Проектування електрообладнання об'єктів цивільного призначення

В.2 Схема розподільного живлення

В.2.1 Схема розподільне живлення ЕКГ (рисунки B.1, B.2) використовується для споруд з ЕКГ при невеликій кількості робочих місць ЛОМ, а також за наявності віддалених одна від одної груп робочих місць в межах одного чи декількох поверхів споруди.

В.2.2 Розподільне живлення робочих місць ЛОМ виконують за допомогою декількох АБЖ подвійного перетворення по одному для кожної групи електроприймачів. Використовуються АБЖ зі стандартним набором акумуляторних батарей (близько 30 хв підтримки електропостачання за 100 % навантаження), автономним резервним джерелом живлення у випадку зникнення живлення від локальної електромережі у вигляді ДЕС з автоматичним пуском та пристроєм автоматичного включення резерву (АВР) від ДЕС. Рекомендований спосіб виконання схеми – розподільна мережа.

Примітка. Переваги цього варіанту:

простота встановлення;

елементи комп'ютерної системи живляться від окремих АБЖ, спеціально підібраних за потужністю, що дає змогу раціонально витрачати кошти на придбання АБЖ;

простота нарощування системи поступовим доукомплектуванням окремими АБЖ;

забезпечення працездатності системи тимчасовою заміною несправного АБЖ, від якого живлять важливіший елемент комп'ютерної системи іншим АБЖ, що захищає менш важливі засоби ЛОМ;

- малопотужні АБЖ не потребують спеціально підготовленого персоналу для обслуговування; Недоліки розподільної системи:

досить висока вартість захисту одного робочого місця ЛОМ (порівняно з централізованою системою) за невисокого рівня якості захисту від неполадок живлення та низьких сервісних можливостей;

при виборі АБЖ необхідно закладати запас потужності для забезпечення пускових струмів обладнання;

складність централізованого керування;

вразливість устаткування внаслідок доступності АБЖ для користувачів та відвідувачів;

неможливість виконання автономної мережі живлення ЕКГ та захисту від несанкціонованого доступу до інформації ЛОМ.

ШВО – пристрій вводу електроживлення (шафа вводу та обліку); АВР – пристрій автоматичного вводу резерву; ГРШ – пристрій розподілу (головна розподільна шафа); ДЕС – дизельна електростанція; АВР ДЕС – пристрій автоматичного переключення на ДЕС; РШ ДЕС – пристрій розподілу (розподільна шафа навантажень ДЕС); АБЖ – агрегат безперервного живлення; ЕП 1 – електроприймачі 1 категорії; ЕП 2 – електроприймачі особливої групи 1 категорії; ЕП 3 – електроприймачі критичної групи з обмеженим режимом роботи

Рисунок В.1 – Схема функціональна розподільного живлення ЕКГ

В.3 Схема централізованого живлення ЕКГ

В.3.1 Схему централізованого живлення ЕКГ використовують за наявності ЕКГ з обмеженим режимом роботи (рисунки В.3, В.4). При цьому централізоване живлення всього електронного устаткування виконують за допомогою потужного центрального АБЖ подвійного перетворення із стандартним набором акумуляторних батарей, розрахованим не менше, як на 15 хв підтримки за 100 % навантаження, та резервним АБЖ у вигляді ДЕС з автоматичним пуском та пристроєм АВР ДЕС.

В.3.2 За наявності ЕКГ з обмеженим режимом роботи, які планується збільшувати (нарощувати потужність), чи в разі великої потужності, яку важко захистити одним потужним АБЖ, а застосування декількох потужних АБЖ створює надлишок потужності, перевагу слід надавати використанню системи з паралельно працюючими для нарощування потужності АБЖ (рисунки В.5, В.6). Рекомендований спосіб виконання мережі – розподільна чи автономна мережа електропостачання з ЕКГ.

ШВО – пристрій вводу електроживлення (шафа .вводу та обліку); АВР – пристрій автоматичного вводу резерву; ГРШ – пристрій розподілу (головна розподільна шафа); ДЕС – дизельна електростанція; АВР ДЕС – пристрій автоматичного переключення на ДЕС; РШ ДЕС – пристрій розподілу (розподільна шафа навантажень ДЕС); АБЖ – агрегат безперервного живлення; РЩ – розподільний щиток (кімнати, поверху); PC – автоматизоване робоче місце ЛОМ; XS – розетка робочого місця ЛОМ; ЕП 1 – електроприймачі 1 категорії; ЕП 2 – електроприймачі особливої групи 1 категорії; ЕП 3 -електроприймачі критичної групи з обмеженим режимом роботи

