Тип ТН: 4´ЗНОЛ – 35
600 > 109,4 ВА
РУ – 10 кВ
Таблица №11.
|
Прибор |
Тип прибора |
Nкат |
Nпр |
Sн |
Cosjпр |
Sinjп |
Pпр, Вт |
Qпр, ВАр |
|
Вольтметр |
Э378 |
1 |
1 |
2 |
1 |
0 |
2.0 |
- |
|
Счётчик электроэнергии |
Альфа |
3 |
7 |
3,6 |
- |
- |
75,6 |
- |
|
Реле напряжения |
РН - 54 |
1 |
3 |
1.0 |
1 |
0 |
3.0 |
- |
|
ИТОГО: |
80,6 |
0 |
||||||
Тип ТН: 6´НОЛ – 10 (2´3´ НОЛ – 10)
450 > 80,6 ВА
Так как мощность нагрузки вторичной цепи осталась большой, то принимаем две группы по три однофазных ТН. Всего три комплекта однофазных ТН (два в работе и один в резерве). Разработка схем измерений
Рис. 13.
Рис. 14.
3.10 Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного агрегата
В качестве аккумуляторной батареи используют, как правило, свинцово-кислотные и в отдельных случаях щелочные железо-никелевые АБ.
Выбор АБ заключается в определении теплового номера батареи, состоящей из СК – аккумуляторов стационарного типа и расчёте числа последовательно включённых элементов.
Число элементов АБ, работающей в режиме постоянного подзаряда, определим по формуле:
где: -напряжение на шинах АБ, равное 258 В.
-напряжение подзаряда, равное 2.15 В.
Номер аккумуляторной батареи определим, исходя из расчётной ёмкости и наибольшего тока при разряде:
где: - расчётный ток длительного разряда;
- ток, потребляемый постоянно включенными потребителями;
- ток, потребляемый потребителями, подключенными к АБ в аварийном режиме;
- время аварийного режима, равное 2 ч.
где: - мощность цепей управления, защиты и сигнализации;
В.
где: - мощность аварийного освещения.
Номер АБ по условиям длительного режима
где: - ёмкость двухчасового разряда аккумулятора СК – 1, равная 22 А×ч.
принимаем Nдл = 2
Наибольший ток при кратковременном режиме разряда АБ:
где: -ток, потребляемый наиболее мощным приводом при включении выключателя (для ВГБЭ – 35, =40 А).
Номер АБ по условиям кратковременного режима:
где: 46 А – ток кратковременного разряда для СК – 1
принимаем Nкр = 2
Окончательно принимаем СК – 2
Наибольший ток подзарядного агрегата
где:
- для СК-1 ¸ СК-5
Мощность подзарядного преобразовательного и зарядного агрегата: .
где: - число элементов АБ.
Выбираем тип выпрямителя, используемого в подзарядных и зарядных преобразователях:
ВАЗП – 380/260 – 40/80
Sн = 20,8 кВт
Sн > Sзар
20,8 > 2,834 кВт
Iн = 80 А
Iн > Iзар
80 > 21,1 А
Глава 4. План тяговой подстанции
Разработка плана тяговой подстанции.
План транзитной тяговой подстанции переменного тока системы электроснабжения 2 ´ 27,5 кВ разрабатываем в соответствии с рекомендациями изложенными в [4].
Открытую часть подстанции монтируем на конструкциях, распластоного типа с соблюдением всех стандартов на минимальные расстояния между токоведущими элементами и землёй. А также выполняем чертёж: план и разрезы тяговой подстанции.
Расчёт площади открытой части тяговой подстанции.
Площадь открытой части тяговой подстанции определим как:
где: а – длина, м а =87,8 м;
b – ширина, м b = 87,8 м.
=87,8×87,8 = 7700 м2
=83,8×83,8 = 7022 м2
Глава 5. Расчёт заземляющего устройства
Расчёт заземляющего устройства в курсовом проекте выполняем графо-аналитическим методом, основанный на применении теории подобия, которая предусматривает:
1. Замену реального грунта с изменяющимся по глубине удельным сопротивлением эквивалентной двухслойной структурой с сопротивлением верхнего слоя r1, толщиной h и сопротивлением нижнего слоя земли r2, значение которых определяется методом вертикального электрического зондирования.
Рис. 15.
2. Замену реального сложного заземляющего контура, состоящего из системы вертикальных электродов, объединённых уравнительной сеткой с шагом 4 – 20 м, и любой конфигурации – эквивалентной квадратной расчётной моделью с одинаковыми ячейками, однослойной структуры земли (r3) при сохранении их площадей (S), общей длины вертикальных (LВ), горизонтальных (Lр) электродов, глубины их залегания (hг), значения сопротивления растекания (Rэ) и напряжения прикосновения (Uпр).
Рис. 16.
Предварительно определяем следующие величины:
длина горизонтальных заземлителей
число вертикальных электродов
длина вертикального электрода
где: h – толщина верхнего слоя земли;
S – площадь контура заземления.
общая длина вертикальных электродов
расстояние между вертикальными электродами
6) глубину заложения горизонтальных электродов примем равной 0,8 м
Площадь заземляющего контура S принимается по плану открытой части тяговой подстанции, сохраняя при этом расстояние от границы контура до ограждения не менее 2 м.
Сопротивление заземляющего контура:
где: - эквивалентное сопротивление грунта, Ом×м
А = (0,444 – 0,84×, при
А = (0,355 – 0,25×, при
, при
, при
А = (0,444 – 0,84×
Окончательным критерием безопасности электроустановки является величина напряжения прикосновения, определяемая по формуле:
где: - ток однофазного К.З. на землю в РУ питающего напряжения, А;
кпр – коэффициент прикосновения.
где: - функция отношения ;
b – коэффициент, характеризующий условие контакта человека с землёй.
