Электроснабжение на железнодорожной станции. Курсовая работа. СОДЕРЖАНИЕ

(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Электроснабжение на железнодорожной станции. Курсовая работа.
СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные .............................................................................................................................3
Выбор и характеристика системы электропитания ЭЦ ................................................................5
Комплектация щитовой установки панелями питания .................................................................6
Расчет блока ППВ-3 в режиме инвертора ......................................................................................7
Расчет аккумуляторной (контрольной) батареи 33 в ....................................................................9
Расчет и распределение нагрузок панели ПР-ЭЦК .....................................................................11
Расчет нагрузки выпрямителей панели ПВП-ЭЦК .....................................................................16
Расчет стрелочной панели .............................................................................................................17
Расчет мощности рельсовых цепей и преобразовательных панелей ПП33-ЭЦК ....................17
Расчет вводной панели пв-эцк, нагрузки на внешние сети переменного тока и выбор ДГА .18
Литература ........................................................................................................................................1
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Исходные данные
1. Род тяги поездов: электрическая тяга переменного тока.
2. Внешнее электроснабжение:
3. Основной источник: тяговая подстанция. Напряжение: 380 В
4. Резервный источник: воздушная линия электроснабжения (ВЛ).
Напряжение: 380 В
5. Характеристика станции:
 Число централизованных стрелок: 85
 Устройства гарантированного питания: Мощность S = 500 ВА;
коэффициент мощности cos  = 0,85.
 Число стрелок двойного управления: 6
 Число подходов к станции: 2
 Маршрутные указатели направления: не удаленные: отсутствуют;
удаленные: отсутствуют.
 Маршрутные указатели пути отправления: не удаленные:
отсутствуют; удаленные: присутствуют.
 Подверженность снежным заносам: да (требуется оборудование для
очистки стрелок).
 Климатическая зона: суровая (требуется обогрев контактов
переключателей стрелочных электроприводов).
6. Дополнительные нагрузки:
 Устройства связи: S = 5,1 кВА; cos  = 0,7;
 Освещение (гарантированное)
S = 3,2 кВА;
 Вентиляция аккумуляторной: S = 3,0 кВА;
cos  = 0,8;
 Освещение (негарантированное): S =3,6 кВА;
2
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
 Силовое оборудование (негарантированное): S =10,0 кВА;
cos  = 0,8.
На станции используют стрелочные электроприводы постоянного тока типа
СП-6 с электродвигателями МСП-0,25, 160 В.
Тип рельсовых цепей на станции: фазочувствительные 25 Гц с путевыми реле
ДСШ.
Тип рельсов на станции: Р65.
Марка крестовины стрелочных переводов: 1/11.
3
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Выбор и характеристика системы электропитания ЭЦ
В соответствии с ОСТ 32.14-33, по которому все электроприемники
железнодорожного транспорта в отношении надежности снабжения их
электроэнергией разделены на три категории, устройства ЭЦ крупных станций
(свыше 33 стрелок) отнесены к особой группе приемников 3-й категории.
Приемники этой группы должны обеспечиваться двойным резервированием
электропитания, т. е. их электроснабжение должно осуществляться от трех
независимых источников электроэнергии.
Так как на обслуживаемой станции имеется возможность обеспечить
электроснабжение устройств ЭЦ по двум раздельным линиям от двух
независимых источников внешних сетей переменного тока, то в качестве
третьего независимого источника питания предусматривается установка
автоматизированного дизель-генератора ДГА и электропитание устройств ЭЦ
осуществляется по безбатарейной системе.
Так
как
используемые
для
устройств
ЭЦ
источники
внешнего
электроснабжения питают потребителей 3-й или 3-й категорий, то дизельгенератор на посту ЭЦ должен автоматически включаться в работу лишь при
исчезновении напряжения на обоих внешних источниках.
В системе питания предусматривается контрольная аккумуляторная
батарея. Аккумуляторы этой батареи выполняют следующие функции:
 являются источником питания (фактически четвертым в системе питания,
именуемой формально безбатарейной) для ряда цепей постоянного тока и
через инвертор для некоторых цепей переменного тока;
 исключают перерывы в питании чувствительных реле;
 выполняют в буферном режиме работы роль элемента сглаживающего
фильтра.
4
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Комплектация щитовой установки панелями питания
Сооружаемая на посту ЭЦ щитовая установка комплектуется типовыми
панелями питания в зависимости от количества централизованных стрелок,
рода тяги и систем питания ЭЦ.
При безбатарейной системе питания на крупных станциях в настоящее
время находят применение панели питания серии ЭЦК следующих типов: ПВЭЦК – вводная; ПР-ЭЦК – распределительная; ПВП-ЭЦК – выпрямительнопреобразовательная; ПСП-ЭЦК, ПСТ-ЭЦК – стрелочные; ПП33-ЭЦК –
преобразовательная для питания рельсовых цепей.
Вводная панель ПВ-ЭЦК предназначена для ввода электрической энергии
от независимых источников электроэнергии (фидер 3, фидер 3, ДГА),
контроля
за
наличием
напряжения
на
этих
источниках,
начального
распределения питания по основным видам нагрузок: устройствам СЦБ, связи,
маневровым постам, гарантированному и негарантированному освещению и
силовой нагрузке.
Распределительная панель ПР-ЭЦК служит для распределения питания
переменного тока по отдельным нагрузкам ЭЦ, изолирования нагрузок от
заземленной сети переменного тока, а также переключения светофоров,
маршрутных указателей и табло на различные режимы питания.
Выпрямительно-преобразовательная
выпрямления
трехфазного
панель
переменного
тока
ПВП-ЭЦК
в
служит
постоянный
для
ток,
автоматического заряда и содержания в буферном режиме аккумуляторной
батареи 33 В, преобразования постоянного тока батареи в переменный ток 33
Гц, 333 В в случае отключения внешних сетей для гарантированного питания
5
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
определенных нагрузок МРЦ по переменному току, а также питания
аппаратуры постоянного тока 33 В и 333 В.
Стрелочные панели ПСП-ЭЦК, ПСТ-ЭЦК предназначены для питания
рабочих цепей стрелочных электроприводов постоянного тока (тип панелей
ПСПН-ЭЦК) и приводов трехфазного переменного тока (тип панелей ПСТНЭЦК), а также электрообогрева контактов их автопереключателей.
Преобразовательная панель ПП33-ЭЦК предназначена для питания
фазочувствительных рельсовых цепей с путевым реле ДСШ переменным
током 33 Гц.
Щит выключения питания ЩВП устанавливается на посту ЭЦ в целях
противопожарной безопасности и предназначен для быстрого и надежного
одновременного отключения всех источников питания ЭЦ.
Намечаем предварительно количество панелей для ЭПУ:
ПВ-ЭЦК –– 3 панель;
ПВП-ЭЦК –– 3 панель;
ПР-ЭЦК –– 3 панель;
ПП33-ЭЦК –– 3 панели.
Расчет блока ППВ-3 в режиме инвертора
При безбатарейной системе питания МРЦ от полупроводникового
преобразователя ППВ-3, установленного на панели ПВП-ЭЦК, получают
питание в случае отключения всех источников снабжения переменным током
следующие нагрузки:
1. Станционные
блоки
дешифраторов
кодовой
автоблокировки
прилегающих к станции блок-участков;
2. Схемы смены направления движения и контроля прилегающих
перегонов (при организации двустороннего движения поездов);
3. Схемы ДСН на прилегающих перегонах;
4. Схемы ДСН на станции;
6
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
5. Схемы ограждения составов.
Рассчитываем нагрузки ППВ-3 в режиме инвертора (см. табл.3).
Известно, что КПД преобразователя (инвертора) ППВ-3 зависит от
степени его загрузки. Поэтому в целях повышения КПД предусмотрена
возможность настройки преобразователя на номинальные мощности 3,3; 3,3 и
3,3 кВт. Такая настройка производится по результатам расчета максимальной
мощности Sм, ВА:
2
2
S

