2.4 Расчет общей мощности потребления системы электропитания

Находим полную мощность Б_Пот, потребляемую системой электропита­ния от сети переменного тока:

где: ^Р, Вт - суммарная активная мощность всех потребителей пере­менного тока ЭПУ, определяемая из соотношений:

ИР=Рибп⁺Рв⁺Рао⁺Рк⁺ Рхн,

здесь: Р_ИБП - активная мощность источников бесперебойного питания переменного тока, Вт; РВ - активная мощность выпрямительных устройств, Вт; Р_АО- - активная мощность аварийного освещения, Вт; Р_К =8_ксо8(рк - ак­тивная мощность системы вентиляции и кондиционирования, Вт; Р_ХН =S_ХН■cos(p_ХН■B - активная составляющая мощности хозяйственных нужд, Вт; (р - угол сдвига фазы тока относительно фазы напряжения; ¡3 - коэффициент загрузки среднестатистический. Здесь мы полагаем, что напряжение и ток имеют практически синусоидальную форму, а коэффициент мощности Ч ра­вен: Ч^со8(р. Тогда:

£0=0и_БП+<2_В+(2_АО⁺(2_К⁺(2_Хн, ВАР - суммарная реактивная мощность всех потребителей переменного тока ЭПУ, определяемая из аналогичных со­отношений:

22ао ~Рао ^Рао, ВАР; £>в ~Рв ^Рв, ВАР, ()хн =Рхн^ФхнЗ, ВАР.

Значение найденной мощности Б_Пот является основанием для выбора трансформатора системы электроснабжения. При использовании трехфазно­го трансформатора на каждую фазу приходится мощность, равная:

Аналогично находим полную мощность 8_1Кат потребителей первой кате­гории, потребляемую системой электропитания от сети переменного тока:

81Кат=[(^Р1Кащ)²⁺(Х01Кащ)²]⁰'⁵, ВА,

где: ^Р_1Кат, Вт - суммарная активная мощность потребителей перемен­ного тока за исключением мощности хозяйственных нужд; £Х2, ВАР - сум­марная реактивная мощность всех потребителей переменного тока за исклю­чением мощности хозяйственных нужд.

Найденная мощность Б_1Кат является основанием для выбора автономной электростанции, либо двух.

Находим максимальное значение тока, потребляемого от источника пе­ременного тока (для схемы соединения обмоток трансформатора «звезда»):

^/Л= 1ф=8пот^/(3)⁰'⁵

Коррекция значений реактивной и полной мощности путем их умень­шения осуществляется разными способами, среди которых распространены способы с применением косинусных конденсаторов. Косинусные конденса­торы чаще включают между фазными проводниками (треугольником), реже между фазными и общим проводником (звезда). Для найденных значений мощностей 5, Р и 2 определяем мощность и емкость косинусных конденса­

торов из условия достижения необходимого коэффициента мощности. Реак­тивная мощность (индуктивного характера), потребляемая ЭПУ равна:

(2эпу=Рэ11у^(Рн, кВАР,

где: tg(p_Н - тангенс, соответствующий коэффициенту мощности нагрузки, который определяется по его косинусу tg(p_Н= (1-со8² (р_Н)°'⁵/со8(р_Н

Для снижения реактивной мощности ЭПУ (допустимое значение со$(р> 0,95) применяют установки косинусных конденсаторов. Реактивная мощ­ность 2}к компенсирующих конденсаторов равна:

2>к=Рэпу№(Рн - tg(pнж), кВАР,

где: tg (р_НЖ - желаемое значение тангенса угла между током и напряже­нием электропитающей сети (определяется через созднж > 0,95).

Емкость компенсирующих конденсаторов, соединенных по схеме «тре­угольник» находится из соотношения:

Ск= 2к10⁹/2тг/с<ил)², мкФ,

где: частота питающей сети/_с=50 Гц; линейное напряжение сети и_Л=380 В. На основании рассчитанных мощности ()_к и емкости С_к выбираем по таб­лице П13 или справочника установку косинусных конденсаторов.

По расчетному значению 1_Л из таблицы П9-П11 выбираем силовой ка­бель или типовой фазный шинопровод (смотри таблицу П12) с допустимым значением номинального тока больше линейного. Рассчитываем сопротивле­ние фазного провода Я_ф с учетом его протяженности 1_Ф и находим потери мощности ЛР_1Ф=(1л) Я_ф, Вт.