Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей
Общая характеристика систем питания и питающих установок. Панели питания постов электрических цепей крупных станций. Общее описание перегонных устройств электроснабжения. Анализ и обоснование мощности, потребляемой электропитающей установкой поста.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.02.2019 |
| Размер файла | 1,1 M |
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/
Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей
Введение
электроснабжение питающий нетяговый потребитель
Устройства электропитания постов электрической централизации (ЭЦ) являются составной частью станционной системы автоматики и телемеханики. Основная аппаратура, обеспечивающая распределение электроэнергии по нагрузкам поста ЭЦ, размещается в панелях электропитающей установки (ЭПУ).
Для обеспечения работы устройств автоблокировки и промежуточных пунктов диспетчерской централизации нужна электроэнергия. Для этой цели вдоль участка, оборудованного такими устройствами, сооружают специальную линию электропередачи на напряжение 10 или 27,5 кВ. Через понижающие трансформатора энергия от высоковольтной линии поступает к потребителям. Подача напряжения в линию производится от пунктов энергоснабжения, для чего вся линия автоблокировки разбивается на плечи, по концам которых эти пункты находятся. Пунктами энергоснабжения могут быть существующие электростанции, тяговые подстанции или линии электропередач, располагающие для этого достаточной мощностью.
Появилось множество усовершенствованных видов аппаратуры электропитания и панели ЭПУ нового поколения в которых минимизировано количество электромагнитных реле, а основные функции реализуются при помощи электронных блоков. Кроме того применяются усовершенствованные устройства защиты от перенапряжений и светодиодная индикация. Новые панели учитывают прогрессивные тенденции в развитии устройств ЭЦ появления автоматизированных рабочих мест в микропроцессорных централизациях, потребность в передачи различного рода параметров контрольно-диагностирующим системам.
С помощью соответствующего набора панелей можно организовать один из двух видов питания нагрузок поста ЭЦ: безбатарейный и батарейный. Безбатарейная система применяется в случае подключения поста ЭЦ к двум внешним фидерам первой категории без установки ДГА или при наличии основного фидера первой категории, а резервного второй категории с установкой ДГА. В настоящее время доминирующей является безбатарейная система питания нагрузок поста ЭЦ. Условиями применения стали не только повышения надежности источников электроснабжения, но и внедрение стрелочных приводов переменного тока, исключающих применение батареи в 220 В.
В данной курсовой работе рассмотрен безбатарейный способ электропитания поста ЭЦ.
1. Теоретическая часть
1.1 Общая характеристика систем питания и питающих установок
Устройства электрической централизации по обеспечению надежности электроснабжения относятся к потребителям первой категории на станциях с количеством стрелок до 30 и особой первой категории при количестве стрелок более 30. Как правило, посты ЭЦ получают электропитание от двух независимых внешних источников переменного тока, один из которых является основным, второй - резервным. Чаще всего в качестве основного используются высоковольтные линии путевой блокировки (ВЛ СЦБ) напряжением 10 кВ (ранее - 6 кВ) или местные ЛЭП, отвечающие требованиям по питанию электроприемников первой категории. Резервными источниками могут быть линии продольного электроснабжения железнодорожных потребителей (ВЛ ПЭ) напряжением 10 или 27,5 кВ или другие ЛЭП, предназначенные для потребителей первой и второй категорий. На случай отключения обоих внешних источников на посту ЭЦ предусматривается местный резерв в виде дизель-генераторного агрегата (ДГА) или аккумуляторной батареи.
Внешние фидеры электроснабжения подаются на ЭПУ поста ЭЦ через щит включения / выключения питания (ЩВПУ). В общем случае питающая установка содержит набор вводной и распределительных панелей определенных типов. Конструктивно панели оформлены в виде металлических шкафов с двухсторонним обслуживанием, позволяющим осуществить свободный доступ ко всем приборам. Все панели выполнены одинакового размера. На лицевой стороне изображена мнемосхема разводки питания с расположенными на ней коммутационными устройствами и измерительными приборами. С боковых сторон панели закрыты металлическими щитами.
С помощью соответствующего набора панелей можно организовать один из двух видов питания нагрузок поста ЭЦ: безбатарейный или батарейный. Безбатарейная система применяется в случае подключения поста ЭЦ к двум внешним фидерам первой категории без установки ДГА или при наличии основного фидера первой категории (например, ВЛ СЦБ), а резервного - второй категории (например, ВЛ ПЭ) с установкой ДГА. При полном обесточивании внешней сети предусматривается автоматический запуск ДГА, при этом к ДГА подключаются только те нагрузки, которые имеют гарантию по питанию. Батарейная
система питания применяется на железнодорожных участках с недостаточно надежными линиями электроснабжения, например, когда провода ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ размещаются на общих опорах или в качестве первого и второго фидеров используются соответственно ЛЭП второй и третьей категорий. В случае выключения внешних источников в качестве резерва используется станционная батарея 24 В.
В период, когда основным видом тяги на железных дорогах страны являлась паровозная, повсеместно применялась батарейная система питания ЭЦ. При этом в качестве резерва предусматривались две батареи: так называемая контрольная 24 В и рабочая 220 В. При выключении переменного тока от первой получали питание реле, от второй - рабочие цепи управления стрелочными приводами постоянного тока. С внедрением электрической тяги и повышением надежности линий электропередач батареи 220 В стали исключать. Так впервые возникло понятие безбатарейной системы питания. Однако как в батарейной, так и в безбатарейной системах батарея 24 В является неотъемлемым элементом питающей установки. Она поддерживает питание реле, имеющих цепи самоблокировки, на время переключения устройств ЭЦ с одного фидера на другой или на время запуска ДГА. Кроме того, батарея 24 В в значительной степени снижает уровень переменной составляющей в токах выпрямителей, повышая надежность электролитических конденсаторов, содержащихся в устройствах. При безбатарейной системе в случае выключения источников переменного тока от нее получают питание реле аварийного управления; лампочки табло, отображающие аварийную ситуацию и состояние путевого приближения, удаления и направления движения на прилегающих перегонах; приборы ДЦ; полупроводниковые преобразователи, к которым подключаются необходимые в создавшейся ситуации маломощные цепи переменного тока. В батарейной системе от станционной батареи 24 (48) В кроме перечисленных нагрузок получают питание объекты ЭЦ, требующие значительных мощностей (за исключением обогрева контактов автопереключателей стрелочных приводов). С этой целью в последнее время разработаны статические преобразователи постоянного напряжения в переменное 220 В, имеющие соответствующие характеристики и схемы их кратковременного включения в рабочий период. Резервирование питания красного и лунно-белого огней входных светофоров предусматривается от станционной (постовой) или местной батареи в зависимости от проектного решения по системе ЭЦ.
В настоящее время доминирующей является безбатарейная система питания нагрузок поста ЭЦ. Условиями ее применения стали не только повышение надежности источников электроснабжения, но и курс на внедрение стрелочных приводов переменного тока, исключающий применение батареи 220 В. В релейных централизациях нормами технологического проектирования института «Гипротранссигналсвязь» предусматривается применение ЭПУ, имеющих набор панелей питания в зависимости от числа централизованных стрелок. Для крупных станций с количеством стрелок более 30 - вводная ПВ1-ЭЦК; распределительные ПР1-ЭЦК, ПР1-ЭЦК1; выпрямительно-преобразовательная ПВП1-ЭЦК; стрелочные для рабочих цепей приводов переменного тока ПСТН1-ЭЦК1, ПСТН1-ЭЦК2, ПСТН1-ЭЦК3; преобразовательная для рельсовых цепей частотой 25 Гц ПП25.1-ЭЦК.
В релейно-процессорных и микропроцессорных централизациях рекомендуется применять фирменные ЭПУ, а в их отсутствии использовать панели релейных ЭЦ. В частности, фирменными ЭПУ являются: в релейно-процессорной централизации ЭЦ-МПК - УЭП-МПК, в микропроцессорной ЭЦ-ЕМ - СПУ ОАО «Радиоавионика», в микропроцессорной Ebilock 950 - устройство электропитания ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)».
1.2 Панели питания постов ЭЦ крупных станций
Вводная панель ПВ1-ЭЦК в комплекте с другими панелями предназначена для ввода, распределения и контроля центрального электропитания устройств ЭЦ станций до 170 стрелок. Панель обеспечивает передачу электроэнергии к нагрузкам от двух внешних фидеров трехфазного переменного тока (IФ, IIФ) и резервной дизель-генераторной установки типа ДГА с номинальным напряжением 380/220 В. Напряжение от более надежного внешнего источника подается (через щит включения / выключения питания ЩВПУ) на вход IФ, а от другого - на вход IIФ. В зависимости от номинального значения тока, потребляемого от внешней сети, панель выпускается с плавкими вставками в предохранителях F1-F6 на 63, 80, 100 или 125 А. При заказе панели номинальные значения токов в плавких вставках определяются расчетом. Панель предусматривает как ручное, так и автоматическое переключение фидеров, а также контроль и оптическую сигнализацию их состояния. Для снятия напряжения с приборов соответствующего фидера и отключения выходных цепей питания нагрузок служат рубильники Q1 и Q2. При этом предварительно необходимо выключить напряжение на щите ЩВПУ. Автоматическое переключение фидеров осуществляется пускателями КМ1 и КМ2, которые поставлены в зависимость от результатов контрольных функций блоков В1, В2.
Блоки В1, В2 влияют на состояние исполнительных реле со следующими задачами: К1, К2 - контроля исправности соответственно первого и второго фидеров; К3, К4 - фиксации неисправности пускателей соответственно КМ1 и КМ2; К5, К6 - включения пускателей; К11 - контроля напряжения на выходах блоков В1, В2; КН - фиксации неисправности блоков В1, В2. При исчезновении напряжения в обоих фидерах панель автоматически включает резервное электропитание от ДГА. Панель обеспечивает возможность включения ДГА только при отключении фидера IФ. Реле К9 контролирует отпущенное состояние контактора 3К включения напряжения ДГА на нагрузку. Ручные пуск и остановка ДГА осуществляются кнопками ДП и ДО с пульта управления ДСП. Для выключения соответствующего фидера с целью проверки функционирования приборов панели на её мнемосхеме предусмотрены тумблеры SA1, SA2 и SA3, которые коммутируют цепи схем необходимых магнитных пускателей.
Панель может работать в двух режимах: преобладания первого фидера (П) и равноценных (Р) фидеров. Настройка на режим Р осуществляется установкой перемычки между клеммами Х13/3 и Х13/4 в схеме блоков В1, В2. В режиме П переход от аварийного питания к основному осуществляется по ступеням ДГА > IIФ > IФ с выдержкой времени 1,3 - 1,4 мин. В режиме Р переключение нагрузки от дизеля на исправный фидер происходит без выдержки времени. Количество включений каждого фидера фиксируется счетчиками.
Панель контролирует качество поступающей электроэнергии. С этой целью она формирует и передает в систему частотного диспетчерского контроля (ЧДК) сигналы состояния фидеров, блоков включения и пускателей; нарушения чередования фаз в фидерах; превышения в них напряжения; превышения нормированного времени одновременного выключения обоих фидеров. Панель обеспечивает возможность контроля с помощью аппаратуры автоматизированного рабочего места (АРМа) фазных напряжений по наличию их на соответствующих выходах панели. При снижении напряжения ниже 187±4 В панель отключает нагрузку от неисправного фидера, а при повышении до 198±4 В-включает. Для грозозащиты в цепях нагрузки пофазно установлен блок PV. Вольтметром V и амперметром А1 измеряется напряжение и ток в фидерах питания, а трехфазными счетчиками PWh - расход электроэнергии.
Имеется возможность подключить к панели ряд нагрузок в обход распределительных панелей. К таковым относятся маневровые посты, устройства связи, освещение и силовые приборы. Включение/отключение некоторых из них осуществляется вручную выключателем SF, а автоматически - пускателем КМ3. Токи, потребляемые этими нагрузками, измеряются амперметром А2. Для электропитания аппаратуры АРМов микропроцессорных систем в панели установлены трансформаторы, из которых ТК1-ТК3 предназначены для подключения основного комплекта, а ТК4-ТК6 - резервного. Питание местных цепей панели осуществляется от источников постоянного тока с номинальным напряжением 24 и 5 В.
Распределительная панель ПР1-ЭЦК (приложение Б) предназначена для подключения к ней основных нагрузок ЭЦ (светофоров, маршрутных указателей, рельсовых цепей 50 Гц, контрольных цепей стрелок и др.). Данная панель обеспечивает контроль изолирования нагрузок от «земли» по восьми видам полюсов питания, подключенных к сигнализатору заземления СЗМ. В зависимости от мощности, потребной для питания рельсовых цепей 50 ГЦ, панель выпускается в двух исполнениях: базовом - ПР1-ЭЦК - и с дополнительной мощностью - ПР1-ЭЦК1.
В базовом варианте панель содержит два трехфазных трансформатора TV3 и TV6 мощностью по 4,5 кВ•А, обеспечивающих изоляцию нагрузок от заземленной сети. Включение названных трансформаторов осуществляется автоматическими выключателями SF1, SF2. Вторичные обмотки трансформаторов секционированы и используются индивидуально. Максимальная фазная нагрузка каждой обмотки составляет 1,5 кВ•А. Защита цепей от перенапряжений осуществляется с помощью блоков FV1-FV6 типа БЗП1-10.
Необходимые режимы горения светофорных ламп («День», «Ночь», «Двойное снижение напряжения») входных (Вх) и выходных (Вых) светофоров обеспечиваются секциями на 220, 180 и 110 В вторичных обмоток силовых трансформаторов и соответствующими коммутационными приборами (Д, Н, ДСН). Режимы «День» и «Ночь» могут переключаться вручную (кнопкой) или автоматически (по показаниям датчика АДН). Переключение ламп светофоров и маршрутных указателей в режим ДСН производится контактами реле К8 - К12, обмотки которых выключаются специальной кнопкой. Преобразование непрерывного питания в импульсное для сигнальных огней с миганием светофорных ламп достигается с помощью микроэлектронного датчика В1.1 (ДИМ-3), реле управления миганием К3 (М) и соответствующим схемным построением. Для получения требуемых напряжений в схеме импульсного преобразования используются трансформаторы TV1 (ПТ-25 МП-1) и TV2 (СТ-4М).