(
P
)

(
Q
)

(
120
,
5
)

(
62
,
6
)

135
,
8 (3)


M
m
m
2
2
Нагрузочная способность преобразователя зависит от коэффициента
мощности:

cos

(
P
)
S

120
,
5
135
,
8

0
,
887

M
m
M
(3)
M0,887
Так как реальный cos
< 3,3, то нагрузка на преобразователь
должна быть уменьшена. Допустимая в этом случае нагрузка, Вт, может быть
определена по следующей формуле:
1
,
76

P
1
,
76

300 528
ном
P




ДОП
2
2
1
,
57

0
,
46
1
,
57
1

cos
1
,
57

1

0
,
887
м
1

1

1

0
,
887
0
,
887
cos
м


(3)
528
 
291
1
,
81
Так как при варианте
именно вариант настройки с
Производим
расчет
Pном  0,3
Pном  0,3
средней
кВт оказалось, что
P

P
ДОП
M,
то
кВт и реализуем в ППВ-3.
мощности
преобразователя
тока,
потребляемого преобразователем от аккумуляторной батареи.
С учетом коэффициента нагрузки Кm требуемая от преобразователя
средняя мощность может быть определена на основе следующих выражений:
P

K
P

P

25
,
4

1

36
,
5

1

33
,
2

1

25
,
4

1

120
,
5


H
m
m
cpm
Вт
(3)
Q

K
Q

Q

12

1

5

1

33
,
6

1

12

1

62
,
6


H
m
m
cpm
Вт
(3)

Средний коэффициент мощности нагрузок преобразователя:
2
2
2
2
cos

P
P

Q

120
,
5
(
120
,
5
)

(
62
,
6
)

120
,
5
135
,
8

0
,
887
(3)
H
H
H
H
7
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Коэффициент загрузки преобразователя:
K

P
P

120
,
5
300

0
,
4
H
H
НОМ
(3)
где Pном – номинальная мощность преобразователя с учетом варианта его
настройки.
Коэффициент мощности оказывает влияние не только на использование
установленной мощности преобразователя, но также и на его КПД. Поэтому
КПД преобразователя определяем с учетом cos φн и Кн.
Для этого по графику из приложения 3, методички по КП, определим
частные значения КПД ηφ, ηн в зависимости от cos φн и Кн:
ηφ=3,33;
ηн=3,33.
Рассчитаем общий КПД преобразователя по формуле:




