Файл: Курсовая работа по дисциплине Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.03.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

1. 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, выполняемых по типовым проектам, где с целью уменьшения эксплуатационных расходов аппаратура связи устанавливается в отдельных цехах (ЛАТ, АТС, телеграфный).ЭУ обеспечивает электрическую энергию в домах связи. Основными элементами ЭУ являются следующие: Устройства электроснабжения Собственные электрические станции Сети электросилового оборудования Электропитающие установки ЭПУ должны удовлетворять следующим основным требованиям: Обеспечивать надежное, гарантированное и бесперебойное 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 дома связи без замены основного силового оборудования. Гарантированным называется электроснабжение от основного и одного или нескольких независимых резервных источников, при котором гарантируется ограничение длительности возможных перерывов в поступлении электроэнергии к приемникам за счёт работы устройств автоматического ввода резерва ЭУ.Современная аппаратура связи требует электропитания без ухудшения показателей качества электроэнергии. Это достигается за счет бесперебойного электроснабжения.К гарантированному электроснабжению относят устройства поездной и станционной радиосвязи, 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.К негарантированному электроснабжению относят сеть общего освещения, оборудование вентиляции, силовое оборудование мастерских и других вспомогательных помещений. 1.2. Исходные данные для проектирования ЭПУ Внешнее электроснабжение Таблица 1

1.3. Категории электроприемников.

1.4. ЭПУ на различные номинальные напряжения

1.5. Системы электропитания

1.6. Аккумуляторные батареи

1.7. Данные разрабатываемой ЭПУ

2. Выбор системы бесперебойного питания постоянного тока.

2.1. Функциональная схема ЭПУ-24.

2.2. Структурная схема проектируемой ЭПУ

3. Расчет аккумуляторных батарей

4. Выбор электропитающей установки

5. Выбор стабилизаторов и преобразователей напряжения

6. Выбор ИБП и устройства ввода и коммутации цепей переменного тока

6.1. Выбор ИБП

6.2. Мощность, потребляемая ЭПУ в послеаварийном режиме

6.3. Общая активная и реактивная мощности, потребляемые ЭПУ

6.4. Полная мощность

6.5. Коэффициент мощности ЭПУ

6.6. Величина полного тока

7. Проектирование резервной электростанции

8. Разработка структурной схемы ЭПУ

9. Сметно – финансовый расчет

Библиографический список



83,54 Ач
Выбран аккумулятор типа А412/120 А.

В табл. 5 занесены технические характеристики аккумуляторов:

Таблица 5


Тип

Номин. емкость (С10), Ач

Ток разряда (I10), A

Габаритные размеры (ДхШхВ), мм


Вес, кг


Стоимость

А412/65 G6

65

6,5

353х175х190

24,6

1830

А412/120 А

120

12

513x223х195

48

3411

А412/90А

90

9

286x269x208

34,5

30121

Количество аккумуляторов принимают в соответствии с градацией номинального напряжения и среднего напряжения разряда кислотных аккумуляторов:

для ЭПУ-24 = 12;

для ЭПУ-48 = 24;

для ЭПУ-60 30.

Аккумуляторы выполнены в виде моноблоков на 12 В.

4. Выбор электропитающей установки



Наибольшая нагрузка на выпрямительные модули создается в послеаварийном режиме, когда необходимо питать нагрузку и заряжать аккумуляторы. Следовательно, общий выходной ток выпрямителей складывается из тока нагрузки (Iн) и тока заряда батарей (Iз):

Ic = Iн + Iз, А

Для герметизированных аккумуляторов наилучшим режимом заряда является режим непрерывного подзаряда, т.е. аккумуляторы заряжаются при стабилизации напряжения. От величины зарядного тока зависит время заряда аккумуляторов:

, Ач

где – коэффициент отдачи по емкости для кислотных аккумуляторов ( = Cp/Cз = 0,84);

С10 – номинальная емкость выбранного аккумулятора, А·ч;

Iз – диапазон зарядных токов для герметизированных аккумуляторов; рекомендуется выбирать в пределах Iз = 0,1…0,3 С10.