Питание ламп маршрутных указателей предусматривается в двух вариантах: для ближней от поста ЭЦ зоны их расположения («Б») и для удаленных на значительные расстояния («Д»). В последнем случае применяется повышенное напряжение питания, получаемое с помощью вольтодобавочного трансформатора TV4 (СОБС-2 МП). Режим ДСН (50 В) обеспечивается трансформатором TV5 (ПОБС-5 МП).
Для подключения питающих трансформаторов рельсовых цепей (РЦ)
50 Гц в панели предусматриваются выводы с полюсами ПХ1, ОХ1; ПХ2, ОХ2; ПХРЦ, ОХРЦ. При недостаточной мощности следует применять панель ПР1-ЭЦК1, в которой трансформатор TV10 (4,5 кВА) обеспечивает подключение дополнительно трех лучей питания с полюсами ПХРЦ1, ОХРЦ1; ПХРЦ2, ОХРЦ2; ПХРЦ3, ОХРЦ3. Распределительная панель предусматривает запитку дешифраторных ячеек (ДЯ) через трансформатор TV7 (СОБС2 МП), маневровых колонок и пультов пунктов технического осмотра вагонов (ПТО) через трансформатор TV8 (СОБС2 МП) и реле местного управления через трансформатор TV9 (ПТ-25 МП-2). Для включения светодиодной индикации пультов ПТО в непрерывном режиме используются полюсы ПО, МО, снимаемые с выхода выпрямителя В5 (БВ), а в импульсном - ПОМ, МО, формируемые датчиком импульсов В1.2. Контроль исправной работы датчика осуществляется блоком В4 (ВКЗ).
При выключении внешней сети переменного тока контактами аварийного реле К4 (СА1) формируются полюсы ПХР1, ОХР1 для питания гарантированных нагрузок, а контактами его повторителя К13 (СА2) - подключаются полюсы ПХГ, ОХГ гарантированного питания дешифраторных ячеек.
Для измерения напряжения в цепях питания светофоров, маршрутных указателей, контроля стрелок и рельсовых цепей 50 Гц на лицевой стороне панели располагается вольтметр PV с переключателем SAV. Переменный ток, потребляемый панелью от каждой фазы, измеряется амперметром PA, подключение которого к нужной фазе осуществляется переключателем SAA.
Выпрямительно-преобразовательная панель ПВП1-ЭЦК (приложение В) предназначена для заряда аккумуляторной батареи 24 В, питания релейной нагрузки и светодиодного табло и для получения переменного тока для нагрузок с гарантией по питанию.
Для подзаряда батареи в панели предусмотрены блоки В1 (СН1) и В2 (СН2) типа БПС80-Н, представляющие собой полупроводниковые выпрямительные устройства со стабилизацией выпрямленного напряжения. Указанные блоки подключаются к батарее четырьмя проводами: силовыми П, М и контрольными ПК, МК. Максимальный ток заряда составляет 20 А.
Для питания реле поста ЭЦ панель содержит блоки В7 (СН3) - В9 (СН5) типа БПС80-Н и стабилизаторы тока В3 (СТ1) - В5 (СТ3) типа БПС80-Т. Стабилизаторы напряжения подключены к нагрузке постоянно, а стабилизаторы тока включаются по одному при увеличении тока нагрузки свыше 21 А и отключаются по одному при суммарном токе СН3 - СН5 менее 10 А. Каждый из блоков В3 - В9 рассчитан на ток 10 А. При максимальном расчетном токе релейной нагрузки в 50 А группа блоков В3 - В9 создает избыточность по току (60 А), что обеспечивает резерв питания на случай повреждения какого-либо стабилизатора. Чтобы повреждение одного блока не приводило к общему отказу, выходы блоков имеют диодную развязку. Поскольку реле поста ЭЦ получают питание также от полюсов П, М, то блоки В3 - В9 имеют диодное разделение (через VD10) относительно блоков В1, В2.
Различают три режима работы выпрямительных устройств, которые обеспечиваются блоком управления В12 типа БУЗ: режим ускоренного заряда батареи до напряжения 28 В при стабильном токе заряда; режим стабилизации достигнутого напряжения по мере снижения тока заряда и режим непрерывного подзаряда батареи до уровня 26,8 В, когда ток заряда снизился до 2 А и менее. Переключение указанных режимов осуществляется блоком В12 по результатам контрольных напряжений, поступающих на входы блока по проводам ПБК, МБК от батареи и 2П, 2М от шунта RS2. Кроме того, для управления включением / отключением стабилизаторов СТ1 - СТ3 в зависимости от тока нагрузки к блоку В12 подключаются полюсы 5П, 5М, идущие от шунта RS5.
Панель ПВП1-ЭЦК обеспечивает электропитанием ряд нагрузок как по переменному, так и по постоянному току, которые должны сохранять работоспособность при полном отключении внешней сети электроснабжения. С этой целью предусмотрены различного рода преобразователи напряжения. Так, от инвертора В10 (И1) по цепи ПХП, ОХП получают питание персональные ЭВМ автоматизированных рабочих мест, от инвертора В11 (И2) по цепи ПХГ, ОХГ - специальные виды гарантированных нагрузок, от блоков В13 (основного) и В14 (резервного) типа БПТ по цепям ПТГ, МТ (непрерывного питания) и ПТГМ, МТ (импульсного питания) - элементы с гарантией светодиодного табло, выпрямительного блока В16 по цепям ЛП, ЛМ - внепостовые цепи. Соответствующие переключения на аварийный режим осуществляются контактами реле, являющимися прямыми или обратными повторителями аварийного реле К5. Контактами реле К6 предусматривается отключение инверторов В10, В11 от батареи в случае понижения в ней напряжения до минимального разрешенного значения 21,6 В. Элементы табло без гарантии по питанию подключаются к цепям ПТ, МТ и в мигающих режимах - ПТМ, МТ и РПТМ, МТ. При этом импульсное питание обеспечивается датчиком В15 (ДИ). Выпрямительный блок В17 предназначен для подключения электропневматических клапанов (ЭПК) системы пневмоочистки стрелочных переводов.
Для измерения токов заряда батареи и релейной нагрузки на панели предусмотрены соответственно амперметры РА1 и РА2. Вольтметром PV с помощью переключателя SAV контролируется напряжение на батарее (позиция Б), на релейной нагрузке (Н), в цепях ЛП, ЛМ (Л) и ПТГ, МТ (Т).
Стрелочные панели ПСТН1-ЭЦК (приложение Г) предназначены для питания рабочих цепей схем управления стрелками с трехфазными электродвигателями переменного тока и электрообогрева стрелочных приводов, содержат силовые трансформаторы мощностью по 4,5 кВ•А каждый, выпускаются в трех исполнениях: ПСТН1-ЭЦК1, ПСТН1-ЭЦК2 и ПСТН1-ЭЦК3 соответственно на мощности обогрева 0; 4,5 и 9,0 кВ•А.