0
,
82

0
,
79

0
,
75
0
,
82

0
,
72

П
(3)
Н
С учетом величин РН и ηП ток IП, А, потребляемый блоком ППВ-3 в
режиме инвертора от батареи, составляет:

I

Р
(

U
)

120
,
5
(
0
,
72

24
)

120
,
5
17
,
28

6
,
97
П
Н
П
б
(3)
где Uб=33 В – номинальное напряжение аккумуляторной батареи.
Расчет нагрузок преобразователя ППВ-3
Таблица 1
Наименование
нагрузок
Измеритель
Мощность
нагрузок на
измеритель
Р, Вт
Q,
вар
Количество
Единиц
измерения
Максимальная
мощность
нагрузок
Рm , Вт
Qm ,
вар
Среднесуточный
коэффициент
КM
Средняя
мощность
нагрузок
PСР m ,
Вт
QСР m ,
вар
Схема смены
напрвления и
контроля
перегона (блок
ДСНП-3)
Подход
33,3
3,3
3
33,3
33
3
33,3
33
Схема ДСН на
станции
Пост ЭЦ
33,3
3,3
3
33,3
3
3
33,3
3
Станционные
дешифраторы
автоблокировки
Подход
33,3
33,3
3
33,3
33,3
3
33,3
33,3
8
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Схема ДСН на
прилегающем
перегоне (блок
ДСНП-3)
Итого
То же
33,3
3,3
3
33,3
33
3
33,3
33
––
––
––
333,3
33,3
––
333,3
33,3
Расчет аккумуляторной (контрольной) батареи 33 в
Расчет батареи заключается в определении её емкости и выборе типа
аккумуляторов СК по индексу.
Разрядный ток батареи в режиме основного резервирования, А,
составляет:
I

I

n

I

n

I

I

0
,
2
6
2

8
0

0
,
0
9
0

2

0
,
4
3
2

0
,
1
7
5

6
,
9
7

3
0
,
0
A
a
c
л
с
в
х
л
П
П
(33)
б
о
где nc – число стрелок ЭЦ;
nвх – число подходов к станции;
Ia =3,333 А – расход тока в расчете на одну стрелку;
IРП=3,333 А – потребляемый приборами ток, независящий от числа
стрелок;
IЛП=3,333 А – потребляемый лампочками ток в расчете на пост ЭЦ;
IЛС=3,333 А – потребляемый ток в расчете на один подход;
IП – потребляемый от батареи преобразователем ток (из формулы 3).
Разрядный ток батареи в дополнительном режиме резервирования равен:
I

I

I

n

28
,
717

0
,
262

80

7
,
757
бд
бо
а
c
А
(33)
В условиях рассматриваемого режима эксплуатации аккумуляторной
батареи ее фактическая разрядная емкость, Ач, составляет:
Q

I

t
I

t
3
0
,
0

2

7
,
7
8

1
0

1
3
7
,
6
А

ч
ф
б
о
p
o
б
д
р
д
(33)
9
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Емкость
аккумуляторов,
гарантируемая
заводом,
характеризуется
номинальным значением QН. однако с повышением интенсивности разряда и
понижением температуры электролита емкость, отдаваемая аккумуляторами,
уменьшается. Поэтому для получения фактической емкости Qф требуется
предусмотреть определенный запас по емкости. Такой пересчет, Ач, ведется
по формуле:
Q
1
3
7
,
6
1
3
7
,
6
ф
Q




p
0 0
0 0
KK
[
1

(2
t 5
)
]0
,
8
5

0
,
8
3

[
1

0
,
0
0
8
(
1
5

2
5
)
]0
,
7
0
5
5

0
,
9
2
c
t

1
3
7
,
6
 
2
1
2
А

ч
0
,
6
4
9
0
6
(33)
где Qp – расчетная емкость батареи; Кс=3,33 – коэффициент снижения емкости
аккумуляторов от старения; ρ – коэффициент интенсивности разряда,
определяемый по полученному значению длительности разряда tpp; Кt=3,333 –
температурный коэффициент емкости; t3=+333 – температура электролита во
время разряда батареи.
Расчетная длительность разряда батареи tpp током основного режима Iбо
составляет:
t

Q
I

1
3
7
,
6
3
0
,
0

4
,
6
5
p
p
ф
б
о
ч
(33)
Индекс аккумуляторов определяется соотношением:
N

Q
Q

216
36

6
H
1
Выбранный
тип
аккумулятора:
(33)
СК-3,
с
номинальной
емкостью
Q
16Ач
 .
Н 2
Расчет и распределение нагрузок панели ПР-ЭЦК
При расчете распределительной панели ПР-ЭЦК следует обеспечить
приближенно равномерную загрузку каждого из силовых трансформаторов
ТС3 и ТС3, а также отсутствие их перегрузки.
Лампочки табло и питающих панелей. Этой нагрузкой определяется
мощность вторичной обмотки «а» ТС3.
10
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
P

Pn
c
6

8
5

5
1
0
Вт
л
т
л
т
с
(33)
Q

Q

n

0
,
9
8
5

7
6
,
5
вар
л
т
л
т
с
c
(33)
2
2
2
2
S

()
Q

(
P
)

