МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Курсовая работа
По предмету
Электропитающие устройства автоматики.
Проектирование электропитающей установки дома связи
Выполнил: Шмыгля Ф.В
Проверил(а): ____________________
2005
Введение
В современных системах железнодорожной связи к устройствам электропитания, предъявляют жесткие требования в отношении надежности, стабильности напряжения и величины пульсации. Несоблюдение этих требований может привести к нарушению работы средств управления на транспорте и отразиться на безопасности движения поездов. Поэтому роль установок электропитания в обеспечении четкой и безаварийной работы железнодорожного транспорта весьма велика.
Целью данного проекта является выработка навыков решения задач по организации и проектированию электропитающих установок для домов связи.
Разработка ЭПУ
Аппаратура связи на отделенческих и участковых станциях обычно размещается в отдельных служебно-техничесиих зданиях, выполненных по типовым проектам, которые называют домами связи.
Для нормального функционирования аппаратуры связи и других устройств, расположенных в домах связи и постах электрической централизации (ЭЦ), требуется электрическая энергия, которая обеспечивается электроустановками (ЭУ). Основные элементы ЭУ:
устройства электроснабжения, которые включают электростанции, линии электропередачи, трансформаторные подстанции и др.;
собственные электрические станции, осуществляющие резервное (а иногда и основное) электроснабжение;
сети электросилового оборудования и освещения, которые обеспечивают электроэнергией системы вентиляции, отопления, оборудования мастерских и рабочее освещение производственных помещений;
электропитающие установки (ЭПУ), которые являются 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 связи и автоматики. ЭПУ включают в себя следующие элементы:
1) выпрямительные и преобразовательные устройства
2) аккумуляторные батареи
3) устройства стабилизации напряжения и тока
4) распределительно-коммутационные устройства
5) распределительные сети
6) устройства защиты сигнализации и др.
Основное оборудование ЭПУ размещается в выпрямительной и аккумуляторной. ЭПУ должны удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечивать надежное, бесперебойное (а в некоторых случаях беспрерывное) электропитание аппаратуры напряжением необходимой стабильности с допустимой величиной пульсации, быть экономичными при строительстве и эксплуатации, обладать достаточно высокими значениями КПД и коэффициента мощности, быть максимально автоматизированными, допускать возможность развития узла связи без замены основного силового оборудования.
Исходные данные
Задание для (10 варианта)
Основной источник
1 – подстанция районных энергосистем
U = 380 В
Резервный источник
2- тяговая подстанция
U = 380 В
Линейно – аппаратный цех (ЛАЦ)
- 24В, 328А
- 60В, 55,5А
~ 220В, 3А
Телефонные станции
Нет
Телеграфные станции
- 60В, 100А
+60В, 30А
Дополнительные нагрузки
(мощность S, кВА)/ коэф.мощности)
Для дома связи
Освещение (гарантированное) – 12,0
Вентиляция 17,0
Аккумулят. 0,78
Освещение (негарантированное) – 50
Силовое оборудование 100
(негарантированное) 0,75
Все электроприёмники, получающие питание от внешних источников, подразделяются на две группы гарантированного и негарантированного электроснабжения.
К первой группе наряду с устройствами связи относится сеть гарантированного освещения, устройства вентиляции и отопления помещений аккумуляторной и ДГА, устройства подкачки топлива, масла и воды в расходные баки для обеспечения длительной работы резервной электростанции. Лампы сети гарантированного освещения располагают в производственных помещениях (цехах связи), коридорах и на лестничных клетках. Все приемники этой группы получают питание от внешних источников тока, а в случае их аварии - от ДГА.
Ко второй группе относят сеть общего освещения, оборудование вентиляции, силовое оборудование мастерских и других вспомогательных помещений. Приемники этой группы получают электропитание от внешних источников, а при повреждении последних выключаются.
На каждом узле связи, кроме сети гарантированного освещения, должно быть предусмотрено аварийное освещение, обеспечивающее выполнение технологического процесса обслуживания аппаратуры связи при аварии всех источников переменного тока (внешних и ДГА). Аварийное освещение осуществляется с помощью ламп, получающих питание от аккумуляторной батареи 24 В или, в случае ее отсутствия, от батарей с другим номинальным напряжением.