Рабочие цепи стрелок разбиты на две группы. Первая группа подключается к трансформатору TV1, вторая - к TV2. Вторичные обмотки трансформаторов секционированы и обеспечивают выходное напряжение в пределах 225 - 232 В по полюсам включения нагрузок РА, РВ, РС и 238 - 246 В-по полюсам РУА, РУВ, РУС (для удаленных от поста ЭЦ стрелок).
С целью выключения рабочих цепей во фрикционном режиме на пульте управления предусматривается кнопка КВС. При ее нажатии срабатывает реле К9, которое включает блок выдержки времени В. По истечении 10 - 20 с активизируется реле К10 и своими повторителями К3 - К8 снимает напряжение с рабочих цепей стрелок. Контроль перевода стрелок и измерение тока фрикции на пульте управления осуществляются с помощью амперметров, подключенных к трансформаторам ТА4, ТА5, имеющим соответствующую настройку. Поэтому при измерении тока в первой группе стрелок необходимо дополнительно нажимать кнопку ПОС1, во второй - ПОС2.
Для электрообогрева стрелочных приводов в панели ПСТН1-ЭЦК2
устанавливается трансформатор TV3, а в панели ПСТН1-ЭЦК3 - дополнительно TV4.
Стрелочные панели с помощью амперметра РА и переключателя SAA позволяют измерить ток на входе, а с помощью вольтметра PV и переключателя SAV - напряжение в рабочих цепях двух групп стрелок.
Преобразовательная панель ПП25.1-ЭЦК (приложение Д) предназначена для питания переменным током частотой 25 Гц фазочувствительных рельсовых цепей с реле типа ДСШ. С этой целью указанная панель содержит восемь преобразователей типа ПЧ 50/25-300, из них два местных (1П, 2П) и шесть путевых (11П, 12П, 13П, 21П, 22П, 23П). Преобразователи 1П, 11П, 12П, 13П образуют одну группу подключения к входу панели, а преобразователи 2П, 21П, 22П, 23П - вторую. Панель рассчитана на входное напряжение однофазного переменного тока в диапазоне 198 - 242 В, которое подается на преобразователи выключателем SF. С выходов преобразователей для питания местных элементов путевых реле снимается напряжение 110 В, а для питания путевых трансформаторов рельсовых цепей - 220 В.
Панель образует четыре группы подключения местных элементов путевых реле с максимальным током в группе 1,4 А и 12 лучей питания рельсовых цепей с током потребления в луче не более 0,75 А. Напряжение каждого луча контролируется лучевым реле ЛА. Схема включения лучевых реле построена таким образом, что при коротком замыкании в каком-либо луче его преобразователь прекращает работу, неисправный луч отключается, после чего преобразователь запускается вновь и работает на второй, исправный, луч. Состояние лучевых реле фиксируется их повторителями, установленными на релейных стативах, с целью формирования специальных полюсов питания маршрутных реле (см. аналогичное решение в панели ПВ2-ЭЦ с помощью полюсов ЛУ-Н, ЛУ-Ч). Для контроля изоляции выходных цепей путевых преобразователей в панели предусмотрен сигнализатор заземления В17 типа СЗМ.
Необходимые фазовые соотношения между напряжениями на выходах преобразователей путевых и местных элементов достигаются с помощью фазирующих устройств (ФУ) типа ФУ-2М-1. Если применяется одна панель, то фазирующее устройство преобразователя 1П отключается. При наличии на посту ЭЦ двух и более панелей фазовые соотношения дополнительных преобразователей устанавливаются от преобразователя 1П основной панели (через входы Х3/1, X3/2; X3/15, Х3/16).
Для измерения напряжения на входе панели и выходах преобразователей служит вольтметр PV с переключателем SAV. Для измерения тока на выходах путевых преобразователей первой группы на панели имеется амперметр РА1 с переключателем 1SAA1, а на выходах путевых преобразователей второй группы - амперметр РА2 с переключателем 2SAA1. После установки переключателя на нужную позицию необходимо нажать соответствующую кнопку SB.
1.3 Компоновка электропитающих установок
Для электрических централизаций крупных станций расположение панелей в питающей установке осуществляется по схеме, представленной в приложении Е. Слева, если смотреть с внешней стороны, всегда располагается вводная панель. В случае применения двух панелей ПВ1-ЭЦК предусматриваются два щита выключения ЩВПУ, входы которых запараллеливаются, а выходы подаются раздельно - для каждого из них на свою панель. К первой панели подсоединяются дизель-генератор и гарантированные нагрузки, ко второй - негарантированные нагрузки и маневровые посты. Аккумуляторная батарея 24 В подсоединяется ко второму щиту. Справа от вводной панели последовательно располагаются распределительная, выпрямительно-преобразовательная, стрелочная и частотно-преобразовательная панели. Следует отметить, что входное напряжение на панель ПП25.1-ЭЦК при автономной и электрической тяге переменного тока поступает со стороны стрелочной панели неизолированной от сети. При электротяге постоянного тока для исключения влияния на работу преобразователей блуждающих токов оно подается через изолирующий трансформатор, тип которого выбирается в зависимости от количества централизованных стрелок: до 50 - ТСЗ10/0,66; до 100 - ТСЗ16/0,66; до 150 - ТСЗ25/0,66.
1.4 Устройства электропитания МПЦ Ebilock-950 на станции 2
На второй станции установлена система микропроцессорной централизации Ebilock-950.
В состав ЭПУ входят вводный щит ЩВПУ, распределительный щит (РЩ) и шкаф системы бесперебойного питания (СБП) (приложение Ж). Питание устройств МПЦ осуществляется от двух внешних независимых источников по фидерам IФ и IIФ. Возможно использование дизель-генератора ДГА в качестве третьего независимого источника питания с установкой дополнительных коммутационных щитов ЩДГА, ЩДГВ, ЩЗРБ и батареи запуска.
При централизованной системе МПЦ устройства ЭПУ размещаются на посту ЭЦ в одном помещении с компоновочными шкафами центрального процессора ЦП и объектных контроллеров ОК. При децентрализованной системе, когда модули объектных контроллеров (МОК) устанавливаются в горловинах станции, размещенные в них устройства получают питание или по силовым кабелям от ЭПУ поста ЭЦ (основному и резервному, проложенным в разных траншеях), или от автономной ЭПУ.
Вводный щит ЩВПУ применяется стандартного для систем ЭЦ изготовления. Для работы контрольных приборов и средств индикации, размещенных во вводном щите, предусматривается подача из релейного помещения постоянного напряжения 24 В по проводам ЩП, ЩМ и от РЩ переменного напряжения - 220 В по проводам ГПХ, ГОХ. В экстренных случаях снятие электропитания с устройств МПЦ осуществляется нажатием кнопки КВП, расположенной на пульте хранения ключей-жезлов. К выходу IIФ ЩВПУ подключаются негарантированные виды нагрузок поста ЭЦ. Все остальные устройства получают питание через РЩ.
