Для дистанционного обучения по профилю

Для дистанционного обучения по профилю

«Системы мобильной связи»

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Целью настоящей работы является закрепление студентами теоретических знаний, полученных при изучении основных разделов курса «Электропитание устройств и систем телекоммуникаций».

При выполнении курсовой работы студент должен произвести выбор основного оборудования электропитающей установки (ЭПУ), провести расчет качественных и количественных показателей отдельных устройств и токораспределительной сети.

Выполнение курсовой работы предусматривает большой объем работы со справочной литературой по типовому промышленному оборудованию.

Методические указания предусматривают сто вариантов заданий. Номер варианта задания, выполняемого студентом, должен соответствовать двум последним цифрам пароля.

Курсовая работа, выполненная не по своему варианту, не проверяется преподавателем и возвращается студенту на доработку.

ЗАДАНИЕ и оформление курсовой работы

В курсовой работе необходимо выполнить следующее:

- рассчитать количество и емкость элементов аккумуляторных батарей и выбрать их тип; найти ток выпрямителя и мощность, потребляемую ЭПУ от внешней сети; выбрать типовое выпрямительное устройство; выбрать вводный шкаф; рассчитать заземляющее устройство и выбрать автомат защиты.

- рассчитать магистральную проводку от источника электропитания до рядов аппаратуры, проводку в рядах с учетом требований по ограничению изменений напряжения на клеммах аппаратуры в нестационарных режимах.

- составить функциональную схему системы электропитания (см. рис. П1) и перечень элементов с указанием всех типов выбранного оборудования (рис. П2).

Исходные данные к расчету выбираются из таблиц 1.1 и 1.2 в соответствии с последними цифрами пароля.

Курсовая работа должна включать все промежуточные расчеты согласно методическим указаниям.

Первый лист - титульный с обязательным указанием номера варианта.

Пояснительная записка курсовой работы должна СОДЕРЖАТЬ:

- исходные данные к расчету;

- описание буферной системы электропитания, которая будет рассчитываться;

Таблица 1.1 - Варианты задания

Предпоследняя цифра пароля
Номинальное напряжение питающего оборудования , В
Ток основной цепи , А
Ток цепи сигнализации , А
Суммарный ток наиболее нагруженного ряда ЛАЦ , А
Максимальная нагрузка стойки , А
Полная мощность потребления на хозяйственные нужды SХОЗ, кВА				2,5	3,6	2,3		3,5	4,1	2,7
Коэффициент мощности нагрузки на хоз. нужды, cos jхн, отн.ед.	0,97	0,93	0,9	0,95	0,98	0,94	0,92	0,91	0,96	0,89
Время разряда аккумуляторных батарей tр , час
Рабочая температура окр. среды tср, ˚ С	+20	+18	+10	+12	+25	+20	+18	+15	+10	+12

Таблица 1.2 - Варианты задания

Последняя цифра пароля
Удельное сопротивление грунта r0, Ом×м
Длина шинопровода (кабеля) переменного тока l ф, км	0,3	0,45	0,35	0,2	0,4	0,5	0,4	0,25	0,1	0,15
Место прокладки шинопровода переменного тока (кабеля)	земля	воздух	земля	воздух	земля	воздух	земля	воздух	зем-ля	воздух
Расстояние от выпрямителей до РУ , м
1. Длина шин от РУ до точки ввода в ЛАЦ , м
Длина проводки по ЛАЦ от точки ввода до дальнего ряда , м
Расстояние от АБ до РУ , м
Длина минусового (плюсового) провода рядовой проводки в ЛАЦ , м	(9)	9,0 (10)	(9)	(8)	(9)	10 (11)	11 (12)	12 (13)	(10)	(11)
Первичная сеть трёхфазная, четырёхпроводная с параметрами UФ=220В, fС=50Гц по ГОСТ 13109 – 97; РУ - распределительный узел; ЛАЦ – линейный аппаратный цех; АБ – аккумуляторная батарея.

- расчетные формулы привести в общем виде и с подставленными в системе СИ численными значениями величин;

- схемы и графики должны соответствовать требованиям ЕСКД;

- все рисунки, графики, чертежи и таблицы должны быть пронумерованы;

- в конце курсового проекта привести перечень элементов схемы, выполненный в соответствии с требованиями ЕСКД;

- список литературы.

В том случае, если курсовая работа выполнена неудовлетворительно и возвращена студенту, необходимо внести в нее исправления или выполнить задание заново в соответствии с указаниями преподавателя, после чего снова выслать для повторной проверки.

РАБОТЫ

Рисунок 2.1 – Структурная схема системы электропитания

На этой схеме N – число параллельно работающих ВУ, РУ – распределительный узел цепи постоянного тока, ТРС – токораспределительная сеть.

