Система контроля, учета и управления подстанциями города Перми

Динамика работы выпрямительного агрегата. Расчет схемы замещения, цепи нагрузки подстанции. Измерение, учет и контроль энергии. Защита от перенапряжений. Разработка преобразователя на основе полностью управляемых силовых ключах транзисторов IGBT.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 11.01.2015
Размер файла 575,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В настоящем дипломном проекте разработана и предложена система контроля, учета и управления подстанциями города Перми. Благодаря широкой функциональности система идеально подходит для комплексной автоматизации систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и электроснабжения, решая задачи мониторинга, управления и учета энергоресурсами как компактных, так и распределенных объектов. Новые возможности заставляют пересмотреть традиционные взгляды на архитектуру автоматизированных систем, позволяя в ряде случаев поручить контроллеру функции сервера баз данных, тем самым избежать затрат на инсталляцию и поддержку SCADA-систем. [10]. В проекте освещаются вопросы технической связи с удаленными объектами управления.

В дипломном проекте разработан преобразователь на основе полностью управляемых силовых ключах транзисторов IGBT. В настоящее время транзисторы IGBT обеспечивают коммутацию токов до 1800А и напряжений до 4,5 кВ. Это привело к вытеснению запираемых тиристоров (GTO) в устройствах мощностью до 1 МВт и до 3,5 кВ.[46, стр.159]. На сегодняшний день и в будущем этот класс приборов силовой электроники занимает, и будет занимать доминирующее положение.[46, стр. 161].

Введение

Для эффективного использования электроэнергии и оптимизации энергопотребления на предприятиях необходимо введение современных систем учета электроэнергии, обеспечивающих получение достоверной, точной и оперативной информации с целью принятия на ее основе решений по диспетчерскому управлению.

Для наиболее полной информации о расчётах за энергию требуется иметь систему коммерческого учета. В настоящее время стремятся осуществлять безбумажную технологию расчетов от съема информации до уплаты тарифов по электронной почте без многочисленного штата инспекторов и бухгалтеров.

Внедрение системы технического учета и управления позволяет:

- Точно измерять совмещенную мощность, оперативно контролировать и действовать на график электрических нагрузок, с целью снижения совмещенной мощности в часы максимума нагрузок;

- Создавать энергобалансы по предприятию в целом, а также по наиболее энергоемким агрегатам, цехам, группам потребителей, проводить анализ эффективности использования электроэнергии в производственных целях, выявлять непроизводительные расходы и потери, разрабатывать и осуществлять мероприятия по их устранению;

- Составлять энергобалансы на год, 5 лет и перспективу с целью определения потребности в энергии, необходимости расширения способности сетей, совершенствования энергоснабжения;

- Соблюдать установленные энергоснабжающей организацией лимиты мощности в часы максимальных нагрузок, оптимальные значения реактивной мощности;

- Производить телеуправление работой подстанций для наиболее быстрого локализации поврежденных участков и ликвидации аварий, сокращение количества и продолжительности перерывов электроснабжения, уменьшения ущерба от простоев.

Для повышения качества электроэнергии и надежности, снижения потерь в диодном, силовом преобразователе подстанции спроектирована силовая часть управления. При модернизации выпрямителей ранее предпринимались попытки механического объединения структур полевого и биполярного транзистора в одной полупроводниковой пластине. В результате были созданы так называемые комбинированные транзисторы. Но только органическое объединение этих структур, реализованное в IGBT, дало действительно значительный эффект.

Создание IGBT можно считать как поучительный пример творчества в электронике.[50, стр. 180].

2. Описание объекта исследования

2.1 Принцип работы подстанции. Принципиальная однолинейная схема, тяговой подстанции города Перми

  • Подстанция спроектирована с двумя секциями шин 6кВ с масляными выключателями на вводах типа ВМПЭ-10-630-20УЕ3 ПЭ-11.
  • Секционирование шин предусмотрено двумя разъединителями типа РВЗ-6/600. В нормальном режиме секционные разъединители замкнуты ,и подстанция получает питание по одному (рабочему) вводу. Второй ввод (резервный) находится под АВР.
  • Распредустойство 6кВ запроектировано из шкафов КРУ типа КВВО-2. На первой секции установлен шкаф с трансформатором напряжения НТМИ-6.
  • На подстанции установлены три выпрямительных агрегата типа ВАКЛЕ-2000/600Н, каждый из которых состоит из силового трансформатора типа ТМПУ-2000/10-У2,двух выпрямительных блока ШУЛЕ и панели защиты.
  • Все агрегаты присоединяются к рабочей положительной, сборной шине +600В через катодные выключатели типа ВАБ-43-4000/10К.
  • Нулевые выводы всех трансформаторов присоединяются к отрицательной сборной шине -600В через разъединители РВР-10/2500.
  • В распредустройстве 600В предусмотрены 3 сборные шины (рабочая и запасная - положительные шины и отрицательная шина). Рабочая и запасная сборные шины соединяются между собой через запасной выключатель, который резервирует любой линейный выключатель питающих линий.
  • С шин 600В напряжение поступает на контактную сеть трамваев и троллейбусов на участке ипподром. Контроль тока на участке производится механическими амперметрами.
  • Распредустройство +600В состоит из трех камер катодных выключателей ВАБ-43-4000/10К, 7 камер линейных выключателей ВАТ-43-2000/10Л и камеры запасного выключателя ВАТ-43-2000/10Л. К отрицательной сборной шине -600В, кроме нулевых выводов трансформаторов, через разъединители РЛВОМ-10/1000 присоединяются 7 отсасывающих линий. [14, лист 2-3].

2.2 Технические данные силового трансформатора ТМПУ-2000/10-У2

Трансформатор выпрямительного агрегата со схемой соединения обмоток 'звезда - две обратные звезды' для присоединения к сети трехфазного переменного тока 50Гц, 6кВ с переключением выводов для регулирования напряжения с высокой стороны в пределах + или - 5%, мощностью трансформатора 1385 кВа. [15, лист 1].

2.3 Назначение и технические данные силового выпрямительного агрегата типа ВАКЛЕ-2000/600Н

Преобразовательное устройство на силовых, кремниевых выпрямителях с контролируемым лавинообразованием, с естественным воздушным охлаждением.

Схема выпрямления - шестифазная нулевая. [15, лист 2].

Лавинный вентиль - это выпрямительный диод, предназначенный для рассеянья в течение ограниченного интервала времени импульса мощности в области пробоя обратной вольтамперной характеристике. Вентиль предназначен для сокращения или упрощения элементов защиты от перенапряжений в схемах преобразователей, особенно в случае большого количества последовательно соединенных диодов.[18]. Неуправляемые вентили - идеальные: при протекании через них тока в проводящем направлении их сопротивление считается равным нулю и, значит, падение напряжения на них отсутствует. При приложении к ним обратного напряжения их сопротивление считается бесконечно большим, и, значит, обратный ток (iобр) считается равным нулю.

Выпрямительный блок состоит :

ТРС трансформатор для преобразователей

ТМПУ-2000/10-У2

Д1-Д36;Д37;Д38 вентиль лавинный ВЛ-200;ВБ- 106;200

Дл1-Дл3 делитель Д 104

Дл4-Дл6 делитель Д 99

R1-R36 резистор ПЭВ-50 51кОМ; 50Вт

[3,П8643-6].

