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 и сурового климата проектируется электрообогрев автопереключателей стрелочных электроприводов. В этом случае дополнительным расчетом проверяется также мощность цепей обогрева. В данном курсовом проекте зона климата теплая.

Максимальный пусковой ток I_{сп max}, потребляемый от выпрямителей панели ПСПН-ЭЦК, зависит от типа рельсов, марок крестовин стрелочных переводов, числа одновременно переводимых стрелок и может быть определен по формуле: ,

где I -ток, потребляемый одним электроприводом стрелочного перевода СП-6 на стрелочных переводах при типе рельсов Р65 составляет 3,2А

n -количество одновременно переводимых стрелок данного типа.

Нагрузка на вводную панель ПВ-ЭЦК от ПСП-ЭЦК определяется суммарной мощностью, потребляемой рабочими цепями стрелок при их переводе и мощностью, необходимой для электрообогрева контактов стрелочных приводов:

, где

S_с-мощность цепей перевода стрелок с учетом потерь может быть принята в целом на пост ЭЦ на станциях до 60 стрелок-P_с=2,1 кВт, Q_с=0,9 квар.

 

 

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 автономной тяге.

Местные и путевые преобразователи частоты будут включены противофазно, а путевые – синфазно друг к другу.

Фактическая мощность загрузки для пары противофазно включенных преобразователей, местного и путевого:

Составляющие нагрузки, создаваемой парой преобразователей частоты на вводную панель определяют по графикам

Общая нагрузка на вводную панель от всех противофазно включенных пар:

P =P *n =650*2=1300 Вт

Q =Q *n =375*4=1500 ВАр

Общая нагрузка от всех оставшихся синфазно включенных путевых преобразователей: P =P (n - n )=390*2=780 Вт

Q =Q (n -n )=550*2=1100 ВАр

P =390 Вт, Q =550 ВАр определяются графически.

Полная нагрузка от панелей ПП25-ЭЦК на вводную панель:

1300+550=1850 Вт

1500+1100=2600 ВАр

 

9. Расчет вводной панели ПВ-ЭЦК и нагрузки на 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. Суммарная мощность панелей приведена в таблице 5

Таблица 5

Наименование нагрузок	Мощность отдельных нагрузок
Активная Вт	Реактивная ВАр	Полная В А
Панель ПР-ЭЦК	3287,4	1049,2	3250,78
Панель ПВП-ЭЦК
Панель ПСПН-ЭЦК
Панель ПП25-ЭЦК
Итого СЦБ	9323,4	5729,2	11147,78
Резерв СЦБ-10%	932,34	572,92	1114,778
Всего СЦБ с резервом	10255,74	6302,12	12262,558
Устройства связи
Освещение	Гарантированное		-
Негарантированное		-
Вентиляция аккумуляторной
Силовое оборудование
Маневровые посты
Всего на вводную панель	33043,74	20294,12	39862,56

В данном случае используется одна вводная панель и один щит ЩВП-73.

Для оценки качества нагрузки определяют коэффициент мощности:

Расчет плавких вставок:

выбираем панель ПВ-ЭЦК с плавкой вставкой на 63 А

 

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 дизельгенераторные 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. Выхлопная труба выводится за пределы здания. В состав установки входят: дизель и трехфазный генератор с устройствами автоматики, смонтированные на общей раме; щиты автоматического управления, аккумуляторные батареи для пуска дизеля и питания цепей автоматики; выпрямительное устройство для заряда аккумуляторных батарей; топливный бак и устройства отопления и вентиляции помещения.

В зависимости от степени автоматизации установки делятся на три группы.

Первая степень автоматизации. Установка запускается персоналом, находящимся в машинном зале. Время необслуживаемой работы не менее 4 часов. Автоматически выполняются операции: поддержания частоты вращения. температуры охлаждающей жидкости и смазочного масла; остановка агрегата с выдачей аварийного сигнала при повышении температуры охлаждающей жидкости свыше 100 , понижении давления масла, повышении частоты вращения вала двигателя выше допустимых величин; подзаряд аккумуляторов.

Вторая степень автоматизации. Установка запускается автоматически или дистанционно. Продолжительность пускового режима (от момента пуска до принятия нагрузки)-25-30 с. Работает при отсутствии обслуживающего персонала в машинном помещении. Время необслуживаемой работы не менее 16 ч.

