Гурьев А.С. 230505 2016 (1235092), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Исходные данные для расчета сведены в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 – Исходные данные для расчета напряженности электрического поля
1 | Напряжение контактной сети | 27,5 |
2 | Высота подвеса контактного провода | 6,25 |
3 | Радиусы контактного провода и несущего троса, м | 0,0062 и 0,0063 |
4 | Среднее расстояние между контактным проводом и несущим тросом | 1,13 |
5 | Расстояние между осями путей d, м | 4,1 |
Заменим цепную подвеску одним эквивалентным проводом в соответствии с формулой, м
(7.1)
где - количество проводов
;
- радиус одного провода;
- радиус окружности, по которой располагаются провода расщепленной фазы.
Радиус окружности находим по формуле, м.
(7.2)
где - среднее расстояние между контактным проводом и несущим тросом, м.
Произведем расчет по формулам (7.1) - (7.2)
м;
м.
При расстоянии м высота подвеса эквивалентного провода будет равна, м
, (7.3)
где - габарит контактного провода на перегоне,
м.
м.
Для определения Еу составим систему уравнений Максвелла, учитывая, что в точке М нет заряда
;
; (7.4)
.
где - потенциальные коэффициенты;
,
- заряды проводов на единицу длины.
Так как высота подвеса эквивалентных проводов обоих путей одинакова: ;
. Кроме того,
. Поэтому первые два уравнения системы (7.4) предстанут в виде:
;
(7.5)
.
Решение этой системы дает:
. (7.6)
Подставим значения и
в третье уравнение системы, получим кВ/м
. (7.7)
Выразим коэффициенты 1м 2м через координаты точки , с учетом рисунка 7.1, кВ/м
;
(7.8)
.
Подставив систему формул (10.9) в (10.8), получим, кВ/м
, (7.9)
Вертикальная составляющая напряженности электрического поля будет равна, кВ/м
, (7.10)
При - уровень головы человека, работающего под напряжением с изолированной вышки,
,
; расстояние между путями на перегоне
, значения
и
равны
; (7.11)
;
; (7.12)
.
Подставляя указанные и полученные значения в формулу (7.10), определяем соответствующие значения .
Результаты вычислений сведем в таблицу 7.2.
Таблица 7.2 – Напряженность электрического поля в зависимости от расстояния
Напряженность поля | Расстояние х, м | |||||||||||
0 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Расстояние | 2,3 | 2,36 | 2,4 | 2,43 | 2,44 | 2,43 | 2,4 | 2,3 | 2,15 | 1,9 | 1,7 | 1,47 |
Расстояние | 8,46 | 5,14 | 2,75 | 1,95 | 1,73 | 1,87 | 2,5 | 8,24 | 2,9 | 1,3 | 0,9 | 0,74 |
Графические зависимости напряженностей электрических полей от расстояния до оси путей представлены на рисунке 7.2.
Рисунок 7.1 – Кривые зависимости от расстояния
до оси путей для двухпутного участка Ружино – Свиягино
Результаты расчета показывают, что нахождение вблизи контактной подвески, находясь на поверхности земли безопасно, с точки зрения влияния электрического поля. При этом, работа на изолирующей вышке, на расстоянии от проводов контактной сети менее 0,65 метров, опасна. Время такой работы должно быть сокращено до 180 минут [23].
8 ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЛОЖЕННЫХ МЕР ПО УСИЛЕНИЮ УЧАСТКА РУЖИНО - УССУРИЙСК
В результате расчетов, выполненных в разделе 4, для обеспечения прогнозируемых на 2025 год объемов грузовых перевозок на участке Ружино – Уссурийск, необходимо, в том числе:
- установка устройства продольной компенсации на ЭЧЭ Сибирцево;
- замена силового трансформатора мощностью 25000 кВА, на трансформатор мощностью 40000 кВА на ЭЧЭ Спасск.
В данном разделе будет дана экономическая оценка указанных выше мер.
8.1 Экономическое обоснование внедрения нового компенсирующего устройства на подстанции Сибирцево
Известно, что путем включения установок емкостной компенсации на тяговых подстанциях добиваются уменьшения затрат на оплату реактивной мощности. Однако, установка и эксплуатация компенсирующих устройств требует определенных материальных затрат, поэтому в данном дипломном проекте проводится технико–экономическое обоснование установки компенсирующего устройства на тяговой подстанции Сибирцево. Технико-экономическая оценка производится для графика движения поездов на перспективу увеличения грузопотока [25].
В качестве экономического критерия оценки эффективности внедрения компенсирующих установок (КУ) может использоваться один из двух показателей – срок окупаемости КУ ( ) или расчет годового приведенного экономического эффекта (
), полученного при сроке окупаемости, который соответствует принятому значению. При этом необходимо учитывать, что наиболее оптимальным критерием экономической оценки эффективности является срок окупаемости, определяемый по формулам:
, (8.1)
, (8.2)
где - величина капитальных вложений, необходимых для установки компенсирующих устройств;
- текущие расходы на содержание и обслуживание КУ;
- текущие расходы без учета функционирования компенсации;
- нормативный коэффициент эффективности новой техники, принимается равным 0,15-0.25.
Предпочтение экономического обоснования по критерию «срок окупаемости» в том, при определении годового экономического эффекта в расчетной формуле через параметр коэффициента эффективности заложено, что окупаемость капитальных вложений будет в пределах в 4 – 7 лет.
Капитальные вложения на внедрение КУ определяются на основе действующих рыночных цен по «прайс–листам» продавца или рассчитываются по формуле:
, (8.3)
где - стоимость реактивной мощности, р/кВАр;
- текущие расходы на содержание и обслуживание КУ;
Годовые текущие расходы на эксплуатацию устройств емкостной компенсации включают:
, (8.4)
где - расходы на обслуживание КУ;
- амортизационные отчисления;
- затраты на оплату потерь активной энергии.
При определении текущих расходов на содержание и обслуживание новой техники возможно использовать укрупненный расчет, в котором учитывается материальные затраты и затраты на оплату труда обслуживающего персонала. В этом случае расходы определяются по нормативу от сметной стоимости вновь вводимого в эксплуатацию оборудования
по формуле;
, (8.5)
Исследования показали, что уровень этого норматива для новой техники составляет 1–3 %. При учете расходов на выполнение средних и капитальных ремонтов он увеличивается до 5 %. Прочие материальные затраты принимаются в расчетах в размере 10 % от расходов на материалы [25].
Амортизационные отчисления представляют собой накопления, предназначенные для замены оборудования по истечении его срока службы. Они определяются по нормам от стоимости объектов основных средств и включаются в затраты предприятия.
В экономической деятельности предприятий могут использоваться различные методы начисления амортизации: линейный; ускоренный; замедленный. Наиболее распространенным является линейный метод расчета:
, (8.6)
где - стоимость основных средств по проектируемым объектам или внедряемой новой техники, тыс. р.;
- норма амортизационных отчислений по видам объектов основных средств, %.
При определении линейных амортизационных отчислений индивидуальных объектов электроэнергетики расчет ведется по формуле:
, (8.7)
где - рыночная или сметная стоимость объекта (без учета затрат на его монтаж или установку);
- нормативный срок службы объекта (по данным технического паспорта).