5 Технико-экономический расчет
5.1 Введение
В настоящее время для симметрирования фазных напряжений в сети промышленных предприятий широко получили распространение трансформаторы типа ТСТ. По данным поставляющих организаций, трансформаторы ТСТ предназначены для обеспечения заданного качества электрической энергии для электроприемников при их электроснабжении как от Госсети, так и от автономных источников электроэнергии. Трансформаторы ТСТ выравнивают напряжение в фазах питающей сети, равномерно распределяют нагрузки между фазами. При этом цена такого трансформатора мощностью 63 кВА составляет от 110 тыс. руб.
Трансформаторы типа ТСТ имеют ряд недостатков, главным из которых является невозможность точного регулирования напряжения в сети, и при высоких отклонениях, напряжения остаются симметричными, но не достигают, либо превышают необходимый уровень.
Для обеспечения заданного напряжения на каждой из фаз традиционно используются стабилизаторы напряжения. В бытовых условиях применяют однофазные стабилизаторы напряжения, которые обеспечивают защиты отдельных электроприемников или небольшой их группы. В промышленных условиях используются трехфазные стабилизаторы напряжения различной мощности, которые конструктивно состоят из трех однофазных стабилизаторов напряжения. Эти устройства применяют совместно с трансформаторами ТСТ, что еще больше увеличивает расходы как на приобретение и установку, так и на обслуживание средств повышения качества электроэнергии.
Известны также случаи применения трансформаторов с симметрирующим устройством, но их стоимость еще больше, чем трансформаторов ТСТ. Это связано с конструктивными особенностями трансформаторов с СУ, когда в рассечку нулевого провода включается симметриующая обмотка, а значит производятся дополнительные затраты на медь.
Предлагаемое устройство оснащено быстродействующей микропроцессорной системой и наиболее простым по конструкции вольтдобавочным трансформатором. Оно способно не только симметрировать фазные напряжения, но и устранять их отклонения. А в силу своего быстродействия, значительно сокращать кратковременные всплески и провалы напряжения. При этом отдельно стоимость МПСУ составляет всего 3000 рублей, и, в силу гальванической развязки, может примется совместно с вольтдобавочными трансформаторами в любых диапазонах мощностей. Цена вольтдобавочного трансформатора на 63 кВА вместе с симисторными ключами составляет примерно 60000 рублей. Таким образом, предлагаемое устройство не только функциональней применяемых на данный момент, но и значительно дешевле.
5.2 Составление сетевого графика на весь комплекс работ по проведению научного исследования
Система сетевого планирования и управления позволяет:
– координировать деятельность всех исполнителей;
– оценивать обоснованность сроков выполнения работ;
– совершенствовать планирование и материально-техническое снабжение;
– обоснованно прогнозировать выполнение планируемых работ; своевременно принимать меры к предупреждению возможных срывов;
– правильно определять потребные материальные и людские ресурсы для реализации плана;
– концентрировать внимание руководителей на наиболее важных участках, которые определяют длительность всей работы;
– применять вычислительную технику в управлении.
Сетевым графиком называется график производства работ с установленными расчетом сроками их выполнения. Сетевой график представляет собой сетевую модель с рассчитанными параметрами.
Сетевой график состоит из элементов, которыми являются работы, события, зависимости.
Рисунок 5.1 – Пример сетевого графика
Работа – производственный процесс, требующий затрат времени и ресурсов.
Событие – факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала последующих работ.
Зависимость («фиктивная работа») – отражает правильную взаимосвязь работ при построении сетевого графика и не требует ни затрат времени, ни ресурсов.
Непрерывная последовательность работ в сетевом графике называется путем.
Длина пути определяется суммой продолжительностей лежащих на нем работ.
Путь наибольшей длины называется критическим, его продолжительность определяет сроки окончания работ.
При оптимизации сетевого графика решаются две задачи:
– изыскиваются возможности по сокращению критического пути;
– определяются возможности рационального использования ресурсов [16].
Составление перечня работ является одним из наиболее ответственных этапов в сетевом планировании. По этим данным составляется исходный сетевой график. После его построения события нумеруются так, чтобы конечное событие имело номер больший, чем начальное.
Сетевой график должен отражать сроки выполнения отдельных работ и всего комплекса, необходимые ресурсы и т.д.