Автоматически выполняются операции, предусмотренные первой степенью автоматизации, кроме того: поддержание двигателя в "горячем" состоянии, подготовленным к быстрому запуску (при понижении температуры до +15° автоматически включаются электропечи); прием нагрузки примерно через 60 с после запуска; отключение нагрузки и остановка после появления напряжения в одном из фидеров; защита; сигнализация.

Третья степень автоматизации. Установка запускается автоматически или дистанционно. Время необслуживаемой работы не менее 150 часов. Автоматически выполняются операции предусмотренные второй степенью автоматизации, а кроме того: пополнение топливных и масляных баков; управление работой системы вентиляции и отопления помещения станции. При необходимости обеспечить параллельную работу агрегатов друг с другом или сетью предусматриваются устройства синхронизации.

 

Мощность нагрузки ДГА определяется по формуле:

39863– 2800 – 9200=27863ВАр,

где S -полная мощность нагрузки вводной панели

S , S -полная мощность соответственно негарантированного освещения и силовой нагрузки.

В данной курсовой работе используется следующий ДГА(см. таблица 6):

Таблица 6

Тип ДГА	Мощность Вт	Ток А	Степень Автоматизации	Емкость топливной системы, л	Щит дизель-генератора автомитики	Щит автомати ки вспомогате льный
ДГА-3-48М				300 - 500	ЩДГА – 48Б	ЩАБ-Б

Степень загрузки ДГА составляет 58% и удовлетворяет требованиям, которые составляют 50-100% от номинальной мощности.

 

 

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. На лицевой стороне панелей изображена мнемосхема разводки питания, размещены устройства коммутации, измерительные приборы и сигнальные лампы.

Все панели имеют одинаковый размер 2300´900´500 мм.

В зависимости от конкретных условий на станции электропитающая установка поста ЭЦ комплектуется из различного типа и количества панелей.

Функциональные схемы поста электрической централизации и распределительной панели ПР-ЭЦК приведены на рисунках 2 и 3 соответственно.

 

Функциональная схема поста ЭЦ

Рис.2

Рис. 2

Рис. 3

Функциональная схема распределительной панели ПР-ЭЦК

12. Размещение оборудования ЭПУ.

 

В данной курсовой работе используются одноярусные двухрядные стеллажи типа СТ-1-1-II для аккумуляторов типа СК-24 и его длина определяется:

А-длина стеллажа, отводимая для одного аккумулятора(равна 490)

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.

При распределении помещений для устройств ЭПУ необходимо стремиться к минимальным расстояниям между ними. Особенно большое значение имеет сокращение коммуникаций в низковольтных цепях (щит выключения питания-батарея-выпрямительные панели-релейные стативы). Удлинение коммуникаций может привести к такому увеличению сечения кабеля (шин), что это послужит препятствием к реализации проекта.

Для сокращения сечений кабеля следует стативы и распределительные устройства наиболее крупных потребителей(пусковых блоков стрелочных электроприводов, стативы рельсовых цепей и т.п.)размещать вблизи питающих установок.

 

При размещении оборудования в отдельных помещениях следует выполнять требования, указанные ниже.

 

Выпрямительная. Панели электропитающей установки располагают в рядах перпендикулярно стене с окнами. В рядах оборудование размещают так, чтобы соединительные провода и шины имели минимальную длину и одновременно обеспечивалось удобство обслуживания. Оборудование устанавливают непосредственно у стены или задней стороной, друг к другу при одностороннем обслуживании или на расстоянии 1,2 м от стены при двустороннем обслуживании.

При размещении оборудования следует соблюдать следующие минимально допустимые расстояния: между лицевыми сторонами аппаратуры-1,5 м, между лицевой стороной одного ряда и задней другого-1,2 м, между торцами ряда и стеной -0,5 м. Длина ряда должна быть не более 7 м. Площадь выпрямительной определяется в зависимости от устанавливаемого оборудования с запасом 20% на развитие.

Аккумуляторная. Батареи аккумуляторов размещают в специально оборудованном помещении, которое располагают рядом или вблизи выпрямительной. Вход в аккумуляторную должен быть через тамбур с двумя дверями, открывающимися из помещения.