7
6
,
5

5
1
0

5
1
6
ВА
л
т
л
т
л
т
Контрольные
цепи
стрелок.
Для
(33)
питания
контрольных
цепей
используется напряжение 333 В, получаемое от обмотки «в» ТС3.
2
2 22
S

(
P
)

(
Q
)

7
,
7

5
,
3

9
,
34
ВА
kcc
kcc
kcc
где
(33)
PP


n

7
,
7

8
5

6
5
4
,
5
Вт
k
c
k
c
c
c
(33)
Q

Q

n

5
,
3
8
5

4
5
0
,
5
вар
k
c
k
c
c
c
(33)
S

Sn
c
9
,
3
4

8
5

7
9
4
ВА
k
c
k
c
c
(33)
S kcc –
Qkcc =3,3
мощность цепей контроля в расчете на одну стрелку ( Pkcc =3,3 Вт,
вар).
Стрелки двойного управления. Цепи передачи стрелок на местное
управление питаются от обмотки «в» ТС3 через трансформатор Т3 (ПТ-33А)
при напряжении 333 В.
S
S
n
1
0
66

0
В∙А
м
с
м
с
с
м
с
(33)

(33)
PS


c
o
s
6
0
0
,
8

4
8
Вт
м
с
м
с
2
2
2 2
Q

()()
S
P
6
0

4
8

3
6
вар
м
с
м
с
м
с
где
S мсс –
(33)
полная мощность устройств передачи на местное управление одной
стрелки (составляет 33 В∙А при cos φ=3,3).
Дешифрирующие
устройства
дешифраторов автоблокировки
S Да ,
Мощность
автоблокировки.
питаемых через трансформатор Т3
(СОБС-3А) от обмотки «а» ТС3, зависит от числа подходов
nвх
к станции.
2
2
2
2
S

(
Q
)

(
P
)

16
,
8

16
,
6

557
,
8

23
,
6
ДаП
ДаП
ДаП
ВА (33)
S

S

n

23
,
6

2

47
,
2
Да
ДаП
вх
ВА
(33)
P

P

n

16
,
6

2

33
,
2
Да
ДаП
вх
Вт
(33)
Q

Q

n

16
,
8

2

33
,
6
Да
ДаП
вх
вар
(33)
11
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
где
S ДаП
– мощность дешифрирующих устройств в расчете на один подход
(составляет
PДаП
=33,3 Вт,
Q ДаП
=33,3 вар).
Лампочки пультов ограждения составов. Питание ламп пультов
ограждения составов на путях их осмотра и ремонта осуществляется
напряжением (33-33) В, получаемым через трансформатор Т3 (СОБС-3А) от
обмотки «а» ТС3. На станциях до 333 стрелок мощность ламп пультов
ограждения
S on (непрерывного
может быть принята равной:
и импульсного питания) в целом на пост ЭЦ
Pon  90
Вт,
Qon  20
вар.
2
2
2 2
S

(
P
)

(
Q
)

90

20

8500

92
,
2
В∙А
on
on
on
(33)
Трансмиттерные реле и трансмиттеры. Нагрузка S ТР , создаваемая
трансмиттерными реле и трансмиттерами на обмотку «в» ТС3, может быть
принята в расчете на пост ЭЦ равной 333 В∙А при cos φ=3,3.

P

S

cos

110

0
,
8

88
TP
TP
Вт
(33)
2
2
2 2
Q

(
S
)

(
P
)

110

88

4356

66
вар
TP
TP
TP
(33)
Внепостовые цепи. Мощность внепостовых цепей (ДСН, контроля
перегона, смены направления и др.) по переменному напряжению 333 В,
питаемых от обмотки «а» ТС3 через панель ПВП-ЭЦК, определим по данным
,5 Вт,
расчета нагрузок ППВ-3 ( PВЦ 120
QВЦ 62
,6 вар).
2
2
2
2
S

(
P
)

(
Q
)

120
,
5

62
,
6

18439

135
,
8
ВЦ
ВЦ
ВЦ
В∙А (33)
ЭПК пневмоочистки стрелок. Питание ЭПК пневмообдувки стрелок от
снега производится напряжением 333 В от обмотки «а» ТС3 через панель
ПВП-ЭЦК. Нагрузка от обдувки, учитывая одновременный обдув двух стрелок
в разных районах станции, может быть принята в целом на пост ЭЦ равной
PЭПК  26 Вт, QЭПК 94 вар.
2
2
2 2
S

(
P
)

(
Q
)

26

94

9512

97
,
5
В∙А
(33)
ЭПК
ЭПК
ЭПК
12
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Маршрутные
указатели.
Для
питания
маршрутных
используется фазовая обмотки «в» ТС3 ( PМУ  400Вт,
QМУ  0
указателей
вар,
SМУ  400
В∙А).
Светофоры. Для равномерного распределения нагрузки светофоров на
питающие
устройства
панели
ПР-ЭЦК
предусмотрена
возможность
разделения светофоров на четыре группы, которые подключаются к обмоткам
«а», «в» и «с» ТС3, а также к обмотке «с» ТС3.
Общую мощность нагрузки от всех светофоров станции определим по
формуле:
S

S

2
2

1
1
0

2
4
2
0
В∙А
с
в
п
с
вn
с
в
(33)
P

S

c
o
s
2
4
2
0

0
,
9
5

2
3
0
0
Вт
с
в
п
с
в
п
(33)

