Литература Исходные данные

Вид материала

Содержание

Исходные данные
Выбор и характеристика системы электропитания
Распределение нагрузок электропотребителей
Уэпс ]]/]]-щ
Оборудование ЭПУ
Устройства УЭПС-]
Инверторы с байпасом ИЦ-]]]] БП
Расчет емкости аккумуляторных батарей
Выбор устройств ввода
Разработка структурной схемы ЭПУ
Размещение оборудования

Подобный материал:

(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)

Электроснабжение дома связи. Курсовая работа.

Содержание

Исходные данные

Выбор и характеристика системы электропитания

Распределение нагрузок электропотребителей

Оборудование ЭПУ

Устройство электропитания УЭПС 61/15-Щ

Устройства УЭПС-2

Инверторы с байпасом ИЦ-1511 БП

Расчет емкости аккумуляторных батарей

Выбор устройств ввода

Разработка функциональной схемы ЭПУ

Литература

Исходные данные

Условия внешнего электроснабжения дома связи – два независимых источника электроэнергии государственных электросетей. Категория источников:

Фидер 1 –– категория 1;

Фидер 2 –– категория 1.

Номинальное напряжение на вводах составляет 220 В, его колебания находятся в пределах от 198 до 231 В.

Отклонения частоты переменного тока не превышают +1 Гц.

Электропотребители

Нагрузки ЛАЦ: -24 В/100 А; -60 В/42,5 А; ~220 В/2 А.

Аппаратура телефонных станций: -60 В/20 А.

Аппаратура телеграфных станций: -24 В/8 А; -60 В/6 А; -120 В/5 А; ~220 В/1 А.

Дополнительные нагрузки:

освещение гарантированное 220 В/2,5 А;

вентиляция аккумуляторной 220 В/3,5 А/cos  = 0,74.

освещение негарантированное 220 В/6 А;

сетевое оборудование негарантированное 220 В/25 А/cos  = 0,68.

Выбор и характеристика системы электропитания

В соответствии с ОСТ 32.14-80, по которому все электроприемники железнодорожного транспорта в отношении надежности снабжения их электроэнергией разделены на три категории, устройства дома связи крупных станций отнесены к особой группе приемников 1-й категории. Приемники этой группы должны обеспечиваться двойным резервированием электропитания, т. е. их электроснабжение должно осуществляться от трех независимых источников электроэнергии.

В качестве основной системы питания для домов связи принята буферная многобатарейная система, работающая в режиме непрерывного подзаряда.

Функциональная схема ЭПУ приведена на рис.1.

Рис.1.

Распределение нагрузок электропотребителей

Распределение нагрузок представлено в таблице 1.

Таблица 1

	Электропотребитель	Напряжение, В	Ток, А	Мощность, кВт	Модель ЭПУ
Секция гарантированного электропитания
]	ЛАЦ	]]	]]]	],]]	УЭПС-] ]]/]]]
]	ЛАЦ	]]	]],]	],]]	УЭПС-] ]]/]]
]	ЛАЦ	]]]	]	],]]	ИЦ-]]]]
]	Телефонная станция	]]	]]	],]	УЭПС-] ]]/]]
]	Телеграфная станция	]]	]	],]]	УЭПС-] ]]/]]
]	Телеграфная станция	]]	]	],]]	УЭПС ]]/]]-Щ
]	Телеграфная станция	]]]	]	],]]	]хУЭПС ]]/]]-Щ
]	Телеграфная станция	]]]	]	],]]	ИЦ-]]]]
]	Освещение	]]]	],]	],]]	ИЦ-]]]]
]]	Вентиляция аккумуляторных шкафов	]]]	],]	],]]	ИЦ-]]]]
Секция негарантированного электропитания
]]	Освещение	]]]	]	],]]
]]	Силовое оборудование	]]]	]]	],]]

Оборудование ЭПУ

Для электропитания нагрузок постоянным током применяются ЭПУ бесперебойного питания производства ЭЛСИС (Воронеж).

Устройство электропитания УЭПС ]]/]]-Щ

Устройство УЭПС ]]/]]-Щ предназначено для электропитания аппаратуры связи различного назначения номинальным напряжением ]] В постоянного тока, работающее совместно с щелочной аккумуляторной батареей.

Устройство рассчитано на подключение и работу со щелочными аккумуляторными батареями.

Состав устройства и основные электрические параметры УЭПС ]]/]] Щ:

Выпрямитель ВБВ-]]/]]-]МК (] шт);
Стабилизатор СПН-]]-]]/]]-] (] шт.).

Стабилизаторы постоянного напряжения (один рабочий и один резервный) предназначены для электропитания аппаратуры связи.

Выпрямители предназначены для электропитания стабилизаторов постоянного напряжения, заряда и подзарядки щелочной аккумуляторной батареи.

