Введение к работе
Актуальность темы. С начала индустриалиэации страны непрерывно возрастает как общее потребление электроэнергии так и количество устанавливаемого электрооборудования, которое (на всех уровнях системы электроснабжения росло относительно быстрее роста максимальных нагрузок из-за медленного снижения коэффициента спроса (использования). На обозримую перспективу,' в часносги из-га политики экергос-берекения, ожидается, в случае стабилизации экономики, лишь некоторый рост электропотребления, а объем устанавливаемых электротехнических комплексов и систем на обозримое время сохранится или возрастет.
В 30 - 40 годах возникла необходимость, ' а в 50 - 60-е годы сформировалась система электромонтажных работ к наладки электротехнических комплексов. Появление электромонтажных работ, как специфического вида деятельности, объясняется не столько количественным ростом электрооборудования, сколько качественным'изменением вводимых электротехнических объектов. Это относится к мощному и специальному электроприводу, различны)! электротехническим и электротехнологическим установкам, автоматизированным и поточно-транспортным и рабоготехническим комплексам, системам коммутации электроэнергии и ее распределения. Была создана мощная отрасль народного хозяйства - Главэлектромонтаж (в настоящее время АН "Электромонтаж"), которая взяла на себя подготовку электромонтажных работ и изготовление спе-. циалышх специализированных нэстандартиэированных изделий и установок. /.-'..
, Особенностью деятельности электромонтажников в промышленности заключалась в том, что им на практике пришлось встретится с практической счетностью элементов (бесконечностью) на низших уровнях сис- темы Электроснабжения. Это может быть проиллюстрировано данными по Минтопэнерго России (1993 г.), которое эксплуатирует подстанций 500 . KB - ,90 шт., 220 KB - 2500 ШТ., 110 КБ - 5500 шт., а ТП 10(6)/0.4 <.кВ -,507 тыс. шт. В промышленности доля низковольтного оборудования л сетей (до 1кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока) еще .больше. . Например, на один двигатель приходится до 10 единиц низковольтной аппаратуры. -
условиях перехода России к рыночным отношениям очевидно воз-
растет количество минипредприятий, питающихся по 0,4 кЗ (их в США в 19ЭЗ г. было 11358 тыс.шт.); мелких, питающихся от ТП, и средних, питающихся от РП - 10(6)/0,4 кБ предприятий. Мировой опыт показывает, что специальное и общее строительство, в том числе электрическую часть, не выгодно выполнять своими силами. Поэтому специалисты электромонтажных организаций и специализированных электромонтажных управлений выполняют монтаж и наладку сложного электропривода электротехнических комплексов," пуск в эксплуатацию магистральных сетей и сетей электрического транспорта.
Необходимость технического перевооружения, переоборудования и модернизации объектов народного хозяйства сохранит электромонтажные работы и специализацию, определяя актуальность проведения исследований обгектных показателей электромонтажных работ и трудоемкости. Работа актуальна для всех отраслей. Однако организационно и технически сложно охватить многие отрасли. Поэтому были выделены черная металлургия, как наиболее энергоемкое производство, и среднее машиностроение, как наиболее массовое.
Решение задачи актуально как для конкретных расчетов, когда выполнены рабочие чертежи и надо определить обгемы работ, стоимость, оснастку, механизмы, но еще более актуальной эта задача для предпроектных стадий, когда исходные данные еще неопределены, а решение по трудовым ресурсам и параметрам электрооборудования уже необходимо принять.
В условиях рынка возрастает значение таких предпроектных стадий: тендер-предложений, ТЭО (технико-экономических обоснований) и ТЭР (технико-экономических расчетов) по строительству, сооружению, изготовлению, установке, выполняемые в кратчайший срок, измеряемый днями. Эти документы не для непосредственного материального действия (эзкаэ оборудования, строительных материалов, начало строительства, монтажа и наладки), а для принятия решения о необходимости такого действия, о последствиях, стоимости, прогнозе изменений на перспективу. Принятие этих профессионально-логических решений не может не опираться на базы и бачки данных и экспертные системы. .
Диссертационная работа выполнена на кафедре "Электроснабжение промышленных предприятии" Московского энергетического института в соответствии с координационным планом научных исследований, проводимых по проблеме 0,01.11. 'Таэработка и внедрение новах методов и технических решений в области межотраслевых.проблем промьпленной
энергетики, направленных на" энергосбережение"." - ' '
Целью работы является повышение эффективности проектирования
(создания) электрического хозяйства и- выполнения электромонтажных
работ за счет улучшения информационно-методического обеспечения
предпроектных разработок промышленных предприятий. Е соответствии с целью:
Проведен анализ структуры электрической части яроектно-смет-нсй документации и состава электромонтажных работ;
исследован характер статистического распределения' элементов 4-5 уровней системы электроснабжения;
проведен анализ динамики строительства Пускового комплекса и частей объекта; . , .