Параметры ВЛ-200 в таблице приложения 1.

Два выпрямительных блока общей мощностью 1200кВт.

Напряжение сети:

UН=600В

P=U*I =>

, (3.1)

где P - мощность выпрямительного блока;

U - напряжение выпрямительного блока.

В схеме выпрямительного агрегата ВАКЛЕ 2000/600Н установлен датчик представляющий тороидальный трансформатор с одной вторичной обмоткой, через окно его сердечника пропущены цепи вентилей - три в одну и три в другую сторону, при обрыве цепи какого либо вентиля нарушается баланс магнитодвижущих сил и на вторичной обмотке появляется напряжение поступающее на вход схемы сигнализации.

На выпрямительных агрегатах подстанции предусматриваются:

а) Максимальная токовая защита без выдержки времени;

б) защита от перегрузки с действием на включение резервного агрегата;

в) защита от перегрузок с действием на отключение;

г) газовая защита трансформатора с действием на сигнал и на отключение;

д) защита от замыкания на землю в системе +600В с действием на отключение;

е) защита от повышения температуры масла трансформатора с действием на сигнал;

со стороны выпрямленного напряжения 600В от пробоя плеча вентилей агрегат защищается быстродействующим выключателем ВАБ-43-4000/10К;

от линии +600 защищается автоматическими токоограничивающими выключателями ВАТ-43-2000/10Л, от малых токов короткого замыкания предусмотрена токовременная защита (ТВЗ). [14, лист 4].

2.4 Типы релейной защиты использованной на подстанции

На отходящих линиях 6кВ от подстанции 'Балатовская' на тягловую подстанцию №17 запроектирована одноступенчатая максимальная токовая защита с выдержкой времени. Расчетом установлено, что токовая отсечка неэффективна по чувствительности ввиду малой протяженности линии.

На вводах 6кВ тягловой подстанции предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени, дублирующая защиту отходящих линий от подстанции 'Балатовская', и защиту от замыкания на землю с действием на сигнал.[14 ,лист 3].

2.5 Автоматика, предусмотренная внутри подстанции

На подстанции предусматривается следующий объем автоматики:

1. На отходящих линиях от подстанции 'Балатовская'- однократное АПВ;

2. На резервном вводе 6кВ - АВР при исчезновении или снижении напряжения;

3. Включение и отключение выпрямительного агрегата по определенной программе;

4. Включение резервного агрегата при выходе из строя одного из рабочих агрегатов или при общей перегрузке работающих агрегатов;

5. Повторное включение линейного выключателя 600В;

6. Переключение питания собственных нужд на резерв.

подстанция перенапряжение преобразователь транзистор

3. Исследование динамики работы выпрямительного агрегата типа ВАКЛЕ-2000/600Н в среде MATLAB 6.5 Release 13

Электрические нагрузки подстанции.

Нагрузка подстанции принята 4200 кВ.А в соответствии с техусловиями Пермэнерго.

Нагрузка подстанции вентильная, относится к I категории и носит переменный характер.

Поясняющая схема: Схема замещения:

Рисунок 1. Рисунок 2.

[14, стр. 2]

3.1 Типы и технические характеристики тяговых двигателей (основной нагрузки подстанции)

В троллейбусах применяются комплекты тягового электрооборудования с реостатно-контактной системой управления. Например, комплекты: с двигателем смешенного возбуждения мощностью 110 кВт для двухосного троллейбуса; с двигателем сериесного (последовательного) возбуждения мощностью 170 кВт для шарнирно соединённого троллейбуса; с двигателем смешенного возбуждения и крышевым расположением оборудования.[2, стр. 402]. На троллейбусах MТБ-82Д, MTБЭ-С и ЗИУ-5 применяются тягловые двигатели ДК-201Б, ДК-202Б , ДК -=207А. [42, стр. 278].

В троллейбусах с двигателями постоянного тока установлены тяговые двигатели со смешенным возбуждением. Это даёт возможность широкого регулирования скорости путем изменения поля параллельного возбуждения, а также рекуперации электроэнергии в сеть без дополнительных устройств.[42, стр. 278] .

Рисунок 3 - Схема двигателя постоянного тока со смешанным возбуждением.

Все тяговые двигатели постоянного тока выпускаются четырех полюсными и имеют добавочные полюса. Обмотки якорей волновые вследствие сравнительно небольших мощностей двигателей и относительно высоких напряжений.[42, стр. 278].

Технические данные тяговых двигателей постоянного тока представлены в таблице Приложения 3.

Обмоточные данные тяговых электродвигателей таблице Приложения 4.

3.2 Расчет схемы замещения, цепи нагрузки подстанции

Исследование динамики машин постоянного тока на ЭВМ с учетом насыщения, влияния реакции якоря, компенсационной обмотки, коммутационной реакции якоря представляет большие трудности и чаще используется физические модели. [44, стр. 160] . Достаточно точные результаты при исследовании динамики машин постоянного тока дают упрощенные уравнения, полученные из схемы замещения цепи нагрузки и обмотки возбуждения. [44, стр. 161].

Рисунок 4 - Электрическая схема замещения машины постоянного тока.

Расчет индуктивности якорной цепи двигателя ДК-201Б постоянного тока:

, (4.1)

где - число пар полюсов двигателя по справочнику;

- для некомпенсированных машин (мощность < 100 кВт);

- для компенсированных машин.

Угловая скорость [43, стр. 32]:

, (4.2)

где n - скорость вращения по справочнику.

Сопротивление обмотки якоря:

Сопротивление обмотки катушек последовательного возбуждения:

Сопротивление обмотки катушек параллельного возбуждения:

Сопротивлением индуктивности обмотки последовательного возбуждения двигателя ДК-201Б постоянного тока пренебрегаем ввиду его малой величины.

Расчет сопротивления индуктивности обмотки параллельного возбуждения двигателя ДК-201Б постоянного тока:

Линейная часть кривой намагничивания:

, (4.3)

где - коэффициент насыщения;

- ток возбуждения;

- номинальный поток при отсутствии насыщения магнитной цепи.

Значение индуктивности , определяемое данной формулой, соответствует линейной части кривой намагничивания. При работе в насыщенной части кривой намагничивания индуктивность, и постоянная времени цепи возбуждения уменьшаются тем больше, чем выше насыщение.

При работе в насыщенной части кривой намагничивания:

, (4.4)

где PП - число пар полюсов генератора по справочнику;

WB - витков одного полюса генератора по справочнику;

Отношение ddiB определяется по кривой намагничивания на её начальном участке. [45, стр.163]

3.3 Составление модели в среде MATLAB 6

Промоделируем нагрузку подстанции в пакете MATLAB 6.

Рисунок 5 - Виртуальная модель выпрямительного агрегата типа ВАКЛЕ-2000/600Н:

Рисунок 6.

