5 Расчет источников переменного тока

5.1 Расчет мощности резервной электростанции

Резервная электростанция вводится в состав ЭПУ для увеличения надежности на основании общих рекомендаций или после экономических или надёжностных расчетов.

Мощность резервной электростанции должна быть достаточна для питания всех основ­ных буферных выпрямителей P_Б, устройств гарантированного питания P_ГП, послеаварийного заряда всех аккумуляторных батарей Р_З, аварийного и гарантированного освещения P_AO, вентиляции аккумуляторного помещения и собственных нужд резервной электростанции P_{В АКК}.

Для выбора агрегата определяется его максимальная нагрузка при аварийном отключении питающих фидеров переменного тока.

(5.1)

Мощность, потребляемая основными и резервными выпрямителями для питания одной нагрузки рассчитывается по (5.2):

(5.2)

где I_{Н МАКС} – максимальный ток нагрузки в нормальных условиях ЭПУ;

_ВБ – КПД основного выпрямителя;

- максимальное напряжение буферного выпрямителя.

Мощность, потребляемая основными и резервными выпрямителями для одной нагрузки рассчитывается по (5.3):

(5.3)

где – ток зарядного выпрямителя;

– КПД зарядного выпрямителя;

– напряжение зарядного выпрямителя.

Моторная и выпрямительная нагрузки создают реактивную мощность.

Реактивная мощность выпрямительной нагрузки рассчитывается по (5.4):

(5.4)

Реактивная мощность моторной нагрузки рассчитывается по (5.5):

(5.5)

Общая реактивная мощность рассчитывается по (5.6):

(5.6)

Полная мощность рассчитывается по (5.7):

(5.7)

(5.8)

Коэффициенты полезного действия основных выпрямителей: ₂₄=0,71; ₆₀=0,82. Подставив все известные значения в (5.2), получим:

Коэффициенты полезного действия выпрямителей содержания ₆₀=0,7. Подставив все известные значения в (5.3), получим:

Подставим в (5.1) полученные значения Р_Б, Р_З, Р_АО=700 Вт, Р_{В АКК}=2600Вт:

На основании полученной мощности электростанции делаем вывод о целесообразности применения ДГА мощностью 20 кВт типа ДГА-3-24М.

Реактивную мощность выпрямительной нагрузки рассчитаем по (5.3), подставив Р_ВЫПР= =6664,8 + 3848,6 +21,2 = 10534,6 Вт:

Подставив в (5.7) P_ОСВ=4300 Вт, P_ВЕНТ=5800 Вт, P_МАСТ=5600 Вт, Р_ВЫПР=10534,6 Вт, получим:

Реактивная мощность моторной нагрузки рассчитывается по (5.4):

Общая реактивная мощность рассчитывается по (5.5):

Полная мощность рассчитывается по (5.6):

6 Проверка качества напряжения на выходе эпу

Расчет напряжения нагрузки производится по общей формуле в зависимости от числа и состояния элементов в аккумуляторной батарее и числа элементов регулирования, для ДЭ учитываются и их состояния (6.1):

(6.1)

(6.2)

где – напряжение батареи;

– число элементов в батарее, параллельно которым подключена нагрузка;

– напряжение на одном элементе в рассматриваемом состоянии аккумуляторной батареи (в начале разряда );

– напряжение на регуляторе в момент включения или выключения.

На активном регуляторе принимается знак плюс, на пассивном – минус. В нашем случае для нагрузки 60 В будем использовать формулу (6.1) со знаком минус, а для нагрузки 24 В – с плюсом.

; (6.3)

где для щелочных аккумуляторов.

Произведем расчет напряжения нагрузок по формулам (6.3), (6.2) и (6.1):

Для нагрузки 24 В: , , , .

Для нагрузки 60 В: , , , .

Фактические напряжения на нагрузках не выходят за допустимые (заданные) пределы.