Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Февраля 2012 в 03:02, контрольная работа
Задание.
- Рассчитать емкость и количество аккумуляторных батарей (элементов), выбрать тип аккумуляторных батарей; найти ток выпрямителя и мощность, потребляемую ЭПУ от внешней сети, выбрать типовое выпрямительное устройство; рассчитать заземляющее устройство и выбрать автомат защиты.
- Составить функциональную схему системы электропитания с указанием всех типов выбранного оборудования.
Федеральное агентство связи
Выполнил:
Студент группы С-04
Величанский Р.В.
шифр: 545
Проверил:
Дырдуева Д.Б.
г. Улан- Удэ
2012 г.
Задание.
- Рассчитать емкость и количество аккумуляторных батарей (элементов), выбрать тип аккумуляторных батарей; найти ток выпрямителя и мощность, потребляемую ЭПУ от внешней сети, выбрать типовое выпрямительное устройство; рассчитать заземляющее устройство и выбрать автомат защиты.
- Составить функциональную схему системы электропитания с указанием всех типов выбранного оборудования.
Исходные данные.
Таблица 1.
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки | 4 |
Напряжение питания основного канала цепи постоянного тока, U0, B | 60 |
Максимальный ток нагрузки I0, А | 1000 |
Ток аварийного освещения IОСВ, А | 3,5 |
Полная мощность потребления на хозяйственные нужды, SХОЗ, ВА | 100 |
Коэффициент мощности нагрузки на хоз. нужды, cosφхн, стн.ед. | 0,98 |
Время разряда аккумуляторных батарей, tP, час | 5 |
Рабочая температура окр. среды, tCP°C | +25 |
Таблица 2.
Последняя цифра номера зачетной книжки | 5 |
Удельное сопротивление грунта, ρ, Ом·м | 30 |
Длина шинопровода LФ, км | 2,1 |
Первичная сеть трехфазная, четырехпроводная,UФ=220В, fС =50 Гц по ГОСТ 13.109-97 |
Расчет емкости и числа аккумуляторных батарей.
1). Находим число элементов в аккумуляторной батарее по формуле:
где номинальное напряжение на элементе принимается равным UЭЛ.НОМ =2В.
Номинальное напряжение аккумулятора – это напряжение на выводах полностью заряженного аккумулятора, в течение первого числа разряда током 10-часового режима разряда при температуре электролита 20°С(UЭЛ.НОМ =2В).
Токораспределительные сети ЭПУ должны проектироваться таким образом, чтобы расход проводниковых материалов был минимальным. Потери напряжения в ТРС на участках от выводов ЭПУ до стоек аппаратуры связи, включая потери в устройствах защиты и коммутации не должны превышать 4% от номинального значения выходного напряжения ЭПУ. Отсюда, потери в токораспределительных сетях равны ∆UТРС = 0,04U0 .Число NЭЛ округляется до целого числа в большую сторону.
2). Проверяем минимально допустимый уровень напряжения при разряде аккумуляторной батареи с учетом минимального уровня напряжения на одном элементе, которое определяется по графикам рис. 10, стр. 14 методического пособия.
Исходя из графика UЭЛ.К.Р. = 1,89 В , при температуре +25°С и времени разряда аккумулятора (5 часов) токами не превышающими ток 10-часового режима разряда.
Минимальный уровень напряжения в конце разряда на аккумуляторной батарее не должен быть менее нормируемого значения.
Установившееся отклонение напряжения на выходных выводах ЭПУ постоянного тока для подключения цепей питания аппаратуры связи должно быть не более +/- 12 В для номинального напряжения U0 = 60 В.
Так как полученное значение U0min = 60 B удовлетворяет условию, нам не придется добавлять еще один элемент в ряду или подключать вольтодобавочный конвектор (ВДК).
3). Находим необходимую ёмкость аккумуляторов, приведенную к условному 10-часовому режиму разряда и температуре среды 20°С:
Где ток разряда равен сумме максимального тока нагрузки (I0) и тока аварийного освещения (IОСВ): Ip= I0+ IОСВ. Значение коэффициента отдачи по емкости ηQ приведены в таблице 3.
Таблица 3 – коэффициент отдачи АБ по емкости.
tP | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
ηQ | 1 | 0.97 | 0.94 | 0.91 | 0.89 | 0.83 | 0.8 | 0.75 | 0.61 | 0.51 |
4. По таблицам П.1, стр. 35 и П.2, стр.36 методического пособия выбираем соответствующий 10-часовому режиму разряда аккумулятор по ближнему большему значению номинальной емкости С10 ≥ С’10 и номинальному напряжению.
Выбираем 30 последовательно включенных аккумуляторов одинакового типа и ёмкости (см. табл. 4).
С10 = 200 · 30 = 6000 Ач ≥ С’10 = 5813 Ач
Таблица 4.
Изготовитель, марка | Тип | Технология | Напряжение, В | Ёмкость, С10, Ач |
HAWKER, ESPACE RG |
2RG200 | С микропористым сепаратором, рекомбинацией газа и предохранительным клапаном |
2 |
200 |
Выбор типового выпрямительного устройства.
1). Находим суммарный максимальный ток выпрямителя.
2). По таблицы П.3 методического пособия по току I∑ и номинальному выходному напряжению выбираем тип выпрямителя.
Так как ни один выпрямитель из таблицы П.3-технические характеристики выпрямительных устройств на стр. 37 методического пособия, не обеспечивает нужный нам ток I∑ = 2500 А , подбираем 6 параллельно включенных одинаковых выпрямительных устройств, где номинальный ток каждого из которых равен IНОМ = 480 А (см. табл. 5), что не противоречит условию:
Таблица 5.
Тип, изготовитель |
Модель | Количество параллельно работающих модулей в одном выпрямителе |
Напряжение, В | Максимальный выходной ток, А (ток одного модуля) |
ИБП «Связь инжиниринг» ≤1% | ИБП-4 цифровой контроль η ≈ 91%, cosφ =0,99 |
3,6,9,12 |
60 |
480 (40) |