Тяговые подстанции

АС - 70/11  1доп = 265 А РУ - 11 кВ.

АС - 70/ 11 1доп = 265 А РУ - 2x27,5 кВ для подключения к  понижающим трансформаторам, для сборных  шин и фидеров для подключения  к понижающим трансформаторам

АС - 50х5    1доп = 665 А для сборных шин

2х25 А - 50х5 1доп = 665 А     10кВА  - 40х4 1доп = 480 А для фидеров

А - 40х4    1доп = 665 А       10кВА А - 25х3   1доп = 265 А для ТСН

А - 25х3  1доп = 265 А РУ - 110 кВ

для вводов подстанции и перемычки между вводами: разъединители типа - РНДЗ - 110/1000У1 выключатель элегазовой типа PASS-MO трансформаторы напряжения типа НКФ - 110 - 58 для подключения понижающих трансформаторов: разъединитель типа РНДЗ - 110/630 отделители типа ОД - 110/630У1 короткозамыкатели типа КЗ - 110М трансформаторы тока типа ТФНД - 110М трансформаторы тока типа ТВТ - 110 разрядник типа РВС - 110 РУ - 2x27.5 кВ:

для вводов, ТСН  и фидеров контактной сети и ДПР: разъединители типа РНДЗ - 35/630 выключатель  типа ВМК - 27,5Э - 1000/15У1 трансформаторы тока типа ТФНД - 35М для сборных шин: разъединитель типа РНДЗ - 35/630 трансформаторы напряжения типа НОМ - 35 - 66 разрядник типа РВС - 35 РУ - 11 кВ:

для вводов:

выключатель типа ВВСТ - ЗАН - 5

трансформаторы  тока типа ТПОЛ - 10 - 0,5/Р - 600 - 5

для сборных шин и фидеров:

выключатель типа ВВСТ - ЗАН - 5

трансформаторы  тока типа ТПОЛ - 10 0,5/Р 300 - 5

разрядник типа РВП - 10

трансформаторы  напряжения НТМИ - 10 - 66

5. Выбор аккумуляторной  батареи

Выбор батареи производим исходя из аварийного режима работы электроустановки - при полном отключении питающей системы. В таком случае к нагрузке батареи рабочего режима работы электроустановки, которая называется постоянной нагрузкой батареи,  автоматически подключается нагрузка аварийного режима - аварийное освещение, устройства телемеханики и связи и др., которые при нормальном режиме работы электроустановки питаются от шин собственных нужд переменного тока. Согласно требования ВНТП - 81 аккумуляторная батарея должна обеспечивать работу наиболее мощного привода выключателя подстанции после получасового разряда ее током постоянной и аварийной нагрузки при отключенном ЗПУ, а также работу аварийного освещения и устройств телемеханики и связи после двухчасового разряда батареи.

Произведём выбор  батареи при режиме работы "постоянный разряд".

1дл. разр. — 1пост + 1ав где     1пост - ток постоянной длительной нагрузки, постоянно подключенной к аккумуляторной батарее до возникновения аварийного режима в электроустановке

1ав - ток аварийной  нагрузки

1дл. разр. — 32+22 — 54 А Расчетный ток кратковременного разряда

1кр. разр. — 1дл. разр. + 1вык. где     1вык.= 244 А - ток, потребляемый наиболее мощным приводом при включении одного выключателя

1кр. разр. — 54 + 244 — 298 А Расчетная емкость батареи

Орасч — 1дл. разр. • [ав — 54 2 — 108 Ач где   1ав = 2 ч - длительность разряда при аварии.

Номер батареи по емкости, соответствующей  току длительного разряда аварийного режима

Ыдл >1,Юрасч / QN—1 где     1,1 - коэффициент, учитывающий уменьшение емкости батареи после нескольких лет эксплуатации

QN=1 - емкость единичного аккумулятора при длительности аварии: для СК-1 при 1ав=2ч, QN=1 = 22 А-ч

Ыдл — 1.1 • 108 / 22 — 5.4 Номер батареи по току кратковременного разряда выбираю согласно условию (228(1))

1кр. разр. <46Ы т.е. Ыкр >\кр. разр. /46 где     46N - кратковременный допускаемый разрядный ток аккумулятора СК-1, не вызывающий его разрушений.

Ыкр — 270/46 — 6

Окончательно  принимаю наибольший из двух значений номер аккумуляторной батареи, т.е. 6. Число последовательно включенных элементов батареи, питающих шины включения напряжением 220 В в режиме постоянного разряда.

Пшв — ишв / иподз — 220 / 2,15 —102,3 Число последовательно включенных элементов аккумуляторной батареи 103. Число элементов, питающих шины управления напряжением 230В в режиме постоянного подзаряда

Пшу — ишу / иподз — 230 / 2,15 — 108 окончательно принимаю аккумуляторную батарею С-20. Выбор зарядно - подзарядного устройства.

