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии фармацевтического предприятия 59
3.1 Технико-экономическое обоснование установки автоматизированной
системы контроля и учета электрической энергии фармацевтического предприятия 59
3.2 Показатели доходности и эффективности проектируемой
автоматизированной системы контроля и учета электрической энергии на фармацевтическом предприятии 65
Выводы по главе 3 68
Заключение 69
Список используемых источников 72
Для многих промышленных предприятий из-за существенного подорожания энергоресурсов их доля в себестоимости продукции достигает 20-30% и более. При этом еще многие предприятия предпочитают иметь расчеты со своими поставщиками энергетических ресурсов либо основываясь на основе суммарных показаний различных приборов, которые не имеют высокой надежности и точности, и которые также не могут обходиться без визуального снятия различных измерительных данных (что приводит к обработке результатов вручную), либо основываясь на общей сумме всей мощности всех установок, а также различным расчетным нормам энергетического потребления. Вышеуказанные расчеты дают большую выгоду всем поставщикам энергетических ресурсов.
В наше время энергоресурсная торговля основана, в большей степени, на абсолютном использовании различного приборного энергоучета, который имеет автоматизацию. Данный факт приводит к минимуму всякое участие людей в процессе работы с информацией (сбор, обработка, передача). Также вышеуказанное обеспечивает идеально оперативный и точный учет, который имеет свойство подстраиваться к разным тарифным учетам, системам. Именно задаваясь данной целью, потребитель внедряет на объекте различные автоматизированные системы технического, а также коммерческого учета своих энергетических ресурсов. Только если потребитель имеет современную автосистему учета энергоресурсов, любое предприятие, занимающееся промышленностью, имеет возможность стопроцентного контроля всего процесса энергопотребления. Также возможен (при согласовании с поставщиком) переход на различные тарифные системы, с помощью которых можно минимализировать затраты.
Компьютерный мониторинг потребления энергоресурсов раскрыл потенциал непроизводительных расходов энергоносителей, позволил контролировать фактическую экономию платежей за энергообеспечение по видам энергоресурсов, по субъектам хозяйствования, по периодам времени, по видам энергосберегающих мероприятий и т. Д.
Основные функции и главные задачи АСКУЭ заключаются в:
- сборе в автоматическом режиме по заданным периодам значений конкретных параметров;
- формировании нормативно - справочной базы энергоучета объекта;
- накоплении данных энергопотребления в базе данных;
- обработке накопленных данных;
- отражении процессов потребления в виде графиков, таблиц;
- документировании измерительной и вычислительной информации энергопотребления;
- сигнализации в случае внештатных ситуаций;
- прогнозировании нагрузки в энергопотреблении;
- автодиагностици АСКУЭ с анализом информации, поступающей от первичных преобразователей, информации об отказе и состояние каналов связи.
«По своему назначению автоматизированную систему контроля и учета электрической энергии можно разъединить на две системы учета: коммерческий и технический учет. К коммерческому учету относят учет поставки (потребления) электрической энергии предприятием для
последующего денежного расчета за поставленную электроэнергию (при этом все приборы для коммерческого учета имеют название расчетные или коммерческие). Техническим учетом можно назвать учет, который ведется, чтобы контролировать процесс потребления/поставки энергии внутри любого предприятия по его объектам и подразделениям (так, при этом принято использовать различные виды приборов технического учета). В наше время, когда полным ходом развиваются рыночные отношения, идет хозяйственное объединение отдельных подразделений предприятий, реструктуризируются малые и крупные предприятия, рождаются коммерчески самостоятельные, но, в свою очередь, связанные общей схемой энергоснабжения производства - субабоненты, функции расчетного и технического учета вместе сочетаются в рамках единой системы. Отсюда следует, автоматизированная система контроля и учета электроэнергии технического и коммерческого учета реализуются как единая система, но, в то же время, возможна их реализация как раздельных систем» [26].
«Оба вида учета, и технический и коммерческий, не смотря на некоторое сходство, имеют свою специфику. Коммерческий учет является консервативным, он имеет единую схему энергоснабжения. Для коммерческого учета характерно наличие некоторого количества различных точек учета, по которым необходима установка различных приборов повышенной точности. В то же время средства учета среднего и нижнего уровней АСКУЭ необходимо выбирать только исходя из информации государственного реестра средств измерений. Также следует помнить, что все системы коммерческого учета пломбируются в обязательном порядке, данный факт существенно сужает возможность внесения оперативных изменений со стороны рабочих предприятия. В свою очередь, технический учет, вопреки коммерческому, является динамичным. Данный вид учета постоянно находится в развитии, показывая изменения производственных требований. Технический учет характеризуется большим количеством различных точек учета с различными задачами всех видов контроля энергоресурсов, а также приборами, которые имеют пониженную точность. Технический контроль может допустить использование устройств, которые не занесены в государственный реестр измерительных средств, но из-за этого возникают проблемы с выяснением причин дисбаланса всех видов данных по потреблению энергоресурсов от систем технического и коммерческого учета.» [26]. Также необходимо отметить, что оперативно внести изменения в схему техконтроля энергетических ресурсов, в специфику всякого вида производственных задач, которые решаются, главному энергетику позволяет отсутствие пломбирования приборов энергопоставляющей организацией. Учитывая специфичность технического и коммерческого учета, есть возможность оптимизации стоимости создания АСКУЭ, а также ее эксплуатирования.
