Примеры задач с решениями

Пример 1.

Исходные донные. Структурная схема выпрямительного устройства показана на рис. 1.27.

Рис. /.27. Структурная схема выпрямительного устройства Напряжение питания основного оборудования Uq = 48 В, ток потребления от выпрямительного устройства /о = 150 А, КПД выпрямительного устройства % = 0,97 и коэффициент мощности cos % = 0,92; полная мощность технических потерь (освещение, охрана, зашита) S_x = 820 В-А; КПД трансформатора г|т = 0,94 при коэффициенте мощности cos <�рт = 0,75.

Определите полную мощность трансформатора S_T; потребляемый от сети (линии) ток /_л; мощность компенсирующих устройств AQ_K для обеспечения коэффициента мощности, ровного 0,95, и найдите коэффициент снижения потерь К_э в линии за счет применения компенсирующих устройств.

Решение. Полная мощность на входе выпрямительною устройства определяется через активные мощности на выходе Р₀ и входе Р_Ш1:

Полная мощность транс (1юрматора равна.

Ток, потребляемый от сети, определяется через полную мощность:

aside class="viderzhka__img" itemscope itemtype="http://schema.org/ImageObject">

Рис. 1.28. Треугольник мощностей с учетом компенсации реактивной составляющей мощности

Мощность компенсирующих устройств для обеспечения требуемою коэффициента мощности рассчитывается по треугольнику мощностей (рис. 1.28):

где

Таким образом, мощность компенсатора составляет 3,925 кВ • Ар.

Линия псрсдаш имеет омическое сопротивление R. Потери в линии определяются квадратом действующего тока АР_Т = Г~Я. Следовательно, коэффициент снижения потерь К_э в линии за счет применения компенсирующих устройств определяется выражением.

где А. Тогда

Пример 2.

Исходные данные. Аккумуляторная батарея системы электропитания из 28 кислотных элементов в аварийном режиме отдала в нагрузку полную емкость.

Определите величину изменения напряжения на аккумуляторной батарее после аварии.

Решение. Полностью заряженный кислотный элемент аккумуляторной батареи имеет номинальное напряжение ?/_ном = 2 В. Элемент, отдавший полную емкость, Скр = 1,8 В.

Тогда их разность в конце разряда будет состаатять:

Пример 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 °С.

Определите номинальную емкость батареи и выберите ЛБ для системы. Решение. Номинальная емкость стационарной аккумуляторной батареи (Сю) определяется по времени ее разряда током десятичасового режима до конечного напряжения 1,8 В/эл. при средней температуре 20 °C. Если средняя температура отличается от 20 °C, то номинальное значение приводят к температуре 20 °C и фактическую емкость (Сф) находят по формуле [2]:

где X — температурный коэффициент емкости, равный 0,006 [1/°С] - для режимов разряда более часа и 0,01 [1/°С] - для режимов разряда продолжительностью менее отлого часа;

Т- фактическое значение средней температуры электролита при разряде, °С. Номшшлышя емкость батареи равна: С_!0 = /р^/^ = 100−5 = 500 А-ч. Тогда фактическая емкость

Для примера в табл. 1.1 приведены параметры некоторых типов аккумуляторов, используемых па предприятиях связи [24]. Из таблицы выбираем 24 аккумулятора шла 2VE540.

Таблица 1.1.

Параметры кислотных аккумуляторов при десятичасовом режиме разряда

Пример 4

Исходные данные. Базовая станция сотовой связи типа RBS 2206 ERICSSON на двенадцать приемопередатчиков по цепи постоянного тока потребляет мощность Pq = 2400 Вт. Температура окружающей среда 18 °C.

Определите ток и потребляемую от сети мощность.

Решение. При нормальной работе буферной системы электропитания герметичные аккумуляторы находятся в режиме «плавающего» заряда с напряжением на очном элементе 6^. буф ⁼ 2,23 В. Базовая станция питается напряжением постоянного тока 48 В. Напряжение на выходе выпрямителя равно и_вуф = NUал. буф = 24−2,23 = 53,52 В, где N — число элементов в ДБ (24 элемента с напряжением 2 В). Тогда потребляемый ток в буферном режиме /буф = = /V Б’буф = 2400/53,52 = 44,84 А. В аварийном режиме работы на одном элементе в конце разряда АБ С/_жкр = 1,8 В и С/ц, = ИС/_жкр = 24−1,8 = 43,2 В. Следовательно, потребляемый ток в аварийном режиме: 1_[ха = Ро/^кр = = 2400/43,2 В = 55,4 А.

Пусть время работы базовой станции от аккумуляторных батарей равно fa = 4 ч. Требуемая емкость батареи С,₀ = = 55,4−4 = 221,6 А-ч. Тогда фактическая емкость

По табл. 1.1 выбираем 24 аккумулятора типа 2RG250. Ток послеаварийного заряда батареи /^ = 0,1С₁₀ = 25,0 А. Суммарное потребление от выпрямителей в режиме послеаварийного заряда:

Монцюстъ потребления от сети (или ДГУ) в буферном режиме (при КПД = 0,9) равна кВт.

Мощность, потребляемая батареей при заряде,.

Суммарная мощность, потребляемая системой питания в послеаварийном режиме,

Пример 5.

Исходные данные. Напряжение питания оборудования Uq = 48 В, мощность потребления от сети Р = 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);

д = 0,9 — коэффициент полезного действия источника бесперебойного питания;

Рзар — мощность, затрачиваемая на заряд АБ:;

т — коэффициент запаса, равный 1,1… 1,4.

Отсюда получаем.

Таким образом, мощность потребления от резервного источника составила 3,61 кВт.