Рисунок В.2 – Приклад електричної принципової схеми розподільного живлення ЕКГ

ШВО – пристрій вводу електроживлення (шафа вводу та обліку); АВР – пристрій автоматичного вводу резерву; ГРШ – пристрій розподілу (головна розподільна шафа); ДЕС – дизельна електростанція; АВР ДЕС – пристрій автоматичного переключення на ДЕС; РШ ДЕС – пристрій розподілу (розподільна шафа навантажень ДЕС); ШБ – пристрій ремонтно-регламентного обходу (шафа байпасу); АБЖ – агрегат безперервного живлення; РШК – пристрій розподілу (розподільна шафа комп'ютерних навантажень); ЕП 1 – електроприймачі 1 категорії; ЕП 2 – електроприймачі особливої групи 1 категорії; ЕП 3 – електроприймачі критичної групи з обмеженим режимом роботи

Рисунок В.3 – Функціональна схема централізованого живлення ЕКГ з обмеженим режимом роботи

Примітка. При цьому передбачають резервне джерело АДЖ у вигляді ДЕС з автоматичним пуском та АВР ДЕС. ЕКГ з неперервним режимом роботи додатково живлять від розташованого поруч менш потужного АБЖ. Рекомендований спосіб виконання – автономна мережа електропостачання.

В.4 Схеми централізовано-змішаного живлення ЕКГ

В.4.1 Централізовано-змішане живлення ЕКГ (варіант 1) використовують за наявності ЕКГ з обмеженим та неперервним режимом роботи (рисунки В.7, В.8). Централізоване живлення ЕКГ виконують за допомогою центрального АБЖ подвійного перетворення з стандартним набором акумуляторних батарей, розрахованим не менше ніж на 15 хв підтримки за 100 % навантаження, та резервним АДЖ у вигляді ДЕС з автоматичним пуском та пристроєм АВР ДЕС. При цьому ЕКГ з неперервним режимом роботи додатково живлять від розташованого поряд АБЖ меншої потужності. Рекомендований спосіб виконання електромережі – автономна мережа.

В.4.2 Централізовано-змішане живлення ЕКГ за наявності ЕКГ з будь-яким режимом роботи та великою потужністю, яку важко захистити одним АБЖ, а застосування декількох потужних АБЖ створює надлишок потужності, або в разі очікуваного збільшення навантаження ЕКГ (варіант 2) (рисунки В.9, В. 10), виконують за допомогою включення декількох АБЖ подвійного перетворення за схемою паралельної роботи для нарощування потужності та резервуванням за принципом п + 1. За цього фактична кількість підключених АБЖ обчислюється за формулою:

де N – розрахункова кількість АБЖ.

ШВО – пристрій вводу електроживлення (шафа вводу та обліку); АВР – пристрій автоматичного вводу резерву, ГРШ – пристрій розподілу (головна розподільна шафа); ДЕС – дизельна електростанція; АВР ДЕС – пристрій автоматичного переключення на ДЕС; РІП ДЕС – пристрій розподілу (розподільна шафа навантажень ДЕС); ШБ -пристрій ремонтно-регламентного обходу (шафа байпасу); АБЖ – агрегат безперервного живлення; РШК – пристрій розподілу (розподільна шафа комп'ютерних навантажень); ЕП 1 – електроприймачі 1 категорії; ЕП 2 – електроприймачі особливої групи 1 категорії; ЕП 3 – електроприймачі критичної групи з обмеженим режимом роботи.

Рисунок В.4 – Приклад електричної принципової схеми централізованого захисту ЕКГ з обмеженим режимом роботи

ШВО – пристрій вводу електроживлення (шафа вводу та обліку); АВР – пристрій автоматичного вводу резерву; ГРШ – пристрій розподілу (головна розподільна шафа); ДЕС – дизельна електростанція; АВР ДЕС – пристрій автоматичного переключення на ДЕС; РШ ДЕС – пристрій розподілу (розподільна шафа навантажень ДЕС); РШ АБЖ – пристрій розподілу АБЖ (розподільна шафа АБЖ); АБЖ – агрегат безперервного живлення; ШПР – пристрій вводу та ремонтного обходу АБЖ (шафа паралельної роботи АБЖ); РШК – пристрій розподілу (розподільна шафа комп'ютерних навантажень); ЕП 1 – електроприймачі 1 категорії; ЕП 2 – електроприймачі особливої групи 1 категорії; ЕП 3 – електроприймачі критичної групи з обмеженим режимом роботи

Рисунок В.5 – Функціональна схема централізованого живлення ЕКГ з обмеженим режимом роботи

