2 Методические указания к расчету и выбору оборудования электропитающей установки

Обобщенная структурная схема системы гарантированного электропита­ния предприятия связи представлена на рисунках П3, П4, П5. Система элек­тропитания включает трансформаторы 10/0,4 кВ, автономную дизельную электростанцию, главный распределительный щит с устройством АВР, си­

стему бесперебойного электропитания переменного тока и систему беспере­бойного электропитания постоянного тока.

В процессе проектирования необходимо выбрать структурную схему си­стемы электропитания и рассчитать следующее оборудование:

• количество и мощность ИБП переменного тока;

• количество и тип (модель) выпрямительного устройства;

• количество элементов, тип и емкость аккумуляторных батарей;

• мощность, потребляемую ЭПУ от внешней сети;

• элементы токораспределительной сети;

• заземляющее устройство;

• автомат защиты;

• кабель (шинопровод) и вводный шкаф.

Количество ИБП, выпрямителей, емкость батареи, сервисные и другие технические характеристики системы электропитания определяются потреб­ностями и составом оборудования предприятия связи.

2.1 Расчет системы бесперебойного питания переменного тока

Мощность системы бесперебойного питания переменного тока опреде­ляется суммой нагрузок, то есть мощностью устройств потребителей беспе­ребойного питания ~220 В 50 Гц. В задании указана суммарная нагрузка, по­этому выходная мощность ИБП находится по формуле:

$ВыхИБП=^ка^кИ^РН^/ВА

где: Рн=и_Н-1нА - максимальная активная мощность потребления нагруз­ки, Вт, и_Н=220 В; 1_НА - активная составляющая тока нагрузки, указанная в задании, А; у_Н=0,85 (по условию задания) - коэффициент мощности нагруз­ки; 1,2-2 - коэффициент увеличения пускового тока нагрузки; к_И=1 - ко­эффициент загрузки среднестатистический.

Затем по таблице П7 выбирается тип источника бесперебойного питания с учетом того что один модуль является резервным. Количество модулей можно найти с помощью соотношения:

^= (] $ВыхИБП ^{\ -к}ПМ^/Рмод) +^1,

где: N - количество модулей; к_ПМ~0,75-0,95 - коэффициент учета парал­лельного включения; Р_Мод - мощность одного модуля.

Если мощность $>_Въ1ХиБ_П^3 кВА, то выбирается трехфазный источник бес­перебойного питания. В зависимости от мощности в соответствии с рекомен­

дациями таблицы П2 и П7 принимается напряжение аккумуляторных бата­рей.

Далее можно оценить входную мощность выбранного ИБП:

$ВхИБП~(^РВыхИБП+^РЗАб)^/(уИБП ■ЦИБП^),_>

где: у_ИБП - коэффициент мощности ИБП; т]_ИБП - коэффициент полезного

действия ИБП; Рвыхибп ~|£выхибп|, Рзаб~ кзарРвыхИБПтах= 0,1РиБПтах - макси­мальная мощность заряда аккумуляторных батарей, Р_ИБПтах - максимальная

(паспортная) мощность ИБП, здесь принимаем РиБПтах -^ВыхИБПтахУ

Активную Р_ВхИБП и реактивную (2_ВхИБП составляющие мощности потреб­ления ИБП можно подсчитать следующим образом:

^РВхИБП=^(РВыхИБП+^РЗАБ^)/ЛИБП^,_> 0вхИБП=[⁽8вхИБп)^2-(РВхИБп)²]⁰'⁵-

Выходной ток аккумуляторных батарей (то есть ток аварийного разряда) источника бесперебойного питания с учетом напряжения батарей можно найти с помощью выражения:

1рАБ=1выхИБП ^(иВыхИБП ^/иАБ^)/ЦИнв = ⁽$ВыхИБП^/иАБ^)/ЦИнв^,_>

где: 1_РАБ - ток разряда аккумуляторных батарей, А; 1_ВыхИБП - выходной ток ИБП во время аварии, определяемый током часа наибольшей нагрузки 1чнн'; Щт - коэффициент полезного действия инвертора ИБП (ц_Инв~0,95 -0,98).

Определив значение тока разряда аккумуляторных батарей 1_РАБ, можно найти емкость батарей системы бесперебойного питания переменного тока.