Таблица 2.1 – Полное сопротивление КЗ трансформатора

С допустимой для практики точностью принята алгебраическая сумма Z_П и Z_Т вместо геометрической. Ток I_К , протекающий по петле фаза – нулевой проводник, должен привести к немедленному отключению повреждённого участка, для этого кратность тока КЗ к току уставки автоматического выключателя (номинальному току расцепителя I_НР) или номинальному току плавкого элемента ближайшего предохранителя I_Н.ВСТ должна иметь нормируемую величину, которая приведена в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Кратность тока КЗ в сетях зануления

В качестве нулевых защитных проводников применяются те же элементы, что и для заземляющих проводников, но к ним предъявляются дополнительные требования.

Расчёт зануления заключается в определении сопротивления фазных и нулевых проводников по схеме сети, подсчете тока КЗ по (1) и сравнении кратности тока КЗ с нормируемой величиной. Сопротивления петли фаза – нуль шинопроводов, кабелей, стальных труб, полос и других проводников, применяемых для зануления, можно определить и найти в литературе [5, 6].

Расчёт заземляющих устройств с достаточной для практических целей точностью, выполняется в следующем порядке:

а) выбираем схему заземления на стороне переменного тока и указываем её тип (см. рис. 2.4).

б) определяем расчётный ток замыкания (I₂ берётся из таблицы 1.1) и из соотношения , но не более 4 Ом.

в) принимаем отсутствие естественных заземлителей. Коэффициент сезонности для вертикальных электродов принимаем равным h_С =1.4, для горизонтальных - h_С =3. Находим удельные сопротивления грунта для вертикальных и горизонтальных электродов, где удельное сопротивление r₀ определяем из таблицы 1.2.

г) рассчитываем сопротивление R_В одного вертикального электрода

,

где l и h выбираются с учётом вышеизложенных рекомендаций, а t определяется по выбранным параметрам l, h электрода.

д) Находим число вертикальных электродов:

где h_В – коэффициент использования вертикальных электродов, зависящий от числа электродов и соотношения a / l (a - расстояние между электродами длиной l). Соотношение a / l зависит от выбранных параметров a и l, которые определяются местностью и грунтом, они лежат в диапазонах а ≥ 2,5м и l= 2,5…5 м. В контрольной работе a / l выбираем произвольно. Из таблицы 2.3, составленной для крайнего случая R₃ равному 4 Ом, определяем h_В.

Таблица 2.3 - Коэффициенты использования вертикальных и горизонтальных электродов из угловой стали или труб

Отношение	Количество труб в ряду	hВ	hГ
		0,85	0,80
	0,80	0,80
	0,70	0,75
	0,60	0,60
		0,90	0,90
	0,85	0,90
	0,80	0,85
	0,75	0,75
		0,95	0,95
	0,90	0,90
	0,85	0,80

е) Определяем общую длину заземляющего устройства . Рассчитываем сопротивление горизонтальных электродов (соединительной полосы контура)

выбрав l₁, b, h с учетом рекомендаций приложения П2.

По таблице 2.3 определяем коэффициент использования полосы h_Г и находим:

ж) Определяем общее сопротивление ряда заземляющего устройства, состоящего из вертикальных электродов и соединительных полос по формуле:

Это сопротивление должно быть меньше определённого в пункте б (R_З).

Выбор автомата защиты

В современных системах электропитания используются автоматические выключатели – расцепители, которые автоматически отключают установку при увеличении тока выше некоторого порога (автоматы максимального тока) или уменьшения напряжения до заданной величины (автоматы минимального напряжения), или до нуля (нулевые автоматы). Автоматические выключатели тока служат также для защиты установок от перегрузок и токов короткого замыкания, заменяя, таким образом, плавкие предохранители. В настоящее время широкое использование нашли автоматические выключатели серии DPX фирмы Legrand. Выключатели оснащаются магнитотермическими или (и) электронными расцепителями. Конструкция корпуса выполнена из изоляционного материала, способного выдержать предельные термические и механические напряжения. Управляющие устройства автоматических выключателей могут выполнять следующие функции:

- дистанционное отключение и включение DPX;

- взведение автоматического выключателя в случае его отключения;

- электрическая блокировка между несколькими автоматическими выключателями:

- автоматический ввод резерва, подключенный к щиту управления и сигнализации.

Автоматические выключатели выбирают согласно номинальным значениям напряжения, линейного тока сети I_Л и условиям перегрузки по таблице П5. Номинальный ток выключателя равен I_{НОМ.АВТ.} » 1,5I_Л..

Таблица 2.7 – Максимальные значения падений напряжения в устройствах коммутации

Падение напряжения в плюсовой рядовой проводке принимается равным 0,1 В.

Далее рассчитываем допустимое падение напряжения в магистральной проводке:

.

