Проектирование электропитающей установки поста ЭЦ крупной станции (125,пер)

Содержание:
1.Разработка технических данных ЭПУ
1.1.Характеристика объекта электропитания и основные требования к ЭПУ
1.2.Исходные данные:
1.3.Характеристики электроснабжения:
1.4.Системы электропитания и характеристика питаемых устройств.
1.5.Требования к качеству электрической энергии:
1.6.Аккумуляторные батареи
2.Разработка структурной схемы ЭПУ
3.Расчет и распределение нагрузок панели ПР-ЭЦК
4.Расчет преобразователя ППВ-1.
5.Расчет аккумуляторной батареи.
6.Расчет выпрямительно-преобразовательной панели ПВП-ЭЦК.
7. Расчет стрелочной панели ПСП-ЭЦК
8. Расчет преобразовательных панелей ПП25-ЭЦК
9. Расчет вводной панели ПВ-ЭЦК и нагрузки на
внешние источники тока
10. Резервная электростанция
11. Функциональная схема ЭПУ
12. Размещение оборудования ЭПУ
13. Сметно-финансовый расчет ЭПУ
Список литературы.

1.3 Характеристики электроснабжения:

Объект электроснабжения
Категория объекта электроснабжения
Количество источников э/э
Дополнительные источники электроснабжения

Необходимо
Задано

Устройства ЭЦ крупных станций
I(особая)
3
2
ДГА
Сети гарантированного освещения
I
2
2

Вентиляция и отопление аккумуляторных помещений
I
2
2

Устройства связи
II
2
2

Негарантированное освещение
III
1
2
___

Силовое оборудование
III
1
2

1.4 Системы электропитания и характеристика
питаемых устройств.

По способу построения аппаратуры системы электропитания принято подразделять:
• автономную (режим “заряд-разряд”)
• буферную
• безаккумуляторную
• комбинированную
Буферные системы делятся на режимы:
• среднего тока
• импульсного подзаряда
• непрерывного подзаряда
В случае электроснабжения от двух внешних независимых надежных источников электрической энергии (э/э) применяется безбатарейная система питания.
...

1.5 Требования к качеству электрической энергии:
Для устройств СЦБ стабильность напряжения переменного тока должна быть не хуже k(точность стабилизации)=(-5 +5)%, допустимое изменение частоты – не более 2%, величина коэффициента нелинейных искажений не выше 10%. Относительное изменение напряжения постоянного тока должно быть не более k=5%. Величина пульсации не нормируется, но должна быть, возможно, меньше.

1.6 Аккумуляторные батареи:
Аккумуляторная батарея в ЭПУ постов ЭЦ выполняет следующие функции:
• Являются источником резервного питания наиболее ответственных устройств поста ЭЦ, при отключении источников переменного тока.
• Обеспечивает безобрывность цепей питания при переключении фидеров питания и запуска ДГА.
• Обеспечивает сглаживание пульсации напряжения на выходе выпрямителей
Для аварийного питания стационарной аппаратуры автоматики и связи на постах ЭЦ наиболее часто используют кислотно-свинцовые аккумуляторы типа С.
...

2. Разработка структурной схемы ЭПУ

ШВП-73 (щит выключения питания) – предназначен для быстрого и надежного отключения всех видов электропитания при пожарах. На щите установлены четыре автоматических выключателя типа А 3114/7 и разрядники типа РВН – 0,5 для защиты от перенапряжений.
Вводная панель ПВ – ЭЦК предназначена для:
1.Подключения двух внешних независимых источников переменного тока (фидер 1 и 2) напряжением 380В и резервной электростанции (дизель генераторного агрегата ДГА)
2. Контроля состояния этих источников.
3. Начального распределения переменного тока по основным видам нагрузок (устройствам СЦБ, связи, маневровым постам, гарантированному и негарантированному освещению и силовой нагрузке).
Распределительная панель ПР-ЭЦК служит для:
1. Распределения питания переменного тока по отдельным нагрузкам(светофорам, маршрутным указателям, лампам табло)
2. .Изоляция цепей питания от заземленной сети переменного тока.
3.
...

3. Расчет и распределение нагрузок панели ПР-ЭЦК

Целью расчетов при проектировании ЭПУ постов ЭЦ является выбор типов и величин нагрузок, необходимых для работы станции с заданными исходными данными, распределение этих нагрузок между элементами электропитающей аппаратуры (панели питания, выпрямители, преобразователи, трансформаторы и др.) и определение необходимого количества этих устройств.
При расчете результирующей активной (Pi) и реактивной (Qi)мощностей однотипных устройств с использованием усредненных значений мощности, отнесенной к единице оборудования, используют формулы:
Pi = Pij*nj ; Qi= Qij *nj,
где Pij, Qij- средняя активная и реактивная мощность, приходящаяся на
единицу измерения (на стрелку, пост ЭЦ и др.);
nj– количество единиц измерения.
...

Резервное питание нагрузки получают от преобразователя ППВ-1 по цепи 220В, на панели ПВП-ЭЦК.

3.5. Лампы пульта ограждения составов.

Мощность ламп пультов ограждения составов на путях их осмотра и ремонта, определяется по усредненными данными в целом на пост ЭЦ и может быть принята равной:
Pпо=90Вт; Qпо=20 вар.
Нагрузка получает питание от обмотки “a”ТС2 через трансформатор Т8, понижающий напряжение до 24-36В по цепям: непрерывное-цепь ОПХ, импульсное-через БСК4-цепь ОПХМ.

3.6. Трансмиттерные реле и трансмиттеры.

Мощность нагрузки, создаваемой трансмиттерными реле и кодовыми трансмиттерами, определяется по усредненным данным в целом на пост ЭЦ и может быть принята равной Sтр=110ВА, при Cosφ=0,8.
Нагрузка получает питание от обмотки “b”ТС2 через трансформаторТ6, понижающий напряжение до 110В, по цепи ПХТР.

3.7. Кодирующие трансформаторы 50Гц.
...

2 Содержания буферной аккумуляторной батареи в различных режимах.
3 Получения переменного тока напряжением 220, 180 и 110 В для работы устройств гарантированного питания за счет энергии аккумуляторной батареи.
4 Питания внепостовых схем постоянным током.
5 Питания электропневматических клапанов (ЭПК) для обдува и очистки стрелочных электроприводов.
Стрелочные панели ПСП-ЭЦК и ПСТ-ЭЦК предназначены для питания электродвигателей постоянного ПСП-ЭЦК и переменного (трехфазного) ПСТ-ЭЦК тока. Панели ПСПН – ЭЦК1 (ПСТН-ЭЦК1) не имеют устройств обогрева стрелочных электроприводов и применяются в районах с сухим теплым климатом.
Панели ПСПН – ЭЦК2 (ПСТН – ЭЦК2) и ПСПН – ЭЦК3 (ПСТН – ЭЦК3) имеют соответственно один и два трехфазных трансформатора для изоляции от земли цепей питания электрообогрева стрелочных приводов и применяются в районах среднего и сурового климата.
...

7. Расчет стрелочной панели ПСП-ЭЦК
Расчет панели ПСП-ЭЦК заключается в проверке соответствия тока потребляемого электроприводами при переводе, с допустимым током панели.
В случае, когда станция находится в зоне среднего или сурового климата проектируется электрообогрев автопереключателей стрелочных электроприводов. В этом случае дополнительным расчетом проверяется также мощность цепей обогрева. В данном случае электрообогрев необходим, т.к. станция в средней климатической зоне.
...

8. Расчет преобразовательных панелей ПП25-ЭЦК
Целью расчета панелей ПП25-ЭЦК является определение необходимого числа преобразователей частоты и числа панелей, а также определение нагрузки, создаваемой на вводную панель ПВ-ЭЦК.
Число преобразователей частоты и панелей.
Мощность местных элементов S и путевых трансформаторов рельсовых цепей S определяют по формулам:
, где
- полные мощности, соответственно, местных и путевых трансформаторов в расчете на одну стрелку
n-количество стрелок на станции
На основании полученной мощности, необходимой для питания РЦ рассчитывают требуемое число местных и путевых преобразователей:

, где S, S- расчетные мощности путевого и местного преобразователей (S=300 ВА, S=290 ВА).
Средняя мощность загрузки каждого из местных и путевых преобразователей частоты:

Нагрузка на вводную панель при электротяге переменного тока.
Местные и путевые преобразователи частоты будут включены противофазно, а путевые – синфазно друг к другу.
...

внешние источники тока
Целью расчета вводной панели является проверка загрузки ее по мощности, определение необходимого числа панелей и расчет номинальных токов плавких вставок в фидерах, которые должны быть указаны в заказной документации.
...

10. Резервная электростанция
На крупных станциях в качестве резервного источника переменного тока всегда предусматривается местная электростанция, в качестве которой чаше всего используют дизель-генераторные агрегаты ДГА.
При отключении внешних источников переменного тока автоматически должен запускаться ДГА и обеспечивать работу устройств СЦБ, связи и всех потребителей гарантированного питания. Потребители негарантированного питания отключаются.
Для резервирования электроснабжения устройств автоматики и связи на ж.д. транспорте в качестве местных электростанций применяются дизель-генераторные автоматизированные установки типа ДГА на номинальные мощности 12, 24, 48 и 72 кВт. Обычно они размещаются в отдельном помещении, в подвале или на первом этаже здания поста ЭЦ или в отдельном небольшом одноэтажном здании вблизи поста ЭЦ.
Агрегат резервной электростанции устанавливается на прочном бетонном фундаменте, изолированном от стен здания.
...

11. Функциональная схема ЭПУ
Для электропитания устройств автоматики средних и крупных станций с числом стрелок более 30 разработаны панели: вводная ПВ-ЭЦК, распределительная ПР-ЭЦК, выпрямительно-преобразовательная ПВП-ЭЦК, преобразовательная ПП25-ЭЦК и несколько вариантов стрелочных панелей.
В зависимости от рода тока стрелочных электродвигателей, а также наличия резервного питания от батареи рабочих цепей стрелочных электроприводов применяются следующие типы стрелочных панелей: ПСПН-ЭЦК - для электродвигателей постоянного тока при отсутствии резервирования питания рабочих цепей стрелок от батареи; ПСПР-ЭЦК то же, но с резервированием питания РСТ- от батареи; ПСПТН-ЭЦК - для электродвигателей переменного тока при отсутствии резервирования питания РСТ; ПСПТР-ЭЦК- то же, но с резервированием питания РСТ от батареи.

Панели имеют шкафную конструкцию с двухстворчатым обслуживанием. С двух сторон панелей имеются двухстворчатые двери.
...

12. Размещение оборудования ЭПУ

В данной курсовой работе используются одноярусные двухрядные стеллажи типа СТ-2-1-1 для аккумуляторов типа СК-18 и его длина определяется:
А - длина стеллажа, отводимая для одного аккумулятора (равна 295)
N -аккумуляторов в батареи, m- число рядов в стеллаже, n-число ярусов стеллажа
При размещении оборудования ЭПУ в помещениях поста ЭЦ следyeт придерживаться определенных, требований. Щит выключения питания ЩВП-73 устанавливают ближе к выходу из здания поста ЭЦ, в месте доступном для быстрого выключения всех источников тока при возникновении пожара. Панели ЭПУ на относительно небольших станциях размещают в стативной, а на больших выделяют отдельное помещение- выпрямительную. Аккумуляторы размещают в специально оборудованном помещении - аккумуляторной. Резервные электростанции обычно располагают на первом этаже или в подвале здания или в отдельном небольшом одноэтажном здании вблизи поста ЭЦ.
...

13. Сметно-финансовый расчет ЭПУ
Сметно-финансовый расчет определяет размер денежных средств, необходимых для осуществления проекта.
Стоимость строительства складывается из прямых затрат, накладных расходов и плановых накоплений.
Прямые затраты- это расходы непосредственно связанные с процессом строительства, к ним относятся: заработная плата рабочих, стоимость материалов и т.д.
Накладные расходы- это затраты, связанные с организацией, управлением и обслуживанием строительства.
Плановые накопления идут на расширение общественных фондов государства.

Спецификация
Оборудования к смете №1 на монтаж устройств
Электропитания для поста ЭЦ на сумму 14558 руб.
Наменование оборудования и затрат
Единица измерений
Количество единиц
Стоимость руб

Единичная
Общая
Аккумуляторы
шт.аккум.
...

Список литературы.

1. Багуц В.П., Ковалев Н.П., Костроминов А.М. Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.
М.: Транспорт, 1991. 287с.
2. Коган Д.А., Эткин З.П Аппаратура электропитания железнодорожной автоматики.
М.: Транспорт, 1987. 256с.
3. Дмитриев В.Р., Смирнова В.И. Электропитающие устройства железнодорожной автоматики, телемеханика и связи. Справочник.
М.: Транспорт, 1983. 248с.
4. Ведомственные нормы технологического проектирования.
Л.: Транспорт, 1986. 125с.
5. Типовые материалы для проектирования. Электропитание устройств электрической централизации ЭЦ-10-88. ГТСС. 1988.