оценены показатели стоимости по трудоемкости и показан разброс удельных показателей стоимости электромонтажных работ;
" . - прсведен анализ трудоемкости электромонтажных работ по уровням системы электроснабжения и их кластеризация;
предложены структурные-модели проектно-сметной документации и электромонтажных рабог;
создан информационный банк данных для инженера-проектировщика . электрика - по ссноеным показателям системы электроснабжения для комплектных трансформаторных подстанций, главных понизительных подстанций, линий электропередач 35 и 110(220) кВ, основных и вспомогательных цехов нескольких металлургических заводов с учетом показателей стоимости строительно-монтажных работ и трудогатрат на монтаж электрической части.
Методы исследования определялись поставленными задачами и опирались на положения теории систем, теории множеств, теории вероятностей, теории случайных функций, методы математической статистики, кластерного анализа, теории фрачтальносги, анализа временных радов "и прогнозирования. При выполнении работы использованы научные труды .советских и зарубежных специалистов, нормативные и справочные материалы, конструктивно - проектные чертежи.
.'.. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и
^рекомендаций обеспечивается репрезентативной статистикой, математи-
. чёской постановкой задачи, сопоставлением теоретических расчетов со
, статистическими данными, а также корректным использованием методов
исследования. В качестве информационной базы использовались данные
по 15 заводам металлургии за последние 20 лет.
Теоретические исследования сопровождались разработкой -математических моделей, алгоритмов и программ, используемых для расчетов на ЭВМ.
Научная новизна работы эаклсчается в следующем:
-
Разработаны модели электрической части проектно-сметной документации на различных стадиях проектирования. ' , .
-
Структурированы электромонтажные работы.по уровням системы электроснабжения и определена доля массовых видов, позволяющая проводить эти работы поточным способом.
-
Доказано на длинных временных рядах, что объектные сметы подчиняются ранговому закону распределения и определены границы характеристического показателя.
-
Создана информационная база данных главных понизительных подстанщш 5-го и 6-го уровней системы электроснабжения с питающими линиями 110(220) и 35 кВ.
-
Установлена незначимссть корреляционной связи между основными электрическими показателями и вводом в эксплуатацию новых мощностей.
Практическая ценность работы заключается в создании индивидуального банка данных для инженера-проектировщика-электрика, позволяющая в режиме запрос - ответ сделать достоверные выводы по определению стоимости электрической части объекта, необходимых трудозатратах для выполнения электромонтажных работ электрической части проекта. Полученные результаты могут быть использованы электротехническими отделали проектных институтов, отделами главного энергетика промышленных предприятий, а также территориальными управлениями электрических сетей.
Реализация полученных результатов. Разработанвый информационный банк данных передан для внедрения в. проектную практику государственного института по проектированию городоз и сельского строительства "Севосгипрогорсельстрой", г. Владикавказ, в территориальное управление Северо-Осетинских электрических сетей и применен для реконструкции Алагирского завода сопротивлений.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XIІ сессіш Всесовэного семинара АН СССР "Кибернетика электрических систем. Электроснабжение промышленных предприятий." (г. -Гомель, 1ЭЭ1 г.), VI научно-технической конференции "Технико-экономические проблемы оптимизации режимов элект-
ропотребления промышленных предприятий ( Челябинск, 1991), "Энергосбережение и автоматизация проектирования электрохозяйства промышленных предприятий" (Москва, ЦРДЗ, 1991), федеративной конференции потребителей электричества (Санкт-Петербург, 1992), "Новые технологии и организационные формы ремонта электрооборудования" (Москва, ЦРДЗ, 1992), "Условия присоединения потребителей к сети энергосистем" (Москва, ЦРДЗ, 1993), "Организация электроремонта в современных условиях" (Москва, ЦРДЗ, 1993), "Проблемы самоорганизации в природе, машинах и сообществах" (Москва, Славянская академия, 1993), научно-технических семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий Московского энергетического института (1991-1993 гг.).
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в пяти печатных работах двух отчетах НИР. Объем и структура работы. Диссертация содержит 142 страницы основного текста, 14 рисунков, 22 таблиц,'список использованной литературы кэ 141 наименования, приложений 8.
