---

Динамічний тиск визначається за формулою (И.9): p_R= 0,61 • 10²= 61 Н/м².

Повний тиск повітряного потоку складе: р = 128,5 + 61= 189,5 Н/м².

Таким чином, необхідно використовувати вентилятор продуктивністю 5 000 м³/год за повного тиску 190 Н/м².

Примітка. За формулою (И.8) також можливо розрахувати потужність вентилятора (котра для цього прикладу становитиме величину близько 300 Вт), але зазвичай в цьому немає необхідності, якщо відомі дані обраного вентилятора

.ДОДАТОК К
(довідковий)

РОЗРАХУНОК ГРАНИЧНО-ДОПУСТИМОЇ ПОТУЖНОСТІ НАВАНТАЖЕННЯ
ВІД ДВИГУНА, ЩО ЖИВИТЬСЯ ВІД АВТОНОМНОЇ ДЕС

Не дивлячись на досить широке застосування різноманітних систем плавного пуску елек­тродвигунів, в даний час найбільш поширеним є все ж таки пряме включення, що вимагає виконання умов пуску особливо в аварійних системах електропостачання. Підвищені вимоги до надійності електропостачання таких електроприймачів як пожежні насоси, системи димови- далення, ліфти для транспортування пожежних підрозділів та інші, обумовлюють необхідність застосування третього незалежного джерела електропостачання, в якості якого найбільш роз­повсюдженим є дизельна електростанція (ДЕС).

Для обґрунтованого вибору потужності ДЕС необхідно враховувати реальні характеристики використовуваних у ДЕС синхронних генераторів, систем збудження та регулювання напруги.

У випадку вибору потужності ДЕС більші або які дорівнюють пусковій потужності двигуна, пуск буде забезпечений. Проте це призведе до значного збільшення потужності та вартості ДЕС, експлуації її за низького коефіцієнта використання. Недовантаження ДЕС також призводить до зменшення ресурсу дизельного двигуна внаслідок карбонізації, що викликає скупчення незго- рілих газів у циліндрах та необґрунтодані витрати на експлуатацію. Тому більш практичне значення має визначення розрахункової економічно обгрунтованної та мінімальної (з точки зору вартості) потужності ДЕС.

Розрахунок гранично-допустимої потужності навантаження від двигуна, що живиться від автономної ДЕС, складається з:

1. визначення величини допустимої мінімальної напруги на затискачах електродвигуна, за якої можливий прямий пуск; .

2. визначення гранично-допустимої потужності двигуна під час пуску від ДЕС без врахування та з врахуванням втрат напруги в живильній лінії’’двигун-ДЕС”.

К.1 Визначення величини допустимої мінімальної напруги на затискачах електродвигуна

Можливість прямого пуску короткозамкненого двигуна визначається за формулою:

и_дв. > _t (к.і)

А/ ш
V "п

де U_de* - напруга на затискачах електродвигуна в частках від номінальної напруги;

т_мех⁼М_мех/М_ном- необхідна кратність початкового моменту приводного механізму; т_п=М_пускІМ_ном - кратність пускового (початкового) моменту електродвигуна (за каталогом);

К₃ - коефіцієнт завантаження електродвигуна;

Для визначення значень кратності початкових моментів деяких механізмів т_мех можливо користуватися даними, наведеними в таблиці К.1.

Таблиця К.1 - Значення коефіцієнта т_мех для різних видів механізмів

С.90 ДБН B.2.5-23:2010

Приклад 1

1. необхідно визначити напругу, необхідну для пуску двигуна пасажирського ліфта з елек­тродвигуном старої серії ACM 52-6 потужністю 4,5 кВт. Параметри двигуна: І_ном = 12А; К, = 4,5; пг_п = 2,2; ш_тах = 2,3 за формулою:

2. у той час для нових двошвидкісних двигунів серії 5AH180S4/16 потужністю 5 кВт з пара­метрами І_{ном дв} = 11,6А; Кі = 6,5; т_п= 2,8; ш_тах = 3,6:

Тобто величина напруги під час пуску на затискачах електродвигуна не повинна бути мён- шою за 84 % від номінальної;

3. відмітимо, що насосне обладнання, як правило, дозволяє ще меншу величину напруги, необхідну для вдалого пуску двигуна. Так, для насосного агрегату потужністю 55 кВт станції пожежогасіння з двигуном 4А225М4УЗ з параметрами = 100А; К/ = 7; т_п- 1,3; m_max = 2,5 розрахунок дає наступне значення:

Тобто величина напруги під час запуску на затискачах електродвигуна в цьому випадку повинна бути більшою за 60 % номінальної напруги.

К.2 Визначення допустимої потужності двигунів під час пуску від ДЕС

Через велику різноманітність конструкцій генераторів, їх систем збудження та керування, типу пристрою автоматичного регулювання напруги (АРН AVR¹)), що використовується виробником, не існує єдиного аналітичного рівняння для розрахунку допустимої потужності двигунів під час пуску від ДЕС.

Для інженернних розрахунків проектувальникам рекомендується застосовувати нижче наве­дену методику перевірки допустимої потужності двигуна для попередньо обраного генератора та за необхідності уточнення її шляхом послідовних ітерацій для різних потужностей генераторів.