2
2
2
2
Q

(
P
)

()
S
2
4
2
0

2
3
0
0

7
5
3
вар
с
в
п
с
в
п
с
в
п
где
S св –полная
(33)
мощность светофора (по усредненным данным составляющая
8
5
1
,3
1
1
0– количество светофоров на станции.
33 В∙А при cos φ=3,33); n
с
в
Общую мощность нагрузок панели ПР-ЭЦК Pпр, Qпр, Sпр определяем по
формулам:
P

Р

Р

2280

813
,
1

3093
,
1
пр
ТС
1
ТС
2
Вт
(33)
Q

Q

Q

792

1655
,
6

2447
,
6
пр
ТС
1
ТС
2
вар
2 2
2
2
SР


Q

3
0
9
3
,
1

2
4
4
7
,
6

3
9
4
4
ВА
п
р
п
р
п
р
(33)
(33)
Так как общая мощность не превышает 3 кВА, то вторую панель ПР-ЭЦК
нет необходимости устанавливать.
13
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Таблица 2
333
333
333
333
333
333
333
333
33
333,3
333,3
P, Вт
33
333,3
333,3
<<a>>
S,
В∙А
Q,
вар
P, Вт
33,3
33,3
333,3
33,3
333
333,3
33,3
33
33,3
33
333,3
333
33,3
33
333,3
33
33,3
333,3
333,3
333,3
333
333
333
333
<<c>>
S,
В∙А
Q,
вар
P, Вт
<<в>>
S,
В∙А
Q,
вар
<<a>>
P, Вт
S,
В∙А
Q,
вар
P, Вт
333
33
333
3333
333
33
3
333
333
33
333
3333
333
333
3
3
3
333
S,
В∙А
3,33
3,3
33
33,3
33,3
333
333,3
33,3
333
33
Q, вар
3,3
3,3
3
33,3
33
33
33,3
33
3
33,3
P, Вт
3
3,3
3
33,3
33
33
333,3
33
333
3,3
Измеритель
Пост ЭЦ
3
Лампочки
3
Подход
3
Стрелки двойного упр-я
3
Стрелки
33
Стрелки
33
Светофоры
33
Пост ЭЦ
33
Пост ЭЦ
333,3
Блок ППВ
333,3
Итого:
<<в>>
ТС3
S,
В∙А
Q,
вар
Количество единиц
измерения
Мощность единицы измерения
333
P, Вт
ТС3
трансформаторовРаспределение нагрузок по вторичным обмоткам
<<c>>
S,
В∙А
Q,
вар
14
Светофоры
Маршрутные указатели
ЭПК пневмоочистки стрелок
Внепостовые цепи
Трансмиттерные реле
Лампочки пультов ограждения сост-в
Дешифрирующие устройства автоблокировки
Стрелки местного управления
Контрольные цепи стрелок
Лампочки табло
Наименование
нагрузок
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Расчет нагрузки выпрямителей панели ПВП-ЭЦК
Ток
Iн , потребляемый релейными схемами ЭЦ и панелями питания,
составляет:
I

I

0
,
4
4
5

8
5

3
7
,
8
А
н
а
пn
c
(33)
где Iап= 3,333 А – среднесуточный ток, потребляемый реле поста ЭЦ в
нормальном режиме в расчете на одну стрелку.
В буферном режиме (батарея находится в заряженном состоянии)
потребляемый ею ток подзаряда составляет, А:
I

0
,
0015

Q

0
,
0015

216

0
,
324
пз
н
А
(33)
В режиме форсированного заряда (батарея находится в разряженном
состоянии) зарядный ток батареи, А, выражается соотношением:

I

Q
[

t
]

216
[
72

0
,
8
]

3
,
75
зб
н
a
вв
А
(33)
где tвв=33 ч – максимальное время восстановления (заряда) батареи; ηа=3,3 –
КПД аккумуляторов.
Ток выпрямителей в режиме постоянного подзаряда батареи определим
по формуле, А:
I

I

I

3
7
,
8

0
,
3
2

3
8
,
1
А
в
п
н
п
з
(33)
В режиме форсированного заряда батареи ток выпрямителей равен, А:
15
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
I

I

I
7
,
8

3
,
7
5

4
1
,
1
А
в
з
н
з
б3
(33)
Так как ток Iвп превышает 33 А, то дополнительно к ВП3 используем
преобразователь-выпрямитель ПП.
Расчет стрелочной панели
Максимальный (пусковой) ток Iсп
max
, потребляемый от выпрямителей
панели ПСПН-ЭЦК, А:
I

i

n

3
,
2

4

12
,
8
сп
max
эп
co
А
где
(33)
iэп=3,3 А – ток, потребляемый одним электроприводом стрелочного
перевода данного типа; nсо=3 – количество одновременно переводимых
стрелок данного типа.
Расчетный ток электроприводов СП-3 на стрелочных переводах 3/33 при
типе рельсов составляет 3,3 А.
Мощность
цепей электрообогрева стрелочных приводов определим
выражением, В∙А:
S