Цели решения сетевого графика:
– планирование комплекса работ;
– определение трудоемкости научной работы.
Перечень событий и работ для построения сетевого графика перечислены в таблице 5.1
Таблица 5.1 – Перечень работ по проектированию устройства диагностики
Код работы |
Наименование работы |
Продолжи-тельность работы, дн. |
Трудо-емкость работы, чел.·час |
1 |
2 |
3 |
4 |
Теоретический этап |
|||
0-1 |
Получение задания на дипломное проектирование |
3 |
24 |
1-2 |
Анализ проблемной ситуации, анализ причин возникновения брака продукции |
4 |
32 |
1-3 |
Поиск и изучение научно-технической литературы |
7 |
112 |
2-4 |
Анализ способов борьбы с несимметрией, как причиной возникновения брака продукции |
4 |
32 |
3-4 |
Изучение теории посимметрированию фазных напряжений |
4 |
32 |
3-5 |
Изучение способов симметрирования фазных напряжений |
3 |
24 |
4-6 |
Поиск информации о принципах работы микропроцессорных систем управления |
4 |
32 |
5-6 |
Анализ параметров существующих микроконтроллеров |
3 |
24 |
Итого |
32 |
312 |
|
Этап изготовления прибора |
|||
6-7 |
Постановка задачи, предварительный расчет размеров платы, планирование целесообразного размещения элементов на плате |
2 |
16 |
6-8 |
Подбор необходимых элементов для сбора разрабатываемого устройства |
5 |
80 |
7-9 |
Синтез схемы преобразования уровней фазных напряжений в уровни, воспринимаемые АЦП |
4 |
64 |
7-10 |
Синтез схем, необходимых для программирования микропроцессорной системы управления |
4 |
64 |
8-10
|
Сборка платы-программатора
|
6
|
112
|
Таблица 5.1 - Продолжение |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
9-11 |
Составление принципиальной схемы разрабатываемого устройства |
4 |
64 |
9-12 |
Покупка необходимых элементов разрабатываемого устройства, составление сметы затрат |
4 |
64 |
10-12 |
Получение данных от АЦП и вывод их при помощи светодиодов |
8 |
128 |
11-13 |
Получение данных от трех АЦП и вывод их при помощи светодиодов |
4 |
64 |
12-14 |
Управление мощной нагрузкой (лампа накаливания) от микроконтроллера |
4 |
64 |
13-14 |
Сборка микросхемы разрабатываемого устройства |
8 |
128 |
14-15 |
Наладка устройства |
2 |
32 |
15-16 |
Визуальная проверка, завершение сборки прибора |
1 |
12 |
Итого |
56 |
892 |
|
Этап проведения экспериментов |
|||
15-17 |
Синтез схем для тестирования |
3 |
48 |
16-18 |
Проведение соответствующих мероприятий перед началом испытаний |
3 |
24 |
17-18 |
Тестовые испытания прибора на работоспособность |
4 |
64 |
18-19 |
Проведение опытов и получение данных о работоспособности |
7 |
112 |
19-20 |
Систематизация и обработка результатов |
3 |
24 |
19-21 |
Окончательная корректировка и настройка прибора |
4 |
64 |
20-22 |
Оформление пояснительной записки и слайдов |
8 |
128 |
21-22 |
Подготовка к защите ДП |
5 |
80 |
Итого |
37 |
544 |
|