Рисунок 7 - Напряжение после силового трансформатора ТМПУ-2000/10-У2

Рисунок 8 - Введем параметры напряжения фазы А в блоке А Voltage Source [46, стр. 39]

Рисунок 9 - Ток вентиля и напряжение вентиля ВЛ 200

Рисунок 10 - Выход из строя первого блока при одинаковой нагрузке, приводит к возрастанию тока на вентилях второго блока и выходу их из строя оставшихся вентилей без схемы защиты:

Поэтому в проекте спроектирована схема отключения преобразователя. В схеме выпрямительного агрегата ВАКЛЕ 2000/600Н установлен датчик представляющий тороидальный трансформатор с одной вторичной обмоткой, через окно его сердечника пропущены цепи вентилей - три в одну и три в другую сторону, при обрыве цепи какого либо вентиля нарушается баланс магнитодвижущих сил и на вторичной обмотке появляется напряжение поступающее на вход схемы сигнализации и далее происходит отключение преобразователя. На схеме модели тороидальный трансформатор не показан в виду его малой индуктивности и незначительным влиянием на преобразователь ВАКЛЕ 2000/600Н.

Рисунок 11 - Ток вентиля и напряжение вентиля ВЛ 200 при максимальной нагрузке подстанции:

При максимальной загрузке вентилей предельный ток превышает допустимое значение. Но так как нагрузка преобразователя пульсирующая или часто изменяющиеся, то с учётом действующего значения тока 320 А (Таблица Приложения 1) преобразователь проходит по току.

Рисунок 12 - Ток потерь через сопротивления R1-R61 одного сопротивления R57 и R63 и R69(рисунок 6)

Ток потери электрической энергии через сопротивления необходимые для выравнивания напряжения на лавинных диодах не большой. На сегодняшний момент мы стремимся к минимуму потерь. Для вычисления полной энергии потерь нужно умножить ток на 72 сопротивления на преобразователе.

Рисунок 13 - Введем параметры вентиля выпрямителя подстанции:

С учетом расчета пункта 4.2 дипломного проекта введем параметры схемы замещения. Для демонстрации приведен пример блока параметров Series RLC Branch из MATLAB 6.

Рисунок 14 - Введем параметры якоря схемы замещения двигателя[46, стр. 143]

Рисунок 15 - Напряжение после выпрямительного агрегата типа ВАКЛЕ-2000/600Н подстанции

Напряжение с учетом схемы трехфазного выпрямителя с нулевым выводом. Коэффициент пульсаций выпрямительного напряжения составляет 0.25. частота пульсаций в трехфазном выпрямителе в три раза выше частоты питающей сети.[50, стр. 304-305]. Моделирование в MATLAB позволяет снизить расчетную часть проекта и уменьшить время на исследование динамических характеристик и построение графиков.

Рисунок 16 - Напряжение с увеличением нагрузки при перегрузках подстанции

При практической работе подстанции имеют место снижение напряжения. Это обстоятельство губительно влияет на работу двигателей и других электронных и механических систем. В прошлом предпринимались попытки повышения качества электроэнергии, но наиболее перспективные предложения строятся на базе электронных компонентов с обратными связями.

Вывод:

Моделирование в среде МATLAB 6 позволяет уточнить принятые при проектировании основные параметры преобразовательного агрегата, упростить его схему, уменьшить число элементов, повысить технико-экономические показатели за счет снижения потерь мощности в вентилях и расхода электроэнергии на охлаждение.

При исследовании выпрямительного агрегата типа ВАКЛЕ-2000/600Н на основе лавинного вентиля - это выпрямительный диод, предназначенный для рассеянья в течение ограниченного интервала времени импульса мощности в области пробоя обратной вольтамперной характеристики. Вентиль предназначен для сокращения или упрощения элементов защиты от перенапряжений в схемах преобразователей, особенно в случае большого количества последовательно соединенных диодов.[18]. Недостаток такой схемы лишь в потере электроэнергии на резисторах необходимых для выравнивания напряжения на диодах. На сегодняшний день мы стремимся к сокращению потерь энергии. Поэтому целесообразно разработать выпрямитель на современных силовых полупроводниковых приборах. Применение управляемых полупроводниковых приборов в свою очередь поможет автоматизировать процесс получения качественной электроэнергии.

4. Расчет, выбор автоматического выпрямительного агрегата на основе IGBT и модернизация выпрямительного агрегата типа ВАКЛЕ-2000/600Н

4.1 Выбор силового вентиля по структуре

Современное состояние силовых полупроводниковых ключей.

Настоящее время основными приборами силовой электроники в области коммутируемых токов до 50 А являются: диоды (Dioded); тиристоры (Thyristos,SCR); биполярные тиристоры (BPT); биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT); полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET); силовые интегральные схемы (Power IC); интеллектуальные силовые интегральные схемы (Smart Power IC).

В областях средних напряжений 500В-600В и выше наиболее предпочтительными для применения являются биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT. В настоящее время IGBT обеспечивают коммутацию токов до 1800А и напряжений до 4,5кВ. Появление в последние годы IGBT с напряжением более 1,2 кВ (4,5 кВ) привело к вытеснению запираемых тиристоров (GTO) в устройствах мощностью до 1 МВт и до 3,5кВ.

Сами GTO в последние годы были модернизированы (ABB Mitsubisi) и появился новый класс приборов - тиристор, коммутируемый по затвору (GCT - Gate Thyristor или IGCT - Intrgrated Gate Commutated Thyristor).

Прорыв, совершенный фирмой Siemens в области создания высоковольтных MOSFET с удельным сопротивлением около 3 Ом.мм2, ещё больше расширяет область применения приборов этого класса в области коммутируемых напряжений 600-1000В и мощностей до 10кВт и позволяет вытеснять из этих областей применения силовые биполярные транзисторы.

Силовые биполярные транзисторы в диапазоне до 50А находят применение в основном в массовом и дешевом бытовом и промышленном оборудовании. [46, стр. 158-159]

Следовательно, из выше изложенного выбираем тиристоры на основе IGBT.

4.2 Выбор транзистора по величине обратного напряжения

Выбор транзисторов по величине обратного напряжения.

Этап 1: Определение рекомендуемого рабочего напряжения, которое характеризует работу прибора в отсутствие каких-либо перенапряжений.

а) Для трехфазной нулевой схемы, так как при выпрямлении использована именно трехфазная нулевая схема:

(5.1)

где - коэффициент использования вентилей по напряжению;

- номинальное напряжение, В.

Этап 2: Определение повторяющегося напряжения.

а) Для тиристоров (нелавинных) из таблицы приложения 2 :

(5.2)

где Uр1 - максимально возможное напряжение на вентиле, В.

б) Для тиристоров лавинных из таблицы приложения 2:

(5.3)

По величине выбирается напряжение, определяющее класс прибора. Это напряжение выбирается с округлением в сторону увеличения до напряжения, выбираемого класса. Выбираем транзистор не ниже 16 класса.

4.3 Расчет и выбор транзистора по току

Трансформатор выпрямительного агрегата со схемой соединения обмоток 'звезда - две обратные звезды' для присоединения к сети трехфазного переменного тока 50Гц, 6кВ с переключением выводов для регулирования напряжения с высокой стороны в пределах + или - 5%, мощностью трансформатора 1385 кВа. [15, лист 1]. Следовательно, мощность выпрямителя 1200 кВа.

