Смекни!
smekni.com

Расчет системы электроснабжения (стр. 6 из 6)

7.1 Проверка контактной сети по уровню напряжения

Проверка контактной сети по уровню напряжения производится путем сопоставления фактического напряжения с допустимыми по условию:

Uдоп£ Uтп – DUп,ср,(73)

где Uдоп – уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава, установленный ПТЭ железных дорог равным не менее 2700 В при постоянном токе.

вариант 1:

2700 £ 3300 – 353;

2700 В £ 2947 В; условие выполняется.

вариант 2:

2700 £ 3300 – 409;

2700 В £ 2891 В; условие выполняется.

7.2 Проверка сечения контактной подвески по нагреву

Производится по условию:

Iф,э£ Iдоп,(74)

где Iдоп – допустимый ток на контактную подвеску;

Iф,э – наибольший из среднеквадратичных токов фидеров.

вариант 1:

1671 А £ 1740 А; условие выполняется.

вариант 2:

1630 А £ 1870 А; условие выполняется.

7.3 Проверка трансформаторов по перегреву

Выполняется по условию:

Iтп,м < Iт,доп,(75)

где Iтп,м- эффективный ток тяговой подстанции при максимальном числе поездов;

Iт,доп- допустимый ток трансформатора с учетом перегрузки.

В курсовом проекте трансформатор выбран с учетом перегрузки, поэтому такая проверка уже выполнена.


8. Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор наиболее экономичного

По каждому варианту определяются приведенные годовые затраты

Эпрi = Сi + Ен×Кi,(76)

где Сi- годовые эксплуатационные расходы по варианту;

Кi- капитальные вложения по варианту;

Ен- нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, принимаемый для устройств электроснабжения равным 0,12.

При расчете капиталовложений и эксплуатационных расходов учитываются только составляющие, меняющиеся по вариантам.

Следует иметь в виду то, что цены на объекты капитальных затрат с годами меняются, поэтому при пользовании справочными данными необходимо привести цены к году, в котором проводится расчет. Индексы цен по отношению к базисному 1998 году приведены в табл. 5.

Таблица 5. Индексы к стоимостным показательным объектов электроснабжения

Базисный год Индексы к ценам года
1984 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 2000
2000 24,0 15,0 1,6 0,030 0,004 0,0032 0,0026 0,0022 2,0 1,0

8.1 Размер капиталовложений

К = Ктп + Ккс + Квл + Квсп + Кпп + Кж,(77)


где Ктп- стоимость всех тяговых подстанций, принимается по /2, табл. 1.5/;

Ккс – стоимость контактной сети, принимается по /2, табл. 1.5/;

Квл- стоимость присоединений тяговых подстанций к высоковольтным линиям электропередачи, длина таких присоединений принимается равной 1,0 км, а стоимость одного километра по /2, табл. 1.5/;

Квсп- стоимость вспомогательных устройств /2, табл. 1.6/;

Кпп- стоимость подъездных путей ко всем тяговым подстанциям, длину подъездных путей к каждой подстанции можно принять равной 1,0 км, а стоимость в ценах 1984 г. - 100 тыс. руб. за 1 км;

Кж- стоимость жилья, при каждой тяговой подстанции должно быть предусмотрено строительство жилья, стоимость которого в ценах 1984 г. следует принять равной 416 тыс. руб. на одну подстанцию.

вариант 1:

Ктп = (690×2 + 600×2 + 510×2)×24 = 86400 тыс. руб.;

Ккс = 2×32×5×14,0×24 = 107520 тыс. руб.;

Квл = 12,0×4×24 = 1152 тыс. руб.;

Квсп = 16,0×5×24 = 1920 тыс. руб.;

Кпп= 100×6×24 = 14400 тыс. руб.;

Кж= 416×6×24 = 59904 тыс. руб.;

К = 86,4 + 107,52 + 1,152 + 1,92 + 14,4 + 59,904 = 271,2960 млн. руб.

вариант 2:

Ккс = 2×35×5×15,0×24 = 126000 тыс. руб.;

К = 86,4 + 126 + 1,152 + 1,92 + 14,4 + 59,904 = 289,7760 млн. руб.

8.2 Эксплуатационные расходы

С = Стп + å(ai×Кi) + DWтп×Ц + DWтс×Ц,(78)


где Стп- суммарные расходы на эксплуатацию тяговых подстанций, принимаемые равными по данным 1998 г. 210 тыс. руб. на одну подстанцию;

å(ai×Кi) - сумма амортизационных отчислений, приведенных в /2, табл. 1.5/, для подъездных путей принять aпп = 5,5%;

DWтп- потери энергии на тяговых подстанциях, равные потерям энергии на одной подстанции, умноженные на число подстанций;

DWтс- потери энергии в тяговой сети;

Ц - стоимость 1 кВт×ч электрической энергии.

Потери энергии в тяговой сети определяются через потери мощности на одной межподстанционной зоне DРтс, число таких зон nзон и время работы контактной сети, т.е. DWтс=DРтс×nзон ×8760.

вариант 1:

Стп = 210×6 = 1260 тыс. руб.;

å(ai×Кi) = 0,046 107520+ 0,028×1152 + 0,055×1920 + 0,055×14400 + 0,02×59904 = 7073,82 тыс. руб.;

DWтп×Ц = (974880 + 636480 + 75816)×0,00029 = 489,3 тыс. руб.;

DWтс = 734,4×5×8760 = 32166720 тыс. руб.;

DWтс×Ц = 32166720×0,00029 = 9328,3 тыс. руб.;

С = 1260 + 7073,82 + 489,3 + 9328,3 = 18151,42 тыс. руб.;

Эпр = 18,151 + 0,12×271,296 = 50,7069 млн. руб.

