1. Общая мощность потребляемая от ЭПУ поста ЭЦ определяется по формуле
| (2.2.1) | |
где Sпв – полная мощность приходящаяся на вводную панель;
Sэц – полная мощность, потребляемая устройствами ЭЦ;
Sсв – полная мощность, потребляемая устройствами связи;
Sг.н – полная мощность, потребляемая гарантированными нагрузками;
Sнг.н – полная мощность, потребляемая негарантированными нагрузками;
Модуль полной мощности Sи cosφдля отдельно взятых нагрузок определяется по формулам
| (2.2.2) | |
| (2.2.3) | |
Поскольку перспектива развития станции в задании не указана, то к существующему количеству стрелок (46) добавляем 10 % и получаем 50 расчетных стрелок. Питающую установку выбираем по схеме крупной станции. Система централизации ЭЦИ.
2. Расчет мощности, потребляемой фазочувствительными рельсовыми цепями частотой 25 Гц.
Для станции, имеющей 50 расчетных стрелок при электротяге переменного тока и оборудованной фазочувствительными рельсовыми цепями 25 Гц с путевыми реле типа ДСШ-13А, предварительный расчет показал, что, используя данные табл. 4.9[1], коэффициент пропорциональности для рельсовых цепей с количеством стрелок более 30 равен 1,2 и коэффициент пропорциональности для путевых реле равен 1,5. Получаем 60 фазочувствительных рельсовых цепей частотой 25 Гц и 75 путевых реле. Тогда получим:
Pмэ = 4,1 · 60 = 246 Вт; Qмэ = 4,4 · 60 = 264 В∙Ар; Sмэ ≈ 361 В∙А;
Pпэ = 29,9 · 75 = 2242,5 Вт; Qпэ = 13,6 · 75 = 1020 В∙Ар; Sпэ ≈ 2464 В∙А.
Эти мощности можно получить от двух преобразователей МЭ и восьми ПЭ. Учитывая принцип компоновки панели ПП25.1-ЭЦК, предусматриваем использование преобразователей 1П, 11П, 12П, 13П, включенных по противофазной схеме. Чтобы воспользоваться табл. 4.10[1] для перехода на сеть 50 Гц, образуем восемь виртуальных пар противофазного включения преобразователей МЭ и ПЭ с равномерной их загрузкой по частоте 25 Гц. На долю каждой пары приходится:
Тогда из табл. 4.10[1] следует, что одна противофазно включенная пара от сети 50 Гц будет потреблять мощности P = 480 Вт и Q = 285 В∙Ар. Следовательно, в целом загрузка панели ПП25.1-ЭЦК составит P = 480 ·8 = 3840 Вт; Q = 285 · 8 = 2280 В∙Ар. Панель подключаем к фазе А, принимая во внимание то положение, что при переменной тяге устройства связи получают питание от фаз В и С, а загрузку фаз следует стремиться получить равномерной.
3. Расчет мощности по панели ПВП1-ЭЦК произведем используя формулу (4.11)[1]:
| (2.2.4) |
где Uб.ф – напряжение батареи, которого она достигает при форсированном заряде, Uб.ф = 31 В;
Iзар – зарядный ток батареи, А;
Iр – ток потребляемый реле и другими приборами, А;
ηв – КПД выпрямителя, ηв = 0,6
При этом зарядный ток батареи определяется как
| (2.2.5) |
где Q1 – емкость аккумуляторов типа СК1, Q1 = 36 А·ч;
N – индекс аккумуляторной батареи, СК8;
tв.в – время восстановления батареи, tв.в = 72 ч;
ηа – КПД аккумулятора, ηа = 0,8.
|
Ток релейной нагрузки определяем исходя из числа стрелок:
|
Ток независимый от числе стрелок – Iн.с = 2,9 А, тогда итоговая мощность будет равна
|
Распределение полученной нагрузки между фазами А, В, С осуществляется в соотношении 3:3:2, т.е.
