Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уральский Государственный Университет Путей Сообщения.

Кафедра электроники

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по теме: Проектирование электропитающих устройств дома связи

по дисциплине: Электрическое питание устройств

Выполнил: ст. гр. Шс-310

Бурнаев К.Н.

Проверил: Чечулина А.Н.

Введение

Современные средства железнодорожной связи являются технической базой обеспечения чёткой и безаварийной работы железных дорог. Поэтому роль установок электропитания в деле обеспечения бесперебойного действия связи весьма велика.

Основной частью электроустановки являются их ЭПУ (электропитающие установки), осуществляющие преобразования, регулирования, распределение, контроль, защиту и резервирование различных напряжений переменного и постоянного тока, необходимых для нормальной работы аппаратуры связи.

Цель данного проекта заключается в том, чтобы с учётом конкретных условий узла связи определить оптимальный вариант ЭПУ, обеспечивающий бесперебойность снабжения аппаратуры связи электрической энергией необходимых напряжений и качества.

Исходные данные

Таблица 1 - Характеристика дома связи и условия внешнего электроснабжения:

Дом связи (ОУП)	Характеристика внешнего электроснабжения
Характер здания	тип	место расположения
Трёхэтажное кирпичное	III	Крупная станция	Круглосуточное и устойчивое электроснабжение по 2 линиям от 2 пунктов крупной энергосистемы

Номинальное напряжение переменного тока на вводах ЭПУ дома связи - 220 В, его колебания находятся в пределах 187 - 242 В. Отклонения частоты переменного тока не превышают + 5%, не синусоидальность формы кривой напряжения составляет не более 10%.

Таблица 2 - Состав и количество аппаратуры в доме связи:

Тип аппаратуры	Ед. измерения	Кол-во
Системы передачи по линиям связи:
К-60п (промежуточная станция ПК-60п с ДП)	Система	4
К-60п (оконечная станция ОК-60п с ДП)	Система	2
К-12+12 (оконечная станция ОК-12+12 с ДП)	Система	1
В-3-3 (оконечная станция ОВ-3-3Ст с ДП)	Система	2
Аппаратура выделения и ВЧ транзита первичных групп:
СТПГ-АК 5	Стойка	2
Аппаратура К-24Т “Астра” (оконечная станция)	Стойка	2
Оборудование служебной связи и телемеханики:
ССС-7	Стойка	1
ТМ-ОУП	Комплект	1
Аппаратура тонального телеграфирования:
ТТ-12	Комплект	2
Аппаратура оперативно-технологической связи:
ПСТ-2М	Станция	1
ДРС-И-69	Станция	1
МСС-12-6-60	Стойка	1
Аппаратура междугородной и местной телефонной связи:
АТСК-100/2000	Номер	500
УАК ДАТС	Канал (комплект ДАТС)	50
М-60	Коммутатор	3

ДП - дистанционное питание необслуживаемых усилительных пунктов (НУП) дальней связи.

Таблица 3 - Дополнительные нагрузки дома связи:

Наименование нагрузок	Установленная мощность, кВт	Коэффициент мощности, cos ц	Коэффициент одновременности включения приборов нагрузки
Вентиляция помещения ДГА, насосы для подкачки топлива ДГА (Гарантированная силовая нагрузка)	10,4	0,8	0,6
Гарантированное освещение	8,3	0,92	0,7
Аварийное освещение 24 В постоянного тока	0,3	1,0	1,0
Негарантированное (общее) освещение	21,8	0,92	0,7
Негарантированное силовое электрооборудование (потребители хозяйственных нужд)	47,6	0,8	0,66

Для заданного дома связи требуется разработать установку электропитания и рассчитать её основное электрооборудование.

1. Краткая характеристика аппаратуры связи и общие требования к электроустановке

Система К-60п (код изделия 6661500000) служит для организации 60 телефонных каналов по симметричным непупинизированным двух кабельным линиям связи; возможно вторичное уплотнение телефонных каналов тональным телеграфом и фототелеграфом, передача сигналов систем передачи данных и междугородного радиовещания. Выполнена полностью на полупроводниковых приборах с использованием печатного монтажа.