Устройство обеспечивает:

автоматическое включение выпрямителей при восстановлении напряжения;
сети переменного тока в заданных пределах, если они выключились при пропадании или отклонении напряжения сети переменного тока за допустимые пределы;
селективное отключение любого неисправного выпрямителя, входящего в состав устройства, при повышении его выходного напряжения на ]-] В выше установленного;
автоматическое отключение аккумуляторной батареи от входных цепей стабилизаторов в конце разряда при напряжении ниже ],]-],] В/э (вольт/элемент) и подключение аккумуляторной батареи ко входу стабилизаторов при достижении напряжения на выпрямителях не более ]]% от установленного значения;
автоматическое изменение уставки (при наличии устройства УИТ) выходного напряжения выпрямителей с ],]-],] В/э при окончании заряда аккумуляторной батареи, на ],] В/э для работы в режиме непрерывного подзаряда;
ручной тест батареи (одновременное понижение выходного напряжения выпрямителей до напряжения на ],] В/э больше напряжения конца разряда аккумуляторной батареи и повышение его до первоначального значения);
автоматическое изменение уставки выходного напряжения при изменении температуры на аккумуляторной батарее (при наличии термодатчика и платы термокомпенсации);
индикацию выходного тока и напряжения стабилизаторов и напряжения аккумуляторной батареи.

Электропитание устройства осуществляется от четырех или пятипроводной сети трехфазного переменного тока напряжением (]]]+]]]/-]]]) В или от однофазной сети напряжением (]]]+]]/-]])В, частоты (]]+],]) Гц.

Защита цепей нагрузки осуществляется с помощью автоматических выключателей.

Максимальное количество нагрузочных автоматических выключателей - ]шт.

Для базового варианта устройства в нагрузочных цепях устанавливаются автоматический выключатель на ток ]] А - ] шт., автоматические выключатели на ток ] А - ] шт.

Электропитание устройства осуществляется от четырех или пятипроводной сети трехфазного переменного тока напряжением (]]]+]]]/-]]]) В или от однофазной сети напряжением (]]]+]]/-]])В, частоты (]]+],]) Гц, а также от аккумуляторной батареи напряжением ]] – ]] В. Герметичная аккумуляторная батарея допускает эксплуатацию в любых помещениях.

Устройства УЭПС-]

УЭПС-] предназначены для электропитания аппаратуры связи различного назначения, а также аппаратуры пожарной и охранной сигнализации в буфере с аккумуляторной батареей или без нее номинальным напряжением ]], ]] или ]] В постоянного тока и представляют собой модульную электропитающую установку настенного типа, собранную из отдельных блоков в общем каркасе.

ЭПУ обеспечивают:

одновременное питание нагрузки и заряд (непрерывный подзаряд) аккумуляторной батареи;
защиту аккумуляторной батареи от разряда ниже допустимого уровня;
защиту от короткого замыкания батарейных цепей, выходных цепей любого из выпрямителей и цепей на любом выводе для подключения нагрузки;
селективное отключение любого неисправного выпрямителя, входящего в состав устройства;
защиту устройств от длительного ухода напряжения сети переменного тока за допустимые пределы;
местную и дистанционную сигнализацию.

Электропитание устройства осуществляется от четырех или пятипроводной сети трехфазного переменного тока напряжением (]]]+]]]/-]]]) В или от однофазной сети напряжением (]]]+]]/-]])В, частоты (]]+],]) Гц, а также от аккумуляторной батареи напряжением ]] – ]] В. Герметичная аккумуляторная батарея допускает эксплуатацию в любых помещениях.

Инверторы с байпасом ИЦ-]]]] БП

Для электропитания нагрузок переменным током применяются инверторы с байпасом ИЦ-]]]] БП производства ЭЛСИС (Воронеж).

Инвертор цифровой с байпасом ИЦ-]]]] БП предназначен для бесперебойного электропитания телекоммуникационной аппаратуры различного назначения однофазным переменным стабилизированным напряжением с выходной мощностью до ]]]] ВА. Встроенный электромеханический байпас и управляющий высокопроизводительный микроконтроллер позволяют обеспечить бесперебойность электропитания нагрузки, как в случае пропадания сети, так и в случаях внутренних неисправностей в инверторе.

Инвертор построен по принципу двойного преобразования энергии с выходным мостовым инвертором.

Использование высокочастотного ШИМ - управления по синусоидальному закону мостовым инвертором позволяет формировать качественное синусоидальное напряжение на выходе инвертора во всем диапазоне мощности.

Допускается применение активной, активно-емкостной, активно-индуктивной и нелинейной нагрузки.

Инвертор обеспечивает защиту:

по выходному току;
по превышению температуры радиатора;
при понижении и превышении напряжения питания за установленные значения;
при неправильной полярности входного постоянного напряжения.

Время переключения с сети переменного напряжения на инвертор при пропадании сети не более ]] мс.

Электропитание устройства осуществляется от четырех или пятипроводной сети трехфазного переменного тока напряжением (]]]+]]]/-]]]) В или от однофазной сети напряжением (]]]+]]/-]])В, частоты (]]+],]) Гц, а также от аккумуляторной батареи напряжением ]] – ]] В. Герметичная аккумуляторная батарея допускает эксплуатацию в любых помещениях.

