Примеры задач с решениями
Пример 1.6.1
Исходные данные: Структурная схема выпрямительного устройства приведена на рисунке 1.27.
Рисунок 1.27 – Структурная схема выпрямительного устройства
Напряжение питания основного оборудования U0 = 48В, ток потребления от выпрямительного устройства I0 = 150 А, КПД выпрямительного устройства hВ = = 0,97 и коэффициент мощности cosj В = 0,92; полная мощность технических потерь (освещение, охрана, защита) SХ =820 ВА; КПД трансформатора hТ = 0,94 при коэффициенте мощности cosj Т = 0,75.
Определите полную мощность трансформатора ; потребляемый от сети (линии) ток ; мощность компенсирующих устройств для обеспечения коэффициента мощности, равного 0,95 и найдите коэффициент снижения потерь в линии за счёт применения компенсирующих устройств.
Решение. Полная мощность на входе выпрямительного устройства определяется через активные мощности на выходе и входе :
,
,
.
Полная мощность трансформатора равна:
.
Ток, потребляемый от сети, определяется через полную мощность –
Мощность компенсирующих устройств, для обеспечения требуемого коэффициента мощности, рассчитывается по треугольнику мощностей (рисунок 1.28):
Рисунок 1.28 – Треугольник мощностей с учётом компенсации реактивной составляющей мощности
где .
,
.
Таким образом, мощность компенсатора составляет 3,925 кВАр.
Линия передачи имеет омическое сопротивление R. Потери в линии определяются квадратом действующего тока . Следовательно, коэффициент снижения потерь в линии за счёт применения компенсирующих устройств определяется выражением: ,
где Тогда
Пример 1.6.2
Исходные данные: Аккумуляторная батарея системы электропитания из 28 кислотных элементов в аварийном режиме отдала в нагрузку полную ёмкость.
Определите величину изменения напряжения на аккумуляторной батарее после аварии.
Решение. Полностью заряженный кислотный элемент аккумуляторной батареи имеет номинальное напряжение Uном=2 В. Элемент, отдавший полную ёмкость – Uкр=1,8В.
Тогда их разность в конце разряда будет составлять:
.
Пример 1.6.3
Исходные данные: В аварийном режиме работы системы электропитания аккумуляторная батарея с напряжением 48 В должна обеспечить ток нагрузки 100 А в течение 5 часов. Температура батареи + 22 0С.
Определите номинальную ёмкость батареи и выберите АБ для системы.
Решение. Номинальная ёмкость стационарной аккумуляторной батареи (С10) определяется по времени её разряда током десятичасового режима до конечного напряжения 1,8 В/эл. при средней температуре 20 °С. Если средняя температура отличается от 20 °С, то номинальное значение приводят к температуре 20 °С и фактическую ёмкость (Сф) находят по формуле [2]:
,
где – температурный коэффициент ёмкости, равный 0,006 [1/°С]– для режимов разряда более часа и 0,01 [1/°С] – для режимов разряда продолжительностью менее одного часа; Т – фактическое значение средней температуры электролита при разряде, °С.
Номинальная ёмкость батареи равна: . Тогда фактическая ёмкость – .
Для примера, в таблице 1.5.1 приведены параметры некоторых типов аккумуляторов, используемых на предприятиях связи [24]. Из таблицы выбираем 24 аккумулятора типа 2VE540.
Таблица 1.5.1 – Параметры кислотных аккумуляторов при 10 часовом режиме разряда
Изготовитель, марка | ТИП | Технология | Напряж., В | Емкость, С10, А× ч |
HAWKER, POWER Safer | 2V915 | С рекомбинацией газа и предохрани-тельным клапаном | ||
2V1770 | ||||
2VE170 | ||||
6VE180 | ||||
2VE310 |
Продолжение таблицы 1.5.1
Изготовитель, марка | ТИП | Технология | Напряж., В | Емкость, С10, А× ч |
HAWKER, ESPACE RG | 6RG140 | С микропористым сепаратором, рекомбинацией газа и предохр. клапаном | ||
2RG250 | ||||
2RG450 | ||||
2RG550 | ||||
6HI130 | ||||
2HI275 | ||||
COSLIGHT GFM (Z) | 6GFM50С | Герметизирован-ные, с рекомбина-цией газа и предохр. клапаном | ||
6GFM80С | ||||
GFM300Z | ||||
GFM800Z | ||||
GFM1300Z |
Пример 1.6.4
Исходные данные: Базовая станция сотовой связи типа RBS 2206 ERICSSON на двенадцать приёмопередатчиков по цепи постоянного тока потребляет мощность P0=2400Вт. Температура окружающей среды 18 0С.
Определите ток и потребляемую от сети мощность.
Решение. При нормальной работе буферной системы электропитания герметичные аккумуляторы находятся в режиме “плавающего” заряда с напряжением на одном элементе Uэл буф = 2,23 В. Базовая станция питается напряжением постоянного тока 48 В. Напряжение на выходе выпрямителя равно Uбуф=N∙Uэл буф = 24∙2,23 =53,52 (В), где N – число элементов в АБ (24 элемента с напряжением 2В). Тогда, потребляемый ток в буферном режиме Iбуф= P0 / Uбуф = 2400/53,52 = 44,84 (А). В аварийном режиме работы на одном элементе в конце разряда АБ Uэл.кр = 1,8 В и Uкр = N∙Uэл.кр = 24∙1,8 = 43,2 В. Следовательно, потребляемый ток в аварийном режиме – Iраз=P0/ Uкр =2400/43,2В=55,4 А.
Пусть время работы базовой станции от аккумуляторных батарей, равно tраз =4 ч.
Требуемая ёмкость батареи : . Тогда фактическая ёмкость – .
По таблице 1.5.1 выбираем 24 аккумулятора типа 2RG250. Ток послеаварийного заряда батареи . Суммарное потребление от выпрямителей в режиме послеаварийного заряда :
.
Мощность потребления от сети (или ДГУ) в буферном режиме (при КПД=0,9) равна .
Мощность, потребляемая батареей при заряде .
Суммарная мощность, потребляемая системой питания в послеаварийном режиме: .
Пример 1.6.5
Исходные данные: Напряжение питания оборудования U0 = 48В, мощность потребления от сети P1 = 2000 Вт.
Определите мощность потребления от резервного источника – ДГУ.
Решение. Мощность, потребляемая от ДГУ, определяется выражением [8]:
,
где q – допустимый мгновенный “наброс” нагрузки ( принимаем q = 1,0);
h = 0,9 – коэффициент полезного действия источника бесперебойного питания; Pзар – мощность, затрачиваемая на заряд АБ: ; m – коэффициент запаса, равный 1,1…1,4. Отсюда получаем:
,
.
Магнитные цепи
Дата добавления: 2017-09-01; просмотров: 1405;