S

n

5
0
8
5

4
2
5
0
В∙А
Э
Э
С
С
где
(33)
2 2
2 2
S

P

Q

45

22

2509

50
–
мощность
ЭС
ЭС
ЭС
электрообогрева, отнесенная на одну стрелку ( PЭС  45 Вт,
цепи
QЭС  22 ВАР).
Расчет мощности рельсовых цепей и преобразовательных
панелей ПП33-ЭЦК
Рассчитаем мощность путевых трансформаторов рельсовых цепей SПТ,
ВА, и местных элементов путевых реле SМЭ, В·А (PПТС=33,3 Вт, QПТС=33,3
вар, PМЭС=3,3 Вт, QМЭС=3,3 вар):
22
22
S

P

Q

31
,
5

14
,
8

1211
,
29

34
,
8
В·А
ПТС
ПТС
ПТС
2 2
22
S

P

Q

2
,
8

4
,
7

29
,
93

5
,
5
В·А
МЭС
МЭС
МЭС
(33)
S

S

n

34
,
8

80

2784
ПТ
ПТС
с
В·А
(33)
(33)
16
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
S

S

n

5
,
5

80

440
МЭ
МЭС
с
В·А
(33)
Рассчитаем требуемое число местных nмп и путевых nпп преобразователей:
n

S
S

440
290

1
,
5

2
мп
мэ
пмэ
(33)
n

S
S

2784
300

9
,
28

10
пп
пт
ппэ
(33)
Оценим фактическую загрузку преобразователей:
S

S
n

440
2

220
фпм
мэ
мп
В·А
(33)
S

S
n

2784
10

278
,
4
фпп
пт
пп
В·А
(33)
Рассчитаем мощность, потребляемую панелями ПП33-ЭЦК от сети 33 Гц.
Сначала рассчитаем мощность, потребляемую от сети 33 Гц парой
местных элементов. Для этого определим выходную мощность на частоте 33
Гц этой пары:
S

2

S

2

220

440
вых
_
мэпара
фпм
В∙А
(33)
Теперь рассчитаем мощность, потребляемую от сети 33 Гц парой путевых
элементов. Для этого определяем выходную мощность этой пары на частоте 33
Гц:
S

2

S

2

278
,
4

556
,
8
вых
_
пэпара
фпп
В∙А
(33)
Мощность, потребляемая от сети 33 Гц двумя панелями, равна:
(
2
)
P

m

P

m

P

1

580

5

840

4780
мэпара
мэпара
пэпара
пэпара
ППЧ
Вт
(33)
(
2
)
Q

m

Q

m

Q

1

345

5

565

3170
мэпара
мэпара
пэпара
пэпара
ППЧ
вар
(33)
Расчет вводной панели пв-эцк, нагрузки на внешние сети
переменного тока и выбор ДГА
Создаваемая панелью ПР-ЭЦК нагрузка на ПВ-ЭЦК состоит из общей
мощности нагрузок ПР-ЭЦК и мощности потерь в трансформаторах ТС3 и
ТС3. активная и реактивная составляющие мощности потерь в каждом из ТС
ориентировочно равны:
P
ТС540
Вт, QТС750ВАР.
Тогда:
P

P


P

3093
,
1

540

3633
,
1
ПР
ПР
ТС
Вт
(33)
17
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Q

Q


Q

2447
,
6

750

3197
,
6
ПР
ПР
ТС
ВАР
(33)
22
22

S


P


Q

1080

1500

341640

1848
В∙А
(33)
ТС
ТС
ТС
S

S


S

3944

1848

5792
ПР
ПР
ТС
В∙А
(33)
Нагрузка на ПВ-ЭЦК от панели ПВП-ЭЦК создается во время наиболее
неблагоприятного
послеаварийного
периода
ее
работы
в
режиме
восстановления емкости контрольной батареи 33 В.

P

I

U

39
,
35

31
0
,
6

2033
ПВП
ВЗ
ЗБ
В
Вт
(33)
Q
1180
ПВП
ВАР
(33)
22
22
S

P

Q

2033

1180

552548

2350
В∙А
(33)
ПВП
ПВП
ПВП
Нагрузка на ПВ-ЭЦК от стрелочной панели ПСПН-ЭЦК определяется
мощностью питания рабочих цепей стрелок при их переводе, а также
мощностью электрообогрева приводов.
PПСП 3 кВт
(33)
QПСП
0,9 кВАР
(33)
22
2
2
S

P

Q

3000

900

9810000

3132
ВА
(33)
ПCП
ПСП
ПСП
Нагрузка от преобразовательных панелей ПП33 на вводную панель
определяется по результатам расчета в разделе 3, т.е.:
(2
)
P
4780
Вт
ППЧ
(33)
(2
)
Q
3170
вар
ППЧ
(33)
2 2
(
2
)
(
2
) (
2
)
22
S