Промежуточная обслуживаемая станция ПК-60п (код изделия 6661520100) состоит из одной стойки линейных усилителей и корректоров СЛУК-ОУП-2, имеющей двухчастотную плоско-наклонную автоматическую регулировку уровня (АРУ) или СЛУК-ОУП-3 с трёхчастотной плоско-наклонной криволинейной АРУ.

Система передачи В-3-3 предназначена для уплотнения цепей воздушных линий связи. Оконечная станция ОВ-3-3Ст для уплотнения стальных цепей состоит из одной стойки (код изделия 6661110200).

Оборудование служебной связи ССС-7 предназначено для обеспечения служебной телефонной связью кабельных магистралей, уплотнённых системами передачи К-60п. В состав оборудования входят стойка для оконечных и промежуточных усилительных пунктов.

Комплект ТМ-ОУП формирует и передаёт команды управления в линию связи и принимает сигналы с линии. Состоит из распределителей, формирователей тактовых импульсов, блока автоматического запуска распределителя, коммутирующих ключей, блока приёма и передачи двух схем совпадения, элементов в ЭП и бесконтактных реле.

Аппаратура ТТ-12 «Днепр» с частотной модуляцией предназначена для уплотнения стандартных четырех проводных каналов тональной частоты(0,3-3,4кГц) кабельных, воздушных или радиорелейных линий связи. Позволяет организовывать до 12 дуплексных телеграфных каналов.

Аппаратура ДРС-И-69 дает возможность : связи со всеми абонентами по принципу «говорит один - слышат все» ; включения двух линий дальних абонентов по двухпроводной схеме; включения установки дежурного по отделению дороги, двух телефонов системы ЦБ у местных абонентов и междугородного коммутатора; вызова местных и дальних абонентов со звуковым контролем его прохождения.

Аппаратура МСС-12-6-60 (код изделия 813113) предназначен для подключения студий небольших узлов связи к сети магистральной и дорожной связи совещаний. Аппаратура работает в качестве оконечного усилителя четырех проводной связи и узловой трансляции связи совещаний.

Автоматическая координатная телефонная станция АТСК-100/2000 предназначена для организации телефонной связи между абонентами предприятий или учреждений и внешней связи этих абонентов с городскими и ведомственными АТС.

Система дальней автоматической телефонной связи (ДАТС) с четырёх проводным транзитом разработана с целью дальнейшего совершенствования автоматической телефонной связи на железных дорогах. Комплекты дальнего набора применяют в УАК магистральной и дорожной сетей ДАТС. Каждый комплект дальнего набора состоит из платы релейного ретронслятора и плат генератора (ГТНВ) и приёмника (ПТНВ) тонального набора и вызова (платы ПГП-4).

Коммутатор М-60 предназначен для индивидуальной установки и комплектацией междугородных станций до 60 каналов. М-60 выполнен в деревянном двухпанельном корпусе. Электропитание коммутатора осуществляется от источника постоянного тока напряжением 24 В (2 А).

Электроустановки объектов связи должны строиться на базе применения современного промышленного оборудования, быть максимально автоматизированными и экономичными в эксплуатации и строительстве, обладать высоким КПД и cos ц, допускать возможность развития узла связи без замены основного оборудования.

ЭПУ предприятий связи могут строиться по различным принципам, однако задача инженера-связиста заключается в том, чтобы с учётом конкретных условий узла связи определить их оптимальный вариант, обеспечивающий бесперебойность снабжения аппаратуры связи электроэнергией необходимых напряжений и качеств.

Система дальней автоматической телефонной связи (ДАТС) с четырёх проводным транзитом разработана с целью дальнейшего совершенствования автоматической телефонной связи на железных дорогах. Комплекты дальнего набора применяют в УАК магистральной и дорожной сетей ДАТС. Каждый комплект дальнего набора состоит из платы релейного ретранслятора и плат генератора (ГТНВ) и приёмника (ПТНВ) тонального набора и вызова (платы ПГП-4).

