I. Amaliy topshiriqni bajaring. Infokommunikatsiya elektr ta’minoti tizimlarini hisoblash va loyihalash tamoyillari

Dastlabki ma’lumotlar


2.2 O‘zgaruvchan tok uzluksiz elektr ta’minoti tizimini hisoblash va loyihalash tamoyillari
2.2.1 O‘zgaruvchan tok uzluksiz elektr ta’minoti tizimini tanlash va hisoblash usuli

Hisoblash va loyihalashda uzluksiz elektr ta’minot tizimi (UETT) yagona uzluksiz elektr ta’minoti manbai (UETM) bilan markazlashtirilgan tamoyili (2.1-rasm, a) ga qarang) asosida qurilgan deb faraz qilinadi. Loyihalashda siz UETM ni tanlashingiz va tizim tomonidan tarmoqdan iste’mol qilingan maksimal quvvatni hisoblashingiz kerak bo‘ladi. Ushbu usul UETTning xar bir UETMini tanlash uchun taqsimlangan va aralash tizimlar ham o‘rinli hisoblanadi.

a)

b)

v)

2.1-rasm. O‘zgaruvchan tok uzluksiz elektr ta’minoti:
a – markazlashtirilgan (bitta UETM bilan), b – markazlashtirilmagan (bir nechta UETM bilan), v – aralash. BTSh - bosh taqsimlash щiti (from the main switchboard), UTT – uzluksiz ta’minot tizimi, UETM – uzluksiz elektr ta’minoti manbai ( ).

Hisoblash uchun boshlang‘ich ma’lumotlar:

– o‘zgaruvchan tok qurilmasining turi - bir fazali, 220 V, 50 Gs;
– o‘zgaruvchan tok qurilmasining maksimal toki, ;
– avariyaviy yoritish tizimining turi (tok - o‘zgarmas , yoki o‘zgaruvchan );
– avariyaviy yoritish tizimining ta’minot kuchlanishi, ;
– avariyaviy yoritish tizimining maksimal toki, .
Hisoblash natijalari:
– uzluksiz elektr ta’minoti modeli;
– uskunalar birliklari soni (modullar, bloklar);
– tarmoqdan tizimi tomonidan iste’mol qiladigan maksimal quvvat (to‘liq quvvat – , aktiv quvvat – va reaktiv quvvat – ).
Umuman olganda uzluksiz elektr ta’minoti manbaining maksimal yuklanish quvvati unga ulangan barcha iste’molchilarning quvvatlari yig‘indisiga tengdir:


, (2.1)

bu erda – uskunalar birliklarining umumiy soni; – to‘liq quvvat; – aktiv quvvat; – - qurilmaning quvvat koeffitsienti.

Dastlabki ma’lumotlarga ko‘ra barcha variantlarda infokommunikasion korxonalarida nominal ta’minot kuchlanishiga ega bo‘lgan bir fazali qurilmalardan foydalaniladi.
Bu holda o‘zgaruvchan tok (AC) uskunasining umumiy quvvati quyidagiga teng:


, (2.2)
Aktiv quvvat esa:
(2.3)
Agar infokommunikasion elektr ta’minoti tizimining favqulodda yoritish tizimida o‘zgaruvchan tokdan ( ) foydalanilsa, uzluksiz elektr ta’minoti manbai ushbu tizimga qo‘shimcha ravishda elektr energiyasi bilan ta’minlash kerak bo‘ladi. Bunday holatda, favqulodda yoritish tizimi tomonidan iste’mol qilinadigan umumiy quvvat :


; (2.4)

uzluksiz elektr ta’minoti manbaining yuklamaning maksimal quvvati qo‘yidagicha hisoblanadi:

. (2.5)

Agar infokommunikasion elektr ta’minoti tizimining favqulodda yoritish tizimida o‘zgarmas tok ( ) foydalanilayotgan bo‘lsa, uzluksiz elektr ta’minoti manbaiga faqat o‘zgaruvchan tok ( ) qurilmalari ulangan bo‘ladi:

, (2.6)

O‘zgaruvchan tok qurilmalarining o‘ziga xos xususiyati uning ishga tushirish vaqtida ist’emol qilinadigan boshlang‘ich tokning mavjudligidir. Ayrim turdagi qurilmalar (yuqori quvvatli transformatorlar, elektr dvigatellar) uchun boshlang‘ich tok nominal tokdan 10 marta yuqori bo‘lishi mumkin.

Agar o‘zgaruvchan tok UETM boshlang‘ich toklarni hisobga olmagan holda tanlansa, UETM ishga tushirilganda yuklanganlikdan himoyalanish ishga tushadi. Yuklanish darajasi va davomiyligi uzluksiz elektr ta’minoti manbai hujjatlarida aniq qayd etilgan bo‘ladi.
Infokommunikasiya qurilmalari uchun odatda 20% quvvat zaxirasiga ega bo‘lgan UETM tanlanadi (boshlang‘ich yuklama tokining ortish koeffitsienti ). Amaliyotda bo‘ladi. Amalda, barcha uskunalar bir vaqtning o‘zida ishlatilmaydi. Shu sabali, UETMning haqiqiy talab qiladigan quvvati qurilmaning o‘rnatilgan quvvatidan kam bo‘lishi mumkin (har qanday uy uchun odatiy misol – barcha uy jihozlarining umumiy quvvati o‘nlab kilovattga etishi mumkin, ammo bir vaqtning o‘zida yoqilgan qurilmalar 5 kVt dan ko‘p bo‘lmagan quvvatni iste’mol qiladi). Ushbu momentda o‘rtacha statik yuklanganlik koeffitsienti yordamida hisobga olinadi. Amaliyotda bo‘ladi, odatda infokommunikasiya qurilmalari uchun , chunki UETM qurilmalarga ulangan bo‘lib ular kechayu-kunduz ishlashi kerak.
Shunday qilib, UETM ning talab qilgan chiqish quvvati qo‘yidagicha bo‘ladi:


(2.7)

Talab qilingan quvvatga asoslanib UETM ishlab chiqaruvchilari va ularni etqazib beruvchilarining kataloglari ruyxatidan dan kattaroq bo‘lgan UETM modeli tanlanadi.

