где коэффициент динамической и термической стойкости для данного типа ТТ; время протекания тока термической стойкости, 1 с.

Току электродинамической стойкости:

(4.26)

Результаты выбора трансформаторов тока приведены в таблице Н.1 приложение Н.

4.11 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения предназначены для учета, измерения и контроля электроэнергии. Нагрузкой вторичных обмоток являются счетчики, вольтметры и устройства релейной защиты.

Их выбор производится по следующим условиям:

По напряжению:

, (4.27)

По классу точности: при наличии приборов контроля электроэнергии, класс точности 0,5.

По нагрузке вторичной цепи:

(4.28)

Нагрузка приборов, неразделённая по фазам:

(4.29)

где - мощность, потребляемая обмоткой напряжения одного прибора, кВА; - коэффициент мощности для счётчиков; для остальных приборов равен 1.

Для определения допустимой мощности ТН необходимо рассчитать мощность, потребляемую приборами, подключенными к ТН. Расчёт производится только для РУ- 27,5 кВ [17]. Результат выбор трансформаторов напряжения представлен в таблице О.1 приложения О.

4.12 Выбор изоляторов

Изоляторы служат для механического крепления токоведущих частей и электрической изоляции их от заземленных конструкций и друг от друга. Жесткие шины распределительных устройств крепят на опорных изоляторах.

Для крепления жестких сборных шин применяются опорные изоляторы, расчет которых производится по формуле:

(4.30)

где 0,6 – коэффициент запаса прочности; F - сила, действующая на изолятор, которая определяется по формуле [11]:

(4.31)

где ударный ток трехфазного КЗ, кА; l – длина параллельных проводников, м; a – расстояние между осями проводников, м.

Также проверка производится по роду установки и напряжению:

(4.32)

Количество подвесных тарельчатых изоляторов для ВЛ на металлических и железобетонных опорах определяется согласно [20].

Результаты расчетов представлены в таблице 4.13.

Таблица 4.14 - Выбор изоляторов

4.13 Выбор ограничителей перенапряжений (ОПН)

Для защиты оборудования от набегающих перенапряжений со стороны ВЛ и коммутационных перенапряжений необходимо выбрать для каждого РУ тип ОПН и место их подключения. ОПН являются аппаратами для глубокого ограничения (до ) коммутационных перенапряжений/

Таблица 4.15 - Выбор ОПН

5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

5.1 Расчёт стоимости понизительной тяговой подстанции

В данном разделе будет произведено два варианта расчёта суммарной стоимости тяговой подстанции: с трехфазными и однофазными трансформаторами. Расчёт стоимости проектируемой трансформаторной подстанции 220/27,5 кВ произведём по укрупненным показателям стоимости строительства, объектов электрификации железных дорог с учётом основных узлов и элементов подстанции, также не будем учитывать детализацию вспомогательных и сопутствующих затрат [19].

Укрупнённая сметная стоимость подстанции включает прямые затраты, накладные расходы, возникающие при выполнении строительно-монтажных работ и сметную прибыль строительно-монтажных организаций (К_см), тыс.руб.:

, (5.1)

где К_пр – прямые затраты, куда входит стоимость оборудования и строительно-монтажных работ, тыс. руб; К_н – накладные расходы на строительно-монтажные работы, тыс. руб; К_пн –сметная прибыль строительно-монтажных организаций, тыс.руб.

Прямые затраты учитывают следующие элементы, тыс.руб.:

, (5.2)

где К_стр – затраты на выполнение строительных работ, тыс. руб.; К_ос – стоимость основных средств, тыс. руб.; К_мтж – стоимость работ по монтажу оборудования, сооружений и других объектов основных средств, тыс. руб.; К_проч – прочие затраты производственного назначения, они определяются в размере 1-3% от прямых затрат.

Накладные расходы учитывают дополнительные расходы на выполнение строительно-монтажных работ. Накладные расходы могут определяться в процентах от общей стоимости строительных и монтажных работ, тыс.руб.:

, (5.3)

где к_н – коэффициент накладных расходов, к_н = 0,45.

Сметная прибыль представляет собой прибыль строительно-монтажных организаций, которая устанавливается в процентах от стоимости прямых расходов проекта без учёта стоимости основных средств. Уровень сметной прибыли принимается в размере 8% и находиться по формуле, тыс.руб.:

, (5.4)

Расчёт стоимости понизительной подстанции произведём в табличном виде в ценах 2014 года и учтём индекс перерасчёта сметной стоимости строительно-монтажных работ и оборудования на 2016 год [19]. Показатели стоимости понизительной подстанции представлены в [20].