2. Требования, предъявляемые аппаратурой связи к устройствам электропитания

А. Обеспечение высокой надежности снабжения электроэнергией. В соответствие с ОСТ 32.14-80, по которому все электроприемники железнодорожного транспорта в отношении надёжности снабжения их электроэнергией разделены на три категории, дома связи отнесены к особой группе приёмников 1-й категории. Их электроснабжение должно осуществляться с двойным резервированием, то есть от трёх независимых источников электроэнергии с обязательной установкой в домах связи местных резервных электростанций в виде автоматизированных дизельных агрегатов ДГА.

Для дома связи II типа имеется возможность обеспечить электроснабжение узла связи по одной линии (фидеру), то есть использовать лишь один независимый внешний источник электроэнергии переменного тока. Для повышения надежности электроснабжения рекомендуется прокладка двух питающих линий, подключаемых по возможности к различным точкам электросети. В доме связи в таком случае устанавливаются два ДГА.

Поскольку аппаратура связи не допускает даже кратковременных перерывов питания, возникающих, например, при переключении фидеров, то ЭПУ дополняется аккумуляторными батареями, ёмкость которых рассчитывается на питание аппаратуры связи в часы наибольшей нагрузки (ч. н. н.) в течение двух часов.

Б. Номинальные напряжения и показатели качества электрической энергии. Номинальные напряжения аппаратуры проводной связи, их отклонения и допустимые псофометрическая или среднеквадратичная пульсации по постоянному току нормированы ГОСТ 5237-83 “Установки электропитания проводной связи. Напряжения”. Этому ГОСТу должны соответствовать и проектируемые установки электропитания домов связи.

В. Токовые нагрузки, создаваемые аппаратурой связи, на источники питания. При выполнении расчётов следует учитывать, что ОУПы кабельных магистралей осуществляют дистанционное питание аппаратуры НУПов через стойки СДП-К-60п. Кроме того, следует обратить внимание на оборудование систем дальней связи. Оно состоит из отдельных стоек. Некоторые из этих стоек являются групповыми и могут обслуживать одновременно несколько систем.

Нагрузка, создаваемая аппаратурой связи, не остаётся постоянной. Особенно большими колебаниями в течение суток отличается нагрузка АТС. Однако, несмотря на такие изменения, устройства электропитания в целях обеспечения качественной связи должны рассчитываться с учётом максимального потребления тока в ч. н. н.

Ток, потребляемый аппаратурой избирательной связи, значительно увеличивается во время посылки вызова и уменьшается при разговоре. Поскольку посылка вызова по времени незначительна, то при расчёте ёмкости батареи учитывается только ток, потребляемый аппаратурой при разговоре.

В расчетах тока нагрузок рекомендуется предусматривать резерв 15 - 20% для развития связи в ближайшие 5 - 10 лет.

Следует, однако, иметь в виду, что ток, потребляемый аппаратурой связи в реальных условиях её нагрузки, несколько меньше его расчётного (паспортного) значения. Это уменьшение характеризуется коэффициентом спроса k_c, который для аппаратуры отделенческой связи и систем передачи, АТС, ручных и автоматических междугородних станций составляет 0,75 по цепи 24 В и 0,8 по цепи 60 В. Поэтому токовая нагрузка аппаратуры связи в окончательном виде должна быть определена с учётом коэффициента спроса.

Таблица 4 - Параметры электропитания аппаратуры связи:

Вид аппаратуры	Напряжение источника тока, В	Допускаемая пульсация напряжения, создаваемая источником тока при измерении, В
	номинальное	допускаемые пределы изменения	ламповым вольтметром со среднеквадратичной шкалой	псофо метром
Аппаратура дальней связи на транзисторах (К-60п, ПСТ-4, МСС-2-1-60, ДРС-И-69 и др.)	24	21,6 - 26,4	250*10-3 в полосе частот до 300 Гц и 15*10-3 в полосе частот от 300 Гц и выше	-
Коммутаторы ручных междугородних телефонных станций (М-60)	24	21,6 - 26,4	-	2,4*10-3
Оборудование автоматических междугородних телефонных станций (ДАТС)	60	58 - 66	-	5*10-3
Координатные АТС (АТС-К 100/2000)	60	54 - 72	-	5*10-3
Аппаратура тонального телеграфирования, (ТТ-12, ТТ-48 и др.)	24	21,6 - 26,4	0,24	-