Блок 13. Рассчитываем удельные потери (на 1 погонный метр): .

Проверяем выполнение условия:

Блок 14. Рассчитываются моменты токов на один полюс и их сумма:

.

Рассчитывается падение напряжения в проводке на один полюс:

.

Далее производится расчёт сечений магистральной питающей проводки от ВУ по формуле:

.

По значениям выбирается ближайшее большее сечение шин по таблице П8 и выписывают его обозначение или кабель по справочной литературе [2].

Для выбранных шин находится индуктивность из таблицы П8. При одинаковых сечениях плюсовой и минусовой шин она считывается с диагонали таблицы иначе - выбирается на пересечении строки и столбца для каждой пары шин, для кабеля индуктивность рассчитывается по выражениям таблицы П8.

Уточняем фактическое падение напряжения на участке ВУ – шины ”– нагрузки”:

Рассчитываем остаток падения напряжения в одном полюсе:

Определяем сечение шин основной проводки ЛАЦ на участке от шины ” – нагрузки ” до дальнего ряда ЛАЦ: .

Подбираем стандартное сечение шин из таблицы П8.

Рассчитываем сечение шины на участке от шины ” – нагрузки ” до дальнего ряда ЛАЦ: .

Подбираем стандартное сечение шин из таблицы П8 или кабель по справочной литературе [2].

Определяем фактическое падение напряжения на участке от шин ” – нагрузки” до дальнего ряда ЛАЦ:

Проверяем ограничение падения напряжения в магистральной части ТРС: Где рассчитано в 3 – ем блоке. Если, условие не выполняется, то возвращаемся в блок 7.

Сечение шин в каждом полюсе на участке АБ до РУ принимаем равным сечения питающей проводки на участке от выпрямительных устройств до ” + ”, ” – ” нагрузки

Блок 15. Из таблицы П8 по сечению шин на пересечении горизонтальной и вертикальной колонок определяем на один погонный метр.

Рассчитываем индуктивность проводки на участке от АБ до РУ:

;

Из таблицы П8 определяем на один погонный метр на пересечении строки и столбца и рассчитываем индуктивность проводки на участке от шины нагрузки ВУ в выпрямительной до точки ввода в ЛАЦ: и индуктивность магистральной шины проводки по ЛАЦ: .

Другие индуктивности определены ранее: в блоке 2, ; ; и - в блоке 3.

Тогда суммарная индуктивность рассчитывается по формуле:

Блок 16. Проверяется выполнение соотношения[4]:

определен в блоке 5.

На этом расчёт токораспределительной сети постоянного тока закончен.

2.7 Функциональная схема системы электропитания.

Составляем функциональную схему системы электропитания и перечень элементов с указанием типов всех, используемых устройств.

3. Литература

1. Воробьёв А.Ю.. Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных систем. – М.: Эко–Трендз, 2003. – 280 с.

2. Алиев И.И. Электротехнический справочник. – 4-е изд. испр. - М: ИП Радио Софт. – 2006. - 384 с. ил..

3. ВСН 332 – 93. Ведомственные строительные нормы “Инструкции по проектированию электроустановок предприятий, проводного вещания, радиовещания и телевидения”, стандарт отрасли.

4. РД 45.063–99. Установки питания и оборудование, входящее в их состав, для Взаимоувязанной сети связи России. Технические требования. – М.: Госстандарт, 2000.

5. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов / В.М. Бушуев, В.А. Деминский, Л.Ф. Захаров и др. – М.: Горячая линия – Телеком, 2009. – 384с.

6. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. В.И. Круповича и др. М.: Энергоиздат, 1981.

Приложения

Рисунок П1 – Форма перечня элементов

Таблица П 1 - Электрические параметры аккумуляторов при 10 часовом режиме разряда

Окончание таблицы П 1

Таблица П 2 – Технические характеристики выпрямительных устройств

Окончание таблицы П 2

Примечание

Выходные напряжения промышленных выпрямителей могут регулироваться в пределах не менее чем на ±10% от номинального U_НОМ.

Таблица П 3 – Допустимые токовые нагрузки медных четырёхжильных кабелей на напряжение до 1 кВ

Таблица П 4 – Типовые шинопроводы

Примечание. Широкое применение в системах электроснабжения находят четырёхжильные силовые кабели, которые имеют сечение токопроводящих жил от 4 до 185 мм² и изготавливаются на напряжения до 1 кВ. Четвёртая жила является заземляющей или зануляющей. Она может иметь одинаковые с фазным жилами сечение для кабелей сечением до 120мм² или уменьшенное сечение. На рис. П2 изображено сечение четырехжильного кабеля с секторными жилами.