Суммарная сметная стоимость понизительной подстанции Ктп , тыс.руб. определяется по формуле, тыс.руб.:

(5.5)

где Кобщ – общая стоимость подстанции, тыс.руб.; Кнакл – накладные расходы, тыс.руб; Ксм – сметная прибыль, тыс.руб.

Накладные расходы составляют 45% от стоимости строительно-монтажных работ Ксмр, тыс.руб.:

, (5.6)

где – стоимость строительно-монтажных работ, тыс.руб.

Сметная прибыль составляет 8% от суммы строительно-монтажных работ и накладных расходов, тыс.руб.:

(5.7)

Индексы пересчёта стоимости на 2016 г. приняты по строительно-монтажным работам - = 6,435, по оборудованию – К_обор = 4,94 [21].

Сметная стоимость строительно-монтажных работ и оборудования для двух вариантов исполнения тяговой подстанции на 4 квартал 2016г. представлены в таблице П.1, П.2 приложение П. Для определения сметной стоимости подстанций рассчитаем остальные цены по формулам (5.1-5.7) и занесем их в таблицу П.3 приложение П. Таким образом, разница между стоимостью двух вариантов тяговых подстанций составит, рублей:

(5.8)

где сметная стоимость тяговой подстанции с ТДТНЖ-40000/220 и ОТДТНЖ-25000/220 соответственно. Прибавим к полной стоимости тяговой подстанции с трёхфазными трансформаторами стоимость КРУ-10 кВ, которая составляет примерно 3000 тыс. руб. (одна ячейка в среднем 200 тыс.руб).

рублей.

Из данного расчёта видно, что транзитная тяговая подстанция с однофазными трансформаторами типа ОДТНЖ-25000/220 дешевле транзитной тяговой подстанции с трехфазными трансформаторами ТДТНЖ-40000/220 более чем на 102 млн. рублей.

13.2 Определение штата работников тяговой подстанции

Согласно указанию МПС № Г-29330 выбираются методы обслуживания и штат работников тяговой подстанции. Контингент работников, обслуживающих тяговую подстанцию рассчитываем исходя из укрупненных норм затрат труда на производство осмотров и текущего ремонта за год.

Явочная численность работников равна, человек:

, (5.9)

где Н- укрупненная норма затрат труда в человеко- часах на производство осмотров и текущего ремонта, равная 9980 чел∙час/год; 169,2 – среднемесячная норма рабочего времени, часов.

.

На основании указания МПС № Г-29330 окончательно принимаем штат тяговой подстанции с учётом руководящего состава и электромонтёров ТП:

- начальник тяговой подстанции 11 разряда 1 человек;

- старший электромеханик 10 разряда 1 человек;

- дежурный электромеханик 8 разряда 2 человека;

- электромонтер тяговой подстанции 5 разряда 1 человек;

- электромонтер тяговой подстанции 3 разряда 1 человек;

- уборщик производственных помещений 1 человек;

Итого: 7 человек.

13.3 Определение фонда заработной платы

Среднемесячная заработная плата работников подстанции складывается из месячной ставки, премий, доплат и надбавок [21]: надбавка за климатические условия (20%); районный коэффициент (30%); доплата за работу в ночное время (20%), в праздничные дни (2%); за опасные условия работы (12%).

Фонд заработной платы (ФЗП) работников подстанции определяется по формуле, руб.:

, (5.10)

где - средняя месячная заработная плата, тыс.руб.

Среднемесячная заработная плата работников понизительной подстанции складывается из месячной тарифной ставки (оклада), премии, доплат и надбавок, приведённой в таблице Р.1 приложение Р.

Среднемесячная заработная плата, руб., определяется по формуле:

, (5.11)

где Т – тарифная ставка, руб.; Д_оп – доплата за опасные условия работы, руб.; Д_н.вр – доплата за работу в ночное время, руб.; Д_пр – доплата за работу в праздничные дни, руб.; П – премия, руб.; Д_кл.усл – доплата за работу в сложных климатических условиях, руб.; Д_р.к – доплата по районному коэффициенту, руб.

Отчисления на страхование сотрудников (ФСС) планируется в размере 30,6% от фонда оплаты труда, руб.:

(5.12)

Расчет заработной платы персонала понизительной подстанции приведен в таблице Р.4 приложение Р.

5.4 Расчёт материальных затрат

Полный расчёт материальных затрат для обслуживания объектов электроснабжения включает определение следующих параметров [22], тыс.руб.:

, (5.13)

где С_м – расходы на материалы, запасные части и прочие комплектующие элементы, по нормам предприятия С_м = 240,5 тыс.руб.; С_т – расход топлива на производственные цели, 21,8 тыс.руб; С_э – расход электроэнергии на производственные цели, руб.

Расходы на электроэнергию, руб., составляют:

, (5.14)