ИБП. реф. Список принятых сокращений

• Название: Список принятых сокращений
• Дата: 11.02.2020
• Размер: 2.61 Mb.
• Имя файла: реф.docx
• Тип: Документы; #108014
• страница: 14 из 24

2.2 Расчет и выбор системы электропитания постоянного тока
Определяем число элементов в аккумуляторной батарее:

N



48

 24

аккумуляторных элемента.

(2.3.1)

ЭлНом

2

NЭл



U 0 UТРС

=

48  0,04  48

 24,96  25,

(2.3.2)

2

UЭлНом

где U_ЭлНом = 2 В – номинальное напряжение на элементе;
U_ТРС≈ 0,04U₀–потери в токораспределительных сетях(ТРС);
U₀= 48В–номинальное выходное напряжение бесперебойного питанияпостоянного тока;
N_Эл–округляется до целого числа в большую сторону.
Проверим минимально допустимый уровень напряжения при разряде аккумуляторной батареи с учетом минимального уровня напряжения на

одном элементе, определённого по паспортным характеристикам:
U 0 min  U ЭлКр  N Эл  U 0 – U0 ,	(2.3.3)
U 0min U ЭлКр N Эл1,752543,75В, U 0–U048 – 7,5 =40,5В,

где U_ЭлКр= 1,75В–минимальный уровень напряжения на одном элементесвинцово – кислотного аккумулятора;
ΔU₀=– 7,5В–установившееся отклонение напряжения на выходныхвыводах ЭПУ постоянного тока для подключения цепей питания аппаратуры связи согласно [2, 47]. В противном случае необходимо добавить один элемент в ряду.

73

Находим необходимую емкость аккумуляторов ЭПУ постоянного
тока:

СI 10		I РtP				
		 Q 1  0,008{tCp	 200}
		90 8	(2.3.4)
				 753 А  ч.
	 0,94 1  0,008{22  20} 
			

по которому номинальная емкость аккумулятора, приведенная к условному 10 – часовому режиму разряда при температуре среды 20^оС, зависит от ряда факторов:
I_Р= 90А–тока разряда;
t_Р–времени разряда;
η_Q= 0,94–коэффициента отдачи по емкости,соответствующемувремени разряда согласно рекомендаций из таблицы 2.1 [31] для 8 часового режима разряда;
t_Ср–температуры окружающей среды.
Согласно таблицы П1.4 [31] выбираем герметизированные аккумуляторы GFM800Z с рекомбинацией газа и предохранительным клапаном компании COSLIGHT GFM (Z). Емкость каждого аккумуляторного элемента 800 А ⋅ ч, напряжение – 2В. Двухгруппная аккумуляторная батарея состоит из двух линеек аккумуляторов по 25 штук каждая.
Находим суммарный максимальный ток системы электропитания постоянного тока с помощью соотношения:

I  I 0 I Зар90800, 25110А,	(2.3.5)
где IЗар = 0,25 ⋅ С10 – ток заряда АБ в послеаварийном режиме, А;
I0-максимальный выходной ток(ток часа наибольшей	нагрузки
IЧНН),А.

74

Из таблицы П1.5 [31] по току I_Σ и номинальному выходному напряжению выбираем систему электропитания постоянного тока СУЭП2-48-8×30. Для повышения надежности путем резервирования необходимо ввести один дополнительный резервный модуль ВУ (избыточный) [2, 47]. Максимальный ток одного модуля составляет 30 А, с учетом резервирования по схеме N+1 количество модулей равно N = I_Σ/I_Мод + 1 = 110/30 + 1 = 5.
Максимальное значение активной мощности потребляемой системой электропитания постоянного тока в условиях нормального электроснабжения

РВ

 I0 I

ПЗ NЭлU ПлЗ



 90  0,0007  800 25  2,28

 6100 Вт,

(2.3.6)

В

0,85

где UПлЗ ≈ (2,14+0,14) В – напряжение «плавающего заряда»;

ηВ= 0,85–КПД системы электропитания постоянного тока;

IПЗ= 0,0007{СI10} = 0,56А–ток окончания заряда АБ[3, 20].

Полная мощность SВ, потребляемая системой электропитания

постоянного тока от сети переменного тока равна:

SВ

РВ



РВ



6100

 6500 ВА,

(2.3.7)

cos

0,95



B

а реактивная мощность:

QВ РВ tgB61000,3292000ВАР,

(2.3.8)

где φB – угол сдвига между током и напряжением выпрямительного

устройства (при их синусоидальной форме);

sinφ = (1-cos2φ)0,5= (1-0,952)0,5= 0,312;

tgφ = sinφ/cosφ = 0,312/0,95 = 0,329.

2.3 Полная мощность, потребляемая всей системой электропитания

Находим полную

мощность

SПот,потребляемую

системой

электропитания узла связи от сети переменного тока.
Мощность аварийного освещения в нашем случае:
75

РАО U ЭС· I АО22051100Вт,	(2.4.1)
QАО= 0, cosφАО= 1,

где I_АО = 5 А – ток аварийного освещения.
Полная мощность потребления на хозяйственные нужды в нашем случае по условию S_ХН = 11 кВА, (коэффициент загрузки β ≈ 1), а

коэффициент

мощности

нагрузки

на

хозяйственные

нужды

ψХН≈ cosφХН= 0,8.

Тогда

sinХН1 cos2ХН

 1 0,82

 0,6,

(2.4.2)

tgХН

sinХН

=

0,6

= 0,75.

(2.4.3)

cosХН

0,8

Активную мощность на хозяйственные нужды находим с помощью выражения:

РХН S ХНcosХН110000,818800Вт.

(2.4.4)

Реактивную мощность на хозяйственные нужды находим с помощью выражения:

QХН РХН tgХН88000,756600ВАР.

(2.4.5)

Полная мощность потребления системы вентиляции и кондиционирования в нашем случае по условию S_К = 5,1 кВА, а коэффициент мощности ψ_К ≈ cosφ_К = 0,7.
Тогда

sinК1 cos2К10,720,55,						(2.4.6)

76

tgК

sinК

=

0,55

= 0,79.

(2.4.7)

cosК

0,7

Активную мощность системы вентиляции и кондиционирования

находим с помощью выражения:

РК S КcosК51000,73570Вт.

(2.4.8)

Реактивную мощность системы вентиляции и кондиционирования

находим с помощью выражения:

QК РК tgК37500,792820ВАР.

(2.4.9)

Суммарная активная мощность всех потребителей на узле связи составит:
^PПот ^РИБП ^РВ ^Р АО ^Р ХН ^РК ^ _(2.4.10)

 7090  6100  1100  8800  3570  26660 Вт.
Суммарная реактивная мощность всех потребителей на узле связи составит:
^Q_Пот^QИБП ^QВ ^QАО ^QХН ^QК ^ _(2.4.11)

 4410  2000  0  6600  2820 15830 ВАР.
Тогда полная мощность всех потребителей на узле связи составит:

S Пот 				 31006 ВА.
	 P 2Q2		266602  158302		(2.4.12)

Суммарная активная и реактивная мощности потребителей первой категории электроснабжения составит:
P  Р_ИБП Р_В Р _АО Р_К

(2.4.13)

 7090  6100  1100  3570 17860 Вт,
77

Q  QИБП QВ QАО QК
 4410  2000  0  2820  9230 ВАР.

(2.4.14)

Тогда

полная

мощность

потребителей

первой

категории

электроснабжения на узле связи составит:

S





P 2





Q2

 178602  92302  20104 ВА.

(2.4.15)

1кат

1кат

1кат

• 
  соответствии со схемой электроснабжения (приложение № 1) и планами развития предприятия выбираем трансформатор Т1 и Т2
  

мощностью 50 кВт. (50 кВт. > 31 кВА.). А в качестве автономной дизельной электростанции (АДЭС) – дизельный электроагрегат Р40 компании F.G. WILSON общей мощностью 40 кВА. (рекомендуется 0,75 · Р_АДЭС > S_1Кат; 30 кВА. > 20,1 кВА.). АДЭС выполнена на основе дизельного двигателя Perkins и удовлетворяет требованиям высшей, третьей степени автоматизации и предназначена для постоянной работы (24 часа в сутки), допускается перегрузка 10% в течение 1 часа каждые 12 часов.
Находим максимальное значение тока, потребляемого системой электроснабжения для схемы соединения обмоток трансформатора «звезда»:

	SПот	3		31006
IФ				3	 47 А.	(2.4.16)
	UФ			220

По расчетному значению тока I_Л из таблицы П1.9 [31] выбираем силовой медный кабель ВБбШв-4×16 с допустимым фазным током 80 А (для прокладки в грунте). Рассчитываем сопротивление фазного провода [46, 48]:

RФФ Rкаб0,11,160,116Ом.

(2.4.17)

где _Ф = 100 метров – протяжённость кабельной линии;
R_каб= 1,16Ом/км–сопротивление медной жилы кабеля с площадьюпоперечного сечения 16 мм².
78

Находим потери мощности в кабельной линии:

P	 I 2	 R 3472	 0,116  3  769 Вт.	(2.4.18)
каб	Ф	Ф

Выбираем в качестве главного распределительного щита (ГРЩ) шкаф ШВРА-УАР-380/80-21П с двумя вводами от внешних электросетей и вводом для подключения дизельной электростанции с автоматическим переключением вводов. Схема шкафа представлена на рисунке 2.8.



Рисунок 2.8 – Схема ШВРА с автоматическим подключением АДЭС