Системы бесперебойного электропитания микропроцессорных комплексов железнодорожной автоматики и телемеханики

• Автор: Шатохин, Виталий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.22.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 169 с. : ил. + Прил. (250 с. : ил.)

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Современное состояние вопроса построения систем электропитания.

1.1. Анализ отечественных СЭ ЖАТ.

1.2. Анализ СЭ, применяемых в других отраслях и за рубежом

1.3. Классификация и анализ устройств бесперебойного питания

1.4. Выводы и постановка задач исследования.

2. Параметрическая совместимость СЭ.

2.1. Общие сведения о структуре СЭ

2.2 Оптимизация структуры системы бесперебойного питания

2.3 Расчет токов короткого замыкания

2.4. Выводы по разделу 2
3. Концепция построения систем бесперебойного электропитания микропроцессорных комплексов ЖАТ
3.1. Выбор системы электроснабжения.
3.2. Эксплуатационнотехнические требования к СЭ
3.3. Исследование автономных источников тока
3.3.1. Аккумуляторная батарея.
3.3.2. Резервная электростанция.
3.4 Выводы по разделу 3.
4. Исследование СЭ ЖАТ на функциональную безопасность и ЭМС
4.1. Анализ СЭ на функциональную безопасность
4.2. Методы обеспечения функциональной безопасности СЭ.
4.3. Анализ СЭ на ЭМС.
4.4. Методы обеспечения электромагнитной совместимости СЭ.
4.5. Компенсация реактивной мощности
4.6. Выводы по разделу 4
5.СЭ микропроцессорных комплексов ЖАТ УЭПМПК.
5.1. Система УЭП МПК структура, диагностика, мониторинг
5.2. Методы проектирования УЭПМПК
5.3. Методы технического обслуживания УЭПМПК.
5.4. Выводы по разделу 5
Заключение
Список используемых источников


Это время должно быть минимальным, но не более 1,3 с. Данное требование имеет смысл для релейных систем, в которых используется принцип удержания реле за счет энергии, запасенной в конденсаторах. В микропроцессорных устройствах указанный перерыв в энергоснабжении вызывает сбой с последующей перезагрузкой программного обеспечения. Следовательно, данное требование подлежит ужесточению, которое заключается в обеспечении безобрывного перехода с основного питания на резервное. Выполнение этого требования энергоснабжающей организацией и с технической и с экономической точки зрения на сегодняшний момент и на перспективу в - лет труднореализуемо. Поэтому данное требование подлежит исполнению средствами устройств электропитания микропроцессорных комплексов. Для особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное энергоснабжение от третьего независимого источника. В качестве такого источника используются автоматизированные дизель-генераторные агрегаты (ДГА) или аккумуляторные батареи. ДГА проблема безобрывного перехода не решается. Если алгоритм управления ДГА предусматривает его автоматический запуск после пропадания всех внешних источников переменного тока, то образуется перерыв в энергоснабжения на время от 1 минуты и более, необходимое для запуска ДГА и выхода его в рабочий режим, так как после запуска он не может взять полную нагрузку. Если алгоритм управления ДГА предусматривает автоматический запуск после пропадания хотя бы одного из внешних источников, то все равно образуется перерыв на время переключения с основных источников на ДГА. Технически возможно реализовать нулевое время переключения с фидера на ДГА с помощью применения дорогостоящих электронных автоматов ввода резерва (АВР) и сложных схем синхронизации ДГА с внешней сетью. Но и в этом случае не исключен перерыв энергоснабжения при пропадании всех внешних источников одновременно, или с интервалом менее времени запуска ДГА и выхода его в рабочий режим. Кроме того, данный режим неблагоприятен для самого ДГА, так как при длительной работе его в режиме холостого хода значительно сокращается его срок службы из-за закоксовки камеры сгорания несгоревшим до конца топливом. Так, по данным фирмы WG Wilson, крупнейшего производителя ДГА, при непрерывной работе дизеля нагруженного менее % от номинальной мощности в течении 2-4 часов необходимо его затем прожигать в течении не менее такого же времени непрерывной работой на нагрузку не менее % от номинальной для очищения камеры сгорания. ДГА и в конечном итоге выходу его из строя. Учитывая, что номинальная мощность ДГА рассчитывается исходя из максимально возможной нагрузки и с необходимым запасом не менее %, реализовать данное требование работой его на полезную нагрузку невозможно, а работа на балласт приводит к непроизводительному расходу топлива, снижению коэффициента полезного действия системы электропитания и, в конечном счете, необоснованному повышению себестоимости перевозок. Кроме того, потребуются вложения для реализации самого балласта и системы отведения выделяемого им тепла. При переводе нагрузки на ДГА сразу после пропадания хотя бы одного внешнего источника так же приводит к повышению себестоимости перевозок из-за использования дорогой электроэнергии ДГА вместо дешевой электроэнергии централизованного производства, увеличению эксплуатационных затрат на более частое техническое обслуживание ДГА и загрязнение атмосферы выхлопными газами. Применением в качестве резервного источника аккумуляторных батарей (АБ) можно обеспечить безобрывный переход с основного питания на резервное. Проше всего это сделать для потребителей постоянного тока с напряжением равным напряжению АБ организовав буферный режим электропитания. Для других потребителей необходимо дополнительное устройство, преобразующее напряжение АБ в необходимое этим потребителям напряжение. При этом чтобы обеспечить безобрывность электропитания последних указанные преобразователи должны находиться либо в горячем резерве, либо в режиме постоянного питания нагрузки.