1.3 Расчет системы бесперебойного электропитания постоянного тока

По величине емкости выбранного аккумулятора С₁₀ = 110Ач., определяем величину тока заряда в послеаварийном режиме I_зар:

I_зар= 0,25*С₁₀ = 0,25* 110 =27,5 А.

Суммарный максимальный ток выпрямительного устройства системы бесперебойного электропитания I_∑:

I_∑ = I₀ + I_зар = 90 + 27,5 =117,5 А.

По току I_∑ = 117,5 А и номинальному выходному напряжению U₀=60 В по таблице 6.6 выбираем выпрямительное устройство типа СУЭП–2 фирмы «Промсвязь», имеющего следующие характеристики:

• Выходное напряжение – 60 В;

• Максимальный ток модуля – 25А;

• Число параллельных модулей в одном выпрямителе –1…8;

• Коэффициент полезного действия η_в ≈ 85%;

• Коэффициент мощности cosφ_в = 0,95.

Необходимое количество модулей N_мод с учетом резервирования:

N_мод = (I_∑ / I_мод) +1 = (117,5/25) +1 =5,7 ≈ 6.

Ток плавающего заряда I_пз : I_пз=0,0007 * С₁₀ =0,0007 * 110 = 0,077А.

Максимальное значения активной мощности, потребляемой из сети Р_в :

Р_в =(( I₀ + I_пз)*N_эл*U_пз) /η_в=(( 90 + 0,077)* 30 * 2,28) / 0,85= 7.24 кВт.

Где U_пз =2,14 +0,14 =2,28 В – напряжение плавающего заряда.

Полная мощность, потребляемая из сети:

S_В = Р_в/ cosφ_в =7,24/0,95 ≈ 7,612 кВА.

Реактивная мощность: Q_в = = =1,87 кВАР,

4. Расчет общей мощности потребления системы

Полная мощность, потребляемая на хозяйств нужды, с учетом среднеквадратического коэффициента загрузки β =0,9:

S_хоз = β* S_хоз = 0,9 * 10 = 9 кВА.

Активная мощность, потребляемая на хозяйственные нужды, Р_хоз:

Р_хоз= S_хоз * cosφ_хоз =9* 0,98 = 8,82 кВт.

Реактивная мощность, потребляемая на хозяйственные нужды, Q_хоз:

Q_хоз = = = 1,81 кВАР,

Активная мощность, потребляемая системой вентиляции и кондиционирования Рв_х:

Рв_к= S_вк * соsφ_вк= 5*0,75=3,75кВт.

Реактивная мощность, потребляемая на системой вентиляции и кондиционирования, Q_вк:

Q_вк = = = 3,3 кВАР.

Суммарная реактивная мощность системы Р_общ:

Р_общ= Рв_к + Р_хоз + Р_в + Р_{вх ИБП}=3,75+8,82+7,24+ 4,59 =24,4кВт.

Суммарная реактивная мощность системы Q_общ:

Q_общ= Q_вк + Q_хоз + Q_{вх ИБП} + Q_в =3,3 +1,81 +2,8 +1,87=9,78 кВАР.

Суммарная реактивная мощность системы S_общ:

S_общ= = = 26,2 кВА.

На основании мощности, потребляемой системой S_общ= 26,2 кВА из таблицы 6.14 выбираем дизель – генераторную установку Р 27, имеющую максимальную мощность 27кВА.

Максимальное значение тока потребляемое системой, для схемы соединения обмоток трансформатора «Звезда»:

I_ф = I_п = S_общ / 3 U_ф = 26200/ 3 *220=39,69А.

1.5 Расчет корректора коэффициента мощности

Текущий коэффициент мощности системы, cosφ_общ:

cosφ_общ = Р_общ / S_общ =24,4/26,2=0,93

Тангенс, соответствующий текущему коэффициенту мощности:

tg φ_общ = = =0,40

Тангенс, соответствующий требуемому коэффициенту мощности:

tg φ = = =0,329.

Реактивная мощность компенсирующих конденсаторов корректора коэффициента мощности Q_ккм:

Q_ккм = Р_общ ( tg φ_общ - tg φ )= 24,4*( 0,40-0,329 ) =1,73 кВАР.

Общая емкость компенсирующий конденсаторов, соединенных по схеме «треугольник» С_ккм:

С_ккм=10⁹ * Q_ккм /U_п ²*2*π*ʄ_с =10⁹*1,73 / 380 ²*2*3,1415*50=38,15мкФ

Для компенсатора реактивной мощности выбираем конденсаторы КПС – 0,4 – 5 – 3У3, имеющие следующие характеристики:

• Номинальное напряжение – 0,4 кВ;

• Частота – 50 Гц;

• Мощность – 5 кВАР;

• Емкость – 3х12,7 мкФ;

• Тангенс угла потерь – 0,5х10^-3;

• Количество изолированных выводов – 3.