пз (1234768), страница 10
Текст из файла (страница 10)
4.4 Определение показателей надежности заземляющего устройства
Надежность электроэнергетических систем и, в том числе, электрических сетей энергосистем и систем электроснабжения потребителей, являющихся составными частями электроэнергетических систем, может быть определена как свойство, заключающееся в их способности обеспечивать надежное функционирование электроприемников и потребителей в целом в нормальных, ремонтных, аварийных и послеаварийных режимах
Такой подход к пониманию надежности позволяет выбрать показатели надежности, расчет которых позволил бы в дальнейшем принимать их в качестве критерия при сравнении вариантов выполнения заземляющих устройств или даже нормируемой величины.
Снижение надежности работы заземляющего устройства может произойти по различным причинам, которыми могут служить:
механическое разрушение конструкции заземлителя
коррозия металла;
изменение влажности, температуры грунта и пр.
Как видно из перечисленных причин снижения надежности заземляющего устройства, их природа носит, в большинстве случаев, вероятностный характер. Поэтому логично было бы формировать показатели надежности заземляющих устройств на основе оценки вероятности ситуаций, опасных для людей, например, вероятность отказов, приводящих к снижению безопасности, их интенсивность.
Одним из основных показателей надежности заземляющего устройства является вероятность поражения персонала напряжением прикосновения ( ). Известно, что
можно определить по формуле
где I - ток, стекающий с заземлителя; R - сопротивление растеканию заземлителя; - коэффициент прикосновения;
- коэффициент, характеризующий часть приложенного к человеку напряжения
.
Из вышеуказанной формулы явно видно, что опасное для жизни персонала напряжение прикосновение может возникнуть лишь при стечении многих обстоятельств, а именно:
замыкание в таком месте электрической системы и при таких условиях, при которых ток, стекающий в землю с рассматриваемого заземлителя, достигает максимальной величины.
неблагоприятное состояние земли, например большая влажность верхнего слоя, удельное сопротивление которого определяет сопротивление растеканию тока от ступней в землю.
присутствие человека в таком месте, в такое время и в таком положении, что он оказывается под опасным напряжением.
отсутствие дополнительных сопротивлений (обуви, рукавиц), включенных последовательно с сопротивлением человека и ограничивающих ток через него.
длительность растекания тока в землю и длительность воздействия, достаточные, чтобы вызвать травмирование при рассматриваемой величине тока.
Вероятность появления потоков токов рассчитывается по выражению
где n - количество коротких замыканий в сети за время t; - параметр потока отказов, определяемый из данных по повреждаемости элементов энергосистемы.
Вероятность того, что ток, нагружающий заземлитель, превысит определенное значение Iн
где f(I) - дифференциальная функция распределения.
Вероятность того, что эквивалентное сопротивление будет больше определенного значения , также можно определить, исходя из функции распределения величины
Вероятность отказа заземляющей системы при условии протекания через нее тока
где Imin, Imax - минимальное и максимальное значение тока, нагружающего заземляющую систему; P(I)- вероятность появления тока больше заданного значения; P( ) - вероятность появления эквивалентного удельного сопротивления грунта больше заданного значения.
Рассчитав вероятность PТ, можно вычислить вероятность появления “n” отказов за время t
Сопоставив несколько вероятностей определим вероятность поражения человека:
где P - вероятность отказа системы; - вероятность того, что в момент прикосновения человек не использовал вспомогательные защитные средства (перчатки, боты);
- вероятность прикосновения человека к заземленному оборудованию[16].
5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
Критерием оценки экономической эффективности эксплуатации проектируемой подстанции является срок окупаемости затрат на ее создание:
где Ктп – суммарная стоимость подстанции, тыс. руб.; Стек – текущие расходы на содержание подстанции, тыс. руб.; ΔД – дополнительные доходы, получаемые за счет дополнительного отпуска электроэнергии при внедрении ПС, тыс. руб.
где ΔWт – переработанная электроэнергия за год, кВт∙ч.; Tэ – тариф за электроэнергию, руб./кВт∙ч.