вариант 2:

å(ai×Кi) = 0,046 126000+ 0,028×1152 + 0,055×1920 + 0,055×14400 + 0,02×59904 = 7923,9 тыс. руб.;

DWтп×Ц = (1376640 + 900000 + 79920)×0,00029 = 683,4 тыс. руб.;

DWтс = 932,7×5×8760 = 40852260 тыс. руб.;

DWтс×Ц = 40852260×0,00029 = 11847,2 тыс. руб.;

С = 1260 + 7923,9 + 683,4 + 11847,2 = 21714,5 тыс. руб.;

Эпр = 21,714 + 0,12×289,776 = 56,4876 млн. руб.

Результаты по двум вариантам приведены в табл. 6.

Таблица 6. Технико-экономическое сравнение вариантов

Показатель вариант 1
=32 км;М-95 + 2МФ-100
вариант 2
=35 км;М-95 + 2МФ-100 + А-185
Размер капиталовложений, млн. руб. 271,2960 289,7760
Эксплуатационные расходы, млн. руб. 18,1514 21,7145
Приведенные годовые затраты, млн. руб. 50,7069 56,4876

Вариант с меньшими приведенными затратами – вариант 1 считается экономичным.


9. Схема внешнего электроснабжения

Для наиболее экономичного варианта в соответствии с Правилами устройства системы тягового электроснабжения железных дорог РФ и /6/ разрабатывается принципиальная схема присоединения тяговых подстанций к линиям внешнего электроснабжения.


Заключение

В данном курсовом проекте произведен расчет системы электроснабжения участка железной дороги электрифицированном на постоянном токе.

Расчет выполнен для двух вариантов расположения тяговых подстанций, после технико-экономического сравнения вариантов произведен выбор наиболее экономичного:

– длина участка Lуч = 160 км;

– расстояние между подстанциями

= 32 км;

– марка и площадь сечения проводов: М-95 + 2МФ-100;

– тип рельса Р65.

Расчет для данного варианта производился по методу сечения графика движения поездов. Определены следующие показатели:

– удельное сопротивление тяговой сети r0 = 0,08884 Ом/км;

– количество перевозимых грузов в сутки Р = 166207 т/сут.;

– количество пар поездов в сутки на пятый год эксплуатации N = 58;

– время хода поезда по межподстанционной зоне tп = 32 мин.;

– максимальное число поездов на зоне nм = 4;

– вероятности появления одновременно 0, 1, 2, …, nм поездов:

р0 = 0; р1 = 0,01389; р2 = 0,26389; р3 = 0,50000; р4 = 0,22222;

– средний ток поезда Iп.ср. = 840 А;

– среднеквадратичный ток поезда Iп.э. = 908 А;

– среднеквадратичный ток наиболее загруженного фидера Iф.э. = 1617 А;

– максимальный ток фидера Iф.м. = 1945 А;

– средний ток подстанции Б IБ,ср. = 2244 А;

– среднеквадратичный ток подстанции Б IБ,э. = 2402 А;

– средняя потеря напряжения до поезда DUп.ср. = 353 В;

– средняя потеря мощности в тяговой сети DPтс = 734,4 кВт.

Выбрано оборудование тяговых подстанций:

– выпрямительный агрегат типа ТПЕД-3150–3,3кУ1;

– преобразовательный трансформатор типа ТРДП-12500/10ЖУ1;

– понизительный трансформатор типа ТДТН-16000/110–66.

Согласно Правилам устройства системы тягового электроснабжения железных дорог РФ бесперебойность питания нагрузок тяги (кроме слабозагруженных линий) обеспечивается установкой на подстанциях:

– двух понижающих трансформаторов;

– двух преобразовательных трансформаторов;

– двух выпрямительных агрегатов.

Произведен расчет токов короткого замыкания для наиболее удаленных точек тяговой сети в выбор уставок токовых защит:

– уставка быстродействующего выключателя фидера Iу = 2000 А и рекомендовано применение еще одного вида дополнительной защиты, например, потенциальной;

– уставка быстродействующего выключателя поста секционирования

Iу = 1500 А.

Для выбранного оборудования выполнен расчет потерь энергии на тяговых подстанциях за время работы 7200 часов в год:

– в понизительных трансформаторах DWпт = 974880 кВт;

– в преобразовательных трансформаторах DWвт = 636480 кВт;

– в выпрямителях DWв = 75816 кВт.

Выбранное оборудование успешно прошло проверку по граничным условиям.

По результатам технико-экономических расчетов:

– размер капиталовложений К = 271,2960 млн. руб.;

– эксплуатационные расходы С = 18,1514 млн. руб.;

– приведенные годовые затраты составили Эпр = 50,7069 млн. руб.


Список использованных источников

1. Электроснабжение электрических железных дорог/ Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Электроснабжение железных дорог», разраб. В.М. Варенцовым и Э.П. Селедцовым, С-Пб, 1999. – 42 с.

2. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.1/ Под ред. К.Г. Марквардта - М.: Транспорт, 1980. - 392 с.

3. Бесков Б.А. и др. Проектирование систем электроснабжения железных дорог. - М.: Трансжелдориздат, 1963. – 472 с.

4. Бурков А.Т. и др. Методы расчета систем тягового электроснабжения железных дорог. Учебное пособие. - Л.:ЛИИЖТ, 1985. - 73 с.

5. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1982. – 528 с.

6. Давыдова И.К. и др. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования. - М.: Транспорт, 1978. - 416 с.

7. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.2/ Под ред. К.Г. Марквардта - М.: Транспорт, 1981. - 392 с.

8. Оформление текстовых документов: Методические указания/ Сост. В.А. Балотин, В.В. Ефимов, В.П. Игнатьева, Н.В. Фролова. - СПб.: ПГУПС, 1998. - 46 с.