Трехфазный ток выпрямителя:

, (5.4)

где - мощность трехфазного выпрямителя;

- напряжение выпрямителя.

Так как трансформатор трехобмоточный, то распределяем ток выпрямителя на два вентиля:

, (5.5)

где - трехфазный ток выпрямителя.

Значение максимального постоянного тока нагрузки (ток катодных выключателей ВАБ-43-4000/10К равен 4000А):

.

Рисунок 17 - По параметрам вентиля производим поиск тиристоров в Интернете у поставщика электронной техники “Чип и Дип. Все товары в розницу” [47]

По экономическим соображениям вследствие меньшей стоимости выбираем CM1200HA-34H,1IGBT:

Таблица 4.1 Информация о позиции: CM1200HA-34H,1IGBT 1700В 1200А (Mitsubishi)

Производитель

Краткое название : MITS

Полное название : Mitsubishi

Адрес в Интернет : http://www.mitsubishichips.com/

Технические параметры

Структура

Одиночный тр-р

Наличие схем управления/защиты в составе

нет

Макс.напр.к-э, В

1700

Защита по току, А

-

Защита по температуре, С

-

Номинальный ток одиночного тр-ра, А

1200

Максимально допустимый импульсный ток э,

2400

Максимально допустимое напряжение затвор

6

Прямое падение напряжения коллектор-эмит

2.75

Входная емкость затвора, нФ

140

Время нарастания импульса тока к-э на ин

1500

Максимальная рассеиваемая мощность, Вт

5800

Максимальная частота модуляции, кГц

-

Температурный диапазон, С

-40…150

Корпус

CM1200H

Производитель

Mitsubishi Electric Semiconductor

Рисунок 18 - Конструктивное исполнение корпуса транзистора

Таблица 4.2 Технические данные транзистора CM1200HA-34H [48]

Рисунок 19 - Вольтамперная характеристика транзистора CM1200HA-34H [48]

Динамическое сопротивление прибора в открытом состоянии:

, (5.6)

Расчет состоит из нескольких этапов:

1 этап: Определение числа параллельных ветвей в каждом плече преобразователя.

Выбрав желаемый тип транзистора, по величине предельного тока с учетом коэффициента неравномерности загрузки параллельных ветвей (), а также с учетом коэффициента запаса по току () определяют число параллельных ветвей по формуле:

, (5.7)

где Id1 - значение максимального тока;

Iп - значение предельного тока вентиля.

2 этап: Определение среднего тока, протекающего через прибор:

, (5.8)

3 этап: Проверка транзистора по среднему току по допустимой мощности потерь:

Для принятой схемы:

(5.9)

где - пороговое напряжение, В(по справочнику);

- средний ток вентиля, А;

- коэффициент формы тока;

- динамическое сопротивление прибора в открытом состоянии (по справочнику).

Для классификационной схемы:

(5.10)

где - пороговое напряжение, В(по справочнику);

- коэффициент формы тока;

Iп - значение предельного тока вентиля, А;

- динамическое сопротивление прибора в открытом состоянии (по справочнику).

(5.11)

(5.12)

С соблюдением данного неравенства можно считать, что выбранные тиристоры по току проходят.

Рисунок 20 - Ток вентиля и напряжение транзистора CM1200HA-34H при максимальной нагрузке подстанции

При максимальной загрузке вентилей предельный ток не превышает допустимое значение 1200 А. Нагрузка преобразователя пульсирующая или часто изменяющиеся, то с учётом максимально допустимого импульсного тока 2400 А преобразователь проходит по току. Величина напряжения на вентилях при моделировании в MATLAB 6 не превышает 1000В, а транзисторы способны выдержать 1700В, что соответствует расчету по напряжению.

IGBT устойчив к короткому замыканию нагрузки. Если после возникновения режима короткого замыкания транзистор своевременно выключить, он не потеряет работоспособности.[50, стр. 187-188].

5.4 Расчет и выбор схемы защиты от перенапряжений.

Защита от перенапряжений с помощью R-C цепочек является наиболее употребительной. Она применяется как от внутренних, так и внешних перенапряжений. Для устранения внутренних перенапряжений, возникающих в момент выключения вентилей, применяются R-C цепочки, включаемые параллельно вентилям.

В момент выключения транзистора обратный ток из цепи вентиля коммутируется в R-C цепочку, благодаря чему скорость уменьшения тока в индуктивности цепи, а вместе с тем и величина ЭДС самоиндукции ограничивается. Последовательно включенные резисторы R служат для ограничения толчков разрядного тока конденсатора через вентиль, при включении последнего. Величины емкости (С= 0,25 - 4 мкф) и сопротивления (R= 5 - 80 Ом) устанавливают в соответствии с рекомендациями каталогов на основании опыта, так как определить расчетным путем их значения затруднительно.

R-C цепочки, подключаемые параллельно транзисторам, ограничивают одновременно и скорость нарастания прямого напряжения, предотвращая тем самым самопроизвольное включение транзистора от превышения параметра (dU/dt)кр.

Вполне удовлетворительное распределение волны перенапряжения происходит при C=0,5 мкФ и R=20 Ом. [33, стр. 259].

Рисунок 21 - Ток потерь и динамика работы RC цепочки одного транзистора

Рисунок 22 - Общая принципиальная схема силового выпрямительного агрегата со схемой замещения нагрузки

Рисунок 23 - Ток вентиля и напряжение вентиля CM1200HA-34H в состоянии без подачи импульсов управления

Вывод:

Для снижения потерь и увеличения надежности в выпрямительном агрегате типа ВАКЛЕ-2000/600Н разработан силовой преобразователь на основе полностью управляемых силовых ключах транзисторов IGBT. Ввод вентилей CM1200HA-34H позволит создать преобразовательные агрегаты повышенной надежности (смотрите рисунок 11 и рисунок 20), имеющие гораздо меньшие габариты и вес (72 вентиля против 6). При размещении вентилей в блоке, совсем нет перепада температур (у выпрямительного блока ВАКЛЕ-2000/600Н вентили размещены горизонтально и вертикально, как следствие перегрев верхних вентилей в блоке), между корпусами вентилей и получаются одинаковые нагрузки вентилей. Осуществлён переход от принудительного охлаждения к естественному. Заметно уменьшены потери мощности.

5. Измерение, учет и контроль энергии на подстанциях

На тягловой подстанции предусматриваются измерения:

1. Тока на вводах 6кВ;

2. Линейных напряжений на шинах 6кВ;

3. Тока на агрегатах (переменного и выпрямленного);

4. Напряжения выпрямленного тока агрегатов;

5. Постоянного тока отходящих линий +600В и -600В;

6. Токов и линейных напряжений собственных нужд;

7. На подстанции «Балатовская» на питающих тягловую подстанцию линиях 6кВ - измерение тока;

На отходящих линиях 6кВ от подстанции «Балатовская» , на выпрямительных агрегатах и на собственных нуждах тягловой подстанции предусматривается технический учет активной энергии. [14, лист 5].

Счетчик активной энергии с указателем максимальной нагрузки 100В, 5А.Тип ДНРi-3R, ГОСТ 6570-60(Венгрия).

