Обоснование главной схемы коммутации тяговой подстанции. Определение мощности и типа трансформаторов, страница 9

Принимаю

 Напряжение на заземлителе:

где К_п – коэффициент напряжения прикосновения:

где        М – параметр, зависящий от соотношений удельных сопротивлений   

                     верхнего и нижнего  слоев грунта, определенным

                     образом. По таблице [6, с.575]  М=0,75;

              β –  коэффициент, определенный по сопротивлению тела человека;

       l_в и L_г – длина вертикальных и горизонтальных заземлений, м;

               а – расстояние между вертикальными заземлениями, м;

               S – площадь подстанции, м².

где – сопротивление растекания тока от ступней, Ом м. Можно принять     .

       Что в пределах допустимого (меньше 10 кВ).

       Сопротивление контура заземления не должно превосходить, Ом:

                                                                                                

где I_з – расчетный ток однофазного к.з., в рассматриваемой установке, т.е.

             ток однофазного к.з.  в точке К-1.

Расчетная квадратная модель заземляющего устройства представлена на рис.7.1

Рис.7.1.Расчетная модель сложного заземлителя

Число ячеек по стороне квадрата

                                                      .                                               

Принимаем m=20.

Длина полос в расчетной модели

                                                                                                

Длина сторон ячейки

Число вертикальных заземлителей по периметру контура при условии

                                                                                                         

Общая длина вертикальных заземлителей

                                                                                                        

Относительная глубина

                                                                                                                 

где t – глубина заложения горизонтальных проводников, м.

тогда по формуле

                                                                                  

Определение общего сопротивления сложного заземлителя, преобразованного в расчетную модель:

                                                                                       

где  – эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом м;

=1,22·;

=1,22·60=73,2 Ом·м;

Ом,

что меньше =0,96 Ом.

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Годовой расход электроэнергии на тягу вычисляется по формуле:

                                        

где      – расход энергии в контактной сети;

        – потери энергии в контактной сети;

            – потери энергии в трансформаторах;

       – потери энергии в агрегатах подстанции постоянного тока;

            – расход энергии на собственные нужды.

Годовой расход энергии на тягу поездов и потери энергии в контактной сети находятся по заданному среднегодовому току , эффективному току , который связан с  через коэффициенты эффективности  (равен 1,1–1,4) и коэффициенты неравномерности движения – месячный  (равен 1,1), суточный (равен 1,2), часовой (равен 1,3), т.е.

где   Т –  число часов работы подстанции в году, ч; Т=8760 ч;

      – среднегодовой ток, А.

Определение потерь энергии в понизительных трансформаторах

Потери мощности в понизительном трехобмоточном трансформаторе:

           где ΔP_хх- потери холостого хода трансформатора при номинальном напряжении, кВт;

                  ΔP_K- потери короткого замыкания при номинальном напряжении, кВт;

                   ΔQ_xx- реактивная мощность намагничивания трансформатора, квар, равная (S_птI_xx)/100;

                   К_ПП- коэффициент повышения потерь, представляющий затрату активной мощности на выработку и передачу одного квара реактивной мощности, принимаем равный 0,06 кВт/квар;

                  ΔQ_к- реактивная мощность рассеивания трансформатора, квар, равная (S_птt_ki)/100;