ОмГУПС

кафедра «Системы передачи информации»

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ ЖАТС»

О МСК 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.Характеристики основных узлов ЭПУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.1.Вводные устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2.Выпрямители. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.3.Аккумуляторная батарея.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.4.Преобразователи напряжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

2.Выбор преобразователей напряжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

3.Расчет аккумуляторной батареи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..15

3.1.Расчет емкости и выбор типа аккумуляторов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.2.Расчет числа элементов аккумуляторной батареи. . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.Расчет и выбор выпрямителей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

5.Расчет источников переменного тока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 . 5.1. Расчет и выбор ДГУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5.2.Расчет потребления электроэнергии от внешней сети . . . . . . . . . . . .20

6.Размещение оборудования ЭПУ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

7.Расчет токораспределительной сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

8.Расчет защитного заземляющего устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

9.Защита от внешних перенапряжений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

10.Расчет надежности ЭПУ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

11.Мониторинг системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Библиографический список. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Приложение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Введение

Система электропитания стационарных устройств связи и автоматики – это «сердце и кровеносные сосуды» оборудования, сложный комплекс, на который приходится более 40 % количества и повреждений и стоимости системы.

Цель работы: составить по заданным условиям задания один из вариантов системы электропитания с выбором и расчетом ее элементов.

Система электроснабжения России на это время: генераторы 20 кВ электростанций, , 11 объединенных энергосетей, 100 региональных распределительных сетей, ЛЭП-1150, 500, 220, 110, 35, 10 кВ.

Основные источники электроэнергии при проектировании − внешнее электроснабжение от тяговых и трансформаторных подстанций (ТП) или от комплектных трансформаторных подстанций (КТП) по фидерам напряжением 380, 220 В 50Гц, местная дизель-генераторная установка (ДГУ) и аккумуляторная батарея (АБ).

По уровню надежности электропитающие установки (ЭПУ) связи и автоматики разделяют на электроприемники I особой, I и II категорий.

К ЭПУ особой группы I категории надежности относят посты ЭЦ, узлы связи с количеством портов (абонентов) более 10000, узлы междугородной и международной связи, узлы связи, соединенные с узлами оперативных служб.

К ЭПУ I категории надежности относят узлы связи с количеством портов от 1024 до 10000, линии автоблокировки и др.

К ЭПУ II категории надежности относят узлы местной связи с количеством портов до 1024, базовые станции подвижной связи.

Питание ЭПУ I категории и особой группы I категории осуществляют от двух фидеров внешнего электроснабжения. Для особой группы обязательно наличие дополнительно одной автоматизированной дизель-генераторной установки (АДГУ), а при отсутствии одного из фидеров или частых отключений его– двух АДГА .

Для питания ЭПУ II категории в качестве одного из двух независимых источников допускается использование ДГУ.

На время переключения фидеров или ввода ДГУ в устойчивую работу питание ЭПУ особой группы I категории должно осуществляться при возможной максимальной нагрузке от АБ в течение не менее 2-х часов, питание ЭПУ I категории – не менее 8-и часов, а ЭПУ II категории – не менее 24-х часов.

Из всех используемых в настоящее время способов электропитания в данном проекте рассматривается работа ЭПУ для стационарных объектов связи и автоматики по системе «On-Line», т. е. с двойным преобразованием электроэнергии. При данном способе электропитания входное сетевое напряжение преобразуется в постоянное при наличии свинцово-кислотной АБ, работающей в буфере с выпрямителями, а постоянное напряжение с помощью электронных блоков − в заданное переменное или постоянное напряжения нагрузки.

Гарантированное питание при отключении внешнего электроснабжения осуществляется установкой АДГУ, а бесперебойное – наличием АБ.

1. Характеристики основных узлов эпу

По заданным параметрам нагрузки и категории надежности электроснабжения необходимо предварительно составить структурную схему ЭПУ.

При компоновке ЭПУ как один из вариантов при малой нагрузке (например, для ЭПУ II категории надежности) можно выбрать вариант с одной опорной батареей, состоящей из двух групп аккумуляторов (для повышения надежности, улучшения условий обслуживания) и близкой по напряжению к одной из указанных в задании нагрузок наибольшей мощности. Недостаток такого варианта – исключена независимая работа разных нагрузок при отказах общих участков ЭПУ.

На рис.1 приведен вариант схемы ЭПУ I-й группы надежности, на котором приняты следующие обозначения:

ТП1, ТП2 – трансформаторные подстанции 10 кВ/0,4 кВ;

Ф1, Ф2 – фидеры (кабели или воздушные провода) внешнего электроснабжения 380/220 В;

ВЩ, ЩПТА,ЩВРА…ЩАВР – вводные или вводно-распределительные автоматизированные щиты или шкафы на 380 В, а также щиты автоматического включения резерва (АВР);

ДГУ –дизель-генераторная установка;

АБ – аккумуляторная батарея;

АО – аварийное освещение;

ГЗШ – главная шина заземления;

И1, И2, ЗК – измерительные электроды и защитный контур;

ВУ (ВУТ, УЭПС, СУЭП и др.) – выпрямительные устройства;

_{О, Р} – индексы основных и резервных блоков;

ССПН – стойки стабилизаторов постоянного напряжения;

КВ – конверторы вольтодобавочные;

ИТ – инверторы;

ШР,ПР – шкафы или пункты распределительные;

КО – контроллер объектов ЭПУ.