Счетчик реактивной энергии с указателем максимальной нагрузки 100В, 5А.Тип ДНSmi-3R, ГОСТ 6570-60(Венгрия).

Измерительный преобразователь напряжения переменного тока с входным сигналом 75..125В, с унифицированным выходом 0..5кА навесного монтажа с передним присоединением проводов. Тип Е825НП/2.

Измерительный преобразователь напряжения переменного тока с входным сигналом 0..1000В, с унифицированным выходом 0..5кА навесного монтажа с передним присоединением проводов. Тип Е827НП.

Измерительный преобразователь силы тока с входным сигналом 0..75мВ, с унифицированным выходом 0..5кА навесного монтажа с передним присоединением проводов. Тип Е826НП.

5.1 Технические требования к системам учета и контроля

Необходимые требования к системе технического учета:

возможность уплотнить суточные графики загрузки оборудования;

определить оптимальные токи возбуждения синхронных двигателей для компенсации реактивной энергии и режимы работы компенсирующих установок;

выбирать оптимальный уровень энергопотребления при различных технологических режимах работы электрооборудования;

уменьшение убытков от перерасхода электроэнергии, при жестких ограничениях расхода энергии;

точно измерять совмещенную мощность, оперативно контролировать и действовать на график электрических нагрузок, с целью снижения совмещенной мощности в часы максимума нагрузок;

создавать энергобалансы по предприятию в целом, проводить анализ эффективности использования электрической энергии в производственных целях, выявлять непроизводительные расходы и потери, разрабатывать и осуществлять мероприятия по их устранению;

составлять энергобалансы на год, 5 лет и перспективу с целью определения потребности в энергии, необходимости расширения способности сетей, совершенствования энергоснабжения;

находить нормы расходов энергии и обеспечивать их снижение;

соблюдать установленные энергоснабжающей организацией лимиты мощности в часы максимальных нагрузок, оптимальные значения реактивной мощности.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем.

Модель OSI направлена для решения следующих вопросов:

Стандартизация сетевого оборудования, что позволяет устройствам одного производителя взаимодействовать с устройствами других производителей;

Сохранение капиталовложений пользователей, обеспечение возможностью взаимодействия старого сетевого оборудования с новыми устройствами; при этом устраняется необходимость замены оборудования при установке новых устройств.

Разработка программного и аппаратного обеспечения, использующего общие интерфейсы для передачи данных как внутри сети, так и между различными сетями; [1,стр. 59]

Рисунок 24 - Модель OSI состоит из семи отдельных уровней расположенных один поверх другого [1,стр. 60]

Промышленные сети, как правило имеют трёхуровневую систему управления.

На нижнем уровне обеспечивается взаимодействие между агрегатами (их подключение и обмен информаций между ними), что баёт возможность: экономии модулей входов/выходов; простого и быстрого монтажа; электропитание датчиков исполнительных механизмов через коммутационные линии; осуществление функций самотестирования и параметрирования; достижения высокой помехозащищённости и др. На этом уровне соединяются датчики и исполнительные механизмы с системой автоматизированного управления. Максимальная длинна соединительной линии примерно 100 метров без повторителей и примерно 300 метров с повторителями.

Средний уровень предназначен для координации работы всех агрегатов, входящих в технологический процесс, для получения информации от каждого из них, визуализация режимов работы комплекса. Протяжённость сети может достигать от 1200 метров до 100 км в зависимости от физической среды передачи данных и применения повторителей.

Верхний уровень (административный) предназначен для связи с системой управления производством.[2, стр. 75].

5.2 Выбор контроллера

Для выбора контролера проведен обзор существующих систем учета и контроля на предприятиях России с использованием всеобщей паутины Интернет. Были получены предложения передовых фирм (“Мобильные решения”, ”ЭКОНОМ” и другие зарубежные производители) по установке и настройке программно-технических комплексов учета и контроля. Но на сегодняшний день была выявлена только одна открытая система учета и контроля на базе контроллера ”ЭКОМ”. Ввиду своей открытости мы можем настраивать систему по наиболее перспективному оборудованию, производить расширение и модернизацию её узлов.

Программно-технический комплекс (ПТК) "ЭКОМ"

Сертификат об утверждении типа средств измерений RU.С.34.005.А № 7829 Сертификат соответствия № POCC RU ME №3540386

Рисунок 25 - ПТК ЭКОМ является базой для создания систем учета и управления ЭКОМ-АСКУЭ и ЭКОМ-РЕСУРСЫ [ 10 ]

Назначение.

§ Коммерческий учет отпуска (потребления) электроэнергии.

§ Коммерческий учет отпуска (потребления) тепловой энергии и расхода энергоносителей (воды, пара, природного газа, кислорода, сжатого воздуха и др.).

§ Телеметрический контроль режимов работы электрических,тепловых и газовых сетей, энергетического оборудования.

§ Автоматическое и дистанционное управление энергетическим оборудованием.

§ Расчет оплаты за потребляемую энергию по многотарифной системе и формирование отчетных документов.

§ Расчет удельных затрат энергоносителей.

Возможности.

По выполняемым функциям :

· Учет всех видов энергоносителей.

· Сочетание функций контроля, учета и управления.

· Встроенные алгоритмы управления.

· Работа со всеми типами преобразователей, микропроцессорными счетчиками и расходомерами.

По интеграции :

· Построение локальных и распределенных иерархических систем.

· Адаптация к любым объектам и схемам энергоснабжения.

· Интеграция в состав автоматизированных систем предприятия.

· Объединение существующих на предприятии систем учета в единое информационное пространство.

· Передача данных из УСПД в центр сбора данных оптового рынка электроэнергии и поставщику электроэнергии.

· Передача данных в информационные системы предприятия (MES, ERP).

· Репликация в стандартные СУБД.

· Привычная среда Windows и Microsoft Office.

· Реализация базы данных на MS SQL 2000.

По аппаратной части :

· Различные типы интерфейсов: RS-232, RS-485, Ethernet.

· Различные типы каналов связи: выделенные, коммутируемые, ВЧ, радио, GSM, спутниковые, Internet.

· Встроенный в УСПД полнофункциональный Web-интерфейс, позволяющий просматривать информацию с помощью обычного Интернет-браузера.

· Работа с цифровыми счетчиками и расходомерами без УСПД.

· Высокая точность измерений.

· Простота модернизации и наращивания.

· Промышленные условия эксплуатации.

· Система точного времени GPS.

Состав программно-технического комплекса ЭКОМ:

§ Контроллеры ЭКОМ-3000, ЭКОМ-3000М с сервисным ПО.

§ ПО верхнего уровня - программный комплекс "Энергосфера".

Рисунок 26 - Контроллер ЭКОМ-3000 (УСПД):

ЭКОМ-3000 - конфигурируемый, проектно-компонуемый, модульный, IBM PC совместимый промышленный контроллер, в котором модули ввода аналоговых сигналов, ввода дискретных и числоимпульсных сигналов, дискретных и аналоговых выходов, коммуникационные модули содержатся в любых технически целесообразных комбинациях. ЭКОМ-3000 осуществляет в реальном времени сбор, обработку, архивирование, отображение и передачу измерительной информации на диспетчерский компьютер, формирование и выдачу управляющих сигналов. ЭКОМ-3000 обеспечивает расчет текущих, интегральных (количества электрической энергии, количества тепловой энергии и энергоносителя) и средних (температуры энергоносителя и давления в трубопроводе, калорийность газа, частота, напряжение электрической сети и т.д.) за интервалы архивирования параметров.

