ИБП. реф. Список принятых сокращений
 Скачать 2.61 Mb.
|
|
2.6 Выбор автоматов защиты Автоматические выключатели QF 3 – 4 на схеме электроснабжения типового узла связи (приложение № 1) выбираем по номинальным значениям напряжения, линейного тока сети IЛ и условиям перегрузки 1,5 ⋅ IЛ по данным таблицы П1.8 [31]. Полная мощность всех потребителей на узле связи составляет SПот= 31006 ВА, следовательно для схемы соединения вторичных обмотоктрансформатора «звезда с нулевым выводом» ток потребления равен:
Номинальный ток автоматического выключателя подбирается по выражению с учётом следующего условия [23, 31, 59]:
Выбираем по таблице П1.8 [31] вводной автоматический выключатель ВА 47-100 (С) трёхполюсный с током отключения 80 А фирмы EKF. 83 Проверяем параметры автоматического выключателя по кратности тока замыкания. Полное сопротивление фазного провода в соответствии с пунктом 3.9 [31] равно:
Полное сопротивление трансформатора мощностью 50 кВт выбираем по таблице 3.1 [31]: ZТ= 0,52 Ом. Полагаем (приближенно), что ток короткого замыкания между фазным проводником и нейтральным равен:
Значение IКФ превышает более, чем в четыре раза номинальный ток автоматического выключателя (80 А). Это подтверждает надежное срабатывание автомата защиты в случае короткого замыкания и удовлетворяет условию по кратности тока короткого замыкания в сетях с занулением (не менее чем в три раза) из таблицы 3.2 [31]. Автоматические выключатели QF 5 – 10 на схеме электроснабжения типового узла связи (приложение № 1) выбираем по номинальным значениям напряжения, тока нагрузки IНаг, условиям перегрузки 1,5 ⋅ IНаг и с учётом селективности по данным таблицы П1.8 [31]. Полная мощность общехозяйственных нужд на узле связи составляет SХН= 11000 ВА, следовательно для трёхфазной схемы электроснабжения токпотребления равен:
Номинальный ток автоматического выключателя Q 5 – 7 подбирается по выражению с учётом следующего условия [31]: 84
Выбираем по таблице П1.8 [31] автоматический выключатель под общехозяйственные нужды ВА 47-100 (С) трёхполюсный с током отключения 32 А фирмы EKF. Полная мощность системы кондиционирования и вентилирования и аварийного освещения на узле связи составляет SКАО = SК + SАО = 5100 +1100= 6200 ВА, следовательно, для однофазной схемы электроснабжения ток потребления равен:
Номинальный ток автоматического выключателя Q 8 подбирается по выражению с учётом следующего условия [31]:
Полная мощность системы электропитания постоянного тока на узле связи составляет SВ = 6500 ВА, следовательно, для однофазной схемы электроснабжения ток потребления равен:
Номинальный ток автоматического выключателя Q 9 подбирается по выражению с учётом следующего условия [31]:
Полная мощность системы бесперебойного питания переменного тока на узле связи составляет SИБП = 8350 ВА, следовательно, для однофазной схемы электроснабжения ток потребления равен: 85
Номинальный ток автоматического выключателя Q 10 подбирается по выражению с учётом следующего условия [31]:
Выбираем по таблице П1.8 [31] автоматический выключатель Q 8 – 10 ВА 47-100 (С) трёхполюсный с током отключения 63 А фирмы EKF. 86 Моделирование источника бесперебойного питания 3.1. Описание имитационной модели ИБП Для оценки и проверки работоспособности рассчитанного ИБП составим схему виртуального источника бесперебойного питания согласно схемы и параметров указанных в расчетной части, и смоделируем ее в системе MatLab [70, 71, 72]. Основная схема представлена на рисунке 1 и включает в себя измерительные приборы и субблоки.  Рисунок 3.1 – Основная схема моделирования Далее рассмотрим подробно элементы основной схемы схемы: 87  –Блок универсальный мост (Universal Bridge). Позволяет создавать мостовые схемы как однофазные, так и трехфазные на различных полупроводниковых силовых элементах: тиристорах, биполярных транзисторах, полевых транзисторах с изолированным затвором с обратным диодом и без него (MOSFET, NFET), биполярных транзисторах с изолированным затвором с обратным диодом и без него (IGBT), силовых диодах. Основными настройками блока являются сопротивление открытого канала элемента, время включения, емкость и сопротивление снабберной цепочки.  – Блок разложения несинусоидального периодического сигнала на гармонические составляющие с разделением амплитуды и фазы. Применяется для измерения амплитуды и фазы переменных токов и напряжений.  – Блок измерения эффективного (действующего) значения несинусоидального периодического тока или напряжения. – Блок амперметра для измерения токов. – Блок вольтметра для измерения напряжения.    – Блок мультиметр – позволяет измерять различные электрические величины. В нашей модели применяется для измерения88 амплитуды тока и действующего значения тока в транзисторах инвертора. Позволяет отображать результаты измерения в графическом виде.  – Блок дисплей – позволяет визуально наблюдать за измеряемыми величинами в цифровой форме.  – Блок – осциллограф, позволяет наблюдать форму и изменение сигнала в записи и реальном времени. Имеет несколько входов. – Данный блок представляет собой аналоговый усилитель с изменяемым коэффициентом усиления (ослабления).  – Генератор синусоидально напряжения Рассмотренные блоки являются типовыми. Рассмотрим субблоки составленные из типовых элементов:  – Контроллер инвертора с алгоритмом симметричного управления.  – Контроллер инвертора с алгоритмом несимметричного управления.  – Данный блок представляет собой непосредственный преобразователь повышающего типа (НППТ).  – Выходной LC фильтр (активно-индуктивно-емкостный RLC фильтр). 89  – RL-нагрузка (активно-индуктивная).Рассмотрим внутреннюю схему каждого субблока. Блок НППТ состоит из следующей субсистемы представленной на рисунке 3.2.  Рисунок 3.2 – Субсистема НППТ В её состав входят:  – IGBT – транзистор с обратным диодом, осциллографы для отображения изменения силы тока на входе и выходе, амперметры и вольтметр, входная индуктивность, выходная емкость, диод. – Генератор меандра с регулируемой скважностью.  – Источник постоянного напряжения. Блок НППТ предназначен для повышения напряжения с 72 В аккумуляторных батарей до 310-349 вольт на входе инвертора. В блоке используется фиксированная скважность, то есть жестко заданная относительная длительность включения и выключения транзистора. Поэтому данный блок не является регулируемым. 90 Блок контроллера инвертора с алгоритмом симметричного управления состоит из следующей субсистемы представленной на рисунке 3.3.  Рисунок 3.3 – Субсистема симметричного управления Данный блок представляет собой контроллер инвертора с управлением по симметричному закону. В симметричном управлении все транзисторы моста находятся в состоянии переключения. То есть импульсы формируются так, чтобы открывались парно-диагональные транзисторы. Причем напряжение на выходе инвертора управляемого по симметричному закону представляет биполярный сигнал. В блок входят осциллографы, для наблюдения сигналов управления транзисторами.  – Генератор пилообразного напряжения с возможностью задания амплитуды выходного сигнала, частоты, ширины и задержки импульсов.  – Сумматор с реализацией функции компаратора для формирования базовых временных интервалов импульсов управления из пилообразного и синусоидального сигналов.91  – Реле с регулируемой зоной нечувствительности и устанавливаемой величиной положительного и отрицательного выходного сигнала. – Логический элемент НЕ (инверсия). – Конвертер типов данных в тип double. – Мультиплексорная шина передачи и распределения сигналов  управления. Блок контроллера инвертора с алгоритмом несимметричного управления состоит из следующей субсистемы представленной на рисунке 3.4.  Рисунок 3.4 – Субсистема несимметричного управления Данный блок представляет собой контроллер инвертора с управлением по несимметричному закону. При несимметричном управлении на выходе инвертора присутствует однополярное напряжение. Управление происходит следующим образом: пара транзисторов одного плеча моста 92 находится в переключении, во втором плече один из транзисторов постоянно открыт, другой постоянно закрыт. При смене полярности входного сигнала пары меняются. блоке используются вышеперечисленные элементы блока с симметричным управлением и дополнительно. – Компаратор. – Блок постоянного напряжения смещения.   Блок LC – фильтр состоит из следующей субсистемы представленной на рисунке 3.5.  Рисунок 3.5 – Субсистема LC – фильтра Данный блок представляет собой выходной фильтр в состав, которого входят индуктивность с активным сопротивлением и емкость. Параметры фильтра рассчитаны в расчетной части. Блок нагрузка (Load) представляет собой эквивалент активно-индуктивной нагрузки на выходе после фильтра, представлен на рисунке 3.6. 93  Рисунок 3.6 – Блок активно-индуктивной нагрузки | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||