Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей»
|
Скачать 0.64 Mb.
|
|
Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС) Кафедра «Автоматика и телемеханика» ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ Расчётно – пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей» Студент гр. 22-г _____ Е.И. Андрейчук ___.___.______ Руководитель - доцент кафедры «АиТ» ______ М. М. Соколов ___.___.______ Омск 2016 УДК 656.2: 621.311.6 (075.8) Реферат Курсовая работа содержит 43 страницы, 5 рисунков, 7 таблиц, 43 формулы, 6 источников. Выпрямитель, аккумуляторная батарея, электрическая централизация, рельсовые цепи. В курсовой работе рассматриваются источники электропитания устройств СЦБ участка железной дороги. Цель работы – расчет комплекса электроснабжения устройств СЦБ участка железной дороги. В курсовой работе представлен расчет системы электроснабжения станционных и перегонных устройств СЦБ и расчет комплекса электроснабжения устройств СЦБ участка железной дороги. В приложениях, прилагающихся к пояснительной записке, содержатся функциональная схема панели ПВ1-ЭЦК, функциональная схема панели ПР1-ЭЦК, функциональная схема панели ПВП1-ЭЦК, функциональная схема панели ПСТН1-ЭЦК, функциональная схема панели ПП25.1-ЭЦК, компоновка питающей установки ЭЦ крупной станции, Функциональная схема ЭПУ Ebilock-950, схема электропитания СТ. Содержание
Введение Устройства электропитания постов электрической централизации (ЭЦ) являются составной частью станционной системы автоматики и телемеханики. Основная аппаратура, обеспечивающая распределение электроэнергии по нагрузкам поста ЭЦ, размещается в панелях электропитающей установки (ЭПУ). Трансформаторы, выпрямители, генераторы, преобразователи и другая аппаратура электропитания внутри конкретного вида потребителей располагаются в трансформаторных ящиках, релейных шкафах, на стативах поста ЭЦ и т.п. С внедрением на сети железных дорог усовершенствованных релейных и микропроцессорных централизация претерпели изменения и ЭПУ постов ЭЦ. Появилось множество усовершенствованных видов аппаратуры электропитания и панели ЭПУ нового поколения в которых минимизировано количество электромагнитных реле, а основные функции реализуются при помощи электронных блоков. Кроме того применяются усовершенствованные устройства защиты от перенапряжений и светодиодная индикация. Новые панели учитывают прогрессивные тенденции в развитии устройств ЭЦ появления автоматизированных рабочих мест в микропроцессорных централизациях, потребность в передачи различного рода параметров контрольно-диагностирующим системам. С помощью соответствующего набора панелей можно организовать один из двух видов питания нагрузок поста ЭЦ: безбатарейный и батарейный. Безбатарейная система применяется в случае подключения поста ЭЦ к двум внешним фидерам первой категории без установки ДГА или при наличии основного фидера первой категории, а резервного – второй категории с установкой ДГА. Батарейная система питания применяется на железнодорожных участках с недостаточно надежными линиями электроснабжения. В случае отключения внешних источников в качестве резерва используется станционная батарея 24 В. В настоящее время доминирующей является безбатарейная система питания нагрузок поста ЭЦ. Условиями ее применения стали не только повышения надежности источников электроснабжения, но и курс на внедрение стрелочных приводов переменного тока, исключающих применение батареи в 220 В. В курсовом проекте рассмотрен безбатарейный способ электропитания поста ЭЦ. 1 Теоретическая часть. 1.1 Общая характеристика систем питания и питающих установок. Устройства электрической централизации по обеспечению надежности электроснабжения относятся к потребителям первой категории на станциях с количеством стрелок до 30 и особой первой категории при количестве стрелок более 30. Как правило, посты ЭЦ получают электропитание от двух независимых внешних источников переменного тока, один из которых является основным, второй – резервным. Чаще всего в качестве основного используются высоковольтные линии путевой блокировки (ВЛ СЦБ) напряжением 10 кВ (ранее – 6 кВ) или местные ЛЭП, отвечающие требованиям по питанию электроприемников первой категории. Резервными источниками могут быть линии продольного электроснабжения железнодорожных потребителей (ВЛ ПЭ) напряжением 10 или 27,5 кВ или другие ЛЭП, предназначенные для потребителей первой и второй категорий. На случай отключения обоих внешних источников на посту ЭЦ предусматривается местный резерв в виде дизель-генераторного агрегата (ДГА) или аккумуляторной батареи. Внешние фидеры электроснабжения подаются на ЭПУ поста ЭЦ через щит включения/выключения питания (ЩВПУ). В общем случае питающая установка содержит набор вводной и распределительных панелей определенных типов. Конструктивно панели оформлены в виде металлических шкафов с двухсторонним обслуживанием, позволяющим осуществить свободный доступ ко всем приборам. Все панели выполнены одинакового размера. На лицевой стороне изображена мнемосхема разводки питания с расположенными на ней коммутационными устройствами и измерительными приборами. С боковых сторон панели закрыты металлическими щитами. С помощью соответствующего набора панелей можно организовать один из двух видов питания нагрузок поста ЭЦ: безбатарейный или батарейный. Безбатарейная система применяется в случае подключения поста ЭЦ к двум внешним фидерам первой категории без установки ДГА или при наличии основного фидера первой категории (например, ВЛ СЦБ), а резервного – второй категории (например, ВЛ ПЭ) с установкой ДГА. При полном обесточивании внешней сети предусматривается автоматический запуск