ШВО – пристрій вводу електроживлення (шафа вводу та обліку); АВР – пристрій автоматичного вводу резерву; ГРШ – пристрій розподілу (головна розподільна шафа); ДЕС – дизельна електростанція; АВР ДЕС – пристрій автоматичного переключення на ДЕС; РШ ДЕС – пристрій розподілу (розподільна шафа навантажень ДЕС); РШ АБЖ – пристрій розподілу АБЖ (розподільна шафа АБЖ); АБЖ – агрегат безперервного живлення; ШПР —пристрій вводу та ремонтного обходу АБЖ (шафа паралельної роботи АБЖ); РШК – пристрій розподілу (розподільна шафа комп'ютерних навантажень); ЕП 1 – електроприймачі 1 категорії; ЕП 2 – електроприймачі особливої групи 1 категорії; ЕП 3 – електроприймачі критичної групи з обмеженим режимом роботи

Рисунок В.6 – Приклад електричної принципової схеми живлення ЕКГ з обмеженим режимом роботи

ШВО – пристрій вводу електроживлення (шафа вводу та обліку); АВР – пристрій автоматичного вводу резерву; ГРШ – пристрій розподілу (головна розподільна шафа); ДЕС – дизельна електростанція; АВР ДЕС – пристрій автоматичного переключення на ДЕС; РШ ДЕС – пристрій розподілу (розподільна шафа навантажень ДЕС); АБЖ – агрегат безперервного живлення; ШПР – пристрій вводу та ремонтного обходу АБЖ (шафа паралельної роботи АБЖ); РШК – пристрій розподілу (розподільна шафа комп'ютерних навантажень); ЕП 1 – електроприймачі 1 категорії; ЕП 2 – електроприймачі особливої групи 1 категорії; ЕП 3 – електроприймачі критичної групи з обмеженим режимом роботи; ЕП 4 -електроприймачі критичної групи з неперервним режимом роботи

Рисунок В.7 – Функціональна схема централізовано-змішаного живлення ЕКГ (варіант 1)

Рисунок В.8 - Приклад електричної принципової схеми централізовано-змішаного живлення ЕКГ (варіант 1)

ШВО – пристрій вводу електроживлення (шафа вводу та обліку); АВР – пристрій автоматичного вводу резерву; ГРШ – пристрій розподілу (головна розподільна шафа); ДЕС – дизельна електростанція; АВР ДЕС – пристрій автоматичного переключення на ДЕС; РШ ДЕС – пристрій розподілу (розподільна шафа навантажень ДЕС); РШ АБЖ – пристрій розподілу АБЖ (розподільна шафа АБЖ); АБЖ – агрегат безперервного живлення; ШПР – пристрій вводу та ремонтного обходу АБЖ (шафа паралельної роботи АБЖ); РШК – пристрій розподілу (розподільна шафа комп'ютерних навантажень); ЕП 1 – електроприймачі 1 категорії; ЕП 2 – електроприймачі особливої групи 1 категорії; ЕП 3 – електроприймачі критичної групи з обмеженим режимом роботи; ЕП 4 – електроприймачі критичної групи з неперервним режимом роботи

Рисунок В.9 – Функціональна схема централізовано-змішаного

живлення ЕКГ (варіант 2)

Рисунок В.10 – Приклад електричної принципової схеми централізовано-змішаного живлення ЕКГ (варіант 2)

ДОДАТОК Г (довідковий)

ЕЛЕКТРИЧНІ НАВАНТАЖЕННЯ СИСТЕМ ГАРАНТОВАНОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ Г.1 Розрахунки електричних навантажень систем гарантованого електропостачання виконують, виходячи з таких умов.

Г.1.1 Розрахункове навантаження АБЖ, що живлять робочі місця ЛОМ Р_АБЖ , кВт, визначається за формулою:

де Р_УРС – установлена потужність робочого місця ЛОМ, кВт;

k_ПР – розрахунковий коефіцієнт попиту, прийнятий за таблицею Г.1;

N_РС – кількість робочих місць ЛОМ;

Р_{УС –} установлена потужність сервера, кВт;

N_С – кількість серверів.

Таблиця Г.1

Назва електроприймачів

kПР

Робочі місця ЛОМ при їх кількості:

а) 1-7

0,95

б) 8 – 24

0,7

в) понад 24

0,5

Серверна

0,95

Установлена потужність робочого місця ЛОМ (без врахування периферійних пристроїв) приймається 250...300 Вт, сервера – 750... 1000 Вт або згідно з технічною документацією на ці електронні пристрої ЛОМ.

