5. Расчет аккумуляторной батареи

Расчет аккумуляторной батареи заключается в определении ее нагрузок, емкости, выборе типа и также количества аккумуляторов. Разрядный ток батареи в режиме основного резервирования:

I_ро=I_рn_с+I_пп+I_лт+I_п=0,262*95+0,61+360/24+52,5=93А,

I_p – ток на стативах поста ЭЦ в среднем на стрелку составляет 0,262А,

n_с – число централизованных стрелок,

I_пп – ток питания панелей и пульта управления

(в целом на пост ЭЦ составляет 0,61А),

I_лт – ток питания ламп табло в аварийном режиме определяется на основании

мощности нагрузки цепи С, панель ПР-ЭЦК и номинального напряжения

аккумуляторной батареи

I_п – ток, потребляемый преобразователем ППВ-1 в аварийном режиме.

Разрядный ток батареи в дополнительном режиме резервирования рассчитывается:

I_рд=I_ро-I_рn_с=93–0,262*95=68,11A

Для выбора типа аккумуляторов должна быть определена расчетная номинальная емкость с учетом реальных условий эксплуатации. Для этого пользуются следующим основным соотношением:

I_р – ток разряда,

t_р – время разряда,

k_ст – коэффициент снижения емкости аккумуляторов от старения для устройств

СЦБ принято k=0,85,

P – коэффициент интенсивности разряда (коэффициент снижения емкости

при увеличении интенсивности разряда, коэффициент отбора емкости).

 – температурный коэффициент емкости (для аккумуляторов типа С =0,008)

t –температура электролита во время разряда аккумуляторов (принята равной

минимальной температуре аккумуляторного помещения, для зданий с центральным

отоплением t=+15°C, с печным t=+10°C)

T –температура, для которой задается номинальная емкость аккумулятора

(для всех типов стационарных кислотных аккумуляторов +20°С).

На основании полученной номинальной расчетной емкости выбирается аккумулятор с ближайшей большей номинальной емкостью. В данном случае СК-32.

Возможное время разряда t_вр выбранных аккумуляторов определяется по графику на основании вспомогательной величины:

Общее число аккумуляторов в батарее определяется исходя из условий обеспечения минимально допустимой величины напряжения на зажимах питаемой аппаратуры к концу аварийного режима.

N_ак=(U_min+ΔU)/U_кр=(21,6+0,72)/1,875=11,904=12,

где U_min – минимально допустимое напряжение на зажимах питаемой аппаратуры

(для устройств СЦБ относительное изменение напряжения постоянного тока

должно быть не более ±10% от номинального, т.е. ±2,4В)

ΔU – падение напряжения в токораспределительной сети, определяется расчетом,

при выполнении курсовой работы может быть принято равным 3% от

номинального, т.е. 0,72 В.

6. Расчет выпрямительно-преобразовательной панели пвп-эцк

На основании расчета нагрузок панели ПВП-ЭЦК устанавливают режимы эксплуатации зарядного устройства ВП1 типа УЗАТ-24-30 и преобразователя-выпрямителя ПП типа ППВ-1, а также определяют необходимое число панелей ПВП-ЭЦК.

Нормальный режим:

Устройства ПВ1 и ПП работают в режиме выпрямления, обеспечивая питание нагрузок и подзаряд аккумуляторной батареи. Ток нагрузок определяется:

I_н=I_р*n_с+I_пп=0,262*95+0,61= 25,5А,

I_р – ток реле на стативах поста ЭЦ в среднем на стрелку составляет 0,262A,

I_пп – ток питания элементов панелей и пульта управления в целом на пост ЭЦ

составляет 0,61А.

Ток подзаряда, компенсирующий саморазряд, рассчитывается:

I_пз=0,0015C_н= 1,728A.

Общий ток выпрямителей в нормальном режиме:

I_нп=I_н+I_пз=25,5+1,728= 27,228А.

Ток выпрямителей превышает 25А, следовательно, используется оба выпрямительных устройства ВП1 и ПП, включённые на общую нагрузку.

Послеаварийный режим:

При восстановлении напряжения источников переменного тока выпрямительное устройство ВП1 включается в режиме стабилизации (ограничения) тока, обеспечивая питание нагрузок и форсированный заряд аккумуляторной батареи. Включение выпрямителей в режиме стабилизации тока обуславливается необходимостью исключения большого скачка тока при подключении разряженной во время аварийного режима аккумуляторной батареи и срабатывании устройств защиты от перегрузки. Ток форсированного заряда батареи определяется емкостью аккумуляторов и длительностью заряда:

I_зб=C_н/(t_зη_а)=1152/(72*0,8)=20А,

t_з – время заряда, необходимого для восстановления емкости аккумуляторов

(принимается равным 72 часа)

η_а – КПД кислотных аккумуляторов (принимается равным 0,8)

Общий ток выпрямителей в режиме форсированного заряда равен:

I_фз=I_н+I_зб=25,5+20=45,5А.

Общий ток выпрямителей в режиме форсированного заряда не превышает 50А. Наибольшая нагрузка на вводную панель ПВ-ЭЦК от панели ПВП-ЭЦК создается во время форсированного заряда, когда заряжается батарея и одновременно получают питание нагрузки. Активная составляющая мощности этой нагрузки рассчитывается по формуле:

P_пвп=(I_фзU_зб)/η_в=(45,5*31)/0,6= 2350,8Вт.

Требуется 1 панель ПВП-ЭЦК.