Вукотич А.А. Антиплагиат (1213148), страница 9
Текст из файла (страница 9)
34 Для ускорения и упрощения вычислительнойработы Excel предоставляет в распоряжение пользователя мощный аппарат 3465функций рабочего листа, позволяющих осуществлять практически всевозможные расчёты.В целом MS Excel содержит более 400 34 встроенных функций. Все они всоответствии с предназначением делятся на: 43 финансовые функции; функциидаты и времени; арифметические и тригонометрические (математические)функции; статистические функции; функции ссылок и подстановок; функциибаз данных (анализа списков); текстовые функции; логические функции;информационные функции (проверки свойств и значений); инженерныефункции; внешние функции.
34Mathcad является мощной системой компьютерной математики, сочетающейв себе визуально ориентированный входной язык, удобный редактор текста иформул, численный и символьный процессоры [50]. Mathcad содержит сотниоператоров и встроенных функций для решения различных технических задач.Программа позволяет выполнять численные и символьные вычисления,производить операции со скалярными величинами, векторами и матрицами,автоматически переводить одни единицы измерения в другие. Средивозможностей Mathcad можно выделить: решение дифференциальныхуравнений (в том числе и численными методами); построение двумерных итрёхмерных графиков функций (в разных системах координат, контурные,векторные и т. д.); использование греческого алфавита, как в уравнениях, так и втексте; выполнение вычислений в символьном режиме; выполнение операций свекторами и матрицами; символьное решение систем уравнений;аппроксимация кривых; выполнение подпрограмм; поиск корней многочленов ифункций; проведение статистических расчётов и работа с распределениемвероятностей; поиск собственных чисел и векторов; вычисления с единицамиизмерения; интеграция с САПР-системами, использование результатоввычислений в качестве управляющих параметров.
44Обе программы имеют свои преимущества и недостатки. Программу выборачисла трансформаторов по минимальным потерям электрической энергиипредлагается выполнить в программе Mathcad.66На примере реальной тяговой подстанции произведем оценкуэкономической эффективности выбора числа трансформаторов для питаниятяговых нагрузок.На тяговой подстанции ток районного напряжения отсутствует.На тяговой подстанции установлены два идентичных трансформаторатрансформатор типа ТДТНЖ–40000/110-81У1, паспортные данные которого 11приведены в таблице 3.4.Таблица 3.4 – Паспортные данные 11 трансформатора ТДТНЖ–40000/110-81У1Параметры трансформатора ПоказателиНоминальная мощность, МВА 40Номинальное напряжение обмоток, кВ-высшее (В)-тяговое (Т)-районное (Р)11527,511Потери холостого хода, кВт 41,5Потери короткого замыкания 79 на номинальных ступенях междуобмотками, кВтВРВТТР202,8198,63179,85Номинальные токи обмоток, АВТР200,88402098Схема и группа соединения обмоток Ун/Д/Д-11-11Токи и углы левого и правого плеч питания в течении суток за каждыеполчаса представлены в таблице 3.5.Количество мгновенных схем m за расчетные сутки с интерваломквантования 30 мин определим по формуле (3.6):67Таблица 3.5 – Данные токов левого и правого плеча и углов между током плечаи питающим напряжением тяговой подстанции за сутки в каждые полчасаВремяснятияпоказаний,минТок плеча, АУгол между током плеча и питающимнапряжениемIл Iп φл φп30 527,684 578,442 -42,771 -39,43760 653,438 643,291 -35,614 -30,54190 597,011 605,824 -24,461 -24,167120 655,780 753,133 -25,037 -25,771150 866,884 853,840 -27,124 -29,297180 852,196 848,529 -30,675 -29,773210 793,364 748,420 -29,274 -29,207240 657,907 662,191 -29,008 -29,802270 753,831 782,660 -31,888 -30,470300 674,949 566,960 -28,100 -28,332330 593,356 733,709 -30,602 -32,723360 761,938 646,469 -30,129 -26,903390 625,653 688,120 -25,673 -25,935420 805,593 812,773 -26,324 -26,978450 696,727 635,844 -31,697 -34,237480 584,742 598,684 -35,339 -35,420510 737,513 804,567 -31,331 -29,070540 765,153 769,344 -33,327 -40,095570 852,536 904,971 -45,357 -41,879600 1003,904 1012,856 -34,055 -29,609630 1027,418 1047,493 -28,537 -30,526660 963,884 860,753 -28,821 -25,523690 669,107 586,876 -28,483 -33,935720 625,922 702,816 -31,137 -27,661750 682,584 635,600 -31,496 -35,865Окончание таблицы 3.5780 564,224 516,340 -45,679 -50,506810 536,058 605,122 -47,627 -40,328840 683,082 692,138 -31,123 -31,242870 657,291 644,864 -37,592 -40,92568900 727,067 776,076 -38,024 -37,720930 775,891 749,182 -40,157 -36,774960 