Рисунок П 2 – Сечение четырёхжильного кабеля

Буквенные обозначения в маркировке кабелей с медными жилами приведены ниже. Они определяются конструкцией брони, изоляцией и защитными покровами.

Б – броня из двух спальных лент с антикоррозионным защитным покровом;

Б_Н – тоже с негорючим защитным покровом;

Г – отсутствие защитных покровов поверх брони или оболочки;

Л(2Л) – в подушке под бронёй имеется слой (два слоя) из пластмассовых лент;

В(П) – в подушке под бронёй имеется шланг из поливинилхлорида (полиэтилена);

Ш_В (Ш_п) – защитный покров в виде шланга (оболочки) из поливинилхлорида (полиэтилена);

К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок, поверх которых наложен защитный покров;

Н – не горючий покров;

П – броня из оцинкованных плоских проволок, поверх которых наложен защитный покров;

C – свинцовая оболочка;

В – изоляция или оболочка из поливинилхлорида;

П – изоляция или оболочка из полиэтилена;

Бб – броня из профилированной стальной ленты;

Р – резиновая изоляция.

Шинопроводы магистральные марки ШМА собраны из прямоугольных алюминиевых шин, изолированных друг от друга, расположенных вертикально и зажатых между специальными изоляторами внутри перфорированного корпуса. Число шин – 3,4 или 6. Они предназначены для четырёхпроводных сетей с глухозаземлённой нейтралью. Шинопроводы распределительные марок ШРА и ШРМ используются для передачи и распределения электроэнергии с возможностью непосредсвенного присоединения к ним электроприёмников в системах с глухозаземленной нейтралью при напряжении 220/380 В. Шинопровод типа ШРМ выполнен медными шинами.

Таблица П 5 – Характеристики автоматических выключателей

Таблица П6 - Формулы для расчёта индуктивности

Схема поперечного сечения	Формула	Примечание
		Индуктивность прямолинейного провода кругового сечения. Провод обратного направления проложен по другой трассе на значительном расстоянии.
		Индуктивность прямолинейного провода прямоугольного сечения. Провод обратного направления проложен по другой трассе на значительном расстоянии.
		Индуктивность проводки для системы шина-кабель.
	Значения f приведены в таблице П2. При по формуле:	Индуктивность проводки для системы из двух шин одинаковых размеров при любых соотношениях параметров шин и расстояния между ними.
		Индуктивность проводки для системы из двух шин разных размеров.
		Индуктивность проводки для системы кабель-кабель.
	, где магнитная проницае-мость, равная среднегеометрическое расстояние между шиной и кабелем, равное: длина проводки в мм; радиусы жил кабелей, мм; толщина шины, мм; ширина шины, мм; расстояние между шинами и кабелями, мм.	Индуктивность проводки системы шина-кабель для расчёта рядовой ТРС.

Таблица П7 - Поправочный коэффициент для расчёта индуктивности по таблице П6

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
0,0
	0,0008	0,0008	0,0008	0,0008	0,0007	0,0006	0,0005	0,0004	0,0003	0,0002	0,0000
	0,0033	0,0033	0,0032	0,0030	0,0028	0,0025	0,0021	0,0017	0,0012	0,0007	0,0000
	0,0074	0,0073	0,0071	0,0067	0,0062	0,0056	0,0048	0,0038	0,0027	0,0015	0,0001
	0,0129	0,0128	0,0124	0,0118	0,0109	0,0098	0,0084	0,0068	0,0050	0,0027	0,0003
0,5	0,0199	0,0197	0,0191	0,0182	0,0169	0,0152	0,0131	0,0106	0,0077	0,0043	0,0005
	0,0281	0,0278	0,0271	0,0258	0,0240	0,0216	0,0185	0,0152	0,0111	0,0064	0,0011
	0,0374	0,0371	0,0361	0,0344	0,0320	0,0290	0,0251	0,0206	0,0155	0,0090	0,0019
	0,0477	0,0473	0,0461	0,0440	0,0411	0,0373	0,0321	0,0268	0,0200	0,0129	0,0031
0,9	0,0589	0,0584	0,0569	0,0544	0,0506	0,0464	0,0404	0,0338	0,0254	0,0158	0,0046
1,0	0,0708	0,0702	0,0685	0,0655	0,0614	0,0560	0,0492	0,0406	0,0313	0,0199	0,0065
0,9	0,0847	0,0841	0,0821	0,0787	0,0738	0,0675	0,0596	0,0501	0,0382	0,0250	-
	0,1031	0,1023	0,0999	0,0959	0,0903	0,0829	0,0745	0,0622	0,0485	-	-
	0,1277	0,1268	0,1240	0,1191	0,1125	0,1037	0,0925	0,0788	-	-	-
	0,1618	0,1607	0,1573	0,1507	0,1436	0,1329	0,1754	-	-	-	-