Оборудование крупной станции электрической станции стрелок и светофоров

5. УСТРОЙСТВО  ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПОСТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ  ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ

 

1. Общая характеристика устройств электропитания

 
 

       Устройство  ЭЦ получает электропитание от двух независимых  внешних источников переменного  тока один из которых является основным, второй - резервным.

       В настоящее время на сети дорог  внедряются в эксплуатацию новые  электропитающие установки, эти  установки не требуют отдельных изолирующих трансформаторов, имея таковые внутри панели; содержат полупроводниковые преобразователи постоянного тока в переменный, обеспечивая резервным питанием  от контрольной батареи 24В гарантированные виды нагрузок, включая стрелочные электродвигатели , что позволяет не применять для последних рабочею батарею в 220В; используют более совершенные выпрямители и зарядные устройства со взаимным резервированием и контролем их неисправности; обеспечивают бесконтактную коммутацию ряда силовых цепей.

       В общем случае питающая установка  содержит набор панелей определенных типов. Конструктивно панели оформлены в виде металлических шкафов с двухсторонним обслуживанием, позволяющим осуществить свободный доступ ко всем приборам. Все панели выполнены одинакового размера. На лицевой стороне изображена мнемосхема разводки питания с расположенными на ней коммутационными устройствами. С боковых сторон панели закрыты металлическими щитами.

      В состав питающей установки ЭЦ крупной  станции входят следующие панели:

1. вводная  ПВ-ЭЦК;

2. распределительная  ПР-ЭЦК;

3. выпрямительно-преобразовательная  ПВП-ЭЦК;

4. стрелочная  для приводов постоянного тока  ПСП-ЭЦК;

5. Преобразовательная для рельсовых цепей ПП25-ЭЦ.

       С помощью соответствующего набора панелей  можно организовать один из двух видов питания нагрузок при полном отсутствии переменного тока во внешней сети: батарейный или безбатарейный. В курсовом проекте проектируется безбатарейный вид питания с использованием батареи на 24 В. Которая поддерживает питание реле, имеющих цепи самоблокировки, на время необходимое для переключения устройств ЭЦ с одного фидера на другой или на время запуска дизель-генератора. Кроме того, батарея в значительной степени снижает уровень переменной составляющей в токах выпрямителей, повышая надежность электролитических конденсаторов, имеющихся в устройствах. В аварийном режиме к батареи подключаются реле; лампочки табло, отображающие аварийную ситуацию, состояние путевого приближения, удаления и направления движения на прилегающих перегонах ; приборы ДЦ ; полупроводниковый преобразователь ПП, к которому подключаются необходимые в создавшейся ситуации маломощные цепи переменного тока.

      Безбатарейная система используется, если питание  получается от двух независимых источников энергии, по двум раздельным линиям с обязательным резервом от дизель-генератора. Если один из внешних источников  не удовлетворяет требованиям по отношению к потребителям первой категории, то дизель- генератор включается после исчезновения напряжения и находится в «горячем»  резерве вплоть до восстановления основного источника питания. 

2. Характеристика  панелей питания

 

       5.2.1. Вводная панель ПВ-ЭЦК

       Данная  панель предназначена для передачи в нагрузку переменного тока от одного из двух внешних источников с фазным напряжением 220В и заземленной нейтралью, а также для подключения дизель-генератора (ДГА). Контроль за состоянием питающих фидеров осуществляют реле напряжений РН. При снижении напряжения в источнике до (187±4) В происходит его отключение, а при повышении до (198±4) В - его включение. Если напряжение в фазах фидера 2 и ДГА отсутствует,  то подключение фидера 1 происходит без выдержки времени. При наличии напряжения в фидере 2 или ДГА создается выдержка времени 1...2 минуты  на переключение нагрузки к фидеру 1. Включение ДГА происходит при отсутствии напряжений в обоих фидерах.

       5.2.2. Распределительная панель ПР-ЭЦК

       Осуществляет  распределение электропитания по основным нагрузкам электрической централизации. Панель управляет режимами горения  ламп светофоров и табло, формирует импульсные посылки, обеспечивает контроль заземления шести видов цепей питания с помощью сигнализаторов типа СЗИ1.

       Панель  содержит два трехфазных трансформатора ТС1 и ТС2 мощностью по 4.5 кВА, обеспечивающих изоляцию нагрузок от заземленной сети, вторичные обмотки трансформаторов используются индивидуально. Максимальная фазовая нагрузка каждой обмотки составляет 1.5 кВА.

       При выключении сети переменного тока гарантированные  нагрузки получают резервное питание от преобразователя ППВ1, расположенного в панели ПВ-ЭЦК, и контрольной батареи (пунктир на рисунке).

