Проектирование электропитающей установки дома связи (стр. 1 из 4)

Курсовой проект

Выполнила студентка

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Санкт-Петербург 2010

Введение

Современная аппаратура связи, обеспечивающая эффективную работу всех подразделений железнодорожного транспорта, предъявляет жесткие требования к устройствам электропитания. Несоблюдение требований в отношении надежности, стабильности напряжения, величины пульсации и т.п. может привести к нарушению связи и управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте и отразиться на безопасности движения поездов. Поэтому роль электроустановок и организации бесперебойного электропитания в обеспечении четкой и безаварийной работы железнодорожного транспорта весьма велика.

Целью данного проекта является проектирование электропитающей установки для дома связи.

Разработка технических данных ЭПУ

1.1 ОБЪЕКТ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ И ТРЕБОВАНИЯ К ЭПУ

Аппаратура связи объединяется территориально и организационно в узлы связи. На крупных станциях и железнодорожных узлах размещение технических средств узлов связи осуществляется в служебно-технических зданиях – домах связи, созданных по типовым проектам, где с целью уменьшения эксплуатационных расходов аппаратура связи устанавливается в отдельных цехах (ЛАЦ, АТС, телеграфный).

Для нормального функционирования аппаратуры связи и другого оборудования, расположенного в домах связи, требуется электрическая энергия, которая обеспечивается электроустановками (ЭУ). Основными элементами ЭУ являются:

устройства электроснабжения (энергосистемы: районные, объединенные, государственные). Ввод электрической энергии в дома связи осуществляется с помощью фидеров, которые представляют собой силовой четырехпроводный кабель и, если необходимо, понижающие трансформаторы и трансформаторные подстанции;

стационарные резервные электростанции (ДГА);

устройства ввода и коммутации цепей переменного тока;

сети электросилового оборудования и освещения;

электропитающие установки (ЭПУ), являющиеся основной частью ЭУ предприятия. Они предназначены для преобразования, регулирования, распределения и обеспечения бесперебойности подачи различных напряжений переменного и постоянного тока, необходимых для нормальной работы устройств автоматики и связи. В состав ЭПУ входят следующие элементы: выпрямительные и преобразовательные устройства, аккумуляторные батареи, устройства стабилизации напряжения и тока, распределительно-коммутационные устройства, распределительные сети, устройства защиты сигнализации и др.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭПУ

Таблица 1 - Внешнее электроснабжение (вариант №9)

Основной	Вид источника	Районная энергосистема (РЭС)
	Напряжение, В	380
Резервный 1	Вид источника	Тяговая подстанция
	Напряжение, В	380
Резервный 2	Вид источника	ДГА
	Напряжение, В	380

Таблица 2 - Нагрузка цехов дома связи (ЛАЦ – вариант № 10; АТС, телеграфные станции – вариант № 9, 10)

Нагрузка	Номинальное напряжение, В	Ток нагрузки, А
Аппаратура линейно-аппаратного цеха (ЛАЦ)	24 48 60 ~220	45 47 40 12
Телефонные станции (АТС)	48 60 ~220	34 31 10
Телеграфные станции	~220	10
Система электропитания	Централизованная

Таблица 3 - Дополнительные нагрузки (вариант №12)

Дополнительные нагрузки	Мощность S, кВт/ коэффициент мощности
Освещение (гарантированное)	12, 0
Освещение (негарантированное)	35
Силовое оборудование	50, 0 / 0, 75

НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Характеристика электроснабжения приведена в таблице 4.

Таблица 4 – Характеристика электроснабжения

Объект электроснабжения	Категория объекта электроснабжения	Количество источников электрической энергии		Дополнительные источники электрической энергии
ЛАЦ	Особая группа 1-ой категории	3	2	ДГА
АТС	Особая группа 1-ой категории	3	2
Телеграфные станции	Особая группа 1-ой категории	3	2
Гарантированное освещение	1-ая категория	2	2	-
Негарантированное освещение	3-я категория	1	2	-
Силовое оборудование	3-я категория	1	2	-

Электроприемники 1-й категории надежности электроснабжения – электроприемники, перерыв энергоснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса и т.п. (устройства связи и автоматики, сети гарантированного освещения и др.). Эти электроприемники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Из состава электроприемников 1-й категории выделена особая группа электроприемников, электроснабжение которых требует еще большей надежности для предотвращения угрозы жизни людей (дома связи, обслуживаемые усилительные пункты и т.д.). Для их энергоснабжения должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В исходном задании дано только 2 источника питания, следовательно, необходимо выбрать третий источник для электроснабжения приемников особой группы. В качестве него выбран дизель-генераторный агрегат.

ДАННЫЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ ЭПУ

Намеченные данные разрабатываемой ЭПУ приведены в таблице 5.

Таблица 5 – данные разрабатываемой ЭПУ

Цех дома связи	Напряжение, в			Ток нагрузки, А	Допустимая пульсация, мВ/мВ. псоф.	Число групп аккумуляторов	Время работы аккумул. ч	Тип аккумулятора	Система электропитания	Мощность, кВт
	Номинальное	Рабочее	Точность стабилизации в %
ЭПУ-24	24	21, 6-26, 4	1	45	-	2	2	А400	Ц	2
ЛАЦ	24	21, 6-26, 4	1	45	10/2	2	2
ЭПУ-48	48	43-52, 8	1	81	-	2	2	А400	Ц	-
ЛАЦ	48	43, 2-56	1	47	-	2	2
АТС	48	43-52, 8	1	34	15/5	2	2
ЭПУ-60	60	54-66	1	71	-	2	2	А400	Ц	10, 9
АТС	60	54-66	1	40	-	2	2
ЛАЦ	60	54-72	1	31	15/5	2	2

НАЗНАЧЕНИЕ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Аккумуляторные батареи в ЭПУ домов связи выполняют следующие функции:

Являются источником резервного питания наиболее ответственной аппаратуры дома связи при отключении источников переменного тока.

Обеспечивают безобрывность цепей питания при переключении фидеров питания и запуска ДГА.

Обеспечивают дополнительное сглаживание пульсации напряжения на выходе выпрямителей.

Ранее в аккумуляторных батареях использовались кислотно-свинцовые аккумуляторы открытого тапа С, имеющие наибольшее количество градаций номинальных емкостей.

В настоящее время широкое применение находят аккумуляторы нового поколения, малоуходные и герметизированные.

Аккумуляторные батареи в большинстве случаев состоят из двух групп. Это повышает надежность ЭПУ, так как при отключении одной группы батареи для профилактики вторая остается подключенной к ЭПУ и обеспечивает резервирование электроснабжения. Запас емкости аккумуляторных батарей в узлах связи должен обеспечивать (при аварии в сети) электропитание аппаратуры связи в часы наибольшей нагрузки, цепей аварийного и эвакуационного освещения и устройств пожарной сигнализации в основном в течении 2-х часов.

ВЫБОР СИСТЕМЫ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

2.1 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЭПУ-24

На рис. 1 приведена структурная схема ЭПУ-24 на номинальное напряжение 24 В и ток нагрузки от 40 до 500 А, а также показано токопрохождение линиями различных цветов и формы (нормальный режим: ток нагрузки – зеленый, ток подзаряда – зеленый пунктир; аварийный режим: ток нагрузки – красный; послеаварийный режим: ток нагрузки – синий, ток заряда – коричневый разной формы для ОЭ-ДЭ, ОЭ, ДЭ).

Рис. 1 – Функциональная схема ЭПУ-24 с АКАБ-24/500-2