Разработка системы электропитания для аппаратуры связи. Расчет токораспределительной сети; выбор преобразователей, выпрямителей, предохранителей, автоматических выключателей, ограничителей перенапряжений для бесперебойного питания в аварийном режиме.
Аннотация к работе
Электропитание любой системы связи является важной составляющей качественной работы систем передачи информации, поскольку качественное функционирование связевых пунктов во многом зависит от бесперебойности электроснабжения. К тому же вся аппаратура потребляет различные токи и напряжения, которые имеют допустимые значения колебаний, которые строго регламентированы государственными стандартами. Электропитающая установка на предприятиях связи призвана обеспечивать получение тока, распределение, регулирование и резервирование электропитания. От электропитающих установок требуется обеспечение высокой надежности, бесперебойности и беспрерывности снабжения аппаратуры связи электрическим током.Систему электроснабжения переменным током выбираем по системе TN-S, когда с питающей подстанции напряжение подается по пятипроводной линии (Т - три фазы, N - нейтральный провод, S - защитный провод, обозначаемый в схемах ЭПУ как РЕ). По фидерам внешнего электроснабжения 380/220 В 50 Гц напряжение подается к вводным устройствам электропитания. Вводные устройства ЭПУ совместно с АВР должны обеспечивать: - защиту оборудования от внешних перенапряжений и от токов короткого замыкания; В задании курсового проекта дана I группа надежности электроснабжения, поэтому в соответствии заданием выбираем вводное устройство ШВРАУ 380/Ін 21 П К, где На рисунке 1 показаны контакторы К1, К2, К3, К4 с блокировкой, исключающей их одновременное включение, показаны защиты по току (предохранители ПН-2, автоматические выключатели Q), защита по напряжению (разрядники Р или варисторы на каждой фазе, а также между проводами N и РЕ при 5-и проводной схеме TN-S).В задании курсового проекта дано три нагрузки, две из них постоянного тока, и одна переменного тока: 1. Исходя из этих данных, подбираем типы стоек ССПН, вольтодобавочные преобразователи типа КУВ, а также инвертор для преобразования постоянного напряжения аккумуляторной батареи в переменное для подачи его в нагрузку с переменным напряжением 220 В. Таким образом, выбирается стойка стабилизаторов ССПН-3 60-60/240 из Таблицы П.1 в методических указаниях к курсовому проекту (см. Инвертор для нагрузки, требующей переменного напряжения запитываем от аккумуляторной батареи с постоянным напряжением 60 В. Для выбора инвертора по мощности производим простой расчет мощности потребляемой нагрузкой, а именно: Таким образом, подбираем инвертор типа ИС-4500, именно такой инвертор подходит для данной мощности, потребляемой нагрузкой.Прежде всего найдем суммарный ток, потребляемый от батареи в аварийном режиме преобразователями ССПН, КУВ, ИС, аварийным освещением и другими нагрузками при минимальном напряжении батареи в конце разряда с учетом коэффициента полезного действия (КПД) каждого преобразователя. берется из расчета количества банок в аккумуляторной батарее на напряжение одной банки, при этом напряжение, выдаваемое одной банкой для I категории электроснабжения, берется равным 1,8 В. Учитывая, что преобразователи запитываются от двух батарей, напряжение, одной из которых равно 48 В, а другой 60 В, подсчитываем Общий ток разряда АБ в течение десяти часов аварийного режима: Для АБ напряжением 60 В: Ір10 = Івх сспн Івх ис I АО=185,99 17,111 12=215,101 А Для АБ напряжением 48 В: Ір10 =Івх кув=46,654 А Далее рассчитываем фактическую емкость батареи: Сф = Iptp, (2) где Ip = Ip10?i (?i - коффициент кратности, определяемый для гелевых АБ по таблице 3 в зависимости от заданного тр, в данном курсовом проекте мы имеем дело с I категорией надежности