Расчет емкости аккумуляторных батарей

Аварийные токи в режиме основного резервирования составляют

где P_i – мощность нагрузки i-го ЭПУ, U_A – напряжение аккумуляторной батареи ЭПУ (применяются герметичные батареи ]] В).

Разрядные токи батарей в режиме основного резервирования равны аварийным, т.к. батареи распределены по ЭПУ.

Расчетная емкость батарей составит

Здесь t_P – время разряда, принимается равным ] ч, P = ],] – коэффициент интенсивности разряда,  = ],]]] град^-] – температурный коэффициент емкости, t = +]] С – минимальная температура воздуха в помещении, T = +]] С – температура воздуха, при которой определяется номинальная емкость.

Результаты расчета для нагрузок ]-]] приведены в таблице ].

Таблица ]

№	Разрядный ток, А	Емкость, Ач
]	]],]	]]]
]	]],]	]]]
]	]],]	]]
]	]],]	]]]
]	],]	]]
]	],]	]]
]	]],]	]]]
]	],]	]]]
]	]],]	]]]
]]	]],]	]]]

Применяются следующие аккумуляторные батареи:№] и №] – ]х]]ВНЖ]]], №], №], №], №], №] и ], №]] – ]]ВНЖ]]], №] – ]]ВНЖ]]]. Корпуса аккумуляторов изготовлены из специальной пластмассы, не требуется помещать его в резиновый чехол. Пластмассовый корпус не подвержен коррозии, не требуется смазка крышки. Аккумулятор в пластмассовом корпусе имеет более высокое сопротивление изоляции по сравнению с резиновым чехлом.

Выбор устройств ввода

Мощность, потребляемая от внешних источников с учетом коэффициента одновременности, приведена в таблице ] (КПД ЭТУ принимаем равным ],]).

Таблица ]

№	Электропотребитель	Коэффициент одновременности	Коэффициент мощности	P, кВт	Q, кВт	S, кВт
]	Устройства связи	]	],]]	],]]	],]]	]],]]
]	Гарантированное освещение	],]	],]]	],]]	],]]	],]]
]	Вентиляция	],]]	],]]	],]]	],]]	],]]
]	Негарантированное освещение	],]	],]	],]]	],]]	],]]
]	Негарантированное силовое оборудование	],]]	],]]	],]]	],]]	],]]
	Итого			]],]	],]	]],]

Полный ток равен

Выбираем панель ввода переменного тока ПВ-]], предназначенную для коммутации двух питающих фидеров и распределения переменного тока по нагрузкам. Устройство панели обеспечивает:

подвод и контроль напряжения от двух внешних источников и местной резервной электростанции ДГА (в данном случае резервная электростанция не используется);
автоматическое и ручное переключение внешних источников;
оптическую и акустическую сигнализации. об отключении от внешних источников и перегорании предохранителей.

Панель выполнена в виде шкафа.

Имеет ] входящих и ] отходящих линии. Ток предохранителей во входящих линиях ]]] А, в отходящих линиях ]] А, ]] А и ]] А.

Для обеспечения заданного уровня тока нагрузок применим ] панели.

Разработка структурной схемы ЭПУ

Структурная схема ЭПУ показана на рисунке ].

Рис.]. Структурная схема.

Размещение оборудования

Устройства ЭПУ представляют собой модульную электропитающую установку, собранную в одном шкафу.

Аккумуляторные батареи могут размещаться на аккумуляторных полках. Полки имеют возможность сниматься и перемещаться по вертикали с шагом ]] мм. Предельно допустимая нагрузка на полку до ]]] кг. Размеры полок и расстояния между ними приведены в таблице ].

Таблица ].

	Кол. полок / кол. акб отсеков	Полезная площадь, ширина / глубина, мм	Расстояние между полками,(снизу - вверх), мм
УЭПС-] ]]/]]-]х	] / ]	]]] / ]]]	]]], ]]]
УЭПС-] ]]/]]-]х
УЭПС-] ]]/]]-]х
УЭПС-] ]]/]]]-]х	] / ]	]]] / ]]]	]]], ]]], ]]], ]]]
УЭПС-] ]]/]]-]х	] / ]	]]] / ]]]
УЭПС-] ]]/]]-]х	] / ]	]]] / ]]]
УЭПС-] ]]/]]]-]х	] / ]	]]] / ]]]	]]], ]]], ]]], ]]]
УЭПС-] ]]/]]]-]х	] / ]	]]] / ]]]
УЭПС-] ]]/]]]-]х	] / ]	]]] / ]]]
УЭПС-] ]]/]]]-]х	] / ]	]]] / ]]]	]]], ]]], ]]]
УЭПС-] ]]/]]]-]х	] / ]	]]] / ]]]	]]], ]]], ]]]

Конструкцией аккумуляторного шкафа предусмотрено размещение трех либо шести полок, с максимальной нагрузкой на одну полку до ]]] кг и возможностью перемещения полок с шагом ]] мм. Размещение аккумуляторов различных фирм-производителей определяется при заказе.