ЭКОМ-3000 поставляется с предустановленным программным обеспечением и программой удалённого тестирования и конфигурирования, работающей в среде Windows 98/2000/NT и позволяющей в диалоговом режиме с РС конфигурировать систему УСПД. В основу идеологии положен принцип максимальной доступности всех переменных и уставок для удалённого конфигурирования.

Рисунок 27 - Контроллер ЭКОМ-3000М (УСПД):

Специализированный контроллер ЭКОМ-3000М является продолжением серии ЭКОМ-3000. Благодаря широкой функциональности контроллер идеально подходит для комплексной автоматизации систем тепло-, водо-, газо- и электроснабжения, решая задачи мониторинга, управления и учета энергоресурсами как компактных, так и распределенных объектов. Его новые возможности (встроенный Web-сервер) заставляют пересмотреть традиционные взгляды на архитектуру автоматизированных систем, позволяя в ряде случаев поручить контроллеру функции сервера баз данных, тем самым избежать затрат на инсталляцию и поддержку SCADA-систем.

Особенности ЭКОМ-3000М:

§ Расширена поддержка интеллектуальных измерительных преобразователей, счетчиков и расходомеров с кодовым интерфейсом.

§ Операционная система «жесткого» реального времени обеспечивает гарантированную отработку управляющих воздействий в условиях реального времени.

§ Встроенный в УСПД полнофункциональный Web-интерфейс, позволяющий просматривать информацию с помощью обычного Интернет-браузера.

Основные технические характеристики контроллеров ЭКОМ смотрите в таблице Приложения 7.

5.3 Выбор оборудования и кабелей связи среднего уровня

5.3.1 Выбор метода передачи данных

Проще всего для реализации глобальных или локальных коммуникаций привлекать телефонные кампании. Для реализации коммуникаций по обычным телефонным сетям используются стандартные аналоговые модемы со скоростью передачи 56 Кбит/с и цифровые методы скоростного доступа, такие как ISDN (Integrated Services Digital Network - цифровая сеть связи с комплексными услугами) и DSL (Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия). [1, стр. 97].

Первичная сеть стран СНГ создавалась на основе аналоговых систем передачи, которые и сейчас составляют более 70% всех систем передачи. Модернизация сети связана с заменой аналоговых систем передачи на цифровые системы передачи. [7, стр. 186].

Используем T-линию (со скоростью 56 Кбит/с), которая будет использоваться для отдельных простых файловых пересылок.[1, стр. 650].

T-линия - это выделенная телефонная линия, которая может использоваться для непрерывной передачи данных между двумя различными точками.[1, стр. 98].

Таблица 6.1 Методы передачи данных по T-линиям и их преимущества:

Сети X.25 [1,стр. 378- 379]

Линии DSL [1,стр. 408-410]

Сети ISDN [1,стр. 393, 394,396,398-400]

Стандартное аналоговое оборудование.

Широкое распро-странение

Цифровая абонентская линия. Технология DSL менее распространена, чем доступ с помощью кабельного модема.

Цифровые сети (необходима замена устаревших аналоговых и электромеханических коммутаторов)

Простота реализации

Сеть надежна (гарантирует доставку каждого пакета в заданную точку)

Сеть надежна (гарантирует доставку каждого пакета в заданную точку)

Сеть надежна (гарантирует доставку каждого пакета в заданную точку)

Сеть надежна (гарантирует доставку каждого пакета в заданную точку)

Возможность подключения устаревших локальных сетей к глобальным сетям

DSL-линия выделяется конкретному пользователю, что уменьшает вероятность перехвата сигнала без ведома телекоммуникационной кампании. Абонент использует всю полосу пропускания своей линии.

Имеет совместимость с сетями ATM, X.25, SMDS, SONET, и с T-линиями

Возможность подключения устаревших мэйнфреймов и мини-компьютеров

Для небольшой офисной сети применяется маршрутизатор с модулем адаптера DSL

Возможность подключения ISDN-факс, ISDN-телефон, компьютер с сетевым адаптером ISDN. Подключение надомных работников имеющих ISDN-доступ через мультиплексор.

Обеспечивает установление соединения

Позволяет передавать данные, речь, видео и файлы мультимедийных приложений

Обеспечивает установление соединения и возможность передачи по одной сети речевых сигналов, данных и видео информации

Обеспечивает установление соединения и возможность передачи данных, речевых сигналов

MAX расстояние между абонентом и поставщиком услуг (без повторителя) около 5,5км

MAX расстояние между абонентом и поставщиком услуг (без повторителя) около 5,5км

Без ограничения расстояния

Скорость до 2,048Мбит/с

Скорость MAX входящего потока 2,3Мбит/с, для нисходящего до 55Мбит/с(при использовании телефонного провода на основе витой пары).

Для телефонной линии скорость передачи - 64 или 128 кбит/с.[3, стр. 655].

Скорость до 1,536Мбит/с и теоретический предел в 622 Мбит/с.

В Перми оплата(за Интернет) по объёму скаченной информации. т. 90-90-90, 90-04-59, 90-04-58 [8, стр. 34]

Скорость до 56Кбит/с

Сигнализация в сетях связи.

Сигнализация - это совокупность сигналов, нужных для установления, контроля и освобождения соединений, процедур и протоколов обмена этими сигналами.[7, стр. 254].

Сигнализация в аналоговых сетях.

В аналоговых сетях применяют три группы сигналов: акустические (информационные), линейные и управляющие (регистровые).

Акустические сигналы предназначены для информирования абонентов о состоянии соединения. Это сигнал посылки вызова (25+ или - 2 Гц, 85…95В), разные тональные сигналы (готовность станции 425 Гц; занято периодически 425 Гц и пауза по 0,3…0,4 с и другие) и записанные стандартные фразы автоинформатора.[7, стр. 254].

Линейные сигналы передаются по соединительным линиям, заказно-соединительным линиям, соединительным линиям междугородным и международным каналам и предназначены для фиксации и активации основных этапов соединения.[7, стр. 255].

Управляющие сигналы переносят адресную и сопутствующую информацию в процессе управления установлением соединения. Они передаются от абонентских терминалов в управляющие устройства станции и между управляющими устройствами разных станций. По абонентским линиям передаются только набранные цифры номера абонента и при использовании двухтональной много частотной станции DTMF дополнительные сигналы, соответствующие кнопкам #,*.[7, стр. 255].

Сигнализация в сетях цифровых сетях ISDN [7, стр. 260].

Соединения N-ISDN предусматривают цифровую абонентскую сигнализацию (DSS), межстанционное взаимодействие с помощью ОКС №7 и передачу пакетизированной сигнальной информации пользователя по каналу D, а его данных по каналам B основного доступа.