электроснабжения, поэтому тр=8 часов). С учетом падения емкости АБ в конце срока эксплуатации на 20% (=20): Для АБ напряжением 60 В: Для АБ напряжением 48 В: После расчета мы имеем одну АБ с одной группой элементов емкостью 2527 Ач и вторую АБ с одной группой элементов 549 Ач. Далее по полученным данным выбираем тип используемых аккумуляторов (тип аккумуляторов выбирался из Таблицы П.4 методического пособия «Курсовая работа по дисциплине электропитание устройств ЖАТС»): Для первой аккумуляторной батареи напряжением 60 В был выбран аккумулятор типа А602/2500 20 OPZV 2500, который дает номинальное напряжение 2В и имеет емкость 2580 Ач (Необходимая емкость батареи 2527 Ач).Для АБ напряжением 60 В: Imax вб = (Ір Ізар АБ) /0,75= А Для АБ напряжением 48 В: Imax вб = (Ір Ізар АБ) /0,75= А Imax вб=673,83 А для первой АБ превышает значение номинального тока шкафа УЭПС, то число таких параллельно включенных шкафов определяем: N УЭПС = Imax вб /ІУЭПСНОМ=673,83/100=6,73Резервная электростанция вводится в состав ЭПУ для повышения надежности электроснабжения, для электроснабжения гарантированных нагрузок, особенно при длительных аварийных перерывах. Мощность ДГУ должна быть достаточна для питания стоек УЭПС мощностью РУЭПС с выпрямителями, работающими на преобразователи с нагрузкой, на зарядку АБ, на аварийное освещение мощностью РАО, для работы кондиционера автозала РК, для собственных нужд ДГУ мощностью РСН. Мощность, потребляемая выпрямителями ВБВ УЭПСА и ССПН: РУЭПС = UАБ MAXI
План
Содержание
Введение
1. Выбор системы электропитания и составление предварительной структурной схемы
2. Выбор преобразователей для бесперебойного питания нагрузок в аварийном режиме
3. Расчет емкости и числа элементов аккумуляторной батареи
4. Расчет и выбор типа выпрямителей
5. Расчет параметров вводной сети переменного тока и дизель-генератора
6. Выбор вводных устройств переменного тока
7. Расчет и выбор предохранителей, автоматических выключателей, выбор ограничителей перенапряжений
8. Расчет токораспределительной сети
9. Расчет сопротивления защитного контура заземления и измерительных электродов токам растекания. Паспорта на заземлители
10. Расчет надежности электропитающей установки
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Электропитание любой системы связи является важной составляющей качественной работы систем передачи информации, поскольку качественное функционирование связевых пунктов во многом зависит от бесперебойности электроснабжения. К тому же вся аппаратура потребляет различные токи и напряжения, которые имеют допустимые значения колебаний, которые строго регламентированы государственными стандартами.
Электропитающая установка на предприятиях связи призвана обеспечивать получение тока, распределение, регулирование и резервирование электропитания. От электропитающих установок требуется обеспечение высокой надежности, бесперебойности и беспрерывности снабжения аппаратуры связи электрическим током.
Стоимость современных электроустановок на предприятиях связи достигает 40% стоимости всего оборудования.
Основным источником электрической энергии для устройств связи и автоматики являются энергосистемы или местные электростанции (ДГА), вырабатывающие переменный ток частотой 50 Гц. Однако для питания большинства аппаратуры связи требуется постоянный ток. По этим причинам, в состав ЭПУ должны входить следующие основные элементы: - Инверторы
- Вольтодобавочные устройства
- Выпрямители
- Преобразователи напряжения
В данной курсовой работе предлагается в соответствии с заданными параметрами нагрузок, категорией надежности электроснабжения и требованиями аппаратуры к источникам питания рассчитать и подобрать элементы и, на основании расчетов и оптимизации, построить структурную и функциональную схемы ЭПУ для узла (дома) связи.