Примітка. У разі наявності даних виробника електронних пристроїв ЛОМ у вигляді повної потужності (S, ВּА) перерахунок повної потужності на активну потужність (Р, Вт) виконується за формулою:

де λ – коефіцієнт потужності.

Граничні значення X електронних пристроїв різної потужності для закордонних виробників обмежується стандартом EN 61000-3-2, для більшості випадків значення можливо приймати 0,72.

Г.1.2 Вибір вихідної потужності АБЖ виконують згідно з розрахунком його навантаження за Г.1.1 та з урахуванням вимоги Р_АБЖ ≥ . У разі визначення повної вихідної потужності АБЖ, SАБЖ, ВּА вона визначається за формулою:

де λ_ВИХ – наведене виробником значення коефіцієнта вихідної потужності для даного АБЖ.

За цього слід враховувати, що для АБЖ вхідні та вихідні коефіцієнти потужності можуть суттєво різнитися, тому для мережі, яка живить АБЖ, його активна вхідна потужність рабж вх , Вт, складає:

де λ_ВИХ – наведене виробником значення типового коефіцієнта вихідної потужності АБЖ;

η – коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) АБЖ;

THD – коефіцієнт гармонік вхідного струму, який визначається за документацією заводу-виробника АБЖ, або згідно з таблицею Г.2.

Таблиця Г.2

Тип вхідного випрямляча АБЖ

THD,%

Тиристорний, 6-імпульсний

33

Тиристорний, 12-імпульсний

14

Тиристорний, 24-імпульсний

7

IGBT транзисторний

2-3

Примітка. У випадку, коли потужність АБЖ СГЕ будівлі перевищує 15-25 % загальної потужності будівлі, слід враховувати можливість спотворення несинусоїдальності напруги за межі, визначені ГОСТ 13109. Для виключення цих порушень необхідно використовувати АБЖ з мінімальним значенням коефіцієнта спотворення несинусоїдальності вхідного струму (THD) чи доповнювати базові моделі АБЖ пристроями їх зменшення.

Г.1.3 Для визначення необхідної потужності ДЕС, яка працює з АБЖ, необхідно враховувати вплив гармонічних струмів на теплові режими роботи генератора ДЕС. При цьому загальна формула має вид (потрібно вибирати найбільше значення з верхнього рівняння, що визначає вклад вищих гармонічних струмів, чи нижнього рівняння:

де q - допустимий миттєвий накид навантаження, %. Визначається за документацією заводу-виробника ДЕС або згідно ГОСТ 10511;

Р_АБЖ – вихідна потужність АБЖ, кВт;

η - коефіцієнт корисної дії АБЖ (к.к.д.);

Р_{ЗАР АБ} – потужність, яка витрачається для заряду акумуляторної батареї АБЖ, кВт, визначається за документацією заводу-виробника АБЖ, або як (0,15...0,25) Р_АБЖ /η;

k_ДА – коефіцієнт кратності потужності ДЕС до потужності АБЖ, обумовлений впливом струмів вищих гармонік, визначається за формулою:

де Р_n^* – потужність складової струму від n-ої гармоніки;

І_п^* = I_n/I₁ – коефіцієнт n-ї гармонічної складової струму;

п - номер вищої гармоніки;

xⁿ_d – зверхперехідний індуктивний опір генератору по поздовжній осі, %.

Значення коефіцієнта k_ДА для найбільш поширених умов застосування значень наведені в таблиці Г.3.

Примітка. Після підключення АБЖ з затримкою в часі, який визначається часом закінчення перехідних процесів, можливо підключення до ДЕС інших електроприймачів некритичної групи в межах залишку потужності ДЕС

Таблиця Г.3

Тип вхідного випрямляча АБЖ

Значення коефіцієнта k_ДА при різних значеннях зверхперехідного індуктивного опору генератора по поздовжній осі, xⁿ_d , %

10

12

14

Тиристорний 6-імпульсний

2,11

2,55

3,07

Тиристорний 12-імпульсний

1,45

1,64

1,87

Тиристорний 12-імпульсний з фільтром коректором

1,23

1,33

1,40

4 Тиристорний 12-імпульсний з бустером

1,07

1,10

1,13

IGBT випрямляч

1,09

1,13

1,18

ДОДАТОК Д (довідковий)

ОРІЄНТОВНІ ПИТОМІ РОЗРАХУНКОВІ НАВАНТАЖЕННЯ ЖИТЕЛ Таблиця Д.1 – Орієнтовні питомі розрахункові навантаження жител 3-го виду (котеджів)