Распределительный щит содержит автоматы ввода фидеров QF1 - QF3, устройства контроля и переключения фидеров АВР, автоматы подачи электроэнергии на нагрузки без резерва от батареи QF5 - QF8-2 и на нагрузки с резервом от батареи QF4, QF9 - QF37. В батарейном резерве задействованы изолирующие трансформаторы ИТ1 и ИТ2 мощностью 16 и 10 кВ•А соответственно. Подключение выхода АВР на автоматы QF5 - QF8-2 в зависимости от применения или неприменения ДГА определяется положением ручного выключателя РВ.
В состав СБП входят источник бесперебойного питания ИБП (UPS) и необслуживаемая аккумуляторная батарея. Имеется вариант конструктивного оформления блока ИБП с встроенными аккумуляторной батареей и изолирующим трансформатором. ИБП представляет собой электронный преобразователь напряжений, который в течение заданного времени обеспечивает резервирование питания и защиту устройств МПЦ от любого рода электрических возмущений. В случае перегрузки на выходе ИБП или неисправности в его жизненно важных узлах осуществляется автоматический переход в режим «байпас» (обход). Возможно ручное переключение по обходной цепи в период сервисного обслуживания ИБП или его замены.
При заказе ИБП его тип и мощность определяются расчетом в зависимости от фактической загруженности. Потребная емкость батарей диктуется временем резервирования. В случае наличия ДГА время резервирования должно быть больше максимального времени запуска ДГА и обычно принимается равным 15 - 17 мин. При отсутствии ДГА время резервирования устанавливается по потребности. Для внедряемых на российских железных дорогах МПЦ Ebilock-950 осуществляется поставка UPS серии DIGYS 3f/3f следующих модификаций: без встроенной батареи, но с встроенным изолирующим трансформатором на мощность 10, 15, 20, 30, 40 и 60 кВ•А; с встроенной батареей на время резервирования 15 мин, но без встроенного изолирующего трансформатора на мощность 15,20 и 30 кВ•А; с аккумуляторным модулем на время резервирования 15 мин на мощность 15, 20, 30 и 40 кВ•А; с аккумуляторным модулем на время резервирования 60 мин на мощность 10, 15 и 20 кВ•А. В последнем случае при двух аккумуляторных модулях мощность увеличивается до 30 и 40 кВ•А, а при четырех модулях - до 60.
Виды нагрузок, подключаемых к РЩ, уясняются по надписям в приложении Ж. Часть нагрузок связана с наличием управляющего вычислительного комплекса на микропроцессорной основе (ЦП, ОК, КС, АРМы), другая часть носит традиционный для систем ЭЦ характер (освещение, связь, релейные устройства, обогрев приводов, рельсовые цепи, приборы кодирования и др.). Цепи обогрева стрелочных электроприводов подключаются к изолирующему трансформатору ИТ4 мощностью 1 кВ•А.
Схема разводки электропитания по приборам АРМ ДСП приведена на рисунке 1.1. Аналогичным образом она выполняется на других автоматизированных рабочих местах. При этом АРМ ШН не имеет резервного комплекта и аудиоколонок. Для питания розеток АРМ ПТО, АРМ МУ, расположенных не в здании поста ЭЦ, используются жилы кабеля, подключенные к автомату QF12 через изолирующий трансформатор ИТ3 мощностью 1 кВ•А.
Рисунок 1.1. Схема разводки электропитания АРМ ДСП
В ряде случаев требуется установка дополнительных приборов в цепях включения нагрузок, обеспечивающих получение частных номиналов напряжений. Так, в компоновочных шкафах объектных контроллеров предусматриваются следующие дополнительные источники для питания: PSU-51 - стрелочных электроприводов, PSU-61 - светофорных ламп, PSU-71 - релейных ОК. Источники PSU-51 и PSU-61 вырабатывают переменное напряжение тех значений, которые необходимы для работы управляемых ими объектов. Максимальная мощность одного блока PSU-51 составляет 1,5 кВ•А, блока PSU-61 - 2,3. Переменное напряжение с источников подается непосредственно на платы соответствующих ОК. Источник PSU-71 (мощностью 0,3 кВ•А) вырабатывает напряжение 24 В постоянного тока, которое используется как для включения реле, так и для питания логики всех объектных контроллеров. Постоянное напряжение вначале поступает на порт платы ОСТ концентратора связи (КС), а затем разводится по портам ОК.
При этом каждый источник PSU-71 обслуживает одну полку (сабрек) компоновочного шкафа. Необходимое количество блоков PSU определяется расчетом.
1.5 Описание перегонных устройств электроснабжения
Для обеспечения работы устройств автоблокировки и промежуточных пунктов диспетчерской централизации нужна электроэнергия. Для этой цели вдоль участка, оборудованного такими устройствами, сооружают специальную линию электропередачи на напряжение 10 или 27,5 кВ. Через понижающие трансформатора энергия от высоковольтной линии поступает к потребителям. Подача напряжения в линию производится от пунктов энергоснабжения, для чего вся линия автоблокировки разбивается на плечи, по концам которых эти пункты находятся. Пунктами энергоснабжения могут быть существующие электростанции, тяговые подстанции или линии электропередач, располагающие для этого достаточной мощностью. Фидер автоблокировки в пунктах энергоснабжения подсоединяется к распределительному устройству (РУ), Если РУ имеет низкое напряжение, то для подключения фидера автоблокировки выполняется соответствующая коммутация.
Фидеры автоблокировки оборудуются устройствами защиты от короткого замыкания и минимального напряжения, действующими на отключение, а от замыкания на землю, действующими на сигнал, устройствами автоматического повторного включения АПВ, автоматического включения резерва АВР, и дистанционным управлением фидерными выключателями и другими устройствами автоматики.
Поскольку устройства автоблокировки и диспетчерской централизации являются особо важными в обеспечении безопасности движения поездов, то к источникам электропитания предъявляются повышенные требования, а именно:
1. Отклонение напряжения и частоты от номинального значения допускается не более чем на ±5%.
2. Падение напряжения в линии не должно превышать 10% от номинальной величины для автоблокировки со смешанной системой питания и 5% - для автоблокировки переменного тока (на отдельных участках с электротягой переменного тока допускается падение напряжения до 10%).
3. Высоковольтная линия секционируется, что необходимо для проведения ремонтных работ, осмотров, быстрейшего отыскания повреждений и т.п.
4. Пункты энергоснабжения обеспечивают подачу электроэнергии в плечо автоблокировки с двух сторон.
5. При отключении основного пункта энергоснабжения резервный пункт подключается автоматически.
На сети железных дорог применяются две системы энергоснабжения:
1. Смешанная система.
2. Система энергоснабжения переменным током.
При смешанной системе питания рельсовые цепи и вся аппаратура автоблокировки получают питание от высоковольтно-сигнальной линии. В качестве резервных источников электроэнергии используются батареи аккумуляторов или первичных элементов, устанавливаемые в батарейных колодцах или батарейных шкафах рядом с релейным шкафом. Переход с основного вида питания на резервный осуществляется автоматически. Естественно, что при такой системе энергоснабжения рельсовые цепи должны быть только постоянного тока.