Площадь аккумуляторного помещения определяется в зависимости – от количества и типа аккумуляторных батарей, для приготовления электролита, хранения запасов серной кислоты и получения дистиллированной воды рядом с аккумуляторной выделяют помещения площадью 5-10 м , называемые "кислотная" или "дистилляторная". Аккумуляторы в аккумуляторной устанавливают на стеллажах, конструкция и размеры которых должны

 

строго соответствовать типам устанавливаемых аккумуляторов. Стеллажи изготовляют четырех видов: одноярусные двухрядные, одноярусные однорядные, двухъярусные однорядные и двухъярусные двухрядные.

 

Наиболее удобны в эксплуатации одноярусные стеллажи. Двухъярусные применяют лишь в случае необходимости сокращения площади аккумуляторной. Стеллажи устанавливают так, чтобы к аккумуляторам был свободный доступ для осмотра и ремонта. Непосредственно около стен можно установить только однорядные стеллажи. Ширина эксплуатационных проходов должна быть не менее 0,8м при одностороннем их расположении и не менее 1 м при двухстороннем. Для рационального монтажа целесообразно стеллажи устанавливать торцевой стороной к стене, желательно смежной с помещением выпрямительной.

Резервная электростанция.

В состав станции входит: дизельный двигатель и генератор переменного тока с устройствами автоматики, смонтированные на общей раме и устанавливаемые на прочном бетонном Фундаменте, изолированном от стен здания, щиты автоматического управления, аккумуляторные батареи для пуска дизеля и питания цепей автоматики (часто размешают в аккумуляторной), выпрямительные устройства для заряда аккумуляторных батарей (устанавливают в выпрямительной), баки для топлива, масла и воды, устройства отопления и вентиляции помещения.

При размещении оборудования должны соблюдаться минимальные расстояния: эксплуатационные проходы между агрегатом и частями здания или оборудования - 1 м, между агрегатом и щитом управления-2 м, между агрегатом и стеной или корпусами параллельно работающих агрегатов - 0,3 м.

Размещение оборудования ЭПУ представлено на рисунке 4. Расшифровка элементов представлена в таблице 7.

 

 

Рис. 4

Таблица 7

№ поз.	Наименование	Тип	№ поз.	Наименование	Тип
	Коридор Щит включения питания	ЩВТ-7		Аккумуляторная Стеллаж батарей 6 ак. Стеллаж батарей 6 ак.	СТ-1-1-II СТ-1-1-II
15-20	Стативная Трансформатор сухой Преобразовательная панель Стрелочная панель Выпрямительно-преобразовательная панель Распределительная панель Водная панель Резервные панели	ТС10\05 ПП25-ЭЦК ПСП ЭЦК ПВП ЭЦК ПР ЭЦК2 ПВ ЭЦК	4,5,6	Резервная электростанция Дизель-генератор Щит автоматики Щит автоматики вспомогательный Выпрямитель для заряда стартерных аккумуляторов	ДГА-3-48М ЩДГА-48Б ЩАБ-Б
1-3 4-7	Аппаратная Табло Манипулятор

 

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.

Детализированная и общая стоимость устройств электропитания для поста ЭЦ приведена в таблице 8.

Спецификация

Оборудования к смете №1 на монтаж устройств

электропитания для поста ЭЦ на сумму 14290 руб.

Таблица 8

Наименование оборудования и затрат	Единица измерений	Количество единиц	Стоимость руб
Единичная	Общая
Аккумуляторы СК-24	руб.
Панель ПВ-ЭЦК
ПР-ЭЦК
ПСП-ЭЦК
ПП25-ЭЦК
Щит ЩВП-73
Трансформатор ТС-10/0,5
ДГА-3-48
ПВП-ЭЦК
Итого:
Транспортные расходы	-
Наценки ГУМТО	-
Заготовочно складские раходы	-

 

 

14. Список литературы.

 

1. Методические указания под редакцией доцента В. П. Багуца и Н.П.Ковалева. Проектирование ЭПУ поста ЭЦ крупной станции. Санкт-Петербург, 1999 год.

 

2. Багуц В.П., Ковалев Н.П., Костроминов А.М. Электропитание устройств автоматики, телемеханики и связи. М.:.Транспорт. 1991.

 

3. Конспект лекций по дисциплине “Электропитание”. ПГУПС, Электротехнический факультет, III курс.

 

 

[1] * Допустимая мощность гарантированного питания определяется с учетом мощности других нагрузок преобразователя ППВ-1 в аварийном режиме.

** Допустимая мощность питания нагрузки определяется с учетом мощности других нагрузок в данной группе.