7. Расчёт защитного заземляющего устройства

Защитное заземляющее устройство тяговой подстанции сооружается в соответствии с требованиями, предъявляемыми к электроустановкам выше 1 кВ в сетях с эффективно заземлённой нейтралью. Заземляющее устройство состоит из горизонтальных и вертикальных заземлителей.

В целях выравнивания электрического потенциала на территории тяговой подстанции на глубине t_Г = 0,5 м прокладываем продольные и поперечные горизонтальные заземлители и соединяем их между собой в заземляющую сетку.

По плану расположения электрооборудования в соответствии с нормативными требованиями по расположению продольных и поперечных горизонтальных заземлителей определяем общую длину горизонтальных заземлителей L_Г.

В условиях курсового проекта, когда план расположения электрооборудования не разрабатывается, L_Г можно определим приближённо по выражению , где S – площадь территории тяговой подстанции, м².

Длина вертикального заземлителя может быть принимаем l_В = 3 м. Для снижения эффекта взаимного экранирования вертикальные заземлители разместим по периметру горизонтальной заземляющей сетки на расстоянии друг от друга.

Число вертикальных заземлителей определяем выражением:

Сопротивление заземляющего устройства R состоящего из горизонтальной сетки и вертикальных заземлителей, определяем выражением:

где А – коэффициент, значение которого равно:

t_отн – относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов:

Общее сопротивление заземляющего устройства R_з следует определять с учётом естественных заземлителей R_е, сопротивление которых принимаем равными 3 Ом. Тогда значение R_з будет равно:

0,065 < 0,5 Ом.

В заключении определяем потенциал заземления в аварийном режиме и сравниваем с допустимым значением:

Рисунок 7.1 - Принципиальная схема заземляющего устройства ТП

переменного тока.

8. Экономическая часть проекта

Годовые внеэксплуатационные расходы C_Э включают в себя стоимость потерь электроэнергии C_∆W, отчисления на амортизацию оборудования тяговой подстанции C_α, расходы на обслуживание и текущий ремонт C_рем и годовой фонд зарплаты работников тяговой подстанции

Годовые потери электроэнергии в понизительном трансформаторе, подлежащие оплате можно определить по формуле:

где W_P – количество активной электроэнергии отпускаемой на тягу поездов в год, кВт∙ч (W_P=60∙10⁶); W_Q – количество реактивной электроэнергии, потребляемой на тягу поездов в год, квар∙ч; U_ср – среднее напряжение на точке установки учёта, 10 кВ; K_ф – коэффициент формы графика нагрузки , примем равным 1,4 ; T – время работы понизительного трансформатора в году, 8760 ч; R_ТР – активное сопротивление трансформатора, Ом; ∆P_х – потери холостого хода трансформатора (∆P_х=21 кВт∙ч.)