688,536 675,751 -29,481 -27,734990 731,511 738,798 -27,168 -26,2871020 697,322 665,042 -23,638 -21,2731050 705,389 822,024 -21,757 -24,4381080 950,413 903,273 -23,305 -21,9931110 821,636 869,976 -20,629 -19,2101140 874,329 726,431 -18,691 -19,7351170 588,967 572,747 -23,290 -24,4861200 549,976 564,551 -23,696 -25,0001230 407,171 334,721 -36,144 -43,6791260 416,748 467,896 -53,404 -54,9341290 492,522 483,602 -54,268 -56,5481320 519,733 550,258 -52,355 -45,9591350 626,664 653,322 -37,011 -35,4711380 605,147 626,347 -37,782 -37,3351410 640,473 599,531 -37,165 -39,0061440 571,100 544,813 -38,719 -41,839Операторы поворота плеч питания равны:Далее производится расчет тока в тяговых обмотках трансформатора поформуле (1.22).Коэффициент 6 трансформации находят по формуле:(3.17)Коэффициент 6 трансформации равен:69Найдем токи в обмотках высшего напряжения по формуле (1.21).Далее последовательно находим потери КЗ для обмоток по формуле (1.14),активные сопротивления обмоток с учетом полной мощности разделенной наколичество фаз по формуле (1.13), потери мощности при одном и при двухтрансформаторах для каждой мгновенной схемы по формулам (3.4) и (3.5) и ихразность.Потери электрической энергии будут определяться по формулам (3.7), (3.8) ибудут равны:Разность потерь электрической энергии будет определяться по формуле:(3.18)Разность потерь электрической энергии будет равна:Построим график потерь мощности и их разность.
Графики представлены нарисунках (3.4), (3.5) и (3.6). По графику разности потерь мощностей видно, чтоодин трансформатор должен находиться в работе на интервалах от 0 – 360 мин иот 750 – 1080 мин, а два трансформатора – 390 – 720 мин и 1110 – 1440 мин.Программа представлена в приложении.70Рисунок 3.4 – График зависимости = f(Т)Рисунок 3.5 – График зависимости = f(Т)71Рисунок 3.6 – График зависимости = f(Т)Снижение потерь мощности в тяговых трансформаторах предлагаетсяопределять пофазно в каждой обмотке. По полученным мгновенным схемампотерь мощности предлагается определять средние потери мощности и потериэлектрической энергии в интервалах времени.
Критерием для включения одногоили двух в работу тяговых трансформаторов является сравнение потерьэлектрической энергии с предельно допустимым значением потерьэлектрической энергии для этого интервала времени.Переключение числа трансформаторов для каждого интервала можетоказаться не эффективным при малой продолжительности интервалов.Поочередные интервалы времени объединяются и число трансформатороввыбирается по минимальным потерям электрической энергии.724. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫБОРАЧИСЛА ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ПИТАНИЯ ТЯГОВЫХ НАГРУЗОКЭкономическая оценка эффективности выбора числа трансформаторов дляпитания тяговых нагрузок за месяц складывается из стоимости экономииэлектроэнергии и затрат на переключения.
Экономический эффект предлагаетсяопределять за месяц, поскольку графики движения поездов и нагрузокпериодически меняются. Расчет экономического эффекта предлагаетсяпроизводить по двум вариантам. Первый вариант предусматриваетпереключения электромехаником с участием энергодиспетчера, второй вариантпредусматривает переключения только энергодиспетчером.Экономический эффект за месяц равен:(4.1)где – экономия электрической энергии за месяц, р., – затраты напереключения, р.Экономия электрической энергии за месяц на одной тяговой подстанции:(4.2)где – потеря электрической энергии при одном и двух трансформаторахза месяц на одной тяговой подстанции, кВт∙ч; – стоимость электроэнергии,р./кВт∙ч; р./кВт∙ч [51].73Разность потерь электрической энергии при одном и двух трансформаторахза месяц на одной тяговой подстанции:(4.3)где – разность потерь электрической энергии при одном и двухтрансформаторах за сутки на одной тяговой подстанции, ;– количество дней в месяце,Затраты на переключения высоковольтных выключателей за месяцопределим по формуле:(4.4)где – средняя месячная заработная плата, р; Т – расчетные сутки,Т=1440 мин; – время на переключения, мин.Средняя месячная заработная плата складывается из месячной тарифнойставки или должностного оклада, премии, доплат и надбавок:(4.5)где – месячная ставка по тарифу; – доплата за условия труда; –доплата за работу в ночное время; – доплата за работу в праздничные дни;– доплата за разъездной характер работы; – 14 доплата за работу наоткрытом воздухе; П – премия; – надбавка за стаж работы; – надбавкапо районному коэффициенту [52].