где: Rчел – расчётное сопротивление человека, равное 1000 Ом;
Rст – сопротивление растекания тока со ступнёй человека, равное 1,5.
где: - Допустимое значение напряжения прикосновения, равное 130 В при tкз = 0,4 с. [4]
52 < 300 В
Выполняем проверку по напряжению заземляющего устройства:
где: - Допустимое значение напряжения заземляющего устройства, равное 10 кВ.
0,29 < 10 кВ
Глава 6. Экономическая часть проекта
6.1 Определение стоимости тяговой подстанции
Определение стоимости проектируемой тяговой подстанции производится по укрупнённым показателям стоимости строительства объектов электрификации железнодорожного транспорта с учётом основных узлов и элементов подстанции.
В связи с изменением стоимости, монтажных работ и оборудования тяговой подстанции, значение стоимости, приведённых в указанной литературе [2] необходимо умножить на следующие коэффициенты:
Сстр*100
Смонт*100
Собор*100
Стоимость тяговой подстанции определяется по формуле:
СТП = Сстр + Смонт + Собор
Годовые эксплуатационные расходы:
Сэ = СW + Сa + Срем + СЗП
где: СW – стоимость потерь электроэнергии
где: b - стоимость 1 кВт*ч (0,64 руб/кВт*ч);
W – перерабатываемое за год количество электроэнергии;
Сa - стоимость амортизационных отчислений:
где: Срем - стоимость годового обслуживания и ремонта тяговой подстанции:
где: СЗП – годовой фонд заработной платы зависящий от метода обслуживания, штата должностных лиц и окладов, с учётом средств материального поощрения в размере 40 % от ФЗП.
При расчёте СЗП учитывается 13-ая зарплата, равная месячному ФЗП:
Расчёт годового фонда заработной платы сводим в таблицу № 12
Таблица № 12
|
Должность |
Кол-во человек |
Оклад |
|
Начальник |
1 |
15000 |
|
Ст. электромеханик |
1 |
12000 |
|
Электромеханик |
1 |
1000 |
|
Электромонтёр |
2 |
8000 |
|
Уборщица |
1 |
6000 |
|
Итого: |
6 |
57000 |
Далее определим себестоимость перерабатываемой электроэнергии за год:
где: Сэ – годовые эксплуатационные расходы.
Стоимость 1 кВА установленной мощности рассчитываем по формуле:
где: Sу – установленная мощность всех силовых трансформаторов ТП, питающегося от входного РУ.
Для удобства сводим расчёт стоимости оборудования тяговой подстанции, строительных и монтажных работ в таблицу № 13.
Таблица № 13.
|
Наименование |
Строительные работы ,руб. |
Монтажные работы, руб. |
Оборудование, руб. |
|
Верхнее строение пути Здание ТП Благоустройство территории ОРУ – 110 кВ РУ – 10 кВ Тяговый блок Питание автоблокировки Шкафы СН Прожекторное освещение Заземление Отдельно стоящие молниеотводы Порталы шинных мостов и опоры Подвеска шин к трансформаторам 110 кВ Резервуар для слива масла V=30 м3 Кабельные каналы Прокладка кабелей и др. |
10370 38170 9400 13740 840 13120 460 170 940 1210 1140 650 200 1780 1710 260 |
- 10640 - 8710 820 9690 220 30 1220 1540 - - 180 40 - 21770 |
- 39770 - 52860 18850 244410 8250 1430 - - - - - - - - |
|
ИТОГО |
94160 |
54860 |
365570 |
|
ИТОГО с учётом коэффициентов |
9416000 |
5486000 |
36557000 |
руб.
6.2 Основные технико-экономические показатели тяговой подстанции
Для характеристики спроектированной тяговой подстанции приведём следующие технико-экономические показатели.
Таблица № 14
|
Наименование |
Единица измерения |
Расчётное значение |
|
Площадь ТП |
м2 |
7700 |
|
Установленная мощность оборудования |
кВА |
107000 |
|
Обслуживающий штат |
чел. |
6 |
|
Стоимость ТП |
тыс. руб. |
46559000 |
|
Стоимость строительных работ |
тыс. руб. |
9416000 |
|
Стоимость монтажных работ |
тыс. руб. |
5486000 |
|
Стоимость оборудования |
тыс. руб. |
36557000 |
|
Стоимость 1 кВА установленной мощности |
руб./кВА |
435,13 |
|
Себестоимость перерабатываемой электроэнергии |
руб./кВтч |
0,092 |
Список использованной литературы
1. Бей Ю. М., Мамошин П.П. и др. Тяговые подстанции: учебник для вузов железнодорожного транспорта. – М.: Транспорт, 1986 – 319 с.
2. Гринберг – Басин М. М. Тяговые подстанции: Пособие по дипломному проектированию. – М: Транспорт, 1986 – 168 с.
3. Давыдов И. К., Попов Б. М., Эрлих В. М. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования. – М: Транспорт, 1987 – 416 с.
4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования; Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат,1989. – 608 с.
5. Прохорский А.А. Тяговые и трансформаторные подстанции. - М: Транспорт, 1983 – 496 с.
6. Справочник по электроснабжению железных дорог / Под ред. К.Г. Марквардта. –М.: Транспорт, 1982.Т2 – 392 с.
7. Пузина Е.Ю. Методические указания с заданием на курсовой проект для студентов 3-го курса специальности «Электроснабжение железнодорожного транспорта» Г. Иркутск 2003 г.
8. Система тягового электроснабжения 2 ´ 25 кВ Б. М. Бородулин и др. – М: Транспорт, 1989 – 125 с.
9. Н. И. Белорусов., А. Е. Саакян., А. И. Яковлева. Электрические кабели, провода и шнуры. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 536 с.