P

Q

4780

3170

328973

5735
,
6
В∙А
(33)
ППЧ
ППЧ
ППЧ
Мощность нагрузки СЦБ:
(
2
)
S

S

S

S

S

4868

2350

3132

5735
,
6

1608
,
6
СЦБ
ПР
ПВП
ПСП
ППЧ
В∙А
(33)
(
2
)
P

P

P

P

P

3633
,
1

2033

3000

4780

1344
,
1
СЦБ
ПР
ПВП
ПСП
ППЧ
Вт
(33)
(
2
)
Q

Q

Q

Q

Q

3197
,
6

1180

900

3170

8447
,
6
СЦБ
ПР
ПВП
ПСП
ППЧ
вар (33)
Резерв:
S

16085
,
6

10
%

1608
,
56
Р
В∙А
(33)
P

13446
,
1

10
%

1344
,
61
Р
Вт
(33)
18
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Q

8447
,
6

10
%

844
,
76
Р
вар
(33)
Результаты расчета мощности вводной панели представлены в форме
сводной таблицы 3.
Таблица 3
Наименование нагрузок
Мощность отдельных нагрузок
активная, Вт
реактивная, вар
полная, В∙А
3333,3
3333,3
3333
3333
3333
3333
3333
3333
3333
3333
333
3333
3333
3333
3333
3333
3333
3333,3
Итого СЦБ
33333
33333
33333
Резерв СЦБ – 33%
3333
333
3333,33
Всего СЦБ с резервом
33333
33333
33333
Устройства связи
Освещение:
гарантированное
3333
3333
3333
3333
3
3333
3333
3
3333
3333
3333
3333
3333
3333
33333
33333
33333
33333
Панель ПР-ЭЦК
Нагрузка панели
Потери в трансформаторах
ТС
Панель ПВП-ЭЦК
Нагрузка в режиме
восстановления батареи
Панель ПСПН-ЭЦК
Перевод стрелок
Электрообогрев приводов
(333 В)
Панели ПП33-ЭЦК
Нагрузка панелей
негарантированное
Вентиляция
аккумуляторной
Силовая нагрузка
негарантированная
Всего на вводную панель
Активная мощность нагрузок ДГА определим по формуле:
P

P

P

P

3
6
6
4
0

8
5
1
9

1
3
9
2
0

1
4
2
0
0
Д
Г
А
П
В
Н
О
Н
С
Н
Вт
(33)
Выбранный тип ДГА (дизель-генераторный агрегат): ДГА-33.
19
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Расчет плавких вставок производится по наиболее загруженной фазе
системы электропитания. Если предположить равномерность загрузки фаз, то
расчетный ток IФ в каждой фазе при фазном напряжении UФ (333 В) составит:
I

S
(
3

U
)

4
8
4
4
3
(
3

2
2
0
)

7
3
,
4
фП
В
ф
А
(33)
Выбранный тип плавкой вставки: 333 А.
Определим cos φ питающей установки:

c
o
s

P
S

3
6
6
4
0
4
8
4
4
3

0
,
7
6
П
В
П
В
(33)
Структурная схема ЭЦ
Структурная
схема
приведена
на
рис.3.
20
ПВП-ЭЦК
2Ф
ЗФ
1
4
1
1П
4
1
11П
4
4
1
4
1
4
1
4
13П
2П
21П
22П
ФУ
ФУ
ФУ
ФУ
1
4
1
23П
4
1
1П
ФУ
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
5А
5А
5А
5А
5А
5А
5А
5А
5А
5А
5А
5А
1
12П
ФУ
4
1
4
11П
12П
13П
2П
21П
22П
23П
ФУ
ФУ
ФУ
ФУ
ФУ
ФУ
ФУ
ВП2
22В1
23В1
БПК
МЭ ДСШ
(1-2 группа)
Пут. трансф. р. ц.
(1-6 лучи)
МЭ ДСШ
(3-4 группа)
Пут. трансф. р. ц.
(7-12 лучи)
МЭ ДСШ
(1-2 группа)
Пут. трансф. р. ц.
(1-6 лучи)
МЭ ДСШ
(3-4 группа)
Пут. трансф. р. ц.
(7-12 лучи)
2ВВ
1ВВ
ПБ
ДН
ОП
реле ЭЦ
(статив ы)
панели
питания
ЭЦ
табло,
пульт
ПР-ЭЦК
(гарант.
нагрузка
пост. тока)
ПР-ЭЦК
пульт.
управ л.
в непост.
цепи
ЭПК пнев моочистки
стрелок
2РПБ
1РПБ
ПБ ЭПК
ПхГКС 180
ПхГКС
ПхГС
в ентиляция
ПП
СН
СА
ТП
ЩМ
ЩП
П
24В
СК-6
М
ВВ
В4
АБ
фидер 2
(резервный)
О
ФЗ
П
В2
3А
фидер 2
В3
МБ
60А
ДГА
3А
нагрузка
Рабочие цепи
стрелок
Электрообогрев
стр. прив одов
Рис.1. Структурная схема
21
ПХЛ12
23В2
ПХЛ11
22В2
ПХЛ9
ПХЛ7
ПХМ4
ПХЛ6
ПХЛ5
ПХЛ4
ПХЛ3
21В1
21В2
ПХЛ10
13В1
13В2
ПХЛ8
12В1
12В2
ПХМ3
11В1
11В2
ПХЛ1
ПХЛ9
ПХЛ8
ПХЛ7
ПХМ4
ПХМ3
ПХЛ6
ПХЛ5
ПХЛ4
ПХЛ3
ПХЛ2
ПХЛ1
23В1
23В2
ПХЛ2
22В1
22В2
ПХМ2
21В1
21В2
2ВВ
1ВВ
ПХМ2
ПХМ1
БПК
13В1
13В2
ПХМ1
12В1
12В2
ПХЛ12
11В1
11В2
32А
ПХЛ11
БД2
32А
ПХЛ10
БД1
1РН
1РН
5А
5А
5А
5А
Пульт
управления
1
ФУ
1МБ
1МБ
ВСФ
1ПБ
1А
ОХ
ТС3
ТС2
заряд
выкл
пуск
3А
ТС1
П
Светофоры
Контроль стрелок
Маршрут. указ.
Трансмит. реле
Табло, пульт
Дешифр. автобл.
Мест. управл.
Лампы пульт. огр.
Рельс. цепи 50 Гц
О
ПХ
ОХ
Т2
ПБК
2ФВ
2В
ПХ
Т1
В
"J"
2ВФ
1ФВ
1ВФ
1Ф
фидер 1
ЩВП-73
СН
ВВ
15А
ОН
2ПБ
32А
15А
15А
32А
ПВ-ЭЦК
ПР-ЭЦК
ФЗ
АВ
ДН
"U"
"J"
"U"
ПП25-ЭЦК
АВ3
СА
R6 R7
R1
ПП25-ЭЦК
АВ2
АВ1
ПР-ЭЦК
220
180
110
ПП
(ППВ-1)
R2
ВВ
ЩДГА
фидер 1
(главный)
10А
ПХ220
(автономн. и эл.
тяга пер. тока)
Маневровые
посты
Пульт упр.
Гарантиров.
Негарантир.
ВП1
(УЗАТ-24-30)
ФЗ
В1
ПБК
ОП
СА
1АВ
&
1А
СА
АВ
ФЗ
1В
ПСПН-ЭЦК
Устройства
связи
Освещ ение
и силов. нагр.
ТС1
а
с
РНТ
в
2АВ
Пу льт
у прав ления
СН
220
110
180
220
ТС2
Пу льт
у прав ления
110
а
10А
10А
с
180
в
3А
3А
ДН
0,5А
220
Т2
24КС
220
180
110
ДИ
БСК3
ПВП-ЭЦК
СА
КМГ2
СА
0,5 А
ПХГКС
ПВП-ЭЦК
КМГ1
Светофоры
Входные
светофоры
Цепи гарант.
питания
Цепи мест.
Управл. Стр.
Маршрутные указатели
(неудал.
удален.)
Контр. цепи
стрелок
Непрерыв.
питание
тобло
(стативы)
Подсветка
табло
Лампы
стрелоч.
коммут.
Импульсное
питание
табло
(стативы)
Светофоры
выходные
Трансм.
реле
Маршрутные
указатели
Р. ц. 50 Гц
ОПХМ
Лампы пультов
ограждения
Дешифр.
ячейки
Светофоры
ОПХ
ПХ220
ПХ12
ПХ16
ПХ4
ПХ2
2ПХ 110
1ПХ 110
ПХ1
ПХУ3
ПХТР
ПХС3
ПХС2
ПСХМ
СМ
СХМ
КМС
24КСХ
14КСХ
2НКСХ
С
СХ
1НКСХ
ПХУС2
ПХУ2
ПХУС1
ПХУ1
ПХКС
ПХР1
ПХМУ
ПХС1
ПВП-ЭЦК
ПХР
ПХСМ
Т9
Т6
ПХГС
БСК1
КМГ1
Мигание
светофоров
ПВП-ЭЦК
Т7
0,5А
Т5
БСК4
ПХГКС
ДН
СН
ДН
СН
СН
ДН
ПВП-ЭЦК
СН
14КС
2НКС
СА
1НКС
СН
СН
СА
Т8
Т4
1А
П
СН ДН
ПХГКС180
ПВП-ЭЦК
ПХГКС
БСК2
СА
ПХГКС
СА
110
ДИ
СА
СА
ДИ
СА
ПК
24КС
14КС
2НКС
1НКС
110
СА
180
220
СН
Т3
Т1
ПВ-ЭЦК
Пульт
управл
ения
ПВЛ-ЭЦК
24
1АВ
ПВП-ЭЦК
22
Литература
1. Тюрморезов В.Е. источники электропитания устройств железнодорожной
автоматики, телемеханики и связи, 2-е изд. М.: Транспорт, 1978.
2. Дмитриев В.Р., Смирнова В.И. Электропитающие устройства
железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Справочник. М.:
Транспорт, 1983.
3. Отраслевой стандарт ОСТ 32.14-80. Электроприемники предприятий
железнодорожного транспорта. Категорийность в отношении обеспечения
надежности электроснабжения.
4. Типовые материалы для проектирования. Электропитание устройств
электрической централизации ЭЦ-10-88.ГТСС.1988.
5. Ведомственные нормы технологического проектирования ВНТП/МПС-84.
Электроснабжение устройств СЦБ и электросвязи. – Л.: Транспорт, 1986.
6. Багуц В.П., Ковалев Н.Г., Костроминов А.М. Электропитание устройств
железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. – М.: Транспорт,
1991.
7. Иваненко Ю.М. Электропитание устройств железнодорожной автоматики и
телемеханики. Методические указания по лабораторным работам и
курсовому
проектированию.
–
Хабаровск,
государственный университет путей сообщения, 2001.
Дальневосточный