ДГА, при этом к ДГА подключаются только те нагрузки, которые имеют гарантию по питанию. Батарейная система питания применяется на железнодорожных участках с недостаточно надежными линиями электроснабжения, например, когда провода ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ размещаются на общих опорах или в качестве первого и второго фидеров используются соответственно ЛЭП второй и третьей категорий. В случае выключения внешних источников в качестве резерва используется станционная батарея 24 В. В период, когда основным видом тяги на железных дорогах страны являлась паровозная, повсеместно применялась батарейная система питания ЭЦ. При этом в качестве резерва предусматривались две батареи: так называемая контрольная 24 В и рабочая 220 В. При выключении переменного тока от первой получали питание реле, от второй – рабочие цепи управления стрелочными приводами постоянного тока. С внедрением электрической тяги и повышением надежности линий электропередач батареи 220 В стали исключать. Так впервые возникло понятие безбатарейной системы питания. Однако как в батарейной, так и в безбатарейной системах батарея 24 В является неотъемлемым элементом питающей установки. Она поддерживает питание реле, имеющих цепи самоблокировки, на время переключения устройств ЭЦ с одного фидера на другой или на время запуска ДГА. Кроме того, батарея 24 В в значительной степени снижает уровень переменной составляющей в токах выпрямителей, повышая надежность электролитических конденсаторов, содержащихся в устройствах. При безбатарейной системе в случае выключения источников переменного тока от нее получают питание реле аварийного управления; лампочки табло, отображающие аварийную ситуацию и состояние путевого приближения, удаления и направления движения на прилегающих перегонах; приборы ДЦ; полупроводниковые преобразователи, к которым подключаются необходимые в создавшейся ситуации маломощные цепи переменного тока. В батарейной системе от станционной батареи 24 (48) В кроме перечисленных нагрузок получают питание объекты ЭЦ, требующие значительных мощностей (за исключением обогрева контактов автопереключателей стрелочных приводов). С этой целью в последнее время разработаны статические преобразователи постоянного напряжения в переменное 220 В, имеющие соответствующие характеристики и схемы их кратковременного включения в рабочий период. Резервирование питания красного и лунно-белого огней входных светофоров предусматривается от станционной (постовой) или местной батареи в зависимости от проектного решения по системе ЭЦ. В настоящее время доминирующей является безбатарейная система питания нагрузок поста ЭЦ. Условиями ее применения стали не только повышение надежности источников электроснабжения, но и курс на внедрение стрелочных приводов переменного тока, исключающий применение батареи 220 В. В релейных централизациях нормами технологического проектирования института «Гипротранссигналсвязь» предусматривается применение ЭПУ, имеющих набор панелей питания в зависимости от числа централизованных стрелок. Для крупных станций с количеством стрелок более 30 – вводная ПВ1-ЭЦК; распределительные ПР1-ЭЦК, ПР1-ЭЦК1; выпрямительно-преобразовательная ПВП1-ЭЦК; стрелочные для рабочих цепей приводов переменного тока ПСТН1-ЭЦК1, ПСТН1-ЭЦК2, ПСТН1-ЭЦК3; преобразовательная для рельсовых цепей частотой 25 Гц ПП25.1-ЭЦК. В релейно-процессорных и микропроцессорных централизациях рекомендуется применять фирменные ЭПУ, а в их отсутствии использовать панели релейных ЭЦ. В частности, фирменными ЭПУ являются: в релейно-процессорной централизации ЭЦ-МПК – УЭП-МПК, в микропроцессорной ЭЦ-ЕМ – СПУ ОАО «Радиоавионика», в микропроцессорной Ebilock 950 – устройство электропитания ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)». 1.2 Панели питания постов ЭЦ крупных станций Вводная панель ПВ1-ЭЦК (приложение А) в комплекте с другими панелями предназначена для ввода, распределения и контроля центрального электропитания устройств ЭЦ станций до 170 стрелок. Панель обеспечивает передачу электроэнергии к нагрузкам от двух внешних фидеров трехфазного переменного тока (IФ, IIФ) и резервной дизель-генераторной установки типа ДГА с номинальным напряжением 380/220 В. Напряжение от более надежного внешнего источника подается (через щит включения/выключения питания ЩВПУ) на вход IФ, а от другого – на вход IIФ. В зависимости от номинального значения тока, потребляемого от внешней сети, панель выпускается с плавкими вставками в предохранителях F1-F6 на 63, 80, 100 или 125 А. При заказе панели номинальные значения токов в плавких вставках определяются расчетом. Панель предусматривает как ручное, так и автоматическое переключение фидеров, а также контроль и оптическую сигнализацию их состояния. Для снятия напряжения с приборов соответствующего фидера и отключения выходных цепей питания нагрузок служат рубильники Q1 и Q2. При этом предварительно необходимо выключить напряжение на щите ЩВПУ. Автоматическое переключение фидеров осуществляется пускателями КМ1 и КМ2, которые поставлены в зависимость от результатов контрольных функций блоков В1, В2. Блоки В1, В2 влияют на состояние исполнительных реле со следующими задачами: К1, К2 – контроля исправности соответственно первого и второго фидеров; К3, К4 – фиксации неисправности пускателей соответственно КМ1 и КМ2; К5, К6 – включения пускателей; К11 – контроля напряжения на выходах блоков В1, В2; КН – фиксации неисправности блоков В1, В2. При исчезновении напряжения в обоих фидерах панель автоматически включает резервное электропитание от ДГА. Панель обеспечивает возможность включения ДГА только при отключении фидера IФ. Реле К9 контролирует отпущенное