Для ЭПУ-24:

Ic24=40+0,1·50=45 А

ч

На основании общего тока системы и номин. напряжения выбрана ЭПУ УЭПС-2 24/60-33-М

Для ЭПУ-48:

Ic48=73+0,1·120=85 А

ч

На основании общего тока системы и номин. напряжения выбрана ЭПУ УЭПС-2 48/140-44

Для ЭПУ-60:

Ic60=53+0,1·120=62 А

ч

На основании общего тока системы и номин. напряжения выбрана ЭПУ УЭПС-2 60/100-44

Количество выпрямительных модулей рассчитывается по формуле:

шт

где Iв – ток одного выпрямителя.



Для повышения надежности ЭПУ предусматривают резервирование ( +1). Следовательно, полный комплект выпрямительных модулей равен: .

Для ЭПУ-24 количество выпрямительных модулей равно:

шт.

шт.

Для ЭПУ-48 количество выпрямительных модулей равно:

шт.

шт.

Для ЭПУ-60 количество выпрямительных модулей равно:

шт.

шт.

В табл. 6 приведены технические данные выбранных ЭПУ.

Таблица 6

Тип ЭПУ

Выходной ток (ток нагрузки) макс/мин

Тип выпря-мителя

Кол-во выпря-мителей, шт

Коэф. мощности ВБВ


КПД

Макс. мощность ЭПУ, Вт


Цена ЭПУ без ВБВ, руб

УЭПС-2 24/60-33-М

60/12

ВБВ 24/20-2М

3

0,85

0,82

640

31400

УЭПС-2 48/140-44

140/7

ВБВ 48/35-2К

5

0,99

0,9

1890

57240

УЭПС-2 60/100-44

100/5

ВБВ 60/25-2К

4

0,99

0,9

1800

25600


5. Выбор стабилизаторов и преобразователей напряжения



Выбор стабилизаторов и преобразователей напряжения производится для организации комбинированной системы электропитания. В данном варианте система электропитания централизованная, поэтому расчеты для выбора стабилизаторов не производятся.


6. Выбор ИБП и устройства ввода и коммутации цепей переменного тока

6.1. Выбор ИБП



ИБП выбирается на основании активной(полной) мощности потребляемой нагрузкой переменного тока:



где – ток питания аппаратуры и вычислительной техники в различных цехах.



В табл. 8 представлены технические данные ИБП

Табл. 8

Номинальная мощность (кВА/кВт)

9/6,3

Номинальное входное напряжение, В

220/230/240

Диапазон входного напряжения, В

От 176 до 276

Частота

50/60 (±3)

Входной коэффициент мощности

0,98

КНИ входного тока

3%

Номинальное выходное напряжение

220/230/240

Регулировка выходного напряжения

х3%

КПД

88% с номинальной нелинейной нагрузкой

Время автономной работы при 100% (50%) нагрузке, мин.

8

(24)

Габариты В×Ш×Г (мм)

800×432×645

Вес, кг

206

Цена, руб.

137092



6.2. Мощность, потребляемая ЭПУ в послеаварийном режиме




Наибольшая мощность потребляется при послеаварийном режиме, когда необходимо обеспечить питание аппаратуры и заряд аккумуляторных батарей. Мощность, потребляемая от выпрямителей в данном режиме, будет определяться выражением:



где .

Активная и реактивная мощности, потребляемые отдельными устройствами от источников внешнего электроснабжения, определяется по формулам:





где P – мощность, необходимая для работы данной аппаратуры, кВт,

– КПД установки (выпрямителя, преобразователя и др.)

– коэффициент мощности установки.


Для ЭПУ-24:








Для ЭПУ-48:









Для ЭПУ-60: