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: 78

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

6.3. Общая активная и реактивная мощности, потребляемые ЭПУ



Общая активная мощность, потребляемая ЭПУ дома связи от внешних источников электроснабжения (с учетом коэффициента одновременности) определяется из выражения:



где – мощности соответственно гарантированного и негарантированного освещения и силового оборудования;

k – коэффициент одновременности (обычно=0,5-0,7), при расчете мощности, потребляемой дополнительными устройствами, учитывает неодновременность включения нагрузок данного типа;

– суммарная активная мощность, потребляемая всеми ЭПУ.
=

где – полная мощность, потребляемая силовым оборудованием


Общая реактивная мощность определяется по формуле:



где – суммарная реактивная мощность, потребляемая всеми ЭПУ.


6.4. Полная мощность



Полная мощность, потребляемая от внешних источников электропитания будет определяться с помощью выражения:



6.5. Коэффициент мощности ЭПУ



Коэффициент мощности ЭПУ дома связи рассчитывается по формуле:



Полученные величины S (кВА) и представляют организациям внешнего электроснабжения для учета нагрузки и оплаты электроэнергии.

6.6. Величина полного тока




Величина полного тока определяется по формуле:



Для трехфазной системы соединения звездой при равномерной загрузке фаз:





Для одной фазы:


Величину используют для выбора устройств коммутации переменного тока. Для проектируемой ЭПУ выбираем шкафы вводные распределительные (ШВР) переменного тока Юрьев-Польского завода. ШВР должны иметь следующие функциональные возможности:

- номинальное напряжение – 220/380 в;

- число внешних источников – четыре (три фидера, четвертый – ДГА);

- число выходов – три (гарантированное снабжение и негарантированное, отключаемое при запуске ДГА);

- приоритет подключения нагрузок к первому (основному) внешнему источнику как более надежному;

- отдельная регулировка верхнего и нижнего порогов срабатывания по каждому входу;

- регулировка времени задержки подключения к первому источнику тока при восстановлении напряжения после аварии, для защиты от переходных процессов в сети;

- защита от коротких замыканий;

- блокировка подключения нагрузки к двум источникам тока одновременно;

- отключение негарантированных нагрузок при запуске ДГА;

- возможность ручного переключения внешних источников питания.

По расчетному значения полного тока из существующих номиналов выбираем подходящий: 400 А, 125 А.
В табл. 9 занесены данные по расчету мощности:

Табл. 9



Наименование нагрузки

Коэффициент одновременности

Мощность

Общая активная, кВт

С учетом коэфф. k

P, кВт

Q, квар.

S, кВА

1

ЭПУ-24

1

1,258

1,258

0,950

1,00

2

ЭПУ-48

1

5,059

5,059

0,801

5,189

3

ЭПУ-60

1

4,333

4,333

0,686




4

ИБП

1

4,95

4,95

0,59

2,92

5

Гарантированное освещение

0,7










5

6

Негарантированное освещение

0,7










10

7

Силовое оборудование

0,66

18,17

11,99

19,63

23




Итого от внешних вводов

-
















7. Проектирование резервной электростанции



Во время аварии источников внешнего электроснабжения основные устройства дома связи обеспечивает питанием местная резервная электростанция. В качестве резервной электростанции выбрана дизель-генераторная автоматизированная установка (ДГА). ДГА должны обеспечивать электроэнергией следующие устройства:

-вся аппаратуру связи, питаемую постоянным и переменным током;

-сеть гарантированного освещения;

-устройства вентиляции аккумуляторных помещений;

-собственные нужды электростанции (освещение, отопление, вентиляцию).

Часть потребителей во время аварии источников внешнего электроснабжения отключаются. К таким устройствам относятся приборы негарантированного освещения и силовое оборудование.

На основании общей активной мощности выбирается ДГА:


На основании расчета выбран тип ДГА – P50E.

Степень загрузки ДГА определяется по формуле:

Kз = PДГА расч/ PДГА = 0,794

ДГА запускается автоматически при пропадании напряжения на фидерах питания.
Через 25-30 секунд после отключения фидеров ДГА принимает нагрузку. При появлении напряжения в одном из фидеров ДГА автоматически отключается и останавливается. Технические данные ДГА представлены в табл. 11.

Таблица 11

Серия «Lister Powered Gen Sets»

380 В,50 Гц, 3ф

Модель


Мощность

Частота вращения, об./мин

Расход топлива, л/час


Расход масла, г/кВт·ч

Объем топливного бака, л


Габаритные размеры Д×Ш×В мм

Масса, кг

Цена, тыс.р.

кВА

кВт

P50E

50

40

1500

13,9

0,25%÷1,25% от расхода топлива

176

2149х752х1393

932

346,2


8. Разработка структурной схемы ЭПУ




На рис. 4 представлена структурная схема ЭПУ.



Рис. 4
Бесперебойное питание для аппаратуры связи ЛАЦ и АТС обеспечи­вается от электропитающих установок постоянного тока ЭПУ-24, ЭПУ-48 и ЭПУ-60.

Бесперебойное питание потребителей переменного тока обеспечива­ется источником бесперебойного питания ИБП. К таким потребителям от­носятся: персональные компьютеры (ПК), на базе которых организуются автоматизированные рабочие места (АРМ) для контроля и управления ап­паратурой связи; телеграфные аппараты типа «Вектор-2000» и др. Распре­деление питания по потребителям осуществляется через шкаф вводный распределительный переменного тока ШВРА.


9. Сметно – финансовый расчет



В данном разделе определяется размер денежных средств, необходимых для осуществления проекта. В табл. 12 занесена спецификация аппаратуры дома связи.

Таблица 12

Оборудование

Ед. изм.

Кол-во

Стоимость, р.

Единичная

Общая

Стойка УЭПС-2 24/60-33-М

Шкаф

1

31400

31400

Стойка УЭПС-2 48/140-44

Шкаф

1

57240

57240

Стойка УЭПС-2

60/100-44

Шкаф

1

25600

25600

Выпрямитель ВБВ 24/20-2М

-

1

16500

16500

Выпрямитель ВБВ 48/35-2К

-

1

25600

25600

Выпрямитель

ВБВ-60/25-2К

-

1

25600

25600

Аккумуляторы А412/65 G6

Моноблок на 12 В

3

640

1920

Аккумуляторы А412/120 А

Моноблок на 12 В

5

1890

9450

Аккумуляторы

А412/90 А

Моноблок на 12В

4

1800

7200
















ДГА Р50Е

-

1







ИБП серии PW 9710

Модуль


1

137092

137092

ШВРА 220/40-20(П)

Шкаф

1

9500

9500

ШВРА 380/100-21(П)

Шкаф

1

9500

9500

Итого 342322

356562

Транспортно-заготовительные расходы

%

4,2

14976

Всего




341586



Библиографический список



1. Проектирование электропитающей установки дома связи. Учебное пособие./ Составители: Е.В. Казакевич, – СПб.: ПГУПС, 2016. – 42 с.