состояние контактора 3К включения напряжения ДГА на нагрузку. Ручные пуск и остановка ДГА осуществляются кнопками ДП и ДО с пульта управления ДСП. Для выключения соответствующего фидера с целью проверки функционирования приборов панели на её мнемосхеме предусмотрены тумблеры SA1, SA2 и SA3, которые коммутируют цепи схем необходимых магнитных пускателей. Панель может работать в двух режимах: преобладания первого фидера (П) и равноценных (Р) фидеров. Настройка на режим Р осуществляется установкой перемычки между клеммами Х13/3 и Х13/4 в схеме блоков В1, В2. В режиме П переход от аварийного питания к основному осуществляется по ступеням ДГА → IIФ → IФ с выдержкой времени 1,3 – 1,4 мин. В режиме Р переключение нагрузки от дизеля на исправный фидер происходит без выдержки времени. Количество включений каждого фидера фиксируется счетчиками. Панель контролирует качество поступающей электроэнергии. С этой целью она формирует и передает в систему частотного диспетчерского контроля (ЧДК) сигналы состояния фидеров, блоков включения и пускателей; нарушения чередования фаз в фидерах; превышения в них напряжения; превышения нормированного времени одновременного выключения обоих фидеров. Панель обеспечивает возможность контроля с помощью аппаратуры автоматизированного рабочего места (АРМа) фазных напряжений по наличию их на соответствующих выходах панели. При снижении напряжения ниже 187±4 В панель отключает нагрузку от неисправного фидера, а при повышении до 198±4 В – включает. Для грозозащиты в цепях нагрузки пофазно установлен блок PV. Вольтметром V и амперметром А1 измеряется напряжение и ток в фидерах питания, а трехфазными счетчиками PWh – расход электроэнергии. Имеется возможность подключить к панели ряд нагрузок в обход распределительных панелей. К таковым относятся маневровые посты, устройства связи, освещение и силовые приборы. Включение/отключение некоторых из них осуществляется вручную выключателем SF, а автоматически – пускателем КМ3. Токи, потребляемые этими нагрузками, измеряются амперметром А2. Для электропитания аппаратуры АРМов микропроцессорных систем в панели установлены трансформаторы, из которых ТК1-ТК3 предназначены для подключения основного комплекта, а ТК4-ТК6 – резервного. Питание местных цепей панели осуществляется от источников постоянного тока с номинальным напряжением 24 и 5 В. Распределительная панель ПР1-ЭЦК (приложение Б) предназначена для подключения к ней основных нагрузок ЭЦ (светофоров, маршрутных указателей, рельсовых цепей 50 Гц, контрольных цепей стрелок и др.). Данная панель обеспечивает контроль изолирования нагрузок от «земли» по восьми видам полюсов питания, подключенных к сигнализатору заземления СЗМ. В зависимости от мощности, потребной для питания рельсовых цепей 50 ГЦ, панель выпускается в двух исполнениях: базовом – ПР1-ЭЦК – и с дополнительной мощностью – ПР1-ЭЦК1. В базовом варианте панель содержит два трехфазных трансформатора TV3 и TV6 мощностью по 4,5 кВ∙А, обеспечивающих изоляцию нагрузок от заземленной сети. Включение названных трансформаторов осуществляется автоматическими выключателями SF1, SF2. Вторичные обмотки трансформаторов секционированы и используются индивидуально. Максимальная фазная нагрузка каждой обмотки составляет 1,5 кВ∙А. Защита цепей от перенапряжений осуществляется с помощью блоков FV1-FV6 типа БЗП1-10. Необходимые режимы горения светофорных ламп («День», «Ночь», «Двойное снижение напряжения») входных (Вх) и выходных (Вых) светофоров обеспечиваются секциями на 220, 180 и 110 В вторичных обмоток силовых трансформаторов и соответствующими коммутационными приборами (Д, Н, ДСН). Режимы «День» и «Ночь» могут переключаться вручную (кнопкой) или автоматически (по показаниям датчика АДН). Переключение ламп светофоров и маршрутных указателей в режим ДСН производится контактами реле К8 – К12, обмотки которых выключаются специальной кнопкой. Преобразование непрерывного питания в импульсное для сигнальных огней с миганием светофорных ламп достигается с помощью микроэлектронного датчика В1.1 (ДИМ-3), реле управления миганием К3 (М) и соответствующим схемным построением. Для получения требуемых напряжений в схеме импульсного преобразования используются трансформаторы TV1 (ПТ-25 МП-1) и TV2 (СТ-4М). Питание ламп маршрутных указателей предусматривается в двух вариантах: для ближней от поста ЭЦ зоны их расположения («Б») и для удаленных на значительные расстояния («Д»). В последнем случае применяется повышенное напряжение питания, получаемое с помощью вольтодобавочного трансформатора TV4 (СОБС-2 МП). Режим ДСН (50 В) обеспечивается трансформатором TV5 (ПОБС-5 МП). Для подключения питающих трансформаторов рельсовых цепей (РЦ) 50 Гц в панели предусматриваются выводы с полюсами ПХ1, ОХ1; ПХ2, ОХ2; ПХРЦ, ОХРЦ. При недостаточной мощности следует применять панель ПР1-ЭЦК1, в которой трансформатор TV10 (4,5 кВА) обеспечивает подключение дополнительно трех лучей питания с полюсами ПХРЦ1, ОХРЦ1; ПХРЦ2, ОХРЦ2; ПХРЦ3, ОХРЦ3. Распределительная панель предусматривает запитку дешифраторных ячеек (ДЯ) через трансформатор TV7 (СОБС2 МП), маневровых колонок и пультов пунктов технического осмотра вагонов (ПТО) через трансформатор TV8 (СОБС2 МП) и реле местного управления через трансформатор TV9 (ПТ-25 МП-2). Для включения светодиодной индикации пультов ПТО в непрерывном режиме используются полюсы ПО, МО, снимаемые с выхода выпрямителя В5 (БВ), а в импульсном – ПОМ, МО, формируемые датчиком импульсов В1.2. Контроль исправной работы датчика осуществляется блоком В4 (ВКЗ). При выключении внешней сети переменного тока контактами аварийного реле К4 (СА1) формируются полюсы ПХР1, ОХР1 для питания гарантированных