К.2.1 Визначення допустимої потужності двигунів під час пуску від ДЕС (без врахування падіння напруги в живильних лініях)

Задавши величину напруги, необхідну для пуску двигуна можливо визначити допустиму потужність навантаження від двигуна за умов живлення від автономного генератора за формулою:

$

(К.2)

п. де $ген Лзв COS(p _НОМі^_в

ном. де

де S_nдв- повна пускова потужність двигуна, кВ-А;

8_ген - повна номінальна потужність ДЕС, кВ-А;

- кратність пускового струму двигуна (за каталогом);

r|_de coscp _{ном дв} - добуток коефіцієнта корисної дії (к.к.д.) двигуна на номінальний коефіцієнт потужності (з достатньою для практичних розрахунків точністю можливо приймати

Пйв ^C0S(P ном. де ⁼⁰’⁸⁵)

Повна пускова потужність двигуна 5_{И дв} визначається за кривими AU% - f(S_n№) ²> заводу- виробника для обраної ДЕС визначеної потужності та визначеним пристроєм АРН AVR.Приклад 2

1. необхідно визначити можливість пуску двигуна пасажирського ліфта з електродвигуном потужністю 5 кВт, параметри якого наведені у прикладі 1 в переліченні б), від автономної дизельної електростанції потужністю 40 кВ-A. Криві генератора даної ДЕС з двома найбільш розповсюд­женими серіями пристроїв AVR наведені на рисунку К.1.

Рисунок К.1

Як було розраховано у прикладі 1 в переліченні б), напруга для пуску двигуна становить величину [7_дв* =0,84, тобто А17%= 1 -0,84= 16%. За кривою рисунка К.1 отримуємо два значення:

S_nde = 29 кВ • А для A VR серії SX;

S_hde = 38 кВ • А для AVR серії'MX.

Звідси за формулою (К.2) знаходимо:

„ 0,85

^ном.дв =29 3,8 ^КВ^Т Для AVR серії SX;

6,5

Р_номде ⁼ 38 • —= 5,0 кВт для AVR серії MX;

6,5

Таким чином, ДЕС потужністю 40 кВ-A забезпечить пуск двигуна ліфта тільки за умови використання AVR серії MX;

2. необхідно визначити можливість пуску двигуна насосного агрегату потужністю 55 кВт станції пожежогасіння, параметри якого наведені у прикладі 1 у переліченні в), від автономної Дизельної електростанції потужністю 140 кВ-А. Криві генератора для даного дизель-генератора з двома найбільш розповсюдженими серіями пристроїв AVR наведені на рисунку К.2.

Рисунок К.2

Як було розраховано у прикладі 1 у переліченні в), необхідна-для пуску даного двигуна напруга складає значення = 0,6; тобто А17% = 1 - 0,6 — 40 %. За кривими рисунка К.2 отримуємо два значення:

S_nЭв = 316 кВ-А для AVR серії SX;

S_nде = 431 кВ • А для AVR серії MX;

Звідси за формулою (К.2) знаходимо:

Р_нод,_дв= 44 кВт для AVR серії SX;

Р_{ном дв} = 60 кВт для AVR серії MX.

Таким чином, ДЕС потужністю 140 кВ-А забезпечить запуск двигуна насоса тільки за умови використання AVR серії MX.

К.2.2 Визначення допустимої потужності двигунів під час пуску від ДЕС (з врахуванням падіння напруги в живильних лініях)

Необхідно відмити, що напруга на виході генератора повинна бути вищою за напругу на затискачах двигуна за Нормальної його роботи для того, щоб покрити падіння напруги в лініях, що живлять навантаження від двигуна. В іншому випадку напруга на шинах, до яких підключене навантаження від двигуна, буде меншою за номінальну, що недопустимо. Ця важлива обставина дуже часто не враховується і розрахунок помилково проводиться за допустимою втратою напруги в живильній лінії за номінального струму навантаження. (

Втрату напруги під час запуску електродвигуна з достатньою точністю для інжерених ро- рахунків визначають за формулою:

ATT к'ІHOM.de ‘Ki 'L

^AUdon%=—^₁-> (К.З)

’ ном

де A U_don% - додаткова втрата напруги під час запуску двигуна;

к - коефіцієнт, який враховує втрату напруги з врахуванням коефіцієнта потужності під

час запуску двигуна, В/(А-км), що визначається за таблицею К.2;

І_нод4 Эв ~ номінальний струм двигуна, А;

L - довжина живильної лінії, км.

Таким чином, задавши величину нгшруги, необхідну для запуску двигуна з врахуванням додаткової втрати напруги у живильній лінії U_de, + AU_dan% та використовуючи формулу (К.2), можливо визначити допустиму потужність навантаження від двигуна за умови живлення від автономного генератора.

Таблица К.2 - Значення коефіцієнта к, В/(А-км), для різних видів навантаження

Приклад 3

1. необхідно визначити можливість пуску двигуна пасажирського ліфта з електродвигуном потужністю 5 кВт, параметри якого наведені у прикладі 1 у переліченні 6) від автономної дизельної електростанції потужністю 60 кВ • А, живильна лінія виконана кабелем ВВГ 4x16 завдовжки 200 м. Криві генератора даної ДЕС з двома найбільш розповсюдженими серіями пристроїв AVR наведені

Рисунок К.З

Розрахунок за формулою (К.З) дає значення AU_don% - 4 % , тобто

АГ7% = 100 - 84 - 4 = 12 %. За кривими рисунка К.З отримуємо два значення:

S_nд& ⁼ 31 кВ • А для AVR серії SX;

_дв = 42 кВ • А для AVR серії MX;

Звідси за формулою (К.2) знаходимо:

^Р_ном.ов = ⁴>і ^{кВт ДЛЯAVRСЄ}Р^ІЇSX;

_Ла = 5,5 кВт для AVR серії MX.

HOM. О& ^х

Таким чином, ДЕС потужністю 60 кВ-A забезпечить пуск двигуна ліфта тільки за умови використання AVR серії MX;