Система энергоснабжения переменным током характеризуется отсутствием местного резерва. В качестве резервного источника в этом случае применяется вторая, специально для этого построенная высоковольтная линия. При проектировании высоковольтной линии необходимо учитывать следующие положения. Устанавливаемый в кабельном ящике предохранитель АВМ должен быть включен в фазу, на которой отсутствует пробивной предохранитель трансформатора ОМ, В релейном шкафу в провода ПХ и ОХ цепи 110-220 В включаются предохранители 20 А штырькового типа, выполняющие роль разъединителей. Предохранители АВМ устанавливаются также на питающем и релейном концах рельсовых цепей всех типов при электротяге переменного тока и на питающем и релейном концах однониточных рельсовых пеней при электротяге постоянного тока.
Низковольтные разрядники устанавливается как в кабельном ящике так и в релейном шкафу, причем их заземляющие клеммы подсоединяются на корпус КЯ. Корпус кабельного ящика всегда присоединяется к низковольтному заземлителю силовой опоры. Корпус же релейного шкафа на неэлектрифицированных участках соединяется с низковольтным заземлителем силовой опоры через броню кабеля, проложенного между релейный шкафом и кабельным ящиком. Если применен кабель без броневого покрытия, то такое соединение делается через специально проложенный металлический жгут.
На электрифицированных участках корпус релейного шкафа соединяется со средней точкой дроссель-трансформатора, а кабель изолируется от корпуса релейного шкафа.
Для участков с электротягой переменного тока разрядники РВН-250 устанавливаются также еще с питающего конца рельсовой цепи, а для электротяги постоянного тока и тепловозной - с питающего и релейного концов. Для станционных рельсовых цепей установка разрядников РВН-250 не предусматривается. Газонаполненные разрядники Р-350 можно применять только в цепях напряжением менее 110 В.
На станции в качестве резервного источника питания устройств СЦБ используют КТПОС, предназначенную для питания электрических сетей станции и имеющую напряжение низкой стороны 220 В. Из-за различия напряжений основного и резервного питания применяют дополнительно переходный трансформатор типа ТОСА-2500.
2. Расчет системы электроснабжения станционных устройств СЦБ для станции 1
2.1 Выбор типа аккумуляторной батареи
При выборе типа аккумуляторной батареи необходимо отталкиваться от выбора системы электропитания, длительности аварийного режима работы батареи, числа стрелок и систему электрической централизации станции. Согласно заданию в качестве источника электропитания выступает основной фидер, резервный фидер и дизель-генераторный агрегат, а это означает, что система питания станции может быть безбатарейной или батарейной. Выбираем безбатарейную систему питания.
Станция является крупной, т.е. количество стрелок более 30, оборудована по системе ЭЦИ, с количеством стрелок 46, и в аварийном режиме работы аккумуляторная батарея должна работать до 12 ч (2 ч - основной период и 10 ч - дополнительный).
1. На основании данных таблицы 4.1 [1] запишем нагрузки и токи потребляемые от аккумуляторной батареи в основном периоде аварийного режима (потребители переменного тока):
Таблица 2.1. Нагрузки и токи, потребляемые от аккумуляторной батареи в основном периоде аварийного режима
|
приборы питающей установки |
I = 0,432 А |
|
|
реле групповых контактов |
I = 0,981 А |
|
|
контрольные лампочки аварии переменного тока - 4 шт. |
I = 0,105·4 = 0,42 А |
|
|
лампочки табло путевого приближения и удаления, смена направления, занятия перегона) - 8 шт. |
I = 0,105·8 = 0,84 А |
|
|
релейные стативы (ЭЦИ - 46 стрелок) |
I = 0,215·46 = 9,89 А |
|
|
суммарный ток, потребляемый аккумуляторной батареей в основной период аварийного режима, определим как сумму всех перечисленных токов |
УIб = 12,563 А |
2. К преобразователю панели ПР1-ЭЦК в аварийном режиме подключаются следующие потребители (переменного тока) - (согласно данным таблицы 4.4 [1]):
Таблица 2.2. Загрузка преобразователя панели ПР1-ЭЦК
|
лампы красных огней входных светофоров, 2 шт.: |
P = 35·2 = 70 Вт |
Q = 13·2 = 26 В·Ар |
|
|
лампа пригласительного огня: |
P = 35·1 = 35 Вт |
Q = 13·1 = 13 В·Ар |
|
|
схема ДСН на прилегающих перегонах: |
P = 12,7·2 = 25,4 Вт |
Q = 6·2 = 12 В·Ар |
|
|
схема ДСН на станции: |
P = 36,5·1 = 36,5 Вт |
Q = 5·1 = 5 В·Ар |
|
|
схемы смены направления и контроля занятия перегонов |
P = 12,7·2 = 25,4 Вт |
Q = 6·2 = 12 В·Ар |
|
|
ячейки ДЯ участков удаления: |
P = 16,6·2 = 33,2 Вт |
Q = 16,8·2 = 33,6 В·Ар |
|
|
Суммарная активная и реактивная мощность, потребляемая в аварийном режиме |
УPпр = 225,5 Вт |
УQпр = 101,6 В·Ар |
3. Определим полную мощность Sпр и cosц через полную мощность для нагрузок подключенных к преобразователю. Эта мощность определяется по формуле:
В·А
Тогда cosц определяется по формуле:
Номинальная мощность одного преобразователя Pном = 300 Вт, таким образом для обеспечения нормальной работы в аварийном режиме достаточно одного преобразователя.
4. Определим kн исходя из формулы:
5. Далее, опираясь на данные таблиц 4.2 и 4.3 [1] находим коэффициенты зц = 0,8 и зн = 0,83. Теперь можно определить КПД преобразователя:
6. Суммарный ток потребляемый преобразователем от батареи будет равен:
(2.1.1)
где Pн - суммарная активная мощность нагрузок, подключенных к преобразователю, Вт;
зпр - КПД преобразователя;
Uб - номинальное напряжение батареи, В.
Номинальное напряжения батареи 24 В, а КПД преобразователя определим следующим образом.
7. Разрядный ток в основном периоде определяется по формуле:
В дополнительном периоде аварийного режима к батареи будут подключены приборы питающей установки (0,432 А), лампочки табло (8 шт., 1,26 А), и преобразователь (11,603 А) с суммарным током потребления Iд = 13,295 А
8. Поскольку для выбранной станции длительность основного периода -2 ч., а дополнительного - 10 ч, вычислим расчетное время аварийного режима
Следовательно, коэффициент отбора емкости равен 0,91 зq = 0,91
9. Рассчитаем емкость аккумуляторной батареи по формуле
,
где P0 - суммарная активная мощность нагрузок, подключенных к батареи в основной период, Вт;
t0 - длительность основного периода, ч;
Pд - суммарная активная мощность нагрузок, продолжающих питаться от батареи в дополнительный период, Вт;
tд - длительность дополнительного периода, ч;
Uб - номинальное напряжение батареи, В;
зq - коэффициент отбора емкости, зависящий от интенсивности разряда батареи
kТ - коэффициент учитывающий возможное снижение температуры аккумуляторного помещения, kТ = 0,96
kст - коэффициент старения аккумуляторов, kст = 0,85
10. Выбираем тип аккумулятора. Для крупной станции выбираем аккумуляторную батарею типа СК8, емкость которой составляет 288 А·ч
2.2 Мощность, потребляемая электропитающей установкой поста ЭЦ
1. Общая мощность, потребляемая от ЭПУ поста ЭЦ определяется по формуле
(2.2.1)
где Sпв - полная мощность приходящаяся на вводную панель;
Sэц - полная мощность, потребляемая устройствами ЭЦ;
Sсв - полная мощность, потребляемая устройствами связи;
Sг.н - полная мощность, потребляемая гарантированными нагрузками;
Sнг.н - полная мощность, потребляемая негарантированными нагрузками;
Модуль полной мощности Sи cosцдля отдельно взятых нагрузок определяется по формулам
Поскольку перспектива развития станции в задании не указана, то к существующему количеству стрелок (46) добавляем 10% и получаем 50 расчетных стрелок. Питающую установку выбираем по схеме крупной станции. Система централизации ЭЦИ.