нагрузок, а контактами его повторителя К13 (СА2) – подключаются полюсы ПХГ, ОХГ гарантированного питания дешифраторных ячеек. Для измерения напряжения в цепях питания светофоров, маршрутных указателей, контроля стрелок и рельсовых цепей 50 Гц на лицевой стороне панели располагается вольтметр PV с переключателем SAV. Переменный ток, потребляемый панелью от каждой фазы, измеряется амперметром PA, подключение которого к нужной фазе осуществляется переключателем SAA. Выпрямительно-преобразовательная панель ПВП1-ЭЦК (приложение В) предназначена для заряда аккумуляторной батареи 24 В, питания релейной нагрузки и светодиодного табло и для получения переменного тока для нагрузок с гарантией по питанию. Для подзаряда батареи в панели предусмотрены блоки В1 (СН1) и В2 (СН2) типа БПС80-Н, представляющие собой полупроводниковые выпрямительные устройства со стабилизацией выпрямленного напряжения. Указанные блоки подключаются к батарее четырьмя проводами: силовыми П, М и контрольными ПК, МК. Максимальный ток заряда составляет 20 А. Для питания реле поста ЭЦ панель содержит блоки В7 (СН3) – В9 (СН5) типа БПС80-Н и стабилизаторы тока В3 (СТ1) – В5 (СТ3) типа БПС80-Т. Стабилизаторы напряжения подключены к нагрузке постоянно, а стабилизаторы тока включаются по одному при увеличении тока нагрузки свыше 21 А и отключаются по одному при суммарном токе СН3 – СН5 менее 10 А. Каждый из блоков В3 – В9 рассчитан на ток 10 А. При максимальном расчетном токе релейной нагрузки в 50 А группа блоков В3 – В9 создает избыточность по току (60 А), что обеспечивает резерв питания на случай повреждения какого-либо стабилизатора. Чтобы повреждение одного блока не приводило к общему отказу, выходы блоков имеют диодную развязку. Поскольку реле поста ЭЦ получают питание также от полюсов П, М, то блоки В3 – В9 имеют диодное разделение (через VD10) относительно блоков В1, В2. Различают три режима работы выпрямительных устройств, которые обеспечиваются блоком управления В12 типа БУЗ: режим ускоренного заряда батареи до напряжения 28 В при стабильном токе заряда; режим стабилизации достигнутого напряжения по мере снижения тока заряда и режим непрерывного подзаряда батареи до уровня 26,8 В, когда ток заряда снизился до 2 А и менее. Переключение указанных режимов осуществляется блоком В12 по результатам контрольных напряжений, поступающих на входы блока по проводам ПБК, МБК от батареи и 2П, 2М от шунта RS2. Кроме того, для управления включением / отключением стабилизаторов СТ1 – СТ3 в зависимости от тока нагрузки к блоку В12 подключаются полюсы 5П, 5М, идущие от шунта RS5. Панель ПВП1-ЭЦК обеспечивает электропитанием ряд нагрузок как по переменному, так и по постоянному току, которые должны сохранять работоспособность при полном отключении внешней сети электроснабжения. С этой целью предусмотрены различного рода преобразователи напряжения. Так, от инвертора В10 (И1) по цепи ПХП, ОХП получают питание персональные ЭВМ автоматизированных рабочих мест, от инвертора В11 (И2) по цепи ПХГ, ОХГ – специальные виды гарантированных нагрузок, от блоков В13 (основного) и В14 (резервного) типа БПТ по цепям ПТГ, МТ (непрерывного питания) и ПТГМ, МТ (импульсного питания) – элементы с гарантией светодиодного табло, выпрямительного блока В16 по цепям ЛП, ЛМ – внепостовые цепи. Соответствующие переключения на аварийный режим осуществляются контактами реле, являющимися прямыми или обратными повторителями аварийного реле К5. Контактами реле К6 предусматривается отключение инверторов В10, В11 от батареи в случае понижения в ней напряжения до минимального разрешенного значения 21,6 В. Элементы табло без гарантии по питанию подключаются к цепям ПТ, МТ и в мигающих режимах – ПТМ, МТ и РПТМ, МТ. При этом импульсное питание обеспечивается датчиком В15 (ДИ). Выпрямительный блок В17 предназначен для подключения электропневматических клапанов (ЭПК) системы пневмоочистки стрелочных переводов. Для измерения токов заряда батареи и релейной нагрузки на панели предусмотрены соответственно амперметры РА1 и РА2. Вольтметром PV с помощью переключателя SAV контролируется напряжение на батарее (позиция Б), на релейной нагрузке (Н), в цепях ЛП, ЛМ (Л) и ПТГ, МТ (Т). Стрелочные панели ПСТН1-ЭЦК (приложение Г) предназначены для питания рабочих цепей схем управления стрелками с трехфазными электродвигателями переменного тока и электрообогрева стрелочных приводов, содержат силовые трансформаторы мощностью по 4,5 кВ∙А каждый, выпускаются в трех исполнениях: ПСТН1-ЭЦК1, ПСТН1-ЭЦК2 и ПСТН1-ЭЦК3 соответственно на мощности обогрева 0; 4,5 и 9,0 кВ∙А. Рабочие цепи стрелок разбиты на две группы. Первая группа подключается к трансформатору TV1, вторая – к TV2. Вторичные обмотки трансформаторов секционированы и обеспечивают выходное напряжение в пределах 225 – 232 В по полюсам включения нагрузок РА, РВ, РС и 238 – 246 В – по полюсам РУА, РУВ, РУС (для удаленных от поста ЭЦ стрелок). С целью выключения рабочих цепей во фрикционном режиме на пульте управления предусматривается кнопка КВС. При ее нажатии срабатывает реле К9, которое включает блок выдержки времени В. По истечении 10 – 20 с активизируется реле К10 и своими повторителями К3 – К8 снимает напряжение с рабочих цепей стрелок. Контроль перевода стрелок и измерение тока фрикции на пульте управления осуществляются с помощью амперметров, подключенных к трансформаторам ТА4, ТА5, имеющим соответствующую настройку. Поэтому при измерении тока в первой группе стрелок необходимо дополнительно нажимать кнопку ПОС1, во второй – ПОС2. Для электрообогрева стрелочных приводов в панели ПСТН1-ЭЦК2 устанавливается трансформатор TV3, а в панели ПСТН1-ЭЦК3 – дополнительно TV4. Стрелочные