Таблица 5 - Расчётные данные потребления тока аппаратурой связи в аварийном режиме:

Потребители электроэнергии	Единица измерения	Количество аппаратуры	Потребление тока в час наибольшей нагрузки, А, при напряжениях, В
			ЛАЗ	АТС и МТС
			Стабил. -21,2	Нестабил. -24	60	24
			на единицу	общая	на единицу	общая	на единицу	общая	на единицу	общая
К-60п (промежуточная станция ПК-60п с ДП)	Система	4	2,40	2,40	9,50	9,50	-	-	-	-
К-60п (оконечная станция ОК-60п с ДП)	Система	2	1,5	3,0	5,7	11,4	-	-	-	-
К-12+12 (оконечная станция ОК-12+12 с ДП)	Система	1	-	-	12,90	12,90	-	-	-	-
В-3-3 (оконечная станция ОВ-3-3Ст с ДП)	Система	2	2,10	4,20	0,20	0,40	-	-	-	-
СТПГ-АК-5	Стойка	2	-	-	1,55	3,10	-	-	-	-
Аппаратура К-24Т “АСТРА” % (оконечная станция)	Стойка	2	-	-	11,40	11,40	-	-	-	-
ССС-7	Стойка	1	0,15	0,15	0,65	0,65	-	-	-	-
ТМ-ОУП	Комплект	1	1,40	1,40	0,30	0,30	-	-	-	-
ТТ-12	Комплект	2	-	-	4,8	9,6	-	-	-	-
ПСТ-2М	Станция	1	-	-	0,8	0,8	-	-	-	-
ДРС-И-69 %	Станция	1
МСС-12-6-60	Стойка	1	-	-	1,50	1,50	-	-	-	-
АТСК-100/2000	Номер	500	-	-	-	-	5,0	25,0	-	-
УАК ДАТС	Канал (ДАТС)	50	-	-	-	-	1,0	50	0,20	10
М-60	Коммутатор	3	-	-	-	-	-	-	2,0	6,0
	Итого		11,15		61,55		75,0		16,0
	Резерв (20%)		2,23		12,31		15		3,2
	Всего		13,38		73,86		100		19,2
	Всего с учётом коэффициента спроса		10,03		55,4		75		14,4

3. Выбор системы электропитания дома связи по способу резервирования, построения и эксплуатации ЭПУ

Под системой электропитания дома связи понимается совокупность системы электроснабжения и средств вторичного электропитания, объединённых общим функциональным назначением.

По способу резервирования выбираем систему питания выпрямительно-аккумуляторную. Такая система является основной системой электропитания устройств железнодорожной проводной связи. Батареи в них формируются из кислотно-свинцовых аккумуляторов, для которых характерно высокое разрядное напряжение (2В) и низкое внутреннее сопротивление. Батареи включаются по способу буферной работы с выпрямителями в режиме непрерывного подзаряда.

По принципу построения ЭПУ: аккумуляторная система электропитания многобатарейная (блочная). При много батарейных системах для каждого из напряжений постоянного тока, требуемых для питания аппаратуры связи, устраивается отдельная ЭПУ (выпрямительные и коммутационные устройства, аккумуляторные батареи).

По способу эксплуатации ЭПУ неавтоматизированная (обслуживаемая), так как не выполняются условия для автоматизированной ЭПУ I24 >40-50 A и I60 >60-100 A. Эксплуатация неавтоматических ЭПУ не требует постоянного обслуживания во всех режимах, за исключением режима послеаварийного заряда аккумуляторных батарей, который производится с отключением их от шин нагрузки и требует ручной коммутации.