Внедрение систем контроля и учета энергоресурсов на предприятии способствует уменьшению затрат на энергетические ресурсы от 25% до 40% за счет:
- оптимизации всех режимов работы технологического оборудования, а также соблюдения технологической дисциплины;
- введение многотарифных систем расчетов за электроэнергетические ресурсы;
- возможность быстро и оперативно выявлять в удаленном режиме непроизводственные потери электроэнергетических ресурсов;
- точности расчетов с организациями и арендаторами - поставщиками энергоресурсов;
- выявление и пресечение несанкционированных подключений;
- уменьшение мощности (заявленной) и возможности контролировать и соблюдать режимы энергопотребления в оперативном режиме;
- определение затрат (фактических) на энергоресурсы раздельно по производственным заказом, технологическим линиям и оборудованию, а также структурным подразделениям;
- повышение экологических показателей предприятия.
Добиваясь меньшего потребления энергии мы способствуем понижению уровня загрязненности внешней окружающей среды не только самим предприятием - потребителем ( включая экономию на уменьшение экологических платежей), но и способствуем компаниям, производящим энергию, сократить расход и сохранить невосполнимые природные ресурсы ( такие как газ, уголь, нефть и т.д.) и тем самым значительно улучшаем экологическую обстановку в регионе.
«В связи с наличием всесторонней информации об энергетических потоках и полную реализацию функции контроля и учета за счет использования системы, у руководящего лица появляются концепции для проведения энергетически сберегающих мероприятий, исходя из возможности их эффективности при адресном контроле» [25].
Качественные управленческие решения принимаются посредством получения достоверной, объективной, полной и своевременной информации.
Целью диссертационного исследования является разработка автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии промышленного фармацевтического предприятия ООО «ОЗОН ФАРМ».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать существующую систему электроснабжения фармацевтического предприятия;
2. Выбрать необходимое оборудование для автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии фармацевтического предприятия;
3. Определить технико-экономические показатели автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии фармацевтического предприятия.
Из-за перехода к рыночной экономике, возникает острая необходимость повышения эффективности управления энергопотреблением, так как данное управление отвечает всем экономическим интересам и покупателей и продавцов электрической энергии. Одно из направлений решения этого вопроса - точный учет и контроль электроэнергии. Именно вышеуказанное направление может обеспечить наибольшую часть всего энергосбережения, потенциал которого составляет более одной трети всего текущего объема энергетического потребления.
Различные новейшие экономические отношения в сфере управления энергопотреблением проявляются в большей степени в формировании единого рынка электроэнергии. Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что рынок электроэнергии должен быть многокомпонентным механизмом согласования экономических интересов поставщиков и потребителей электроэнергии.
Одним из самых важных компонентов рынка электроэнергии является его инструментальное обеспечение, которое представляет собой совокупность систем, приборов, устройств, каналов связи и алгоритмов для контроля и управления параметрами энергопотребления. Базой формирования и развития инструментального обеспечения являются автоматизированные системы контроля и учета потребления электроэнергии.
Системы энергоучета старого поколения морально и технически устарели и не обеспечивают организацию на их базе эффективного контроля потерь и расходов энергоресурсов, а так же контроль распределения их потоков. Современные автоматизированные системы контроля и управления энергоресурсами позволят по максимуму минимализировать присутствие людей на этапе сбора, измерения, а также обработки всех данных, обеспечить достоверный, своевременный и точный учет, со стороны покупателя и со стороны продавца.
Главной целью модернизации или внедрения автоматизированной системы контроля и учета электрической энергии на фармацевтическом предприятии ООО «ОЗОН ФАРМ» является понижение затрачиваемого капитала на потребление энергетических ресурсов, существенное сокращение потерь за счет увеличения точности получения данных со счетчиков электрической энергии и минимизации времени сбора и обработки информации. Создание автоматизированной системы учета электроэнергии на всех производственных этапах становится неотъемлемым условием эффективного функционирования современных энергетических систем.
На данный момент на любом предприятии встает вопрос об энергосбережении и энергоэффективности. В этом и заключается смысл внедрения и успешного эксплуатирования системы автоматизированного контроля и учета электрической энергии. Сама система позволяет существенно экономить энергетические ресурсы и финансы предприятия.
В первой главе произведен анализ действующей системы электроснабжения. Из анализа было выявлено:
1. Необходимо провести замену морально устаревших электрических счетчиков А1000 с классом точности 2,0.
2. Показано, что ежегодно на фармацевтическом предприятии ООО «Озон Фарм» наблюдается рост электропотребления.
3. Установлено, что на фармацевтическом предприятии отсутствует автоматизированная система контроля и учета электрической энергии.
4. Показана необходимость внедрения автоматизированной системы контроля и учета электрической энергии.
Во второй главе было выбрано:
1. Выбран контроллер для телесигнализации и дискретного состояния объектов.
2. Выбраны счетчики электрической энергии соответствующие требованиям по ГОСТ 31819.22-2012, ГОСТ 31819.23-2012, ГОСТ31818.11- 2012.
3. Выбраны измерительные трансформаторы тока необходимые для подключения электрических счетчиков.
4. Определена структура автоматизированной системы контроля и учета электрической энергии предприятия ООО «Озон Фарм» исходя из выбранного оборудования и схемы электроснабжения предприятия.
В третьей главе было рассчитан экономический эффект:
1. Выполнен расчет экономической эффективности внедрения автоматизированной системы контроля и учета электрической энергии на предприятии ООО «Озон Фарм»
2. Определены затраты на установку и ввод в эксплуатацию системы автоматизированного контроля и учета электроэнергии.
3. Определен срок окупаемости автоматизированной системы контроля и учета электрической энергии на предприятии ООО «Озон Фарм».
4. Построен график доходности проекта внедрения автоматизированной системы контроля и учета электрической энергии на фармацевтическом предприятии.
Внедрение автоматизированной системы контроля и учета на фармацевтическом предприятии ООО «ОЗОН ФАРМ» целесообразно и экономически выгодно.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