Сигнальные процедуры в канале D не зависят от вида связи (речь, видео, данные) и определяются D-канальным протоколом, основанным на уровнях 1-3 модели OSI ... Уровни непосредственно связаны только вертикально. Их связь реализуется примитивами(элементарными сообщениями): запросами (request) и командами (command) сверху вниз и откликами (response) и индикациями (indication) снизу вверх. Общие функции логических уровней следующие:

Уровень 3 формирует и анализирует сигнальную информацию и обеспечивает установление и освобождение соединений между терминалами и станцией и предоставление абонентам дополнительных услуг;

Уровень 2 оформляет эту информацию в пакеты (кадры - frame), обеспечивает защиту от ошибок, управляет пакетным обменом и синхронизацией;

Уровень 1 выполняет физическую передачу потоков бит по каналу D, адаптацию к конкретной среде передачи и поразрядное тактирование.

Вся информация передаются по каналу D в пакетах, каждый из которых начинается и оканчивается флагом (01111110).[7, стр. 260-261].

Вывод:

Наиболее перспективной системой связи по телефонным каналам является система цифровой передачи данных (ISDN), обеспечивает высокую скорость и надёжность передачи и предоставляет ряд дополнительных услуг.[5, стр. 310].Но на сегодняшний день система цифровой передачи данных (ISDN) распространена всего лишь на 30%, что не даёт возможность повсеместно использовать её для передачи данных в телемеханике.

Реализация программно-аппаратных средств клиринговых сетей строится на интегрированном использовании международных стандартов базовой эталонной модели взаимодействия открытых систем, таких как Х.25 для сетей с коммутацией пакетов, стандарт X.400 на электронную передачу сообщений, Х.500 на справочную службу сетевых адресов и другие. [6, стр. 58]. Клиринговые сети - это сетевые автоматизированные платёжные системы межбанковских расчётов получили своё название от понятия клиринг. Клиринг - система безналичных расчётов за товары, услуги и ценные бумаги.[6, стр. 56]. Сеть X.25- глобальная сеть и может быть использована в больших корпоративных сетях управления. Для телекоммуникационных сетей в масштабе предприятия требуется большой ассортимент оборудования(PSE, DCE, PAD) и больших инвестиций.

DSL-линия выделяется конкретному пользователю, что ограничивает её использование в телекоммуникационных сетях предприятий.

5.3.2 Выбор устройства (модема) для передачи по коммутируемой линии.

Модем служит для передачи информации на большие расстояния, не доступные локальным сетям, с использованием выделенных и коммутируемых телефонных линий.[3, стр. 638]. Телефонные линии используют сигнал звуковой частоты в интервале от 400 до 3400 Гц.[4, стр.29].

Модемы, используемые для коммутируемых линий, имеют средства набора номера и определение состояния линии (гудок, занято и тому подобные). Набор номера может быть импульсным или тональным. В модемах для импульсного набора обычно применяют малогабаритные реле, его характерные щелчки можно услышать при работе модема. Иногда в качестве прерывателя используют электронный ключ (оптрон). При тональном наборе каждая цифра номера кодируется короткими сигналами определённых пар частот, эти “аккорды” можно услышать в телефонной трубке. Цепи сигналов звуковых частот, генерируемых и анализируемых модемом, гальванически развязываются от телефонной линии с помощью трансформатора. Индикатор вызова срабатывает от вызывных импульсов.[3, стр.641-642].

Топологию, используемую региональными телефонными станциями (RBOC), нередко называют облаком, поскольку точный маршрут от точки к точке трудно проследить, и отдельные компании не распространяют эту информацию. Однако известна базовая топология между региональными телефонными станциями и поставщиком услуг дальней связи. Коммуникационные линии, предоставляемые региональной телефонной станцией, образуют каналы локальной области доступа и связи (local access and transport area, LATA). Линии, связывающие региональные телефонные станции и кампании дальней связи, такие как AT&T, являются каналами владельца линий информационного обмена (interexchange carrier, IXC). С точки зрения топологии существует точка, в которой каналы LATA подключаются к каналам IXC, и эта точка называется точкой присутствия (point of presence, POP). Точка присутствия хорошо защищена и может даже находиться под землёй для защиты от постороннего вмешательства, неблагоприятных погодных воздействий и природных катаклизмов.[1, стр. 97-98].

Рисунок 28 - Топология обычной телефонной сети (POTS) соединяющая несколько подстанций в одном городе или общая структурная схема соединения подстанций в городе и диспетчерской

Описывать здесь все модемы нет необходимости. Следует отметить, что программное обеспечение поддерживает все модемы, для которых имеются драйвера в Windows. В 90% случаев, при отсутствии фирменного драйвера, используется драйвер "Стандартный модем" и это не вызывает проблем. Мы рекомендуем использовать модемы Zyxel - для сетей общего пользования, и Ancom 1842+ - для ведомственных сетей (в российских телефонных сетях эти модемы работают намного более устойчиво нежели импортные). [ 12 ]

5.3.3 Выбор устройства защиты телекоммуникационного оборудования УЗ-х-ххх

Технические требования к системам учета и контроля.

Трёх ступенчатая грозозащита линий передачи информации;

Самовосстанавливающиеся предохранители;

Защита одной, двух или четырёх двухпроводных линий;

Быстрое время реакции на перенапряжение в линии;

Малая ёмкостная нагрузка на линию;

Малое ослабление полезного сигнала;

Гарантия 5 лет.

Назначение.

Устройства защиты “УЗ-х-ххх” предназначены для защиты телекоммуникационного и абонентского оборудования от повреждения высоковольтными импульсами напряжения, возникающими в физической линии связи под воздействием ударов молнии, и от протекания больших токов при возникновении аварийного электрического контакта проводов линии связи с проводами силовых линий электропередач.

Способ установки.

Устройство защиты должно устанавливаться между линиями связи и защищаемым оборудованием и обязательно присоединяться к аттестованному грозозащитному заземлению.

5.4 Выбор топологии сети, оборудования и кабелей связи нижнего уровня.

5.4.1 Физический уровень

Физический уровень описывает:

Все физические среды передачи данных (кабель, волны радио);

Сетевые разъёмы;

Топологию сети;

Методы передачи и кодирования сигнала;

Устройства передачи данных;

Сетевые интерфейсы;

Методы распознания ошибок при передаче сигналов. [1,стр. 61]

Примеры сетевых аппаратных и программных средств: кабельная система, кабельные разъёмы, мультиплексоры, трансмиттеры и ресиверы, пассивные и активные конденсаторы, репитеры и шлюзы. [1, стр. 78].

Выбор физической среды передачи данных

Таблица 5. 2 Преимущества кабелей:

Преимущества тонкого коаксиального кабеля по сравнению с витой парой.

Преимущества витой пары кабеля по сравнению с тонким коаксиальным кабелем.

Устойчивость к радио- и электромагнитным помехам.[1,стр.137].

Пример использования: машинные цеха, где имеются мощные двигатели и т.д.[1,стр.138].

Простота установки (прокладки) и использования кабеля.[1,стр.137]. Более гибкая прокладка. [1, стр. 139].

Минимальное расстояние между отводами меньше (0.5 м из приложения)

Максимальное количество соединительных сегментов больше, что увеличивает протяжённость сети. (1024 из приложения).