Так как по рекомендации ГТСС использование одногруппных батарей допускается только для питания АТС и узлов ДАТС при токе нагрузки в неавтоматизированной ЭПУ до 40А, в нашем случае ток по цепи 24В превышает 40А, а по цепи 60В - не превышает, то рекомендуется деление батарей на две группы, что мы и сделаем в данном курсовом проекте. Обе группы имеют одинаковую емкость и работают параллельно во всех режимах, за исключением ремонтных и контрольных периодов, когда они разделяются.

4. Выбор вида выпрямительных устройств и способа поддержания напряжения на входе питаемой аппаратуры в заданных пределах

Для того чтобы аккумуляторная батарея при работе в буферном режиме с выпрямителями находилась в заряженном состоянии и была готова принять на себя нагрузку при аварии в сети переменного тока, необходимо поддерживать на зажимах напряжение равное 2,2 В на аккумуляторах (режим непрерывного под заряда). Однако в этом случае напряжение всей батареи оказывается выше напряжения максимально допустимого на нагрузке.

Существуют два способа поддержания напряжения на входе питаемой аппаратуры в заданных пределах:

а) гасящих элементов,

б) секционирования батареи.

При первом способе в цепи нагрузки последовательно включаются диоды, на которых гасится избыток напряжения. Но этот способ является неэкономичным, т.к. в диодах непроизводительно расходуется до 10-15% электроэнергии, потребляемой аппаратурой связи.

Метод секционирования батареи, наоборот, экономичен, но требует усложнения схемы и оборудования ЭПУ. Поэтому мы отдаём предпочтение этому методу. В этом способе батарея делится на основную (ОБ) и дополнительную (ДБ) секции. На буферную работу включается только ОБ, количество аккумуляторов в которой выбирается таким, чтобы напряжение на ней в буфере было примерно равно среднему значению напряжения питания аппаратуры.

Остальные аккумуляторы образуют ДБ и нормально отключены как от нагрузки, так и от основного ВУ. В заряженном состоянии ДБ поддерживается специальным выпрямителем (ВС). При переходе от нормального режима к аварийному к ОБ подключаются последовательно к ДБ.

Для железнодорожных узлов связи небольшой мощности заводы МПС поставляют ВУ типа ВСП. Предприятия Министерства связи выпускают достаточно мощные ВУ типа ВУК, которые в настоящее время заменили более совершенными теристорными ВУ типа ВУТ.

Для нашего случая по цепи 60В будем использовать ВУ типа ВУТ и применять метод секционирования батареи.

Т.к. аппаратура требующая стабилизированного напряжения 21,23%В, включается через стойки автоматического регулирования (САРН), то при установке неавтоматизированную ЭПУ 24В ВУ типа ВУТ аккумуляторная батарея не секционируется, а нагрузки цепей 21,2В и 24В включается через отдельные САРН.

5. Расчет основного электрооборудования ЭПУ

К основному электрооборудованию ЭПУ относятся аккумуляторные батареи, устройства для поддержания напряжения на входе потребителей в допустимых пределах, коммутационные устройства в цепях переменного и постоянного тока.

Расчет аккумуляторных батарей:

Расчет аккумуляторных батарей заключается в определении их емкости, индексного номера аккумуляторов, а так же их количества в батареях.

Ток, потребляемый лампами аварийного освещения:

Iао = Pосв/Uн =300/24 =12,5 А

Аварийный ток нагрузки.

а) по цепи 24 В:

Iав = 10,03+55,4+14,4+12,5=92,33А

б) по цепи 60 В:

Iав = 75А

Продолжительность питания аварийной нагрузки от аккумуляторной батареи tав для железнодорожных узлов установлен 2 ч.

