Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра «Электрическая связь»
Курсовой проект
«Проектирование электропитающей установки дома связи»
Выполнила студентка
Проверил:
Санкт-Петербург
2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………………………….2
1 Разработка технических данных ЭПУ……………………………………………………..3
1.1 Объект электропитания и требования к ЭПУ………………………………………-
1.2 Исходные данные для проектирования ЭПУ………………………………………4
1.3 Надежность электроснабжения……………………………………………………..5
1.4 Данные разрабатываемой ЭПУ………………………………………………………6
1.5 Назначение аккумуляторных батарей……………………………………………….7
2 Выбор системы бесперебойного питания постоянного тока……………………………8
2.1 Автоматизированная ЭПУ-24………………………………………………………-
2.2 Структурная схема проектируемой ЭПУ………………………………………….9
3 Расчет аккумуляторных батарей…………………………………………………………11
4 Выбор электропитающей установки……………………………………………………..13
5 Выбор преобразователей напряжения……………………………………………………14
6 Расчет сечения жил кабелей……………………………………………………………….15
6.1 Расчет сечения жил кабеля подключения батарей…………………………………-
6.2 Расчет сечения жил кабеля подключения нагрузок………………………………16
7 Выбор ИБП и устройства ввода и коммутации цепей переменного тока……………17
7.1 Выбор ИБП…………………………………………………………………………..-
7.2 Мощность, потребляемая ЭПУ в послеаварийном режиме……………………..18
7.3 Общая активная и реактивная мощности, потребляемые ЭПУ дома связи…….19
7.4 Полная мощность, потребляемая от внешних источников………………………-
7.5 Коэффициент мощности ЭПУ дома связи………………………………………..20
7.6 Величина полного тока………………………………………………………………-
8 Проектирование резервной электростанции……………………………………………21
9 Разработка структурной схемы ЭПУ…………………………………………………….23
10 Сметно-финансовый расчет……………………………………………………………..24
Заключение…………………………………………………………………………………….25
ВВЕДЕНИЕ
Современная аппаратура связи, обеспечивающая эффективную работу всех подразделений железнодорожного транспорта, предъявляет жесткие требования к устройствам электропитания. Несоблюдение требований в отношении надежности, стабильности напряжения, величины пульсации и т.п. может привести к нарушению связи и управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте и отразиться на безопасности движения поездов. Поэтому роль электроустановок и организации бесперебойного электропитания в обеспечении четкой и безаварийной работы железнодорожного транспорта весьма велика.
Целью данного проекта является проектирование электропитающей установки для дома связи.
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, созданных по типовым проектам, где с целью уменьшения эксплуатационных расходов аппаратура связи устанавливается в отдельных цехах (ЛАЦ, АТС, телеграфный).
Для нормального функционирования аппаратуры связи и другого оборудования, расположенного в домах связи, требуется электрическая энергия, которая обеспечивается электроустановками (ЭУ). Основными элементами ЭУ являются:
1) устройства электроснабжения (энергосистемы: районные, объединенные, государственные). Ввод электрической энергии в дома связи осуществляется с помощью фидеров, которые представляют собой силовой четырехпроводный кабель и, если необходимо, понижающие трансформаторы и трансформаторные подстанции;
2) стационарные резервные электростанции (ДГА);
3) устройства ввода и коммутации цепей переменного тока;
4) сети электросилового оборудования и освещения;
5) электропитающие установки (ЭПУ), являющиеся 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 автоматики и связи. В состав ЭПУ входят следующие элементы: выпрямительные и преобразовательные устройства, аккумуляторные батареи, устройства стабилизации напряжения и тока, распределительно-коммутационные устройства, распределительные сети, устройства защиты сигнализации и др.
1.2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭПУ
Таблица 1 — Внешнее электроснабжение (вариант №9)
Основной
Вид источника
Районная энергосистема (РЭС)
Напряжение, В
380
Резервный 1
Вид источника
Тяговая подстанция
Напряжение, В
380
Резервный 2
Вид источника
ДГА
Напряжение, В
380
Таблица 2 — Нагрузка цехов дома связи (ЛАЦ – вариант № 10; АТС, телеграфные станции – вариант № 9, 10)
Нагрузка
Номинальное напряжение, В
Ток нагрузки, А
Аппаратура линейно-аппаратного цеха (ЛАЦ)
24
48
60
~220
45
47
40
12
Телефонные станции (АТС)
48
60
~220
34
31
10
Телеграфные станции
~220
10
Система электропитания
Централизованная
Таблица 3 — Дополнительные нагрузки (вариант №12)
Дополнительные нагрузки
Мощность S, кВт/ коэффициент мощности
Освещение (гарантированное)
12,0
Освещение (негарантированное)
35
Силовое оборудование
50,0 / 0,75
1.3 НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Характеристика электроснабжения приведена в таблице 4.
Таблица 4 – Характеристика электроснабжения
Объект электроснабжения
Категория объекта электроснабжения
Количество источников электрической энергии
Дополнительные источники электрической энергии
1. ЛАЦ
Особая группа 1-ой категории
3
2
ДГА
2. АТС
Особая группа 1-ой категории
3
2
3. Телеграфные станции
Особая группа 1-ой категории
3
2
4. Гарантированное освещение
1-ая категория
2
2
–
5. Негарантированное освещение
3-я категория
1
2
–
6. Силовое оборудование
3-я категория
1
2
–
Электроприемники 1-й категории надежности электроснабжения – электроприемники, перерыв энергоснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса и т.п. (устройства связи и автоматики, сети гарантированного освещения и др.). Эти электроприемники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Из состава электроприемников 1-й категории выделена особая группа электроприемников, электроснабжение которых требует еще большей надежности для предотвращения угрозы жизни людей (дома связи, обслуживаемые усилительные пункты и т.д.). Для их энергоснабжения должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В исходном задании дано только 2 источника питания, следовательно, необходимо выбрать третий источник для электроснабжения приемников особой группы. В качестве него выбран дизель-генераторный агрегат.
1.4 ДАННЫЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ ЭПУ
Намеченные данные разрабатываемой ЭПУ приведены в таблице 5.
Таблица 5 – данные разрабатываемой ЭПУ
Цех дома связи
Напряжение, в
Ток нагрузки, А
Допустимая пульсация, мВ/мВ. псоф.
Число групп аккумуляторов
Время работы аккумул. ч
Тип аккумулятора
Система электропитания
Мощность, кВт
Номинальное
Рабочее
Точность стабилизации в %
ЭПУ-24
24
21,6-26,4
/>1
45
–
2
2
А400
Ц
2
ЛАЦ
24
21,6-26,4
/>1
45
10/2
2
2
ЭПУ-48
48
43-52,8
/>1
81
–
2
2
А400
Ц
–