Характеристика электроснабжения.
Все устройстве автоматики, связи и другие потребители электрической энергии, размещаемые в домах связи и постах ЭЦ в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), по надежности функционирования и требованиям к электроснабжению подразделяются на три категории.
К 1 категории относятся электроприёмники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, расстройство сложного технологического процесса и др.
К этой категории относятся: устройства электрической централизации промежуточных станций с числом стрелок до 30, устройства автоблокировки, сети гарантированного освещения, оборудование вентиляции и отопления, аккумуляторных помещений.
Ряд устройств автоматики и связи, предъявляющих еще более 'высокие требования к надежности электроснабжения, выделен в особую группу первой категории. К этой группе относятся: устройства электрической централизации участковых, узловых и сортировочных станций с числом стрелок более 30, дома связи, обслуживаемые усилительные пункты, центральные посты диспетчерской централизации и др.
К электроприемникам 2 категории относятся: устройства компрессорных станций для очистки стрелок от снега, громкоговорящая парковая связь и др.
К электроприемникам 3 категории относятся: сети общего освещения и устройства вентиляции служебно-технологичес-ких помещений, электрооборудование мастерских, гаражей и др.
Электрическая энергия к приемникам I категории должна подаваться от двух независимых источников. Перерыв в электроснабжении может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания (АВР). Это время должно быть не более 1,3 с.
Независимыми источниками энергии называют такие, когда прекращение действия одного не вызывает прекращения действия другого.
Электроэнергия к приемникам особой группы I категории должна подводиться от трех независимых источников. Перерыв в электроснабжении не должен превышать 1,3 о, а некоторые устройства (релейные схемы ЭЦ, электронные автоматические телефонные станции и др.) не допускают даже кратковременных перерывов.
Электроэнергию к приемникам 2 категории рекомендуется подводить от двух, а электропитание приемников 3 категории может осуществляться от одного источника. Перерывы в электроснабжении приемников этих категорий допустимы, но не более чем на одни сутки.
Объем, мощность, а следовательно, и стоимость ЭПУ связаны с условиями внешнего электроснабжения. Чем надежнее электроснабжение, тем проще и экономичнее будет ЭПУ,
Наибольшая надежность электроснабжения обеспечивается от государственных энергосистем, наименьшая - от местных электростанций промышленных предприятий.
Все электропитающие установки в зависимости от условий электроснабжения подразделяются на несколько групп.
К группе 1A относятся ЭПУ, имеющие полностью обеспеченное круглосуточное снабжение от двух или более внешних ^надежных, независимых источников мощностью не менее 1000 кВт. Допускается последовательное отключение таких источников с интервалом времени не менее 30 с (время, необходимое для запуска ДГА). Возможно выполнение дополнительного условия - отсутствие одновременных отключений внешних источников.
Колебания напряжения не выходят за пределы -I5.,.-t-5/5 от номинального.
К группе 1Б относятся ЭПУ с теми же условиями электроснабжения, что и группа IA, но при наличии одного внешнего источника.
К группе 2А относятся ЭПУ, имеющие неполное снабжение от внешних источников электроэнергии.
Они получают круглосуточное снабжение от одного источника мощностью менее 1000 кВт или более мощного, но с частыми перерывами в подаче электроэнергии, либо при наличии колебаний напряжения, выходящих за пределы -15…+3% от номинальной величины. ЭПУ в последнем случае может быть отнесена к группе 1Б при наличии стабилизаторов напряжения.
К группе 2Б относятся ЭПУ с теми же условиями электроснабжения, что и в группах ПА, на которые энергия подается не круглосуточно, но не менее 16ч в сутки без перерыва.
К группе 3 относятся ЭПУ, не обеспеченные электроснабжением от внешних источников. Эти ЭПУ либо полностью лишены возможности получать электроэнергию извне, либо получают ее менее 16 часов в сутки без перерывов, либо с сезонными перерывами.
Для повышения надежности работы ЭПУ внешние источники электрической энергии дополняются местными. Может быть предусмотрено резервирование питания от электростанций промышленных предприятий, в состав ЭПУ включают резервные электростанции и аккумуляторные батареи. На основании положений по проектированию ЭПУ во всех домах связи должны быть предусмотрены автоматизированные резервные электростанции.