Расчет емкости аккумуляторных батарей:

Qp = (100*Iав*tав)/p(1+Кt(t-25)),

Где p-коэффициент интенсивности разряда в %;

Кt-температурный коэффициент емкости;

t-фактическая температура электролита во время разряда аккумуляторов;

Qp24 = (100*92,33*2)/61*(1+0.008*(15-25)) =329,04 Ач

Qp60 = (100*75*2)/61*(1+0.008*(15-25) =267,28 Ач

Таблица 6:

Напряжение аккумуляторной батареи, В	Число групп батареи	Ток одной группы батареи, А	Коэффициент интенсивности разряда, %	Расчётная ёмкость батареи, А*ч	Тип аккумуляторов	Паспортная номинальная ёмкость аккумуляторов, А*ч
24	2	46,16	61	329,04	С-7	216
60	2	37,5	61	267,28	С-3	180

Расчёт количества аккумуляторов в батарее:

Производится по формуле:

,

а) по цепи 24 В:

б) по цепи 60 В:

Расчёт элементов схемы поддержания напряжения на входе питаемой аппаратуры в заданных пределах:

Так как для поддержания напряжения в заданных пределах используется способ секционирования батареи на ОБ и ДБ, то количество аккумуляторов в ОБ и ДБ в цепи 60 В определяется по формулам:

n_ДБ = n - n_ОБ,



n_ДБ = n - n_ОБ = 35 - 29 = 6 акк.

nоб24=24/2.2=11 акк.

nдб24=14-11=3 акк.

Проверка потребности в делении ДБ на несколько секций осуществляется по формуле:

Где u_б' - номинальное напряжение одного аккумулятора ДБ во время разряда, В (2 В).

Так как k_ДБ = 1,5 необходимо дополнительную батарею разделить на две группы.

В случае организации питания аппаратуры через стойки САРН расчёту подлежит количество требуемых полупроводниковых стабилизаторов типа СНП или стоек САРН. Каждая стойка САРН-П2 укомплектована шестью стабилизаторами, которые могут быть использованы для стабилизации напряжения отдельно для цепей 21,2 и 24 В. Максимальный ток нагрузки, допускаемый одним стабилизатором СНП, составляет 30 А, но в избежание перегрева САРН общая нагрузка стойки не должна превышать 130-140 А. Так как ток по цепи 24 В составляет 51,58 А будем использовать три стабилизатора СНП. Здесь же учитывается потребность в резерве не менее двух стабилизаторов (оставляем три).

Расчет выпрямительных устройств:

Задача расчёта заключается в определении типа и количества рабочих и резервных ВУ.

Рабочие ВУ должны иметь 100%-ный резерв.

ВУ электроустановок должны обеспечивать буферную работу аккумуляторных батарей в режиме непрерывной подзарядки при напряжении 2,2 В±2% на аккумулятор, а также в послеаварийный заряд этих батарей. Кроме того, ими должна быть обеспечена возможность формовки всей аккумуляторной батареи или её основной группы до напряжения 2,7 В на аккумулятор.

В условиях круглосуточного обеспечения ЭПУ электроэнергией от внешних сетей переменного тока и наличия ДГА имеется возможность заряжать батарею сразу же после аварийного разряда. Поскольку такой заряд не является систематическим и носит эпизодический характер, то установка отдельных зарядных устройств экономически не выгодна. Для этих устройств используются резервные ВУ электропитающей установки.

ВУ разделяются на зарядно-буферные, буферные и без батарейные (непосредственного питания аппаратуры связи без батарей).

Зарядно-буферные ВУ обладают напряжением, позволяющим заряжать батарею в расчете 2,7 В на аккумулятор, и могут использоваться в ЭПУ как при схеме с не секционированной батареей с применением гасящих элементов, так и при схеме с секционированной батареей. Однако если предприятие связи хорошо обеспечено внешним электроснабжением, то разряд батарей, а следовательно, и их заряд будут редкими и возможности зарядно-буферных ВУ будут недоиспользованы. На таких предприятиях связи для повышения КПД и cos ц установок, сокращения расхода меди и трансформаторной стали целесообразно применение буферных ВУ, напряжение которых значительно ниже, чем в зарядно-буферных, - оно может быть установлено равным или несколько большим максимально допустимого для питаемой аппаратуры. Вследствие этого буферные ВУ применяются только в схемах с делением батареи на секции, в частности в автоматизированных ЭПУ или в ЭПУ с регулированием напряжения через САРН.

При заряде аккумуляторных батарей вручную в неавтоматизированных ЭПУ выпрямленное напряжение ВУТ может быть повышено при номинальном напряжении 24 В до 36 В, а при 60 В - до 74 В.

ВУ типа ВСП делятся на зарядно-буферные и без батарейные (непосредственного питания аппаратуры).

Зарядно-буферные ВСП рассчитаны на применение в неавтоматизированных ЭПУ и соответствуют условиям их работы.

Тип и количество выпрямителей определяется по необходимой мощности и требуемому току.

Ток I_б буферной работы комплекта рабочих ВУ соответствует току, потребляемому аппаратурой в ч. н. н., при этом ток подзаряда не учитывается вследствие его малости:

а) по цепи 24 В:

I_б = 79,83 А;

б) по цепи 60 В:

I_б = 75 А.

Ток резервного ВУ, обеспечивающего заряд аккумуляторов:

I3 = i3*N*nг

а) по цепи 24 В:

I_З = 6*6*2 = 72 А;

б) по цепи 60 В:

I_З = 6*1*1 = 6 А.

I324 = 6*6*1 = 36А

I360 = 6*5*1 = 30А

По известным значениям токов I_б и I_З мощность ВУ при буферной работе Р_б и при заряде аккумуляторов Р_З определится в кВт как:

а) по цепи 24 В:

%

%

б) по цепи 60 В:

%

%

Рб24 = 57,15*14*2,2/1000 = 1,76 кВт;

Рб60 = 42,3*34*2,2/1000 = 3,16 кВт;

Рз24 = 36*11*2,7/1000 = 1,07 кВт;

Рз60 = 30*29*2,7/1000 = 2,35 кВт.

Для ЭПУ-24В выбираем один рабочих ВУТ-31/125 и один резервный ВУТ-31/125. Для ЭПУ-60В выбираем один рабочий ВУТ-67/60 и один резервный ВУТ-67/60.Технические данные ВУ типа ВУТ приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Технические данные ВУ типа ВУТ:

Тип ВУТ	Выходная мощность, кВт	Выпрямленное напряжение, В	Выпрямлен-ный ток, А	КПД	cos ц
	условная	максимальная	минимальное	Номинальное	максимальное	номинальное	минимальное
ВУТ-31/125	4	3,88	22	24	31	125	12,5	0,8	0,66
ВУТ-67/60	4	4,2	56	60	70	60	3	0,85	0,69

6. Расчёт нагрузки электроустановки на внешние сети и выбор ДГА

Мощность резервной электростанции должна быть достаточной для обеспечения электроэнергией аппаратуры связи, питаемой в буферном режиме или непосредственно от сети переменного тока, после аварийного заряда батарей, гарантированного освещения, а также двигателей вентиляции аккумуляторной и помещения ДГА, насосов топлива для ДГА.

В этом случае активная и реактивная составляющие мощности ЭПУ в кВт, потребляемые от ДГА, составят:

Вт;

Полная мощность ДГА в кВт*А:

= кВт*А.

По значению полной мощности выбирается тип ДГА.

Здание дома связи типа II является небольшим, как правило, деление нагрузки освещения и силового оборудования на гарантированное и негарантированное не производится и вся нагрузка относится к категории гарантированной. При расчете нагрузок, создаваемой электроустановкой дома связи на сеть переменного тока, учитываются все виды нагрузок, в том числе мощность потребителей хозяйственных нужд и общего освещения.

Таблица 8 - Расчетные данные мощности ДГА и ЭПУ:

Наименование нагрузок	Мощности потребителей	Примечание
	Активная, Вт	Реактивная, вар	Полная, В*А
1. Выпрямительные устройства в буферном режиме:
ВУТ-31/125
ВУТ-67/60
2. Выпрямительные устройства в режиме заряда батарей:
ВУТ-31/125
ВУТ-67/60
3. Силовое электрооборудование
4. Освещение (общее)
Итого:
Коэффициент мощности по ЭПУ

По результатам расчета полной мощности электроустановки можно увидеть, что коэффициент мощности электроустановки высокий, поэтому необязательно принимать меры для его повышения.