       5.2.3. Выпрямительно-преобразовательная  панель ППВ-ЭЦК

       Осуществляет  заряд аккумуляторной батареи 24В  в нормальном и форсированном режимах, а также для получения переменного тока для нагрузок с гарантированным питанием. Панель содержит: трехфазное зарядное устройство ТЗУ типа УЗАТ-24-30; преобразователь - выпрямитель ПП типа ППВ1; полупроводниковые реле напряжения РН1 и РН2; сигнализатор заземления полюсов ЩП - ЩМ, к которым подсоединены цепи собственных реле панелей питания, СЗИ1; трансформаторы Т1 и Т2, во вторичные обмотки которых включены выпрямители Вп1 и Вп2 для питания соответственно реле вне постовых схем (2,8А ; 28-30В) и электропневматических клапанов устройств пневмоочистки стрелочных переводов (1А ; 220В). Выпрямитель Вп1 собран на диодах типа КД202Р, а ВП2 применен типа ВУС-1,3.

       В режиме постоянного подзаряда устройств  ТЗУ обеспечивает максимальный зарядный ток 30А, поддерживая напряжение на батареи в пределах 25,5-27В. При снижении напряжения до 24В с помощью РН1 включается форсированный режим, который выключается при достижении напряжения 31В. Устройство ПП в режиме выпрямления может использоваться как резерв или для увеличения зарядного тока на 20А. В режиме преобразования оно имеет следующие характеристики: входное напряжение - 24В, выходное переменного тока - 220В, частотой (50±0.5) Гц, КПД не менее 80%. Суммарная нагрузка, подключаемая в этом случае к  ПП, не должна превышать 1 кВт. При разряде батарей до напряжения 22 В преобразователь с помощью реле РН2 от нее отключается.

       5.2.4. Стрелочная панель ПСП-ЭЦК

       Данная  панель обеспечивает питание рабочих  цепей стрелочных электродвигателей и электрообогрева стрелочных электропроводов. Максимальный допустимый ток, потребляемый панелью от трехфазной сети, составляет 30 А.

       Рабочие цепи стрелок разбиты на две группы. Первая группа питается от выпрямителя  Вп1, включенного в распределительную  сеть через трансформатор ТС1, вторая - от выпрямителя Вп2 и трансформатора ТС2. Выпрямители выполнены по трехфазной мостовой схеме со взаимным резервированием. Переключение питания рабочих цепей стрелок с неисправного выпрямителя на исправный происходит по истечении 15...30 сек. Номинальное напряжение постоянного тока составляет 240 В, максимальный ток питания обеих групп рабочих цепей - 30 А. Все виды панелей имеют схему выключения рабочих цепей стрелок при работе привода на фрикцию с выдержкой времени 10...20 секунд после нажатия специальной кнопки на пульте управления.

       Для целей электрообогрева стрелочных приводов предусматриваются трансформаторы ТС3 мощностью 4.5 кВА.

       5.2.5. Преобразовательная панель ПП25-ЭЦК

       Предназначена для питания переменным током  частотой 25 Гц фазочувствительных РЦ с реле типа ДСШ-13А. С этой целью панель содержит 4 преобразователей типа ПЧ 50/25-300, из них один местный (1П) и 3 путевых (11П, 12П, 13П ). Входное напряжение 220 В однофазного переменного тока; при электрической тяге постоянного тока, для исключения влияния на работу преобразователей блуждающих токов, напряжение поступает через специально изолирующие трансформаторы типа ТСА. 

3. Расчет  потребляемой мощности

 

      Расчет  мощности, потребляемой питающей установкой поста ЭЦ, расположенного на двухпутном участке при электротяге постоянного тока осуществляется  для выбора типа дизель- генератора и плавкой вставки. Станция данного курсового проекта имеет 7 одиночных стрелок и 9 съездов, 10 выходных , 18 маневровых, 3 входных и 2 дополнительных светофора , 31 РЦ.

      Поскольку перспектива относительно развития станции в задании не указана, то к существующему количеству стрелок 25 добавляем 10% и получаем расчетное количество 28 стрелок. Питающую установку выбираем по схеме крупных станций. 

1. Загрузка  панели ПР-ЭЦК

 

      Загрузку  панели ПР-ЭЦК по отдельным видам устройств, получающих от нее питание определяем как произведение единичных мощностей на количество измерителей данного вида. Результаты промежуточных расчетов приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Загрузка  панели ПР-ЭЦК 

 
 
 

                                                                                              Продолжение табл.5.1