2. Расчет мощности, потребляемой фазочувствительными рельсовыми цепями частотой 25 Гц.
Для станции, имеющей 50 расчетных стрелок при электротяге переменного тока и оборудованной фазочувствительными рельсовыми цепями 25 Гц с путевыми реле типа ДСШ-13А, предварительный расчет показал, что, используя данные табл. 4.9 [1], коэффициент пропорциональности для рельсовых цепей с количеством стрелок более 30 равен 1,2 и коэффициент пропорциональности для путевых реле равен 1,5. Получаем 60 фазочувствительных рельсовых цепей частотой 25 Гц и 75 путевых реле. Тогда получим:
Pмэ = 4,1 · 60 = 246 Вт; Qмэ = 4,4 · 60 = 264 В•Ар; Sмэ ? 361 В•А;
Pпэ = 29,9 · 75 = 2242,5 Вт; Qпэ = 13,6 · 75 = 1020 В•Ар; Sпэ ? 2464 В•А.
Эти мощности можно получить от двух преобразователей МЭ и восьми ПЭ. Учитывая принцип компоновки панели ПП25.1-ЭЦК, предусматриваем использование преобразователей 1П, 11П, 12П, 13П, включенных по противофазной схеме. Чтобы воспользоваться табл. 4.10 [1] для перехода на сеть 50 Гц, образуем восемь виртуальных пар противофазного включения преобразователей МЭ и ПЭ с равномерной их загрузкой по частоте 25 Гц. На долю каждой пары приходится:
Тогда из табл. 4.10 [1] следует, что одна противофазно включенная пара от сети 50 Гц будет потреблять мощности P = 480 Вт и Q = 285 В•Ар. Следовательно, в целом загрузка панели ПП25.1-ЭЦК составит P = 480 ·8 = 3840 Вт; Q = 285 · 8 = 2280 В•Ар. Панель подключаем к фазе А, принимая во внимание то положение, что при переменной тяге устройства связи получают питание от фаз В и С, а загрузку фаз следует стремиться получить равномерной.
3. Расчет мощности по панели ПВП1-ЭЦК произведем используя формулу (4.11) [1]:
(2.2.4)
где Uб.ф - напряжение батареи, которого она достигает при форсированном заряде, Uб.ф = 31 В;
Iзар - зарядный ток батареи, А;
Iр - ток потребляемый реле и другими приборами, А;
зв - КПД выпрямителя, зв = 0,6
При этом зарядный ток батареи определяется как
(2.2.5)
где Q1 - емкость аккумуляторов типа СК1, Q1 = 36 А·ч;
N - индекс аккумуляторной батареи, СК8;
tв.в-время восстановления батареи, tв.в = 72 ч;
за - КПД аккумулятора, за = 0,8.
Ток релейной нагрузки определяем исходя из числа стрелок:
Ток независимый от числе стрелок - Iн.с = 2,9 А, тогда итоговая мощность будет равна
Распределение полученной нагрузки между фазами А, В, С осуществляется в соотношении 3:3:2, т.е.
PА = 685 Вт
PВ = 685 Вт
PC = 459 Вт
4. Расчет производим исходя из данных считая, что одновременно переводятся 4 стрелки (поскольку общее количество стрелок меньше 60). Выбираем значение мощности для электропривода переменного тока в соответствии с таблицей 4.4 [1]. Нагрузка равномерно распределена между фазами: А, В, С.
Данные по загрузке панелей входящих в состав схему сводим в сводную ведомость, которая представлена в таблице 2.3. При этом жирным шрифтом в таблице указаны результаты суммирования нагрузок.
Согласно данным [1] промежуточные расчеты таблицы 2.3 не приводим.
Таблица 2.3. Сводная таблица результатов расчета ЭПУ
|
Вид нагрузки |
Измеритель |
Удельный расход мощности |
Кол-во измерителей |
Загрузка по фазам |
|||||||
|
А |
B |
C |
|||||||||
|
p, Вт |
q, В·Ар |
P, Вт |
Q, В·Ар |
P, Вт |
Q, В·Ар |
P, Вт |
Q, В·Ар |
||||
|
Входные светофоры |
Светофор |
68 |
19 |
2 |
136 |
38 |
|||||
|
Дополнительные входные светофоры |
Светофор |
35 |
13 |
0 |
0 |
0 |
|||||
|
Загрузка фазы С TV3 |
Обмотка |
1 |
136 |
38 |
|||||||
|
Всего по фазе С TV3 с учетом потерь |
Фаза |
1 |
256 |
238 |
|||||||
|
Контрольные цепи стрелок |
Комплект |
7,7 |
5,3 |
50 |
385 |
265 |
|||||
|
Всего по фазе B TV3 с учетом потерь |
Фаза |
1 |
505 |
465 |
|||||||
|
Всего по фазе А TV3 с учетом потерь |
Фаза |
1 |
120 |
200 |
|||||||
|
Выходные светофоры |
Светофор |
21 |
6,8 |
20 |
420 |
136 |
|||||
|
Всего по фазе С TV6 с учетом потерь |
Фаза |
1 |
540 |
336 |
|||||||
|
Маневровые светофоры |
Светофор |
21 |
6,8 |
22 |
462 |
150 |
|||||
|
Всего по фазе B TV6 с учетом потерь |
Фаза |
1 |
582 |
350 |
|||||||
|
Смена направления движения |
Схема |
12,7 |
6 |
2 |
25 |
12 |
|||||
|
ДСН на перегонах |
Схема |
12,7 |
6 |
2 |
25 |
12 |
|||||
|
ДСН на станции |
Схема |
36,5 |
5 |
1 |
37 |
5 |
|||||
|
Пневмоочистка стрелок |
ЭПК |
13 |
47 |
2 |
26 |
94 |
|||||
|
Дешифраторные ячейки |
Подход |
16,6 |
16,8 |
2 |
33 |
34 |
|||||
|
Приборы кодировки РЦ (ТШ, КПТШ) |
Пост |
160 |
- |
1 |
160 |
||||||
|
Табло |
Стрелка |
6 |
0,9 |
50 |
300 |
43 |
|||||
|
Загрузка фазы А TV6 |
Обмотка |
1 |
606 |
200 |
|||||||
|
Всего по фазе А TV6 с учетом потерь |
Фаза |
1 |
726 |
400 |
|||||||
|
Выпрямительные панели ПВП1-ЭЦК |
Панель |
1 |
685 |
- |
685 |
- |
459 |
- |
|||
|
Электроприводы стрелок |
Стрелка |
512 |
332 |
4 |
683 |
443 |
683 |
443 |
683 |
443 |
|
|
С учетом потерь TV1 |
Фаза |
3 |
863 |
693 |
863 |
693 |
863 |
693 |
|||
|
Электрообогрев приводов |
СЭП |
45 |
22 |
50 |
750 |
366 |
750 |
366 |
750 |
366 |
|
|
С учетом потерь TV3 |
Фаза |
3 |
930 |
616 |
930 |
616 |
930 |
616 |
|||
|
Панель ПП25.1-ЭЦ |
3840 |
2280 |
|||||||||
|
Устройства связи |
2000 |
1140 |
1620 |
2280 |
|||||||
|
Освещение с гарантией |
1300 |
533 |
1250 |
533 |
1250 |
533 |
|||||
|
Освещение без гаранитии |
1100 |
833 |
2400 |
833 |
2400 |
833 |
|||||
|
Силовые устройства с гарантией |
366 |
266 |
366 |
266 |
366 |
266 |
|||||
|
Силовые устройства без гарантии |
3500 |
3300 |
4850 |
3300 |
4850 |
3300 |
|||||
|
ИТОГО |
13430 |
9121 |
14431 |
8196 |
13534 |
9095 |
В итоге конечные результаты расчета нагрузки фаз составляют
PА =13430 Вт; QА =9121 В·Ар; SА = 16,23 кВ·А
PВ =14431 Вт; QВ =8196 В·Ар; SВ = 16,59 кВ·А
PС =13534 Вт; QС =9095 В·Ар; SС = 16,3 кВ·А
Приведенные результаты расчета показывают нормальную загрузку силовых трансформаторов, выпрямителей, преобразователей частоты; достаточность панелей питания, равномерное распределение потребляемых мощностей по фазам.
