где Т_э/э – тариф электроэнергии, Т_э/э = 3,06 р/кВт ч.; - количество электроэнергии, расходуемое понизительной подстанцией, кВтч.

Количество электроэнергии, расходуемое понизительной подстанцией, определяется, кВтч:

, (5.15)

где – количество электроэнергии, расходуемое на питание потребителей собственных нужд, кВтч; - расход электроэнергии, связанный с потерями электроэнергии, кВтч.

, (5.16)

где S_тсн – мощность ТСН подстанции, кВА; К_з – коэффициент загрузки трансформатора; Cosφ – коэффициент мощности; 8760 – часов в год, ч.

Моим проектом предусмотрена установка трёх трансформаторов для собственных нужд номинальной мощностью 250 кВА. По формуле найдём:

Расход электроэнергии, связанный с потерями, определится, кВтч:

, (5.17)

где - постоянные потери в стали трансформаторов, %, = 1…2%; - переменные потери в сетях и трансформаторах, %, = 5…8%; - полная мощность трансформатора 250 кВА.

Количество электроэнергии, расходуемое понизительной подстанцией по формуле:

Материальные затраты на обслуживание объектов электроснабжения по формуле:

, (5.18)

где - стоимость оборудования понизительной подстанции, тыс. руб.; - норма амотризационных отчислений, а_о = 5,6%.

Для определения прочих текущих расходов используем укрупнённый расчёт в процентах от фонда оплаты труда работников предприятия:

, (5.19)

руб.

Произведём расчёт общих текущих расходов на содержание и обслуживание понизительной подстанции и полученные результаты сведём в таблицу Р.2.

5.5 Определение себестоимости переработки электроэнергии и плановой себестоимости

Себестоимость переработки электроэнергии определяется отношением годовых текущих расходов на объём электроэнергии, отпускаемой нетяговым и районным потребителям [22]. Т.к. проектируемая подстанция позиционируется как специализированная, районных потребителей она питать не будет.

Стоимость переработки электроэнергии С_пер, определяется, руб.:

, (5.20)

Формула годового объёма электроэнергии с учётом отпускаемой нетяговым и районным потребителям, кВтч:

, (5.21)

где К_м – коэффициент мощности, К_м = 0,85.

Моим проектом предусмотрено 2 трансформатора номинальной мощностью 25000 кВА:

Сделаем вывод об расчёте экономических показателей работы специализированной тяговой полстанции с двумя однофазными трансформаторами: в таблицу Р.3 приложение Р включим основные технико-экономические показатели транзитной понизительной подстанции с силовыми трансформаторами типа ОДТНЖ-25000/220.

6 БЖД. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

6.1 Физико-химические процессы, возникающие при пожаре

Пожар — неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни и здоровья людей [23].

Горение – всякая реакция окисления-восстановления, при которой выделяется тепло [23].

Развитие пожара можно разделить на следующие фазы:

1) первая фаза - продолжительность до 10 минут. В данной фазе развития пожара происходит линейное распространение огня. Горение сопровождается обильным дымовыделением. Температура окружающей среды может повышаться до 200 ºС. Если очаг пожара виден, то возможно применение первичных средств пожаротушения: огнетушителей, песка, воды, асбестовых полотен и т.д.;

2) вторая фаза - продолжительность 30÷40 минут. Стадия объемного развития пожара, когда огонь охватывает все помещение. Температура окружающей среды повышается до 900 ºС. При данной температуре лопаются оконные стекла и в помещение приходит поток свежего воздуха, что приводит к дальнейшему развитию пожара. Применение первичных средств пожаротушения не допускается, в связи с высокой опасностью для жизни человека. Ими можно пользоваться только для обеспечения путей эвакуации;

3) третья фаза - стадия затухания. Происходит догорание в виде медленного тления. Возможно обрушение конструкций зданий и сооружений, а также появление открытого пламени.

К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся [24]: 1) пламя и искры; 2) тепловой поток; 3) повышенная температура окружающей среды; 4) повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения; 5) пониженная концентрация кислорода; 6) снижение видимости в дыму.

К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:

1) осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

2) радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

3) вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

4) опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;

5) воздействие огнетушащих веществ.