Определение формовочного зарядного тока производится по формуле:

1зар  = 3,75N

1зар = 3,75-6 =22,5 А Определение мощности ЗПУ производится по формуле(4 (229)):

Ррасч.зпу —  изар(\зар + \пост) Где    изар - зарядное напряжение ЗПУ, которое определяется по формуле:

изар = п_Шб-2.15 + (23) изар = 1032.15 + (23) = 224 В. Ррасч.зпу = 224 (0.156 + 16) = 3.785 кВт. Определение номинального тока ЗП производится по условию: 'ном >\зар + 'пост 1ном> 56 + 16 = 46

Определение зарядно - подзарядного устройства производится по Справочнику по электрическим  установкам высокого напряжения. Выбираем выпрямительный зарядно -подзарядный агрегат на полупроводниковых приборах ВАЗП - 380/260 - 40/80 имеющих характеристики: №ар = 220-260 В

Рн = 17 кВт

1ном  = 80 А

6. Расчет  заземляющего устройства

Согласно  ПУЭ и правилам техники безопасности конструктивные элементы электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие попасть под напряжение, должны заземляться.

Расчет  защитного заземления заключается  в определении величины наибольшего  допустимого сопротивления в  соответствии с требованиями действующих правил и последующем определении количества заземляющих элементов. В установках напряжением выше тысячи вольт с большим током замыкания на землю сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать 0,5 Ом. Определяем длину горизонтальных электродов по формуле

Lr = 22 V S = 22 • V12000 = 2410 м где     S = 12000 м - площадь подстанции

Сопротивление заземляющего устройства, выполненного в виде горизонтальных электродов _R _ 0.444-р ₊ _р_

"   yfS     ^Lr

где     р = 135 Ом-м - сопротивление земли

_D    0.444-135     135     _п       . 
R = —_ +  0.603- Ом

{12£Ю0     2410

Сопротивление контура  заземления определяем по формуле R-R_e

~

^{з   R} + ^Re

где    Яе = 2.5 Ом- сопротивление естественных заземлителей r      ^0.603-2.5 ₌ 0.486- ом ^з    0.603 + 2.5

Условие Яз < 0,5 Ом соблюдается. Дальнейший расчет заземления не требуется. Определяем потенциал  заземлителя в аварийном режиме и сравниваем с допустимым значением

Rз  \з₍₁₎ < 10кВ где     1з (1) = 4.083 кА - ток однофазного КЗ в РУ 110 кВ

Рисунок 6 Схема  заземляющего устройства.

Rз \з₍1) = 0.4864.083 = 1.984 кВ кВ < 10 кВ - Условие выполняется.

7. Экономическая  часть проекта

Определяем  годовые эксплуатационные расходы  себестоимость переработки электроэнергии на проектируемой тяговой подстанции, отпускаемой на тягу поездов и районным потребителям. Годовые эксплуатационные расходы включают стоимость потерь электроэнергии, отчисления на амортизацию оборудования тяговой подстанции, расходы на обслуживание и транспортные, и годовой фонд заработной платы работников тяговой подстанции.

Сэ — OAW + Са + Срем + Сзарп Для определения стоимости потерь электроэнергии можно принять, что эти потери составляют 1,5% от годовой перерабатываемой электроэнергии (из исходных данных), стоимость 1 кВт/ч электроэнергии принимаю равной 1,5 руб.

СЛW — 0,015 • Э/Эгод • Кэ/э — 1,5 • 110 • 106 • 1,5% — 2475 тыс. руб.

По (2) таблица 1.5 беру стоимость тяговой  подстанции, которая равна 600 тыс. руб., и амортизационные отчисления, которые  равны 5,5%

Са — 600000 • 5,5% — 33 тыс. руб. Стоимость ежегодного обслуживания и ремонта по исходным данным принимаю

Срем — 6 тыс. руб.

Годовой фонд заработной платы работников зависит  от штата работников подстанции и  от их окладов. По [3] выбираем по таблице 31,6 метод оперативного обслуживания ТП (обслуживание оперативно - ремонтным персоналом), а по таблице 31.7 выберу численность обслуживающего персонала тяговой подстанции. Таблица 4 Персонал тяговой подстанции.

персонал  тяговой подстанции	Численность человек	Оклад, руб.
Начальник подстанции	1	2270
старший электромеханик	1	1542
электромеханик	2	1372
электромонтер уборщица	2 1	749 520

В ГФЗП необходимо включить средства материального  поощрения в размере 25% от фонда  заработной паты.

ЗПмес — 2270 + 1542 + 1372 • 2 + 749 • 2 + 520 — 8574 руб.

ГФЗП  — 12 • 8574 • 0,25 — 2572.2 тыс. руб.

Сэ — 2475 + 33 + 6 + 2572.2 — 5.086 млн. руб. После определения годовых эксплуатационных расходов определяю себестоимость переработки электроэнергии.

B- ^ ₌ ^{5.086 106} ₌ 0.046-

^р    ^год     110 10^6 кВтч

где \¥_год = 110-10 кВтч - количество переработанной электроэнергии за год.

Список  используемой литературы

1. Методические указания на курсовую работу. РГОТУПС - 2000г.
2. Ю.М. Бей и др. "Тяговые подстанции" Москва-транспорт 1986г.

3. К.Г. Марквард "Справочник по электроснабжению железных дорог" Москва-транспорт 1980 г. том 1