Материал: !Контрольная работа (задание)

22

где ток разряда IР равен сумме максимального тока основной нагрузки (IН) и в отдельных случаях тока аварийного освещения (IОсв): IР= IН+ IОсв, А. Значения коэффициента отдачи по емкости Q приведены в таблице П1.

4) По таблице П3, П4 выбираем соответствующий 10-часовому режиму разряда аккумулятор по ближайшему большему значению номинальной емкости С10≥ СI10 и номинальному напряжению. Последовательно можно включать только элементы или блоки одинакового типа и емкости.

3.3 Расчет и выбор устройств системы бесперебойного

электропитания постоянного тока (выпрямительного устройства ВУ) находится с помощью соотношения:

где: IЗар= 0,25С10 – ток заряда АБ в послеаварийном режиме, А; I0 - максимальный выходной ток (ток часа наибольшей нагрузки IЧНН).

2) Из таблицы П5 по току I и номинальному выходному напряжению выбираем тип и марку системы бесперебойного электропитания постоянного тока. Если один блок системы бесперебойного электропитания постоянного тока не обеспечивает ток I , то модули ВУ можно включать параллельно, тогда номинальный ток одного модуля ВУ определяется из неравенства

IНом≥ I∑/NВУ,

где: NВУ – максимально возможное число параллельно работающих модулей ВУ. При выборе системы бесперебойного электропитания постоянного тока необходимо учесть номинальный уровень и нестабильность выходного напряжения. Для повышения надежности путем резервирования необходимо ввести один дополнительный резервный модуль ВУ (избыточный) [1, 8].

Тип (модель) системы бесперебойного электропитания постоянного тока можно выбрать из других доступных источников литературы.

3) Максимальное значение активной мощности, потребляемой системы бесперебойного электропитания постоянного тока в условиях нормального электроснабжения (с шин шкафа ШВР) находится с помощью соотношения:

где: UПлЗ≈ (2,14+ 0,14) В – напряжение «плавающего заряда»; В – КПД системы бесперебойного электропитания постоянного тока; IПЗ= 0,0007С10 – ток окончания заряда АБ [5, 6, 13], А.

Полная мощность SВ, потребляемая системой бесперебойного электропитания постоянного тока от сети переменного тока равна:

SВ= РВ/ ≈ РВ/cos B, ВА, а реактивная мощность QВ ≈ РВtg B, ВАР,

где: B – угол сдвига между током и напряжением выпрямительного устройства (при их синусоидальной форме); tg = (1- cos2 )0,5/cos ; sin = (1- cos2 )0,5.

3.4 Расчет общей мощности потребления системы электропитания и емкости косинусных конденсаторов

Находим полную мощность SПот, потребляемую системой

здесь: РИБП – активная мощность источников бесперебойного питания переменного тока, Вт; РВ - активная мощность выпрямительных устройств, Вт; РАО· - активная мощность аварийного освещения, Вт; РК =SK cos K - активная мощность системы вентиляции и кондиционирования, Вт; PХН=SХН cos ХН – активная составляющая мощности хозяйственных нужд,

Вт;

– угол сдвига фазы тока относительно фазы напряжения; - коэффициент загрузки среднестатистический. Здесь можно считать, что напряжение и ток имеют практически синусоидальную форму, а коэффициент мощности равен: ≈cos . Тогда:

Q=QИБП+QВ+QАО+QК+QХН, ВАР – суммарная реактивная мощность всех потребителей переменного тока ЭПУ, определяемая из аналогичных соотношений:

QАО ≈ РАО tg АО, ВАР; QВ ≈ РВ tg B, ВАР, QХН = РХН tg ХН , ВАР (3.9)

24

Значение найденной мощности SПот является основанием для выбора трансформатора системы электроснабжения [7, 9, 11]. При использовании трехфазного трансформатора на каждую фазу приходится мощность, равная:

S1Ф= SПот/3.

Аналогично находится полная мощность S потребителей первой категории, потребляемая системой электропитания от сети переменного тока:

S1Кат= [(∑Р1Кат)2+ (∑Q1Кат)2]0,5, ВА,

где: ∑Р1Кат, Вт – суммарная активная мощность потребителей переменного тока за исключением мощности хозяйственных нужд; Q, ВАР – суммарная реактивная мощность всех потребителей переменного тока за исключением мощности хозяйственных нужд.

Найденная мощность S является основанием для выбора автономной электростанции, либо двух.

Находим максимальное значение тока, потребляемого от источника переменного тока (для схемы соединения обмоток трансформатора «звезда»): IЛ= IФ= SН/[(3)0,5 UЛ], здесь UЛ= 380 В - линейное напряжение трехфазной электросети общепромышленного назначения (при этом фазное напряжение

UФ= 220 В).

Для найденных значений мощностей S, P и Q из условия достижения необходимого коэффициента мощности определяем мощность и емкость косинусных конденсаторов [13]. Реактивная мощность (индуктивного характера), потребляемая ЭПУ равна:

который определяется по его косинусу tg Н= (1- cos2 Н)0,5/cos Н Реактивная мощность QK компенсирующих конденсаторов равна:

напряжением питающей электросети (определяется через cos НЖ ≥ 0,95). Емкость компенсирующих конденсаторов, соединенных по схеме «тре-

где: частота питающей электросети fС=50 Гц; QK - реактивная мощность,

кВАР; линейное напряжение электросети UЛ=380 В. На основании рассчитанных значений мощности QK и емкости СК выбираем по таблице П12

25

или справочника установок косинусных конденсаторов.

В случае соединения конденсаторов по схеме «звезда» каждый из них подключается к фазному проводу одним концом и к заземлителю другим. Емкость компенсирующих конденсаторов, соединенных по схеме «звезда»:

СЗ= 3QK/[(UЛ)2·2πfС]

В случае применения схемы «треугольник» емкость батареи оказывается значительно меньше (в 3 раза), а напряжение на конденсаторах больше (в √3 раз) в сравнении со схемой соединения косинусных конденсаторов «звезда».

3.5 Расчет заземляющего устройства

Расчет заземляющих устройств выполняется в следующем порядке [7, 10,

11, 13].

1)Выбираем схему заземления на стороне переменного тока и указываем

еетип (в задании указана схема TNC-S).

2)Определяем расчетный ток замыкания IЗ=1,25IНmax, А (IНmax - максимальный ток нагрузки) и сопротивление заземления RЗ из соотношения

RЗ≤125/IЗ, Ом.

3)Искусственные заземлители в большинстве случаев имеют штыревую конструкцию [9]. Коэффициент сезонности для вертикальных электродов

принимается равным С=1,4, для горизонтальных – С=3. Удельное сопротивление грунта для вертикальных и горизонтальных электродов с учетом сезонности находится с помощью соотношения = С·· 0 Ом/см, где удельное сопротивление 0 выбирается из таблицы П13 в соответствии с заданным вариантом.

где: l=250 500 см – длина электрода заземлителя, h=50÷100 см – расстояние верхнего конца заземлителя от поверхности земли, выбираются с учетом рекомендаций ПУЭ, а t= h+l/2, см определяется по выбранным пара-

26