6. Расчет контура заземления

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала при производстве работ выполняется защитное заземляющее устройство. В соответствии с требованиями [1] общее сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью не должно превышать 0,5 Ом.

Расчет контура заземления подстанции произведен исходя из его допустимого сопротивления (R_з  0,5 Ом). Принято заземление из уголков 6060 длиной 2,5 м.

Сопротивление уголкового заземлителя

R_з.уг. = 2,9810^-3, (57)

где  - удельное сопротивление грунта,  = 10 кОмм.

R_з.уг. = 2,9810^-310⁴ = 30 Ом.

Количество электродов, которое необходимо забить без учета экранирования

, (58)

.

Количество электродов с учетом экранирования

, (59)

где _э – коэффициент экранирования, выбран в зависимости а:l = 2 по графикам на рис.204 [3] _э = 0,62.

.

Число электродов, устанавливаемых по периметру подстанции (L = 300 м, 9060)

. (60)

Конструктивное выполнение заземления

Рис.8

Схема контура заземления тяговой подстанции

Рис.9

7.Расчет стоимости потерь на тяговой подстанции

Потери электроэнергии на тяговой подстанции складываются из потерь в понижающих трансформаторах W_Т и потерь в выпрямительных агрегатах W_агр.

W _ТП = W _Т +W_агр. (61)

Потери электроэнергии в понижающих трансформаторах

, (62)

где n – количество трансформаторов на тяговой подстанции, n = 2;

Р_xx – потери холостого хода, Р_xx = 41 кВт;

t – время работы трансформатора в году, по заданию t = 8760 ч;

Р_кз – потери короткого замыкания, Р_кз = 135 кВт;

S_max – максимальная мощность на подстанции, S_max = 14585,2 кВА;

 – время максимальных потерь, по данным [4]  = 8760 ч.

.

Потери в выпрямительном агрегате состоят из потерь в преобразовательном трансформаторе W_ПТ и потерь в диодах выпрямителя W_В.

W_агр = W_ПТ + W_В. (63)

Потери электроэнергии в преобразовательном трансформаторе по формуле(62):

.

Потери в диодах выпрямителя

, (64)

где m – число фаз выпрямителя, m = 3;

S – число последовательно соединенных диодов, S = 4;

a_в – число параллельных ветвей в фазе выпрямителя, a_в = 3;

U_o – пороговое напряжение диода, U_o = 1,05 В;

I_dД – ток диода, I_dД = 1000 А;

I_dэ – эффективное значение тока диода за период, I_dД = I_dД;

К_н – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения тока по

параллельным ветвям, К_н = 1,2;

R_Д – динамическое сопротивление диода, R_Д = 5010^-5Ом.

.

W_агр = 506951,32 + 91800 = 598751,3 кВтч.

Расход энергии в контактной сети и потери энергии в контактной сети

W_кс + W_кс = U_т I_срТ, (65)

где I_ср – среднегодовой ток, А.

W_кс + W_кс = 3,3 8760 = 8942956,2 кВтч.

Расход энергии на собственные нужды

W_сн = S_тсн  К_загр  Т, (66)

где К_загр – коэффициент загрузки, К_загр = 1;

Т – число часов работы ТП в году.

W_сн = 2 450  1  8760 = 7884000 кВтч.

Годовой расход энергии на тягу

W_т = W_кс + W_кс + W_т + W_агр +W_сн. (67)

W_т = 8942956,2 + 919577,8 + 598751,3 + 7884000 =18345285 кВтч .

Эксплуатационные расходы

Э = Э_тп + _i К + W_тп С, (68)

где Э_тп – расходы на эксплуатацию тяговой подстанции, Э_тп= 50000руб.;

_iК – амортизационные отчисления;

_i – процент отчислений, _i = 5,4%;

К – стоимость тяговой подстанции, К = 360000 руб.

С – тариф на электроэнергию, отпускаемую электрической системой,

С = 0,13 руб/кВтч.

Э = 50000 + 0,054360000 + 15183290,13 = 266823 руб.

Расчетная себестоимость энергии на шинах подстанции

С_т = + С, (69)

С_т = + 0,13 = 0,15 руб/кВтч.