PА = 685 Вт
PВ = 685 Вт
PC = 459 Вт
4. Расчет производим исходя из данных считая, что одновременно переводятся 4 стрелки (поскольку общее количество стрелок меньше 60). Выбираем значение мощности для электропривода переменного тока в соответствии с таблицей 4.4 [1]. Нагрузка равномерно распределена между фазами: А, В, С.
Данные по загрузке панелей входящих в состав схему сводим в сводную ведомость, которая представлена в таблице 2.3. При этом жирным шрифтом в таблице указаны результаты суммирования нагрузок.
Согласно данным [1] промежуточные расчеты таблицы 2.3 не приводим.
Таблица 2.3 – Сводная таблица результатов расчета ЭПУ
| Вид нагрузки | Измеритель | Удельный расход мощности | Количество измерителей | Загрузка по фазам | ||||||
| А | B | C | ||||||||
| p, Вт | q, В·Ар | P, Вт | Q, В·Ар | P, Вт | Q, В·Ар | P, Вт | Q, В·Ар | |||
| Входные светофоры | Светофор | |||||||||
| Дополнительные входные светофоры | Светофор | |||||||||
| Загрузка фазы С TV3 | Обмотка | |||||||||
| Всего по фазе С TV3 с учетом потерь | Фаза | |||||||||
| Контрольные цепи стрелок | Комплект | 7,7 | 5,3 | |||||||
| Всего по фазе B TV3 с учетом потерь | Фаза | |||||||||
| Всего по фазе А TV3 с учетом потерь | Фаза | |||||||||
| Выходные светофоры | Светофор | 6,8 | ||||||||
| Всего по фазе С TV6 с учетом потерь | Фаза | |||||||||
| Маневровые светофоры | Светофор | 6,8 | ||||||||
| Всего по фазе B TV6 с учетом потерь | Фаза | |||||||||
| Смена направления движения | Схема | 12,7 | ||||||||
| ДСН на перегонах | Схема | 12,7 | ||||||||
| ДСН на станции | Схема | 36,5 | ||||||||
| Пневмоочистка стрелок | ЭПК | |||||||||
| Дешифраторные ячейки | Подход | 16,6 | 16,8 | |||||||
| Приборы кодировки РЦ (ТШ, КПТШ) | Пост | - | ||||||||
| Табло | Стрелка | 0,9 | ||||||||
| Загрузка фазы А TV6 | Обмотка | |||||||||
| Всего по фазе А TV6 с учетом потерь | Фаза | |||||||||
| Выпрямительные панели ПВП1-ЭЦК | Панель | - | - | - | ||||||
| Электроприводы стрелок | Стрелка | |||||||||
| С учетом потерь TV1 | Фаза | |||||||||
| Электрообогрев приводов | СЭП | |||||||||
| С учетом потерь TV3 | Фаза | |||||||||
| Панель ПП25.1-ЭЦ | ||||||||||
| Устройства связи | ||||||||||
| Освещение с гарантией | ||||||||||
| Освещение без гаранитии | ||||||||||
| Силовые устройства с гарантией | ||||||||||
| Силовые устройства без гарантии | ||||||||||
| ИТОГО |
В итоге конечные результаты расчета нагрузки фаз составляют
PА =13430 Вт; QА =9121 В·Ар; SА = 16,23 кВ·А
PВ =14431 Вт; QВ =8196 В·Ар; SВ = 16,59 кВ·А
PС =13534 Вт; QС =9095 В·Ар; SС = 16,3 кВ·А
Приведенные результаты расчета показывают нормальную загрузку силовых трансформаторов, выпрямителей, преобразователей частоты; достаточность панелей питания, равномерное распределение потребляемых мощностей по фазам.
Номинал плавкой вставки
По наиболее нагруженной фазе (таковая является фаза В) определим номинальный ток плавкой вставки I = 16590/220 = 75 А. Применяем стандартную вставку на 80 А.