7. Краткое описание работы схемы

Структурная схема электроустановки определяется видом питаемой аппаратуры связи, выбранной системой питания и типом использованного оборудования. При этом для ввода, коммутации и распределения напряжения переменного тока, поступающего от сети внешнего электроснабжения и резервной электростанции, широко используют щиты и панели переменного тока типов ЩПТА и ПВ-ЭЦК, благодаря которым обеспечивается автоматическое отключение негабаритной нагрузок, включение автоматизированной резервной электростанции ДГА через щит автоматики ЩДГА, подключение сети аварийного освещения к аккумуляторной батарее, защита линий от перегрева и короткого замыкания.

Фидеры питания к щиту ЩПТА подключаются через устройства автоматического ввода резерва(АВР), установленные во вводной панели ПВ-ЭЦК или шкафу управления ШУ, к которому вводные фидеры подключаются через вводные(отключающие) щитки ЩО. Коммутация ВУ, аккумуляторных батарей и нагрузки производится посредством батарейных щитов ЩБ2 и коммутирующих устройств КУ в неавтоматизированных и АКАБ-24, ШК-60 в автоматизированных ЭПУ.

Коммутирующие устройства КУ обеспечивают: параллельное включение на нагрузку обеих групп батареи с буферными выпрямителями и без них, включение нагрузки на одну (любую) группу батареи при буферном режиме рабочих выпрямителей и одновременное включение на заряд второй группы батареи от резервно-зарядного выпрямителя (РЗВ), автоматическое подключение дополнительной секции к основной группе аккумуляторов при разряде батареи в аварийном режиме на нагрузку.

Батарейные щиты ЩБ-2 обеспечивают подключение нагрузки к батареи или ВУ, одновременное подключение нагрузки к батареи и ВУ, отключение батареи от нагрузки или ВУ при заряде или разряде на нагрузочное сопротивление НС.

Поскольку комплекс оборудования ЭПУ должен обеспечивать возможность контрольного разряда и заряда батареи при напряжении до 2,7В на аккумулятор, то щитами ЩБ2 оборудуются также и автоматизированные ЭПУ.

Устройства автоматической коммутации аккумуляторных батарей АКАБ обеспечивают: без обрывное включение и отключение дополнительных аккумуляторов ДЭ от нагрузки соответственно при исчезновении и восстановлении напряжения переменного тока, включении РЗВ на заряд батареи и его отключении после окончания заряда. Схема автоматического управления АКАБ позволяет содержать батарею в режиме непрерывного подзаряда при напряжении 2,2В на элемент, а также заряжать её при стабильном напряжении 2,3В на аккумулятор.

Шкаф коммутации ШК-60/150 используется в ЭПУ 60В при токе нагрузки до 150А. Он осуществляет без обрывную коммутацию нагрузки с выпрямителями типа ВУТ или ВУК и основной группой батареи, без обрывное подключение дополнительных элементов ДЭ к основной секции аккумуляторов при разряде батареи в аварийном режиме, подключение зарядных выпрямителей ЗВ к ДЭ и подключение к ним выпрямителей содержания ВС при достижении на ДЭ 2,3В на элемент.

Список литературы

1. Тюрморезов В.Е. Источники электропитания устройств железнодорожной автоматики телемеханики и связи. Москва, Транспорт, 1978 г.

2. Бунин Д.А., Хейн Д.Ш. Аппаратура транспортной проводной связи. Москва, Транспорт,1981 г. электропитание связь аккумуляторный

3. Фельдман А. Б., Частоедов Л.А. Электропитание устройств связи железнодорожного транспорта. Москва, Транспорт, 1986 г.

4. Методическое пособие по курсовому проекту “Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи”. Москва, 1992 г.

Размещено на Allbest.ru

...