5.1 Определение стоимости тяговой подстанции
Определение стоимости реконструируемой подстанции производится по укрупненным показателям стоимости строительства (УПСС) объектов электрификации железных дорог с учетом основных узлов и элементов подстанции без детализации вспомогательных и сопутствующих затрат. Стоимость строительства тяговой подстанции рассчитывается согласно [28].
Укрупненная сметная стоимость подстанции Ксм, включает прямые затраты Кпрм, накладные расходы, возникающие при выполнении строительно-монтажных работ Кн и сметную прибыль строительно-монтажных организаций Кпн.
Таким образом, сметная стоимость подстанции определяется по формуле, тыс. р.:
Прямые затраты на реконструкцию подстанции в общем виде определяются по формуле, тыс. р.:
где Кстр – затраты на выполнение строительных работ, тыс.р.; Кос – стоимость основных средств, тыс.р.; Кмтж – стоимость работ по монтажу оборудования, сооружений и других объектов основных средств, тыс.р.; Кдтж – стоимость работ по демонтажу оборудования, сооружений и других объектов основных средств, тыс.р.; Кпроч – прочие затраты производственного назначения на оснастку объектов, инструмент, инвентарь и прочие хозяйственные цели по реализации объекта, тыс.р.
Стоимость работ по демонтажу определяется как 50% стоимости от стоимости монтажа оборудования.
Накладные расходы учитывают дополнительные расходы на выполнение строительно-монтажных работ. Накладные расходу могут определятся в процентах от общей стоимости строительных, монтажных и демонтажных работ по выражению тыс.р.:
где kн – коэффициент накладных расходов, kн =0,4–0,5.
Сметная прибыль представляет собой прибыль строительно-монтажных организаций, которая устанавливается в процентах (или долевых коэффициентах) от стоимости прямых расходов проекта без учета стоимости основных средств Кос. Уровень сметной прибыли kпн принимается в размере 8% и определяется по формуле:
Показатель стоимости постоянной части затрат по ПС учитывает общеподстанционный пункт управления, устройство собственных нужд подстанции, систему оперативного постоянного тока, подъездные дороги, средства связи и телемеханики, наружное освещение, ограждение и другие элементы.
Расчет стоимости тяговой подстанции в ценах 2000 года приведен в таблице И.1 (Приложение И).
Суммарная сметная стоимость подстанции Ктп, тыс. р. определяется по формуле, тыс. р.:
где Кобщ – общая стоимость тяговой подстанции, тыс. р.; Кнакл – накладные расходы, тыс. р.; Ксм – сметная прибыль, тыс. р.
Сметная прибыль составляет 8% от суммы строительно-монтажных работ и накладных расходов, тыс. р.:
Индексы пересчета цен на I квартал 2016 года согласно [29] по строительно-монтажным работам – Ксмр=6,89, по оборудованию – Кобор=4,28, прочие – Кпроч=5,48. Пересчитаем сметную стоимость строительно-монтажных работ и оборудования к стоимости подстанции на 2016 г., результаты занесем в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 – Показатели стоимости подстанции в ценах 2016 г
Наименование затрат | Расчет стоимости в ценах 2016 г., тыс. р. | Стоимость, тыс. р. |
Строительные работы | Кстр=17353,95·6,89 | 119568,72 |
Основные средства | Кос=55247,8·4,28 | 236460,58 |
Монтажные работы | Кмтж=5814,6·6,89 | 40062,59 |
Демонтажные работы | Кдтж=2907,3·6,89 | 20031,30 |
Прочие расходы | Кпроч=6230,51·5,48 | 34143,19 |
Итого прямых затрат | Кпрм=Кстр+Кос+Кмтж+Кдтж+Кпроч | 450266,38 |
Накладные расходы | Кн=0,45·(Кс+Кмтж+ Кдтж) | 80848,17 |
Сметная прибыль | Ксм=0,08·(Кпрм–Кос) | 17104,46 |
Всего сметная стоимость | Ктп=Кпрм+Кн+ Ксм | 548219,01 |
5.2 Расчет фонда заработной платы и контингента работников подстанции
В связи с реконструкцией тяговой подстанции и уменьшением нагрузок на штат рабочих подстанции формируется новый контингент работников.
Фонд заработной платы рассчитывается по формуле, р., согласно [30]: