Среднее Заочное отделение / 5 семестр / Электро питание систем телекоммуникаций / Электропитание В-6
.pdfЗадание 5
Произвести расчет и обосновать выбор оборудования для буферной системы электропи-
тания предприятий связи. Данные для решения задачи сведены в таблице 4. При выполнении задачи необходимо:
1.Определить количество и тип буферных выпрямителей.
2.Определить марку аккумуляторов и рассчитать их количество в батарее.
3.Рассчитать энергетические параметры выпрямительно-аккумуляторной установки.
Таблица 4 – Исходные данные к задаче 4
|
Исходные данные |
Вариант 6 |
|
|
|
|
|
1 |
Напряжение нагрузки Uн,В |
60 |
|
|
|
|
|
2 |
Ток нагрузки Iн,А |
115 |
|
|
|
|
|
3 |
Время аварийного разряда акку- |
1 |
|
муляторной батареи Т,ч |
|||
|
|||
|
|
|
|
|
|
Решение: |
|
Определим количество и тип буферных выпрямителей.
|
nВУ ³ |
Iн + Iп |
, |
(20) |
|
|
|||
|
|
I0 |
|
|
где nву – количество основных выпрямительных устройств; |
|
|||
Iн – |
ток нагрузки; |
|
||
In – |
ток подзаряда аккумуляторной батареи; |
|
||
I0 – |
максимальный выпрямленный ток одного устройства. |
|
||
Требуемое напряжение на нагрузке Uн должно быть в пределах установки напряжения выпрямительного устройства. Количество основных выпрямителей должно быть не более трех.
Суммарный максимальный выпрямленный ток, параллельно включенных выпрямителей, дол-
жен быть не менее суммы тока нагрузки и тока подзаряда аккумуляторных батарей (АБ).
Три параллельно включенных ВУ с меньшим максимальным выпрямленным током,
предпочтительнее двух или одного ВУ с большим максимальным выпрямленным током. Пере-
11
ход к ВУ с большим значением I0 возможет только тогда, когда три ВУ с меньшим значением
I0, не могут обеспечить условия, описанные выше.
Возьмем три параллельно включенных ВУ типа ВУТ 67/60 с максимальным выпрямлен-
ным током 60 А. К основным ВУ добавляется еще одно резервное ВУ того же типа.
Для обеспечения бесперебойности питания применяются свинцовые аккумуляторы типа
(С, СК, СН, VARTA). Расчет необходимой емкости аккумуляторов проводится по формуле:
Qном |
= |
I аб *T |
/(1 + 0,008(t − 25)), Ач |
(21) |
|
||||
|
|
ηq |
|
|
где Iаб - ток аварийного разряда (при отсутствии напряжения сети), принимаем Iаб = Iн;
Т - расчетное время аварийного разряда аккумуляторной батареи; t - температура электролита во время разряда (t = 15° С);
ηq - коэффициент изменения емкости.
Qном = 115 *1 /(1 + 0,008(15 − 25)) = 245,1Ач 0,51
QHOM определяет необходимый номер (марку) аккумулятора N (типа С, СК), исходя из условия:
NА=Qном /36 |
(22) |
NА=245,1 /36 = 6,8
Следовательно N = 7, значит, выберем аккумулятор типа С-7.
Определим количество аккумуляторов по формуле
n1=(Uмин - |
U) /Uк |
(23) |
n1=(58 - 1,6) /1,75 = 32,2 |
≈ 33 аккумулятора |
|
Количество аккумуляторов основной группы определим по формуле
n2=Uн /2,2 = 60/2,2=27,3 ≈ 28 аккумуляторов |
(24) |
Следовательно, используется 11 аккумуляторов основной группы и 1 резервной группы.
12
3) Рассчитаем энергетические параметры выпрямительно-аккумуляторной установки.
Определим активную потребляемую нагрузкой мощность по формуле |
|
Рн = Uн*Iн |
(25) |
Рн = 60*115 = 6900 Вт |
|
Активная мощность, потребляемая установкой от сети, рассчитывается по формуле
|
Рсети = (Рн+Uн* Iп)/( η*С), |
(26) |
||||
где Iп – ток подзаряда АБ, определяемый из соотношения Iп = 0,003*N. |
|
|||||
|
Iп = 0,003*7 = 0,021 А |
|
||||
С=0,9, т.к. работает 3 ВУ. |
|
|
|
|
|
|
Рсети = (6900+60* 0,021)/( 0,85*0,9) = 9021,0 Вт |
|
|||||
Полная мощность, потребляемая от сети связана с активной мощностью через коэффи- |
||||||
циент мощности cosψ . |
|
|
|
|
|
|
|
S = P/ cosψ |
(27) |
||||
S = 9021,0 / 0,7 = 12887,2 В*А |
|
|||||
Реактивная мощность определяется по формуле |
|
|||||
|
Q = |
|
|
|
|
(28) |
S 2 − P 2 |
||||||
Q = |
|
|
|
= 9203,3ВАР |
|
|
12887,22 − 9021,02 |
|
|||||
Ток, потребляемый установкой от сети, определим по формуле |
|
|||||
|
I л = S /( |
|
|
|
||
|
3 *U л ) , |
(29) |
||||
|
|
|
|
|
|
13 |
где Uл – линейное напряжение, равное 380 В.
I л =12887,2 /(
3 * 380) =19,58А
Структурная буферная система электропитания представим на рисунке 5. В состав си-
стемы электропитания входят 3 ВУ марки ВУТ 67/60, ВС - выпрямитель содержания дополни-
тельной секции, аккумуляторная батарея, которая разделена на две группы: АБосновная груп-
па аккумуляторных батарей (28 батарей типа С-7); ДЭ - дополнительные элементы аккумуля-
торных батарей (5 батарей типа С-7). Коммутатор К осуществляет подключение к нагрузке до-
полнительных групп АБ.
|
ВС |
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
- |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
АБдоп |
|
|
- |
|
ВУ |
|
|
|
|
|
- |
28 |
|
|
АБосн |
|
ВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
ВУ |
|
|
|
+
Рисунок 5 – Структурная схема буферной системы электропитания
Ответ: ВУТ 67/60; С-7 (28 и 5); Рн=6900 Вт; Рсети=9021,0 Вт; S=12887,2 В*А; Q = 9203,3
ВАР; Iл=19,58 А.
14
ЛИТЕРАТУРА
1Бушуев В.М. Электропитание устройств связи. - М.:Радио и связь, 1968. - 240с.
2Хиленко В.И., Хиленко Л.В. Электропитание устройств связи. - М.: Радио и связь,
1995.
3 Инженерно-технический справочник по электросвязи: Электроустановки. -М.:Связь,
1976.
4 Шейкина Т.С, Ханин Ц.И., Шалашова Л.М. Эксплуатация электропитающих ус-
тановок систем передачи. - М.: Радио и связь, 1982.
5 Сизых У.Н. Электропитание устройств связи. - М: Радио и связь, 1982. -288с.
15