В зоне сильного пожара всегда будет дефицит кислорода, следовательно, всегда будет выделяться ядовитый угарный газ - угроза отравления. Действие его аналогично действию цианидов: они образуют с атомами железа, входящего в состав гемоглобина крови, очень прочные химические соединения. Тем самым они блокируют гемоглобин и делают его неспособным переносить кислород к клеткам организма. Ситуация с возможным отравлением во время пожара осложняется неприятными свойствами угарного газа. Он не регистрируется нашими органами чувств, так как не имеет ни цвета, ни запаха, ни вкуса. Он не растворяется в воде, следовательно, защита от него органов дыхания с помощью влажной ткани бесполезна и бессмысленна. Угарный газ не поглощается гражданским противогазом [23].

Горючими называют такие вещества и материалы, которое продолжают гореть и после удаления источника зажигания. Трудносгораемые вещества способны возгораться на воздухе от источника зажигания, но после его удаления самостоятельно гореть не могут [25].

Для количественной характеристики горючести веществ и материалов используют показатель возгораемости B:

(6.1)

где - количество теплоты, полученное от источника поджигания; - количество теплоты, выделяемое образцом при горении в процессе испытания.

Если величина B более 0,5, то материалы относят к сгораемым. Для трудносгораемых B=0,1-0,5, а для несгораемых - B менее 0,1 [25].

Окислители – кислород, галогены (Cl2, Br2), азотная кислота (HNO3), серная кислота (H2SO4), хлораты (KClO3), перхлораты (KClO4), нитраты (NH4NO3) и др. [23].

Источники воспламенения – пламя спички, зажигалки, свечи и т.д.; непотушенный окурок; расплавленный металл при сварке; открытый огонь; статическое электричество; атмосферное электричество; солнце; электрооборудование; приборы; трение [23].

Продукты горения – продукты неполного сгорания, ядовитые продукты (угарный газ, диоксин – метаболический яд – как продукт горения поливинилхлорида (ПВХ) и изделий из него – линолеум, трубы, блоки тепло- и звукоизоляции, игрушки, ёмкости и т.д.; производство ПВХ занимает второе место после производства полиэтилена), продукты горения примесей (оксиды серы, азота и др.), твердые и жидкие частицы, образующие дым [23].

Среди принципиальных подходов к тушению пожаров [23]: удаление из зоны горения горючих материалов; изоляция зоны горения от доступа окислителя (исключается кислород воздуха с помощью пены, порошка, песка, плотного покрывала, углекислого газа и др.); охлаждение зоны горения веществами, которые отнимают часть тепла, идущего на продолжение горения (добиваются этого применением воды, песка, углекислоты и др.); разбавление реагирующих в процессе горения веществ газами, не поддерживающими горение (пары воды, углекислый газ, азот); химическое торможение реакции горения, которого можно достичь применением ингибиторов – отрицательных катализаторах, уменьшающих скорость реакции. Для целей тушения пожаров подходит бромистый этил.

Последствия пожара для человека и его здоровья таковы: отравление, удушение, ожоги покровов тела и дыхательных путей, травмы и т.д. [23].

Пожары классифицируются по виду горючего материала и подразделяются на следующие классы: пожары твердых горючих веществ и материалов (А); пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и материалов (В); пожары газов (С); пожары металлов (D); пожары горючих веществ и материалов электроустановок, находящихся под напряжением [23].

6.2 Требования к пожарной безопасности

Пожарная опасность электроустановок обусловлена наличием в применяемом электрооборудовании горючих изоляционных мате­риалов. Горючей является изоляция обмоток электрических машин, трансформаторов, различных электромагнитов (контакторы, реле, контрольно-измерительные приборы), проводов и кабелей. Изоляция бумажно-масляных конденсаторов также является горючей. Всевозможные лаки и компаунды, изоляционное (трансформатор­ное) масло, битум, канифоль, сера и ряд других электроизоляционных и конструкционных материалов являются горючими и пожароопас­ными. Электроизоляционные материалы, применяемые в электрических машинах, трансформаторах и аппаратах, по их нагревостойкости раз­деляются на семь классов. Для каждого класса установлена предельно допустимая рабочая температура. Для класса IV это 90 °С, для класса V - 105 °С и т. д. Выделяемая изолированными проводниками теплота при прохождении по ним электрического тока вызывает повышение температуры. В случае значительных пере­грузок проводников и, особенно при прохождении токов КЗ темпе­ратура изоляции возрастает настолько, что материал разлагается с выделением горючих паров и газов, что и бывает обычно причиной загорания.