2.3 Номинал плавкой вставки
По наиболее нагруженной фазе (таковая является фаза В) определим номинальный ток плавкой вставки I = 16590/220 = 75 А. Применяем стандартную вставку на 80 А.
2.4 Тип дизель генераторного агрегата
Активная мощность потребляемая ЭПУ за вычетом нагрузок, не имеющих гарантии по питанию:
P = (13430+14431+13534) - (5900 + 13200) = 22295 В·А
Выбираем дизель генератор так чтобы его мощность была больше чем активная мощность потребляемая ЭПУ. В данном случае подходит ДГА-2-24М1
3. Расчет системы электроснабжения перегонных устройств СЦБ
3.1 Расчет мощности, потребляемой РЦ
Исходные данные для расчета:
- длина рельсовой цепи км;
- нормативное удельное сопротивление рельсов для медных приварных соединителей при частоте сигнального тока 25 Гц Ом/км;
- минимальное удельное сопротивление изоляции Ом•км;
- минимальное удельное сопротивление изоляции заземления контактных опор Ом•км;
- рабочее напряжение реле типа ИВГ-М В;
- сопротивление реле типа ИВГ-М Ом;
- рабочий ток реле типа ИВГ-М А;
- коэффициент колебания напряжения в сети ±10%;
- сопротивление ограничителя Ом;
- сопротивление соединительных проводов на питающем конце Ом;
- сопротивление соединительных проводов на релейном конце Ом;
- коэффициенты четырехполюсника ДТ-1-150 на релейном конце при коэффициенте трансформации n = 3:
;
- коэффициенты четырехполюсника ДТ-1-150 на питающем конце при коэффициенте трансформации n = 3:
;
- коэффициенты четырехполюсника ПРТ-А на релейном конце при коэффициенте трансформации n = 9,15:
;
- коэффициенты четырехполюсника ПРТ-А на питающем конце при коэффициенте трансформации n = 9,15:
;
- напряжение на входе ФП-25 В;
- ток на входе ФП-25 А;
Для сокращения объема расчета все элементы питающего конца РЦ между рельсами и ПТ замещают четырехполюсником Н, а элементы релейного конца между рельсами и путевым реле - четырехполюсником К. Схема замещения кодовой РЦ для расчета в нормальном режиме представлена на рисунке 1.
Коэффициенты четырехполюсника Н определяют из уравнения:
Рисунок 3.1. Схема кодовой рельсовой цепи 25 Гц
Рисунок 3.2. Схема замещения кодовой РЦ для нормального режима
Коэффициенты четырехполюсника К определяют из уравнения
Подобные документы
Техническое описание системы питания потребителей от тяговых подстанций систем электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ и переменного тока 25 кВ их преимущества и недостатки. Схемы электроснабжения устройств автоблокировки и электрических железных дорог.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 13.10.2010Питание нетяговых потребителей через системы электроснабжения электрифицированных железных дорог. Выбор аппаратов защиты, автоматических выключателей, предохранителей. Подбор силового трансформатора тока и напряжения. Исполнение распределительного щита.
курсовая работа [595,1 K], добавлен 27.02.2016Характеристика потребителей, расчет электрических нагрузок, заземления и токов короткого замыкания. Выбор питающих напряжений, мощности питающих трансформаторов, схемы электроснабжения. Техническая характеристика щитов, релейная защита и автоматика.
дипломная работа [485,9 K], добавлен 05.09.2010Система электроснабжения как комплекс сооружений на территории предприятия связи и в производственных помещениях. Описание буферной системы электропитания. Расчет оборудования электропитающей установки. Защита от перенапряжений и токовых перегрузок.
контрольная работа [302,2 K], добавлен 19.01.2014Описание проектируемого цеха, его потребителей. Выбор схемы электроснабжения и его технологическое обоснование. Напряжение питания цеховой сети и системы питания силы и света. Подбор двигателей. Расчет электроосвещения методом коэффициента использования.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.05.2019Характеристика электроприемников и источников питания. Расчет электрических нагрузок при проектировании системы электроснабжения. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов, конструктивного исполнения и схемы соединения ГПП, сечения питающих кабелей.
курсовая работа [211,3 K], добавлен 30.12.2013Схема электроснабжения. Расчет электрических нагрузок по методу коэффициента максимума, потерь мощности в трансформаторе. Выбор компенсирующей установки, числа и мощности питающих трансформаторов, линий электроснабжения для модернизируемого оборудования.
курсовая работа [391,7 K], добавлен 21.05.2013Проектирование системы электроснабжения локомотивного депо с использованием устройств компенсации реактивной мощности и без них. Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор местного источника питания, схемы питающей, осветительной и распределительной сети.
курсовая работа [1020,1 K], добавлен 23.01.2014Проектирование эффективной (с точки зрения надёжности, качества и экономичности) системы электроснабжения авторемонтного завода. Расчёт электрических нагрузок. Место расположения и центр питания мощности предприятия. Внешнее и внутреннее электроснабжение.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.06.2015Расчет электрических нагрузок населенного пункта и зоны электроснабжения; регулирование напряжения. Определение количества, мощности и места расположения питающих подстанций, выбор трансформатора. Себестоимость передачи и распределения электроэнергии.
курсовая работа [633,0 K], добавлен 29.01.2011