Максимальная скорость может достигать больших значений. (до 1000Мбит/с из приложения).

Негибкий коаксиальный кабель не выдерживает многократные перегибы и очень дорог при эксплуатации и ремонте.[1, стр. 618].

BNC-коннекторы для коаксиального кабеля стоят дороже, чем коннекторы RJ-45, используемые для витой пары. BNC-коннекторы сложнее устанавливать, они менее надёжны после нескольких подключений/отключений.[1, стр.618].

Исходя из преимуществ витой пары, применим её для сети на подстанции.

Чаще используется неэкранированная витая пара, что объясняется её меньшей стоимостью и высокой надежностью.

Смотрите таблицу приложение 5.

Вбираем витую пару RJ45.

Выбор сетевых разъёмов и правила прокладки витой пары.

Для соединений кабеля на основе витой пары используют штепсельные разъёмы RJ- 45. [1, стр. 139]. У неэкранированной витой пары экранирование между изолированными скрученными проводами и оболочкой кабеля отсутствует.[1,стр. 140].

Правильно заземляйте все кабельные участки в соответствии со стандартом EIA/TIA-607.[1,стр.621].

В качестве общего правела, следует запомнить, что минимальный радиус изгиба для кабеля на основе четырёх витых пар приблизительно в четыре раза больше длинны окружности кабеля, а если число пар больше четырёх - то в 10 раз.[1, стр.621].

Применяйте огнестойкие материалы для защиты отрезков кабеля между этажами (если имеется более двух этажей или в соответствии со стандартами UL и NEC, а так же с учётом местных строительных нормативов).[1, стр. 623].

...

Подобные документы

  • Определение мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Расчет мощности потребителей и токов. Выбор электрических параметров схемы замещения, токоведущих частей. Трансформаторы тока на линии. Расчет заземляющих устройств. Защита от перенапряжений.

    курсовая работа [901,8 K], добавлен 12.11.2013

  • Схемы замещения и параметры воздушных линий электропередач и автотрансформаторов. Расчет приведенной мощности на понижающей подстанции и электростанции. Схемы замещения трансформаторов ТРДЦН-63 и ТДТН-80. Определение потерь мощности и энергии в сети.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 31.03.2015

  • Комплексная защита подстанции. Защита подстанции от прямого удара молнии. Принцип работы молниеотвода. Аппараты защиты подстанции от импульсных перенапряжений атмосферного характера или от грозовых перенапряжений. Правила защиты электроустановок.

    реферат [536,7 K], добавлен 07.05.2016

  • Тип подстанции и ее нагрузка. Разработка понизительной подстанции. Выбор силовых трансформаторов, расчёт токов короткого замыкания. Составление схем замещения. Выбор электрической схемы распределительного устройства подстанции. Типы релейной защиты.

    курсовая работа [3,9 M], добавлен 27.08.2012

  • Расчет электрической части подстанции. Определение суммарной мощности потребителей подстанции. Выбор силовых трансформаторов и схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет заземляющего устройства, выбор защиты от перенапряжений и грозы.

    курсовая работа [489,4 K], добавлен 21.02.2011

  • Выбор силовых полупроводниковых приборов проектируемого выпрямителя. Расчет и выбор элементов пассивной защиты силовых приборов от аварийных токов и перенапряжений и сглаживающего дросселя. Расчет генератора развертываемого напряжения и компаратора.

    курсовая работа [732,8 K], добавлен 10.01.2017

  • Выбор элементов и силовой схемы тиристорного преобразователя. Расчет силового трансформатора, токоограничивающего реактора, дросселей. Автоматические выключатели и защита от перенапряжений. Энергетические характеристики тиристорных преобразователей.

    курсовая работа [326,4 K], добавлен 24.09.2014

  • Рассмотрение кинематической схемы лифта. Определение параметров нагрузки двигателя. Расчет параметров схемы замещения асинхронного двигателя по справочным данным. Вычисление IGBT транзистора по номинальному току. Описание модели двигателя в Simulink.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 27.12.2014

  • Расчёт и выбор элементной базы силовой схемы вентильного преобразователя. Построение регулировочных и внешних характеристик вентильного преобразователя. Разработка электрической схемы для управления силовыми полупроводниковыми ключами преобразователя.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 12.07.2012

  • Определение параметров силового полупроводникового ключа. Характеристики ключей и режим работы схемы. Расчет предельных характеристик полупроводниковых ключей. Исследование процесса формирования потерь в силовых ключах. Допустимые режимы работы ключей.

    конспект урока [1,4 M], добавлен 26.03.2019

  • Выбор силовых трансформаторов подстанций, отходящих линий на стороне высокого напряжения. Определение параметров схемы замещения. Определение термической стойкости кабеля. Технико-экономический расчет структурной схемы. Выбор линейных реакторов.

    курсовая работа [382,0 K], добавлен 23.09.2013

  • Особенности выбора силовых трансформаторов, трансформаторов тока. Расчет мощности, основное предназначение электрической части подстанции. Анализ схемы замещения сети и расчета значений короткого замыкания. Этапы проектирования городской подстанции.

    дипломная работа [684,1 K], добавлен 22.05.2012

  • Выбор номинального напряжения сети. Расчет тока нагрузки и выбор сечения проводов. Расчет схемы замещения и выбор силовых трансформаторов. Определение радиальной сети. Расчет установившегося режима замкнутой сети без учета потерь мощности и с ее учетом.

    курсовая работа [188,4 K], добавлен 17.04.2014

  • Основные принципы построения транзисторного преобразователя для управления трехфазным асинхронным двигателем. Анализ схемной реализации устройства. Статический расчет транзисторного ключа. Расчет элементов формирующих линию включения транзисторов.

    курсовая работа [390,0 K], добавлен 15.02.2017

  • Определение суммарной нагрузки районной подстанции. Выбор числа и мощности трансформаторов. Электрический расчет воздушной ЛЭП 110кВ. Проверка аппаратуры на устойчивость. Годовые эксплуатационные расходы и себестоимость передачи электрической энергии.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 04.07.2011

  • Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014

  • Расчет графиков нагрузки потребителей и мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов и проводов ЛЭП; распределительного устройства высшего, среднего и низшего напряжения; силовых выключателей, разъединителей. Расчет токов короткого замыкания.

    курсовая работа [452,8 K], добавлен 06.10.2014

  • Проектирование электрической части понизительной подстанции 110/10 кВ. Алгоритм выбора числа, типа и мощности силовых трансформаторов, разработка главной схемы подстанции, расчет параметров и показателей работы электрических аппаратов и проводников.

    курсовая работа [713,0 K], добавлен 28.12.2012

  • Анализ технологического процесса промышленной установки и формулирование требований к автоматизированному электроприводу. Проектирование функциональной схемы, расчет нагрузок. Разработка преобразователя электрической энергии, автоматического управления.

    дипломная работа [3,1 M], добавлен 09.08.2014

  • Электрическая схема подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования подстанции. Защита электрооборудования от импульсов грозовых перенапряжений, набегающих с ВЛ. Расчет проходного изолятора на 110 кВ с бумажно-масляной изоляцией.

    дипломная работа [950,9 K], добавлен 04.09.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.