14Согласно статье 2526 « Техническое обслуживание, текущий ремонт ииспытания тяговых подстанций» расчетная численность 14 работников тяговой74подстанции включает старших электромехаников, дежурных электромеханикови электромонтеров. Для переключения высоковольтных выключателейнеобходим один электромеханик.Согласно статье 0785 «Содержание персонала, не относящегося к аппаратууправления» в состав диспетчерского персонала входят старшийэнергодиспетчер (1 чел.) и энергодиспетчеры, работающие в круглосуточномрежиме обслуживания. 14 Для оперативных переключений необходим одинэнергодиспетчер, который будет производить переключения или отдаватьприказы электромеханику тяговой подстанции по переключениювысоковольтных выключателей.Оплата труда электромехаников и энергодиспетчеров производится подолжностным месячным окладам.Тарифная ставка оплаты труда первого разряда принимается в размереотраслевой минимальной месячной заработной платы и 14 составляет8387 рублей [53].Должностной оклад электромехаников установим в размере = 20000 р.Должностной оклад энергодиспетчера установим в размере = 30000 р.Для электромехаников месячная тарифная ставка будет определяться поформуле:(4.6)где – коэффициент доплат 49 за условия труда; [52].Доплата за работу в ночное время ( 14 энергодиспетчеры, дежурныеэлектромеханики тяговых подстанций) установлена в размере 40 % от часовойтарифной ставки за каждый час работы в период от 22 до 6 часов.
Так какпродолжительность ночного времени (8 часов) составляет более половиныобщей продолжительности смены (12 часов), то по повышенной ставкеоплачивается вся продолжительность ночной смены. В пересчете насреднемесячную величину в годовом плане эта доплата составляет 20 % от 1475месячной тарифной ставки [52]:(4.7)Доплата за работу в праздничные дни производится в двойном размере закаждый час работы. В пересчете на среднемесячную величину годового планаона составляет 2,7 % от месячной тарифной ставки [52]:(4.8) 14За 14 выполнение задания по видам работ в среднемесячную заработную платувключается премия.
Она зависит от сложности выполняемых работ в процентахот месячной тарифной ставки 14 вместе с доплатой за работу в ночное время:(4.9) 14где – размер премии 14 для электромехаников в размере 15 %, а дляэнергодиспетчеров – 20 % [52].Надбавка за стаж работы устанавливается в размере 20 % от суммы доплатуказанных выше[52]:(4.10)Надбавка по районному коэффициенту 49 принимается в размере 20% отсуммы, по которой 49 производится расчет надбивки за стаж работы.Результаты расчета 14 средней месячной 14 заработной платы работников 14 сведем втаблицу 4.1.Таблица 4.1 – Расчет средней месячной заработной платы работниковДолжно Конт Средняя месячная заработная плата, р.76сть ипрофессияингент,чел.Тарифнаяставка,окладДоплатазаусловиятрудаДоплатазаработувночноевремяДоплата заработувпраздничныедниПремияНадбавказастажработыНадбавка порайонномукоэффициентуВсегоЭлектромеханик1200002200 4440 599,439966247 624743729,4Энергодиспетчер130000– 6000 81072008802 880261614Время на переключения затраченное электромехаником за месяц с учетомучастия энергодиспетчера:(4.11)где – количество переключений в месяц; – время, затраченноеэлектромехаником на одно переключение, 20 мин.Энергодиспетчер затратит на эти переключения в месяц:(4.12)где – время, затраченное энергодиспетчером на одно переключение, 1)1 мин, 2) 10 мин.77Произведем расчет количества переключений за месяц:(4.13)где – количество переключений в сутки, по графику = f(Т) рисунок 3.6=4.Произведем расчет количества переключений за месяц по формуле (4.13):Рассчитаем экономическую эффективность выбора числа трансформаторовдля питания тяговых нагрузок за месяц по двум вариантам.1) Переключение высоковольтных выключателей электромехаником сучастием энергодиспетчера.Время на переключения затраченное электромехаником за месяц по формуле(4.11):Время участия энергодиспетчера в переключениях электромеханика в месяцсоставит по формуле (4.12):Рассчитаем затраты на переключения электромеханика по формуле (4.4):78Рассчитаем затраты на отдачу приказа энергодиспетчером за месяц поформуле (4.4):Месячные затраты на переключения электромехаником с участиемэнергодиспетчера будут равны:Разность потерь электрической энергии при одном и двух трансформаторахза месяц на одной тяговой подстанции:Экономия электрической энергии за месяц на одной тяговой подстанциибудет равна:Экономический эффект за месяц по формуле (4.1) по первому способу будетравен:792) Переключение высоковольтных выключателей энергодиспетчером.Энергодиспетчер затратит на эти переключения в месяц:Рассчитаем затраты на переключения энергодиспетчера за месяц по формуле(4.9):Экономический эффект за месяц по формуле (4.1) по второму способу будетравен:Экономия электрической энергии на одной тяговой подстанции за месяцпревышает затраты при переключении электромехаником с участиемэнергодиспетчера на 93141,14 р., а при переключении энергодиспетчером на94030,2 р., что доказывает экономическую эффективность и необходимостьвнедрения данной методики выбора числа трансформаторов для питаниятяговых нагрузок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