панели с помощью амперметра РА и переключателя SAA позволяют измерить ток на входе, а с помощью вольтметра PV и переключателя SAV – напряжение в рабочих цепях двух групп стрелок. Преобразовательная панель ПП25.1-ЭЦК (приложение Д) предназначена для питания переменным током частотой 25 Гц фазочувствительных рельсовых цепей с реле типа ДСШ. С этой целью указанная панель содержит восемь преобразователей типа ПЧ 50/25-300, из них два местных (1П, 2П) и шесть путевых (11П, 12П, 13П, 21П, 22П, 23П). Преобразователи 1П, 11П, 12П, 13П образуют одну группу подключения к входу панели, а преобразователи 2П, 21П, 22П, 23П – вторую. Панель рассчитана на входное напряжение однофазного переменного тока в диапазоне 198 – 242 В, которое подается на преобразователи выключателем SF. С выходов преобразователей для питания местных элементов путевых реле снимается напряжение 110 В, а для питания путевых трансформаторов рельсовых цепей – 220 В. Панель образует четыре группы подключения местных элементов путевых реле с максимальным током в группе 1,4 А и 12 лучей питания рельсовых цепей с током потребления в луче не более 0,75 А. Напряжение каждого луча контролируется лучевым реле ЛА. Схема включения лучевых реле построена таким образом, что при коротком замыкании в каком-либо луче его преобразователь прекращает работу, неисправный луч отключается, после чего преобразователь запускается вновь и работает на второй, исправный, луч. Состояние лучевых реле фиксируется их повторителями, установленными на релейных стативах, с целью формирования специальных полюсов питания маршрутных реле (см. аналогичное решение в панели ПВ2-ЭЦ с помощью полюсов ЛУ-Н, ЛУ-Ч). Для контроля изоляции выходных цепей путевых преобразователей в панели предусмотрен сигнализатор заземления В17 типа СЗМ. Необходимые фазовые соотношения между напряжениями на выходах преобразователей путевых и местных элементов достигаются с помощью фазирующих устройств (ФУ) типа ФУ-2М-1. Если применяется одна панель, то фазирующее устройство преобразователя 1П отключается. При наличии на посту ЭЦ двух и более панелей фазовые соотношения дополнительных преобразователей устанавливаются от преобразователя 1П основной панели (через входы Х3/1, X3/2; X3/15, Х3/16). Для измерения напряжения на входе панели и выходах преобразователей служит вольтметр PV с переключателем SAV. Для измерения тока на выходах путевых преобразователей первой группы на панели имеется амперметр РА1 с переключателем 1SAA1, а на выходах путевых преобразователей второй группы – амперметр РА2 с переключателем 2SAA1. После установки переключателя на нужную позицию необходимо нажать соответствующую кнопку SB. 1.3 Компоновка электропитающих установок. Для электрических централизаций крупных станций расположение панелей в питающей установке осуществляется по схеме, представленной в приложении Е. Слева, если смотреть с внешней стороны, всегда располагается вводная панель. В случае применения двух панелей ПВ1-ЭЦК предусматриваются два щита выключения ЩВПУ, входы которых запараллеливаются, а выходы подаются раздельно – для каждого из них на свою панель. К первой панели подсоединяются дизель-генератор и гарантированные нагрузки, ко второй – негарантированные нагрузки и маневровые посты. Аккумуляторная батарея 24 В подсоединяется ко второму щиту. Справа от вводной панели последовательно располагаются распределительная, выпрямительно-преобразовательная, стрелочная и частотно-преобразовательная панели. Следует отметить, что входное напряжение на панель ПП25.1-ЭЦК при автономной и электрической тяге переменного тока поступает со стороны стрелочной панели неизолированной от сети. При электротяге постоянного тока для исключения влияния на работу преобразователей блуждающих токов оно подается через изолирующий трансформатор, тип которого выбирается в зависимости от количества централизованных стрелок: до 50 – ТСЗ10/0,66; до 100 – ТСЗ16/0,66; до 150 – ТСЗ25/0,66. 1.4 Устройства электропитания МПЦ Ebilock-950 на станции 2. На второй станции установлена система МПЦ Ebilock-950. В состав ЭПУ входят вводный щит ЩВПУ, распределительный щит (РЩ) и шкаф системы бесперебойного питания (СБП) (приложение Ж). Питание устройств МПЦ осуществляется от двух внешних независимых источников по фидерам IФ и IIФ. Возможно использование дизель-генератора ДГА в качестве третьего независимого источника питания с установкой дополнительных коммутационных щитов ЩДГА, ЩДГВ, ЩЗРБ и батареи запуска. При централизованной системе МПЦ устройства ЭПУ размещаются на посту ЭЦ в одном помещении с компоновочными шкафами центрального процессора ЦП и объектных контроллеров ОК. При децентрализованной системе, когда модули объектных контроллеров (МОК) устанавливаются в горловинах станции, размещенные в них устройства получают питание или по силовым кабелям от ЭПУ поста ЭЦ (основному и резервному, проложенным в разных траншеях), или от автономной ЭПУ. Вводный щит ЩВПУ применяется стандартного для систем ЭЦ изготовления. Для работы контрольных приборов и средств индикации, размещенных во вводном щите, предусматривается подача из релейного помещения постоянного напряжения 24 В по проводам ЩП, ЩМ и от РЩ переменного напряжения – 220 В по проводам ГПХ, ГОХ. В экстренных случаях снятие электропитания с устройств МПЦ осуществляется нажатием кнопки КВП, расположенной на пульте хранения ключей-жезлов. К выходу IIФ ЩВПУ подключаются негарантированные виды нагрузок поста ЭЦ. Все остальные устройства получают питание через РЩ. Распределительный щит содержит автоматы ввода фидеров QF1 – QF3, устройства контроля и переключения фидеров АВР, автоматы подачи электроэнергии на нагрузки без резерва от батареи QF5 – QF8-2 и на нагрузки с резервом от батареи QF4, QF9 – QF37. В батарейном резерве задействованы изолирующие трансформаторы ИТ1 и ИТ2 мощностью 16 и 10 кВ∙А соответственно. Подключение выхода АВР на автоматы QF5 – QF8-2 в зависимости от применения или неприменения ДГА определяется положением ручного выключателя РВ. В состав СБП входят источник бесперебойного питания ИБП (UPS) и необслуживаемая аккумуляторная батарея. Имеется вариант конструктивного оформления блока ИБП с встроенными аккумуляторной батареей и изолирующим трансформатором. ИБП представляет собой электронный преобразователь напряжений, который в течение заданного времени обеспечивает резервирование питания и защиту устройств МПЦ от любого рода электрических возмущений. В случае перегрузки на выходе ИБП или неисправности в его жизненно важных узлах осуществляется автоматический переход в режим «байпас» (обход). Возможно ручное переключение по обходной цепи в период сервисного обслуживания ИБП или его замены. При заказе ИБП его тип и мощность определяются расчетом в зависимости от фактической загруженности. Потребная емкость батарей диктуется временем резервирования. В случае наличия ДГА время резервирования должно быть больше максимального времени запуска ДГА и обычно принимается равным 15 – 17 мин. При отсутствии ДГА время резервирования устанавливается по потребности. Для внедряемых на российских железных дорогах МПЦ Ebilock-950 осуществляется поставка UPS серии DIGYS 3f/3f следующих модификаций: без встроенной батареи, но с встроенным изолирующим трансформатором на мощность 10, 15, 20, 30, 40 и 60 кВ∙А; с встроенной батареей на время резервирования 15 мин, но без встроенного изолирующего трансформатора на мощность 15,20 и 30 кВ∙А; с аккумуляторным модулем на время резервирования 15 мин на мощность 15, 20, 30 и 40 кВ∙А; с аккумуляторным модулем на время резервирования 60 мин на мощность 10, 15 и 20 кВ∙А. В последнем случае при двух аккумуляторных модулях мощность увеличивается до 30 и 40 кВ∙А, а при четырех модулях – до 60. Виды нагрузок, подключаемых к РЩ, уясняются по надписям в приложении Г. Часть нагрузок связана с наличием управляющего вычислительного комплекса на микропроцессорной основе (ЦП, ОК, КС, АРМы), другая часть носит традиционный для систем ЭЦ характер (освещение, связь, релейные устройства, обогрев приводов, рельсовые цепи, приборы кодирования и др.). Цепи обогрева стрелочных электроприводов подключаются к изолирующему трансформатору ИТ4 мощностью 1 кВ∙А. Схема разводки электропитания по приборам АРМ ДСП приведена на рисунке 1.1. Аналогичным образом она выполняется на других автоматизированных рабочих местах. При этом АРМ ШН не имеет резервного комплекта и аудиоколонок. Для питания розеток АРМ ПТО, АРМ МУ, расположенных не в здании поста ЭЦ, используются жилы кабеля, подключенные к автомату QF12 через изолирующий трансформатор ИТ3 мощностью 1 кВ∙А.  Рисунок 1.1 – Схема разводки электропитания АРМ ДСП. В ряде случаев требуется установка дополнительных приборов в цепях включения нагрузок, обеспечивающих получение частных номиналов напряжений. Так, в компоновочных шкафах объектных контроллеров предусматриваются следующие дополнительные источники для питания: PSU-51 – стрелочных электроприводов, PSU-61 – светофорных ламп, PSU-71 – релейных ОК. Источники PSU-51 и PSU-61 вырабатывают переменное напряжение тех значений, которые необходимы для работы управляемых ими объектов. Максимальная мощность одного блока PSU-51 составляет 1,5 кВ∙А, блока PSU-61–2,3. Переменное напряжение с источников подается непосредственно на платы соответствующих ОК. Источник PSU-71 (мощностью 0,3 кВ∙А) вырабатывает напряжение 24В постоянного тока, которое используется как для включения реле, так и для питания логики всех объектных контроллеров. Постоянное напряжение вначале поступает на порт платы ОСТ концентратора связи (КС), а затем разводится по портам ОК. При этом каждый источник PSU-71 обслуживает одну полку (сабрек) компоновочного шкафа. Необходимое коли-чество блоков PSU определяется расчетом. 1.5 Описание перегонных устройств электроснабжения. Для обеспечения работы устройств автоблокировки и промежуточных пунктов диспетчерской централизации нужна электроэнергия. Для этой цели вдоль участка, оборудованного такими устройствами, сооружают специальную линию электропередачи на напряжение 10 или 27,5 кВ. Через понижающие трансформатора энергия от высоковольтной линии поступает к потребителям. Подача напряжения в линию производится от пунктов энергоснабжения, для чего вся линия автоблокировки разбивается на плечи, по концам которых эти пункты находятся. Пунктами энергоснабжения могут быть существующие электростанции, тяговые подстанции или линии электропередач, располагающие для этого достаточной мощностью. Фидер автоблокировки в пунктах энергоснабжения подсоединяется к распределительному устройству (РУ), Если РУ имеет низкое напряжение, то для подключения фидера автоблокировки выполняется соответствующая коммутация. Фидеры автоблокировки оборудуются устройствами защиты от короткого замыкания и минимального напряжения, действующими на отключение, а от замыкания на землю, действующими на сигнал, устройствами автоматического повторного включения АПВ, автоматического включения резерва АВР, и дистанционным управлением фидерными выключателями и другими устройствами автоматики. Поскольку устройства автоблокировки и диспетчерской централизации являются особо важными в обеспечении безопасности движения поездов, то к источникам электропитания предъявляются повышенные требования, а именно:
На сети железных дорог применяются две системы энергоснабжения: 1. Смешанная система. 2. Система энергоснабжения переменным током. При смешанной системе питания рельсовые цепи и вся аппаратура автоблокировки получают питание от высоковольтно-сигнальной линии. В качестве резервных источников электроэнергии используются батареи аккумуляторов или первичных элементов, устанавливаемые в батарейных колодцах или батарейных шкафах рядом с релейным шкафом. Переход с основного вида питания на резервный осуществляется автоматически. Естественно, что при такой системе энергоснабжения рельсовые цепи должны быть только постоянного тока. Система энергоснабжения переменным током характеризуется отсутствием местного резерва. В качестве резервного источника в этом случае применяется вторая, специально для этого построенная высоковольтная линия. При проектировании высоковольтной линии необходимо учитывать следующие положения. Устанавливаемый в кабельном ящике предохранитель АВМ должен быть включен в фазу, на которой отсутствует пробивной предохранитель трансформатора ОМ, В релейном шкафу в провода ПХ и ОХ цепи 110-220В включаются предохранители 20 А штырькового типа, выполняющие роль разъединителей. Предохранители АВМ устанавливаются также на питающем и релейном концах рельсовых цепей всех типов при электротяге переменного тока и на питающем и релейном концах однониточных рельсовых пеней при электротяге постоянного тока. Низковольтные разрядники устанавливается как в кабельном ящике так и в релейном шкафу, причем их заземляющие клеммы подсоединяются на корпус КЯ. Корпус кабельного ящика всегда присоединяется к низковольтному заземлителю силовой опоры. Корпус же релейного шкафа на неэлектрифицированных участках соединяется с низковольтным заземлителем силовой опоры через броню кабеля, проложенного между релейный шкафом и кабельным ящиком. Если применен кабель без броневого покрытия, то такое соединение делается через специально проложенный металлический жгут. На электрифицированных участках корпус релейного шкафа соединяется со средней точкой дроссель-трансформатора, а кабель изолируется от корпуса релейного шкафа. Для участков с электротягой переменного тока разрядники РВН-250 устанавливаются также еще с питающего конца рельсовой цепи, а для электротяги постоянного тока и тепловозной – с питающего и релейного концов. Для станционных рельсовых цепей установка разрядников РВН-250 не предусматривается. Газонаполненные разрядники Р-350 можно применять только в цепях напряжением менее 110 В. На станции в качестве резервного источника питания устройств СЦБ используют КТПОС, предназначенную для питания электрических сетей станции и имеющую напряжение низкой стороны 220 В. Из-за различия напряжений основного и резервного питания применяют дополнительно переходный трансформатор типа ТОСА-2500. 2. Расчет системы электроснабжения станционных устройств СЦБ 2.1 Выбор типа аккумуляторной батареи При выборе типа аккумуляторной батареи необходимо отталкиваться от выбора системы электропитания, длительности аварийного режима работы батареи, числа стрелок и систему электрической централизации станции. Согласно заданию в качестве источника электропитания выступает основной фидер, резервный фидер и дизель-генераторный агрегат, а это означает, что система питания станции может быть безбатарейной или батарейной. Выбираем безбатарейную систему питания. Проводим расчет для крупной станции, оборудованой по системе БМРЦ, с количеством стрелок 20, и в аварийном режиме работы аккумуляторная батарея должна работать в течении 12 ч (2 ч – основной период и 10 ч – дополнительный). На основании данных таблицы 4.1[1] запишем нагрузки и токи потребляемые от аккумуляторной батареи в основном периоде аварийного режима (потребители постоянного тока): Таблица 2.1 – Нагрузки и токи, потребляемые от аккумуляторной батареи в основном периоде аварийного режима
К преобразователю напряжений панели ПВП1-ЭЦК в аварийном режиме подключаются следующие потребители (постоянного тока) – (согласно данным таблицы 4.4 [1]): Таблица 2.2 – Загрузка преобразователя панели ПР1-ЭЦК
Определим модуль полной мощности Sпр для нагрузок, подключенных к преобразователю, по формуле:
 Тогда коэффициент мощности cosφ определяется по формуле:
 Исходя из номинальной мощности преобразователя Pном = 300 Вт определим коэффициент нагрузки:
где Рн – активная мощность, потребляемая преобразователем, Вт; Рном – активная мощность преобразователя, на которую он был настроен при наладе устройств ЭЦ, Вт.  Далее, опираясь на данные таблиц 4.2 и 4.3[1] находим коэффициенты:   где ηφ – зависимость КПД от cosφ; ηн – зависимость КПД от коэффициента нагрузки kн. КПД преобразователя описывается уравнением:
 Суммарный ток потребляемый преобразователем от батареи будет равен:
где Uб – номинальное напряжение батареи – 24 В.  Разрядный ток в основном периоде определяется по формуле:
 В дополнительном периоде аварийного режима к батареи будут подключены приборы питающей установки (0,432 А), лампочки табло (12 шт., 1,26 А) и преобразователь (11,6 А) с суммарным током потребления Iд = 13,43 А. Имея в виду, что для крупной станции длительность основного периода составляет 2 ч, а дополнительно – 10 ч, по формуле вычисляем расчетное время аварийного режима:
где I0, Iд – соответственно токи разряда основного и дополнительного периодов аварийного режима, А; t0, tд – длительность основного и дополнительного периодов, ч.  Следовательно, коэффициент отбора емкости, зависящий от интенсивности разряда батареи, находится в пределах от 0,95 до 1; примем ηq = 0,99. По формуле определяем потребную емкость аккумуляторной батареи:
где P0 – суммарная активная мощность нагрузок, подключенных к батареи в основной период, Вт; Pд – суммарная активная мощность нагрузок, продолжающих питаться от батареи в дополнительный период, Вт; kт – коэффициент учитывающий возможное снижение температуры аккумуляторного помещения, kт = 0,96; kст – коэффициент старения аккумуляторов, kст = 0,85.  Выбираем тип аккумулятора. Для крупной станции выбираем аккумуляторную батарею типа СК-8, емкость которой составляет 288 А·ч. 2.2. Мощность потребляемой электропитающей установкой поста ЭЦ. Общая мощность потребляемая от ЭПУ поста ЭЦ определяется по формуле:
где Sпв – полная мощность приходящаяся на вводную панель; Sэц – полная мощность, потребляемая устройствами ЭЦ; Sсв – полная мощность, потребляемая устройствами связи; Sг.н – полная мощность, потребляемая гарантированными нагрузками; Sнг.н – полная мощность, потребляемая негарантированными нагрузками. Модуль полной мощности Sи cosφдля отдельно взятых нагрузок определяется по формулам:
Найдеи мощность, потребляемую фазочувствительными рельсовыми цепями частотой 25 Гц. Поскольку перспектива развития станции в задании не указана, то к существующему количеству стрелок (20) добавляем 10 % и получаем 22 расчетные стрелки. Питающую установку выбираем по схеме крупной станции. Для станции при электротяге постоянного тока и оборудованной фазочувствительными рельсовыми цепями 25 Гц с путевыми реле типа ДСШ-13А, предварительный расчет показал, что, используя данные табл. 4.9[1], коэффициент пропорциональности для рельсовых цепей равен 1,3 и коэффициент пропорциональности для путевых реле равен 1,8. Получаем 29 фазочувствительных рельсовых цепей частотой 25 Гц и 40 путевых реле. Тогда, используя данные таблицы 4.9[1]:       Имея ввиду, что один преобразователь частоты обеспечивает мощность 300 В·А, приходим к выводу о достаточности использования преобразователя П панели ПР1-ЭЦК для питания местных обмоток реле ДСШ-13А и четырех преобразователей для питания рельсовых цепей. Преобразователь П питания местных элементов путевых реле (  ) будет потреблять мощности  и  , а каждый из преобразователей 1П, 2П, 3П, 4П питание рельсовых цепей ( ) будет потреблять мощности  и  .Следовательно, в целом загрузка составит:   Найдем мощность, потребляемую выпрямителями ВП 24В. Расчет ведется с учетом наибольшего потребления электроэнергии. Это наблюдается в режиме восстановления батареи 24В в послеаварийный период. Зарядный ток батареи:
где Q1 – емкость аккумуляторов типа СК1,  ;N – индекс аккумуляторной батареи; tв.в – время восстановления батареи – 72 ч; ηа – КПД аккумуляторов – 0,8.  Ток, потребляемый релейной нагрузкой в зависимости от числа стрелок:
где iстр – ток, отнесенный к одной расчетной стрелке (для БМРЦ-БН – 0,26 А); nстр – количество расчетных стрелок  А независимо от количества стрелок –  .Мощность нагрузок, подключенных к панели ПВП1-ЭЦК:
|
Похожие:
 |
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Языки программирования» Пояснительная записка к курсовой работе содержит 67 страниц, 7 источников литературы, 15 рисунков, 6 приложений и 1 таблицу |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Информационные системы и технологии» Пояснительная записка содержит 25 страниц, 3 изображения, 3 источника, 2 приложения |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине: «Система складирования... Усовершенствование методов управления логистическими процессами |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Производство и ремонт подвижного состава» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Сертификация систем качества» Колесные пары железнодорожных вагонов: их назначение, устройство, ремонт и алгоритм подтверждение соответствия 5 |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине: «Система складирования... Операции, направленные на координацию складской деятельности со службой закупки |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Эксплуатация... Организация технического обслуживания и ремонта оборудования железнодорожной электросвязи в региональном центре связи |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Менеджмент... Стоимость основных производственных фондов ремонтного вагонного депо в плановом периоде, тыс руб |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине: «Система складирования... Рекомендации по совершенствованию организационных методов и внедрению более производительных технических средств реализации логистических... |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Эксплуатация... Тема: «Организация технического обслуживания и ремонта оборудования железнодорожной электросвязи в региональном центре связи» |
 |
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине: «Аудиотехника»... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет... |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Передача дискретных... Расчёт и организация сети передачи дискретных сообщений на участке железной дороги |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Вычислительные... Организационная структура корпорации включает в себя административный аппарат (решает управленческие задачи) и производственный сектор... |
|
Диагностирование состояния деталей цилиндропоршневой группы двигателей... Перечень ключевых слов, которые дают общее представление о содержании курсовой работы: субъективные и инструментальные методы диагностирования... |
|
Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине “Маркетинг”... Новый товар, планирование новой продукции, этапы планирования новой продукции, роль товара в маркетинге |
|
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Вычислительные... В данной курсовойработе необходимо разработать структурированную кабельную сеть для организации, объединяющей несколько подразделений... |