Общая трудоемкость научной работы составляет 1748чел.·ч
5.2.1 Расчет параметров сетевого графика табличным методом
Результаты расчета приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Результаты расчета
Код работы |
Продол-житель-ностьtij |
Раннее начало tрнij |
Раннее окончание tроij |
Позднее начало tпнij |
Позднее окончание tпнij |
Полный резерв Rij |
Частный резерв r ij |
0-1 |
3 |
0 |
3 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1-2 |
4 |
3 |
7 |
6 |
10 |
3 |
0 |
1-3 |
7 |
3 |
10 |
3 |
10 |
0 |
0 |
2-4 |
4 |
7 |
11 |
10 |
14 |
3 |
3 |
3-4 |
4 |
10 |
14 |
10 |
14 |
0 |
0 |
3-5 |
3 |
10 |
13 |
12 |
15 |
2 |
0 |
4-6 |
4 |
14 |
18 |
14 |
18 |
0 |
0 |
5-6 |
3 |
13 |
16 |
15 |
18 |
2 |
2 |
6-7 |
2 |
18 |
20 |
19 |
21 |
1 |
0 |
6-8 |
5 |
18 |
23 |
18 |
23 |
0 |
0 |
7-9 |
4 |
20 |
24 |
21 |
25 |
1 |
0 |
7-10 |
4 |
20 |
24 |
25 |
29 |
5 |
5 |
8-10 |
6 |
23 |
29 |
23 |
29 |
0 |
0 |
9-11 |
4 |
24 |
28 |
25 |
29 |
1 |
0 |
9-12 |
4 |
24 |
28 |
33 |
37 |
9 |
9 |
10-12 |
8 |
29 |
37 |
29 |
37 |
0 |
0 |
11-13 |
4 |
28 |
32 |
29 |
33 |
1 |
0 |
12-14 |
4 |
37 |
41 |
37 |
41 |
0 |
0 |
13-14 |
8 |
32 |
40 |
33 |
41 |
1 |
1 |
14-15 |
2 |
41 |
43 |
41 |
43 |
0 |
0 |
15-16 |
1 |
43 |
44 |
46 |
47 |
3 |
0 |
15-17 |
3 |
43 |
46 |
43 |
46 |
0 |
0 |
16-18 |
3 |
44 |
47 |
47 |
50 |
3 |
3 |
17-18 |
4 |
46 |
50 |
46 |
50 |
0 |
0 |
18-19 |
7 |
50 |
57 |
50 |
57 |
0 |
0 |
19-20 |
3 |
57 |
60 |
57 |
60 |
0 |
0 |
19-21 |
4 |
57 |
61 |
59 |
63 |
2 |
0 |
20-22 |
8 |
60 |
68 |
60 |
68 |
0 |
0 |
21-22 |
5 |
61 |
66 |
63 |
68 |
2 |
0 |
Критический путь: 0-1-3-4-6-8-10-12-14-15-17-18-19-20-22
5.2.2 Расчет параметров сетевого графика графическим методом
Рассчитаем полный и частный резервы.
R0-1=3-0-3=0; R1-2=10-3-4=3; R1-3=10-3-7=0; R2-4=14-7-4=3; R3-4=14-10-4=0; R3-5=15-10-3=2; R4-6=18-14-4=0; R5-6=18-13-3=2; R6-7=21-18-2=1; R6-8=23-18-5=0; R7-9=25-20-4=1; R7-10=29-20-4=5; R8-10=29-23-6=0; R9-11=29-24-4=1; R9-12=37-24-4=9; R10-12=37-29-8=0; R11-13=33-28-4=1; R12-14=41-37-4=0; R13-14=41-32-8=1; R14-15=43-41-2=0; R15-16=47-43-1=3; R15-17=46-43-3=0; R16-18=50-44-3=3; R17-18=50-46-4=0; R18-19=57-50-7=0; R19-20=60-57-3=0; R19-21=62-57-4=1; R20-22=68-60-8=0; R21-22=68-61-5=2; |
r0-1=3-0-3=0; r1-2=7-3-4=0; r1-3=10-3-7=0; r2-4=14-7-4=3; r3-4=14-10-4=0; r3-5=13-10-3=0; r4-6=18-14-4=0; r5-6=18-13-3=2; r6-7=20-18-2=0; r6-8=23-18-5=0; r7-9=24-20-4=0; r7-10=29-20-4=5; r8-10=29-23-6=0; r9-11=28-24-4=0; r9-12=37-24-4=9; r10-12=37-29-8=0; r11-13=32-28-4=0; r12-14=41-37-4=0; r13-14=41-32-8=1; r14-15=43-41-2=0; r15-16=44-43-1=0; r15-17=46-43-3=0; r16-18=50-44-3=3; r17-18=50-46-4=0; r18-19=57-50-7=0; r19-20=60-57-3=0; r19-21=61-57-4=0; r20-22=68-60-8=0; r21-22=68-61-5=2; |
Критический путь: 0-1-3-4-6-8-10-12-14-15-17-18-19-20-22.
Рисунок 5.2 – Графический метод расчета сетевой модели