Sanoatda ishlatiladigan kuchli UETMlar modulli usulda ishlab chiqariladi. Bunday UETM o‘ziga xos tuzilishga ega: kuch modullari ulangan (masalan, qurilmani kuvvatini kuchaytirish uchun) umumiy boshqaruv moduli (tez-tez takrorlanadigan) yoki akkumulyator modullari (avariya holatlarida ishlash muddatini ko‘paytirishga imkon beradi). Bunday UETMlar yuklamadan kuchlanishni uzmasdan ish jarayoni davrida modullarni almashtirish va o‘z-o‘zini tashxis (diagnostika) qilish xususiyatiga ega.
Masalan, firmasining UETM ikki tomonlama o‘zgartirish xususiyatiga ega ( - texnologiyasi). UETMning o‘lchamlari gabarit jihatidan ixcham, zaxira almashinuvi juda oson. 2.2-rasmda firmasining UETM keltirilgan.

2.2-rasm. firmasining UETMi. 1 – asosiy kuch moduli, 2-asosiy va zaxira boshqaruv moduli.

UETMning minimal chiqish quvvati 2 kVA (1-kuch moduli). Chiqish quvvatini oshirish uchun UETMga qo‘shimcha quvvat modullarini o‘rnatishi mumkin. UETM ga maksimal 3 ta quvvat modullarini joylashtirish mumkin, ular asosiy bodul bilan birgalikda maksimal 6 kVA quvvatga ega 3+1 sxemasini (3 ta asosiy modul, 1 ta zaxira modul) ta’minlaydi. Minimal UETM konfigurasiyasi bitta akkumulyator modulini o‘z ichiga oladi. UETMning ish vaqtini uzaytirish uchun qo‘shimcha akkumulyator modullarini o‘rnatish imkoniyatiga ega. UETMga maksimal 6 ta akkumulyator modullarini o‘rnatish mumkin. kabi modulli UETMlardan foydalanish yuqori darajadagi ishonchliligi bilan uzluksiz elektr ta’minoti tizimlarini yaratish imkonini beradi. Buning uchun UTEMni tanlashda bitta modul ortiqcha bo‘ladi, u asosiy modullardan iri ishlamay qolganda tizimga ulanadi.

Ba’zi bir o‘zgaruvchan tok modulli UETMlarining parametrlari 2.4-jadvalda keltirilgan.
O‘zgaruvchan tok UETMlari
2.4-jadval

Ishlab chiqaruvchi	Modeli	Qurilma quvvati	Modul quvvati
		16	4
		6	2
		16	4
		8	1
		4	1
		4.8	0.4
	9170	18	3
		18	1.5

Modulli UETMlar uchun zaxira ta’minotni hisobga olgan holda kerakli ta modullarni qo‘yidagi formula bilan aniqlanadi:

(2.8)

bu erda = 0.75..0,95 – parallel ulanishni hisobga olish koeffitsienti. Bu koeffitsient UETM modullari orasida yuklamalarni xar xil taqsimlanishi hisobga oladi.

Olingan qiymat yaxlitlanishi kerak (masalan 5,3 ni 6, 5,5 ni 6). Bunday holda, kerakli modullar soni ma’lum bir tanlangan qurilmaning maksimal modullar ( ) sonidan oshmasligi kerak:


. (2.9)

UETM modullarining maksimal sonini taxminan qo‘yidagicha aniqlash (aniq aniqlashda ma’lum bir qurilma uchun uning texnik xujjatlaridan foydalaniladi) mumkin:

(2.10)

Agar 2.9 formuladagi shart bajarilmasa, undan kuchliroq UETMni tanlash kerak bo‘ladi.

UETM tanlanganidan so‘ng, tanlangan UETMning maksimal chiqish quvvatini aniqlashimiz mumkin :


(2.11)

Maksimal quvvat, UETMning akkumulyator batareyalari razryadlanganidan keyin, ya’ni avariyaviy rejimdan keyin UETM tarmoqdan iste’mol qiladi. Bunday holatda, UETM tarmoqdan yuklamani ishlashi uchun zarur bo‘lgan quvvatni va akkumulyator batareyalarni zaryadlash uchun sarflaydi, bu esa maksimal quvvatning 10% ni tashkil qiladi:

(2.12)

Akkumulyator batareyalarni zaryadlash quvvatining aniq qiymatini qurilmaning texnik hujjatlaridan aniqlash mumkin.

Shunday qilib, uzluksiz elektr ta’minoti tizimining (UETT) umumiy quvvati qo‘yidagi formula bilan aniqlanadi:


(2.13)

UETTning aktiv quvvati, :

(2.14)

UETTning reaktiv quvvati, :

(2.15)

2.14 formuladagi – foydali ish koeffitsienti, UETMning quvvat koeffitsienti qurilmaning texnik xujjatlariadan olinadi. Bizning misolda ushbu koeffitsientlarni , qilib olishimiz mumkin.