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

Является источником резервного питания наиболее ответственной аппаратуры дома связи, при отключении источников переменного тока;
Обеспечивает безобрывность цепей питания при переключении фидеров питания и запуска ДГА;
Обеспечивает дополнительное сглаживание пульсации напряжения на выходе выпрямителей.

Аккумуляторные батареи в большинстве случаев выполняют из двух групп. Это повышает надежность ЭПУ, так как при отключении одной группы батареи для профилактики вторая остается подключенной к ЭПУ и обеспечивает резервирование электроснабжения. Запас емкости аккумуляторных батарей в узлах связи должен обеспечивать (при аварии в сети) электропитание аппаратуры связи в часы наибольшей нагрузки, цепей аварийного и эвакуационного освещения и устройств пожарной сигнализации в основном в течение 2-х часов. При дополнительных указаниях это время может быть больше.

1.7. Данные разрабатываемой ЭПУ

Таблица 4

Цех дома связи	Напряжение, В			Ток нагрузки, А	Система электропитания.	Число групп аккумуляторов	Время работы аккум., ч	Тип аккумулятора
Цех дома связи	Номинальное, В	Допустимые пределы измерений, В	Точность стабилизации, %	Ток нагрузки, А	Система электропитания.	Число групп аккумуляторов	Время работы аккум., ч	Тип аккумулятора
ЛАЦ	24	21,6-26,4	+10	20		2	2
ЭПУ-24	24	21,6-26,4	+10	20	Ц	2	2	А400
АТС	48	43,2-52,8	±10	26		2	2
ЛАЦ	48	43,2-52,8	±10	33		2	2
ЭПУ-48	48	43,2-52,8	±10	59	К	2	2	А400

2. Выбор системы бесперебойного питания постоянного тока.

2.1. Функциональная схема ЭПУ-24.

В ЭПУ заложен принцип регулирования напряжения с помощью дополнительных элементов (ДЭ) аккумуляторной батареи, которые коммутируются с помощью АКАБ. ЭПУ состоит из 1-3 рабочих выпрямителей РВ типа ВУК или ВУТ, включенных параллельно, резервно-зарядного выпрямителя РЗВ того же типа, зарядного выпрямителя ЗВ типа ВУК-8/300, устройства автоматической коммутации аккумуляторных батарей типа АКАБ-24/500-2 с выпрямителем содержания ВС, а также двухгруппной секционированной аккумуляторной батареи из 11 основных элементов ОЭ и 2-х дополнительных элементов ДЭ. В нормальном режиме аппаратура получает питание от выпрямителей БВ, одновременно осуществляется подзаряд основных элементов. Дополнительные элементы в это время подзаряжаются от выпрямителя содержания ВС. В случае пропадания напряжения в сети аппаратура начинает получать питание от основных элементов батареи ОЭ. При восстановлении напряжения в сети БВ и РЗВ включаются в режим стабилизации (ограничения) тока, обеспечивая питание нагрузки и заряд всей батареи. Безобрывность цепи заряда обеспечивает диод Д1.

Рис. 2 – Функциональная схема ЭПУ-24 с АКАБ-24/500-2

2.2. Структурная схема проектируемой ЭПУ

Рис. 3 – Структурная схема системы бесперебойного электропитания.
Конверторы (DC/DC- преобразователи) предназначены для электропитания потребителей с малым допуском входного напряжения или с другим номиналом, инверторы (DC/AC-преобразователи) – для обеспечения бесперебойного электропитания потребителей переменного тока.

Защита в различных цепях обеспечивается предохранителями (ПР) или автоматическими выключателями.

Аккумуляторная батарея (АБ) входит в комплект устройств электропитания и используется в качестве резервного источника при пропадании напряжения сети. Аккумуляторы могут устанавливаться в шкафу с выпрямителями или размещаться в стеллажах.

Аккумуляторные батареи защищены от глубокого разряда. Контактор К1 предназначен для отключения аккумуляторной батареи от нагрузки при ее разряде до минимально допустимой величины (обычно 1,8 В/Эл) и управляется от модуля контроля и управления.

Шунты Ш1 и Ш2 используются для измерения тока нагрузки и аккумуляторной батареи соответственно. Разъединители Р1 и Р2 позволяют отключить АБ для проведения профилактических работ.

Модуль контроля и управления (МКУ) в устройствах различных фирм-производителей отличается набором функциональных возможностей. Режим работы, основные данные о работе ЭПУ (ток, напряжение нагрузки и др.) контролируются, измеряются и индицируются на малогабаритном жидкокристаллическом (ЖКИ) дисплее.

В нормальном режиме аппаратура получает питание от выпрямителей В₁…В_N, одновременно осуществляется подзаряд групп аккумуляторной батареи АБ₁…АБ_N.

В случае пропадания напряжения в сети аппаратура начинает получать питание от аккумуляторной батареи АБ₁…АБ_N. В процессе разряда напряжение батареи относительно быстро с 2,23 В/Эл понизится до типового значения в 1,9..2,0 В/Эл. Напряжение 1,9В/Эл является наиболее близким к среднему значению и принимается за среднее напряжение разряда U_ср при расчетах. Время резервного питания от батареи в основном зависит от величины тока разряда

, поэтому необходимо знать ток и конечное напряжение разряда.

При восстановлении напряжения в сети выпрямителей В₁…В_N на начальном этапе включаются в режим стабилизации тока, обеспечивая питание нагрузки и заряд батарей.

3. Расчет аккумуляторных батарей

В аварийном режиме питание нагрузки и аварийных потребителей обеспечивается от аккумуляторной батареи, расчет которой заключается в определении номинальной расчетной емкости и выборе типа аккумулятора и их количества. Рассчитаем токи нагрузки с учетом сохранения потребляемой мощности.

= 40А

= 42 + 31 = 73 А

= 27 + 26 = 53 А

Аварийный ток складывается из тока, необходимого для питания аппаратуры связи I_н (тока нагрузки), и токов аварийных потребителей I_ап (в среднем 3% от тока нагрузки):

= +

= 40 + (40·0,03) = 41,2 А

Номинальная расчетная емкость аккумуляторов определяется по основной расчетной формуле:

, Ач

где I_ав – аварийный ток, А;

t_р– время разряда аккумуляторной батареи, ч (2 ч);

P– коэффициент интенсивности разряда;

α – температурный коэффициент емкости, 1/°С (для кислотных аккумуляторов α = 0,008);

t – минимальная температура электролита, °С (+15);

T – температура, для которой задана номинальная емкость, °С (+20);

n_{г –}число групп АБ.
Для ЭПУ-24: