Файл: Пояснительная записка Расчёт устройств электропитающей установки объекта жатс.docx

Линейно-защитное заземление

Служит для защиты кабелей и воздушных линий от электрических повреждений.

Измерительное заземление

Служит для подключения аппаратуры, предназначенной для измерения сопротивления заземления.

В курсовой работе выбираем защитное заземление, т.к. в случае электрического пробоя возникает альтернативная цепь тока. Без пробоя изоляции через сопротивление заземления подключаются устройства.

4. 
   Состав схемы ЭПУ
   

Состав схемы ЭПУ БП:

1. 
   Вводные устройства, которые служат для непосредственного питания фидеров (фидер 1, фидер 2 и фидер ДГА) и ЭПУ;
   

Эти устройства обеспечивают:

• 
  Защиту ЭПУ от токовых перегрузок и электрических перенапряжений с возможностью автоматического или ручного отключения фидеров питания;
  
• 
  Контроль основных параметров качества электроэнергии на каждом фидере с автоматическим отключением фидера с неудовлетворительными параметрами;
  
• 
  Индикация напряжения питания на каждом из фидеров.
  

Типовое решение предусматривает два варианта реализации вводных устройств:

1. 
   В виде отдельных вводных устройств фидера (ВУФ);
   
2. 
   В виде вводного щита (ЩВПУ).
   

2. 
   Распределительный щит (РЩ), который выполняет следующие функции:
   

• 
  Автоматическое отключение фидеров питания (узел автоматического включения (АВР)) с подключением к общей шине переменного тока (A,B,C,N) одного из этих фидеров;
  
• 
  Распределение напряжения переменного тока по группам гарантированных и негарантированных нагрузок с возможностью отключения негарантированных в послеаварийном режиме;
  
• 
  Подключение или отключение устройства бесперебойного питания (УБП) к шине переменного тока (А2,B2,С2)(Режим байпас).
  

3. 
   Трансформаторный щит (ТЩ) обеспечивает преобразование трёхфазного напряжения переменного тока в сетку питающих напряжений постоянного и переменного тока для питания групп гарантированных и бесперебойных нагрузок поста ЭЦ и непрерывного подзаряда по шине A1,B1,C1;
   
4. 
   Устройство бесперебойного питания (УБП) обеспечивает:
   

1. 
   В нормальном режиме преобразование трёхфазного напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока для непрерывного подзаряда батареи батарейного кабинета;
   
2. 
   В послеаварийном режиме преобразование напряжения постоянного тока батареи в трёхфазное напряжение переменного тока для питания гарантированных и бесперебойных нагрузок.
   

---

5. 
   Изолирующий трансформатор (ИТ) обеспечивает гальваническую развязку между тяговой сетью постоянного тока и нагрузками поста ЭЦ;
   
6. 
   Контрольная батарея поддерживает питание бесперебойных нагрузок поста ЭЦ на время переключения фидеров питания и запуска ДГА.
   

2 Расчет гарантированных и бесперебойных нагрузок переменного тока

При расчёте нагрузок ЭПУ поста ЭЦ исходят из того, что количество этих нагрузок (технических единиц) пропорционально количеству стрелок на станции и количеству подходов к станции.

Общее кол-во светофоров = 1,5*30=45;

Из них вх. светофоров = кол-во путей на каждом подходе * кол-во подходов=3*2=6;

Кол-во вых. светофоров = (Общее кол-во светофоров – Кол-во вх. светофоров)/2=(45-6)/2=20;

Кол-во маршрутных указателей = кол-ву вых. светофоров = 20;

Кол-во маневровых светофоров = кол-ву вых. светофоров = 20;

Комплекты пусковых реле стрелок = 0,6*30= 18;

Кол-во рельсовых цепей= кол-во стрелок * 1,3= 30*1,3= 39;

Кол-во схем смены направления и контроля перегона = кол-во подходов * кол-во путей.

Кол-во схем двойного снижения напряжения (ДСН) на перегоне = кол-во подходов * кол-во путей.

Дешифраторные ячейки не используются, т.к. мы используем тональные рельсовые цепи.

Стрелочный электропривод = кол-ву стрелок.

Для расчета мощностей данные берем из таблицы «Мощности, потребляемые отдельными устройствами ЭЦ от ПР-ЭЦК»

Например, полная мощность потребляемая входными светофорами:

• 
  активная мощность P= , где из таблицы равно 68;
  
• 
  реактивная мощность Q= , где из таблицы равно 19;
  
• 
  полная мощность S= =423,63 ВА.
  

Таблица 1. Нагрузки переменного тока

Название технической единицы нагрузок	Кол-во тех. единиц	Активная мощность P, Вт	Реактивная мощность Q, Вар	Суммарная полная мощность S, ВА	U, В	I, А
1) Входные светофоры	6	408	114	423,63	220	1,93
2) Выходные (маневровые) светофоры	20	420	136	441,47	220	2,01
3) Маршрутные указатели	20	500	-	500	220	2,27
4) Комплект пусковых (контрольных)реле стрелок	18	138,6	95,4	168,26	24	7,01
5) Пульт- табло	1	240	27	241,51	24	10,06
6) Схемы смены направления и контроля перегона	6	76,2	36	84,28	24	3,5
7) Схема ДСН на перегоне	6	76,2	36	84,28	24	3,5
8) Схема ДСН на станции	1	36,5	5	36,84	24	1,54
9) Схемы кодирования станционных приемно-отправочных путей (ПР, КТШ)	1	80	-	80	220	0,36
10) Стрелочный электропривод переменного тока	5	1500	1440	2079,33	220	9,45
11) Тональные РЦ	39	831	399	921,83	220	4,19
12)Гарантированное освещение	30	3,8	1,6	4,12	220	0,02
13)Гарантированная нагрузка	30	1,1	0,8	1,36	220	0,01
14)Устройства связи	30	3,62	3,42	4,98	220	0,023

---

3 Расчет гарантированных и бесперебойных нагрузок постоянного тока

При подсчёте нагрузок постоянного тока удобнее свести расчёт к потребляемому току группы нагрузок постоянного тока.

Из таблицы «Подсчет количества нагрузок постоянного тока» выбираем ток соответствующей нагрузки.

Тип ЭЦ выбирается по заданию в курсовой работе.

Потери на преобразование энергии принять равными 20% от полной потребляемой мощности групп нагрузок.

Ток на форсированный заряд аккумуляторной батареи определять после номинальной ёмкости батареи и учитывается в полную потребляемую мощность ЭПУ в нормальном режиме работы.

При расчёте результирующей активной P_i и реактивной Q_i мощностей однотипных устройств с использованием усредненных значений мощности, отнесённой к единице оборудования, используют формулы:





где P_i, Q_i – средняя активная и реактивная мощность, приходящаяся на единицу измерения (на стрелку, пост ЭЦ и др.);

Таблица 2. Нагрузки постоянного тока и потери на преобразовании энергии

Наименование нагрузки	Кол-во тех. единиц	Мощность на единицу , Р, Вт	Суммарная полная мощность (Вт)
1) Приборы ЭПУ (реле, блоки, сигнализаторы, индикация и др.)	1	10,4	10,4
2) Реле групповых комплектов	1	23,1	23,1
3) Контрольные лампочки пульта-табло (лампы табло аварии переменного тока)	4	10,08	40,32
4) Контрольные лампочки пульта-табло (лампы табло путевого приближения и удаления	6	15,12	90,72
5) Статив ДЦ	1	60	60
6) Релейный статив поста ЭЦ типа УЭЦ-М	1	188,64	188,64

4 Распределение нагрузок по силовым трансформаторам трансформаторного щита (ТЩ) ЭПУ БП поста ЭЦ

---

Электроэнергия на трансформаторный щит поступает по двум каналам через общую шину переменного тока, либо от внешней сети (нормальный режим), либо от УБП (послеаварийный режим).

Все нагрузки следует распределить в трансформаторном щите.

Требуется определить, какие нагрузки переменного тока и от каких трансформаторов ТЩ они питаются, а после заполнить таблицы в следующем формате:

Таблица 3. Нагрузка силового трансформатора TV1

Наименование ТЕ	A			B			C
	P,Вт	Q, ВАр	S,ВА	P,Вт	Q, ВАр	S,ВА	P,Вт	Q, ВАр	S,ВА
Станционные светофоры	420	136	441,27	-	-	-	-	-	-
Маршрутные указатели	500	-	500	-	-	-	-	-	-
Входные светофоры	-	-	-	408	114	423,63	-	-	-
Гарантированное освещение	-	-	-	-	-	-	3,8	1,6	4,12
Гарантированнная силовая нагрузка	-	-	-	-	-	-	1,1	0,8	1,36
Устройства связи	-	-	-	-	-	-	3,62	3,42	4,98
Итого	1375,36

Таблица 4. Нагрузка силового трансформатора TV2

Наименование ТЕ	А	В	С
	P, Вт Q, ВАр S,ВА
Комплект пусковых реле стрелок	138,5	95,4	168,26
Стрелочный электропривод	1500	1440	2079,33
Итого	2247,59

---

Таблица 5. Нагрузка силового трансформатора TV3-TV6

Наименование ТЕ		Р, Вт	Q, Вар	S, ВА	Итого
TV4	Тональные РЦ	831	399	921,83	1001,83
TV5	Кодирование АЛС	80	-	80
TV6	Пульт-табло	240	27	241,51	241,51

4.1 Распределение нагрузок постоянного тока

Электропитание бесперебойных нагрузок постоянного тока поста ЭЦ обеспечивается за счёт преобразователей электрической энергии (выпрямителей, инверторов и конверторов), которые находятся в трансформаторном щите. Кроме этого в послеаварийном режиме вся бесперебойная нагрузка поста ЭЦ получает питание от аккумуляторной батареи (УБП) через трёхфазный инвертор.

Требуется распределить бесперебойные нагрузки постоянного тока и оценить их характеристики преобразователя электрической энергии и куда они подключены.

Чтобы корректно оценить токи и мощности нагрузок постоянного тока для последующего расчёта аккумуляторной батареи, необходимо учесть потери на преобразование электрической энергии. Эти потери определяются с помощью КПД преобразователей электрической энергии.

По графику определяем КПД.





При варианте стрелок до 40, все преобразователи электрической энергии (и те, что выше) находятся в ТЩ1. При этом в выпрямителях UZ1– UZ3 работают параллельно на общую нагрузку постоянного тока 24В, которые подключены к общим полюсам питания М и П.

Выпрямитель UZ4 в нормальном режиме обеспечивает непрерывный подзаряд контрольной аккумуляторной батареи через конвертор постоянного напряжения UZ9. В послеаварийном режиме контрольная аккумуляторная батарея через этот же конвертор поддерживает бесперебойное питание нагрузок напряжение 24В, которые подключены к полюсам питания М и П.

Выпрямители UZ5 и UZ6 работают параллельно и формируют напряжение питания 24 В в линейных цепях (цепи контроля перегона, схемы изменения направления движения и цепи двойного снижения напряжения ДСН).

---