Структурная схема системы электропитания
В современных системах бесперебойного электроснабжения наибольшее распространение получила буферная система, так как используются возможности АБ для повышения фильтрации выходного напряжения и устойчивости работы электропитающей установки (ЭПУ).
Обобщённая структурная схема системы бесперебойного электропитания представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Структурная схема системы электропитания
На этой схеме N – число параллельно работающих ВУ, РУ – распределительный узел цепи постоянного тока, ТРС – токораспределительная сеть.
Расчёт и выбор аккумуляторных батарей
а) Находим число элементов в аккумуляторной батарее по формуле:
,
где номинальное напряжение на элементе принимается равным Uэл.ном=2В.
Потери напряжения на участке от выводов ЭПУ до стоек аппаратуры связи, включая потери в устройствах защиты и коммутации не должны превышать 4% от номинального значения выходного напряжения . Поэтому, потери в электрической сети равны . Число NЭЛ округляется до целого числа в большую сторону.
б) Проверяем минимально допустимый уровень напряжения при разряде АБ с учётом минимального уровня напряжения на одном элементе, которое определяется по графикам рисунка 2.2.
где - установившееся отклонение выходного напряжения.
Установившееся отклонение напряжения на выходных выводах ЭПУ постоянного тока цепей питания аппаратуры связи с номинальным о напряжением 24 В должно быть не более +4/-3,6 В, с номинальным напряжением 48 В - не более +9/-7,5 В. При расчётах учитывается нижняя граница отклонения напряжения . Если условие не выполняется, то необходимо добавить один элемент в ряду.
|
|
Рисунок 2.2 - Конечное напряжение в зависимости от температуры
в) Находим необходимую ёмкость аккумуляторов в ампер-часах, приведенную к условному 10 - часовому режиму разряда и температуре среды 20оС:
, (A·ч)
где ток разряда равен сумме тока основной нагрузки (I2) и тока аварийной сигнализации (I3): Iр = I2 + I3 .
г) По таблице П 1 выбираем соответствующий 10-часовому режиму разряда аккумулятор по ближайшему большему значению номинальной емкости и номинальному напряжению ( ). Последовательно можно включать элементы (UЭЛ=2 В) и блоки (UЭЛ=6 В или UЭЛ=12 В) только одинакового типа и ёмкости.
Выбор типового выпрямительного устройства
а) Находим суммарный максимальный ток, потребляемый от ВУ:
,
где IЗАР= 0,25×С10 - ток заряда АБ в послеаварийном режиме.
б) Из таблицы П2 по току Iå и номинальному выходному напряжению выбираем типовой ВУ, состоящий из выпрямительных модулей (n) , работающих параллельно. Количество модулей может меняться по требованию заказчика. В каждом типовом выпрямителе должен быть ещё и один резервный модуль (n+1). Если один типовой ВУ не обеспечивает ток Iå , то можно включать параллельно несколько ВУ (N - штук). Методом перебора выбирается оптимальное решение по заполнению ВУ модулями и количество ВУ. Номинальный ток одного ВУ определяется из неравенства
|
|
, а ток одного модуля - ,
где N - число параллельно работающих ВУ,
n – число модулей в ВУ.
Не обязательно в каждом ВУ должно быть одинаковое количество модулей - в одном их может быть меньше или больше, а их загрузка по току около 80%.
При выборе выпрямителей необходимо учесть номинальный уровень и нестабильность выходного напряжения. Кроме того, необходимо проверить диапазон регулировки выходного напряжения для заряда АБ в режиме “плавающего заряда”. По графику рис. 2.3 определяем напряжение “плавающего заряда” в зависимости от рабочей температуры tср.
Рисунок 2.3 - Зависимость напряжения “плавающего заряда” от температуры
Далее рассчитываем напряжение содержания , которое не должно выходить за пределы регулировки напряжения выбранного типа ВУ (таблица П 2).
|
|
Выписываем из таблицы тип (модель) и параметры выпрямителя.
в) Находим максимальное значение активной мощности, потребляемой выпрямительными устройствами в условиях нормального электроснабжения с шин ШВР :
,
где η - КПД выпрямителя, определяемый из таблицы П 2;
IПЗ = 0,0007×С10 – ток окончания заряда АБ.
г) Суммарная активная мощность всех потребителей переменного тока ЭПУ, определяемая из соотношения:
где PХН – активная мощность хозяйственных нужд.
д) Находим суммарную реактивную мощность всех потребителей переменного тока ЭПУ:
,
где j - угол сдвига фаз выбранного ВУ из таблицы П 2, определяемый через его коэффициент мощности.
е) Находим полную мощность SПОТ , потребляемую ЭПУ от сети переменного тока:
.
При использовании трёхфазного трансформатора на каждую фазу приходится мощность, равная: .
ж) Находим максимальное значение тока, потребляемого от источника переменного тока (для звезды): .
з) По расчётному значению из таблиц П 3 или П 4 выбираем силовой кабель или типовой фазный шинопровод с допустимым значением номинального тока больше линейного выписываем его ток и удельное сопротивление.
Находим сопротивление фазного провода RФ с учётом его протяженности и общие потери мощности , которые не должны превышать 5…10% от общей мощности.
|
|
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 236; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!