Расчет системы электроснабжения станционных устройств СЦБ для станции 1
Выбор типа аккумуляторной батареи
При выборе типа аккумуляторной батареи необходимо отталкиваться от выбора системы электропитания, длительности аварийного режима работы батареи, числа стрелок и систему электрической централизации станции. Согласно заданию в качестве источника электропитания выступает основной фидер, резервный фидер и дизель-генераторный агрегат, а это означает, что система питания станции может быть безбатарейной или батарейной. Выбираем безбатарейную систему питания.
Станция является крупной, т.е. количество стрелок более 30, оборудована по системе ЭЦИ, с количеством стрелок 46, и в аварийном режиме работы аккумуляторная батарея должна работать до 12 ч (2 ч – основной период и 10 ч – дополнительный).
1. На основании данных таблицы 4.1[1] запишем нагрузки и токи потребляемые от аккумуляторной батареи в основном периоде аварийного режима (потребители переменного тока):
Таблица 2.1 – Нагрузки и токи, потребляемые от аккумуляторной батареи в основном периоде аварийного режима
| приборы питающей установки | I = 0,432 А |
| реле групповых контактов | I = 0,981 А |
| контрольные лампочки аварии переменного тока – 4 шт. | I = 0,105·4 = 0,42 А |
| лампочки табло путевого приближения и удаления, смена направления, занятия перегона) – 8 шт. | I = 0,105·8 = 0,84 А |
| релейные стативы (ЭЦИ– 46 стрелок) | I = 0,215·46 = 9,89 А |
| суммарный ток, потребляемый аккумуляторной батареей в основной период аварийного режима, определим как сумму всех перечисленных токов | ΣIб = 12,563 А |
2. К преобразователю панели ПР1-ЭЦК в аварийном режиме подключаются следующие потребители (переменного тока) – (согласно данным таблицы 4.4 [1]):
Таблица 2.2 – Загрузка преобразователя панели ПР1-ЭЦК
| лампы красных огней входных светофоров, 2 шт: | P = 35·2 = 70 Вт | Q = 13·2 = 26 В·Ар |
| лампа пригласительного огня: | P = 35·1 = 35 Вт | Q = 13·1 = 13 В·Ар |
| схема ДСН на прилегающих перегонах: | P = 12,7·2 = 25,4 Вт | Q = 6·2 = 12 В·Ар |
| схема ДСН на станции: | P = 36,5·1 = 36,5 Вт | Q = 5·1 = 5 В·Ар |
| схемы смены направления и контроля занятия перегонов | P = 12,7·2 = 25,4 Вт | Q = 6·2 = 12 В·Ар |
| ячейки ДЯ участков удаления: | P = 16,6·2 = 33,2 Вт | Q = 16,8·2 = 33,6 В·Ар |
| Суммарная активная и реактивная мощность, потребляемая в аварийном режиме | ΣPпр = 225,5 Вт | ΣQпр = 101,6 В·Ар |
3. Определим полную мощность Sпр и cosφ через полную мощность для нагрузок подключенных к преобразователю. Эта мощность определяется по формуле:
В·А
Тогда cosφ определяется по формуле:
|
Номинальная мощность одного преобразователя Pном = 300 Вт, таким образом для обеспечения нормальной работы в аварийном режиме достаточно одного преобразователя.
4. Определим kн исходя из формулы:
|
5. Далее, опираясь на данные таблиц 4.2 и 4.3[1] находим коэффициенты ηφ = 0,8 и ηн = 0,83. Теперь можно определить КПД преобразователя:
|
6. Суммарный ток потребляемый преобразователем от батареи будет равен:
| (2.1.1) |
где Pн – суммарная активная мощность нагрузок, подключенных к преобразователю, Вт;
ηпр – КПД преобразователя;
Uб – номинальное напряжение батареи, В.
Номинальное напряжения батареи 24 В, а КПД преобразователя определим следующим образом.
|
7. Разрядный ток в основном периоде определяется по формуле:
|
В дополнительном периоде аварийного режима к батареи будут подключены приборы питающей установки (0,432 А), лампочки табло (8 шт., 1,26 А), и преобразователь (11,603 А) с суммарным током потребления Iд = 13,295 А
8. Поскольку для выбранной станции длительность основного периода –2 ч., а дополнительного – 10 ч, вычислим расчетное время аварийного режима
|
Следовательно коэффициент отбора емкости равен 0,91 ηq = 0,91
9. Рассчитаем емкость аккумуляторной батареи по формуле
 ,
| (2.1.2) |
где P0 – суммарная активная мощность нагрузок, подключенных к батареи в основной период, Вт;
t0 – длительность основного периода, ч;
Pд – суммарная активная мощность нагрузок, продолжающих питаться от батареи в дополнительный период, Вт;
tд – длительность дополнительного периода, ч;
Uб – номинальное напряжение батареи, В;
ηq – коэффициент отбора емкости, зависящий от интенсивности разряда батареи
kТ – коэффициент учитывающий возможное снижение температуры аккумуляторного помещения, kТ = 0,96
kст – коэффициент старения аккумуляторов, kст = 0,85
|
10. Выбираем тип аккумулятора. Для крупной станции выбираем аккумуляторную батарею типа СК8, емкость которой составляет 288 А·ч