Вопросы и ответы

Существует, два условия, которые должны быть учтены: 

• ток батареи должен быть не более 80% номинала устройства защиты,
• система должна сохранить работоспособность даже при отключении одной из групп батарей (если их больше одной). Если используется больше 6 групп батарей, защита должна обеспечить возможность отключения минимум 20% общего количества групп.

Процедура расчета: 

1. определяется максимальный ток нагрузки I _max путем деления мощности нагрузки P_наг на минимальное напряжение (напряжение срабатывания защиты батареи) U _{min bat} : I_max = P_наг/U _minbat
Напряжение U _{min bat} рассчитывается исходя из количества элементов в батарее (для 48 батареи – 24 шт.) и конечного напряжения разряда на элемент (обычно 1.8В), т.е. 24*1.8= 43.2В.

2. максимальный ток системы нужно разделить на количество батарейных групп минус 1 (т.е. с учетом одной отключенной группы) и получить максимальный ток через одну батарею для "плохого варианта": I_maxbat = I_max/ (N _бат-1)

Разделив полученное значение I _{max bat} на 0.8 (коэффициент нагрузки) мы получим минимальное значение тока системы защиты батареи: I _{bat protect} = I _{max bat} / 0.8

Пример:

Емкость АКБ при условии 10-ти часового разряда с постоянной мощностью (или током) при температуре 20-25 °С до конечного напряжения 1.8В на гальванический элемент. Обычно при выборе батареи пользуются разрядными таблицами или формулами, предоставляемыми производителями батарей. Такой метод дает самые точные результаты. 

Для очень грубой оценки емкости можно воспользоваться методом «ампер-часов» (т.е. умножением тока нагрузки на время резерва в часах).

Процедура расчета с использованием таблиц разряда сводится к следующему: зная P_наг рассчитывается удельная мощность на один 2В элемент АКБ. Далее определяем, сколько батарейных «групп», или «стрингов» будет использовано. Рекомендуется использовать батарею, состоящую не менее, чем из двух батарейных групп. 

Одна группа батареи 48В имеет 24 гальванических элемента, а одна батарея +24В – 12. Если принимается решение об использовании N_бат батарейных групп, то количество 2В гальванических элементов для 48В будет равно:

N _гэ = 24 * N_бат ,

А удельная мощность на один элемент для батареи 48В составит:

Р_гэ = P_наг / N _гэ

Далее, зная требуемое время резерва в минутах или часах, по таблице разряда определяется емкость аккумуляторной батареи. Для этого полученное значение Р_гэ сравнивается со значением мощности разряда в таблице для соответствующего столбца- времени резервирования и выбирается ближайшее большее значение. Соответствующая строка покажет требуемую емкость.

Пример:

• Выбирается система питания с выпрямителем мощностью 680Вт. Требуемое количество выпрямителей равно 1500/680 = 2.2 => округляется до 3. 
• Емкость аккумуляторной батареи 160 Ач. 
• Общая мощность системы питания с тремя выпрямителями равна 680*3=2040Вт Запас мощности равен: 2040-1500=540Вт. 
• Максимальный ток нагрузки с полностью разряженной батареей: 540Вт/43.2В=12,3 А
  Ориентировочное время перезаряда равно: 160*Ач*0.8/12.8А= 10 ч, что является удовлетворительным.
  Некоторые производители систем питания предоставляют очень удобные инструменты для точного расчета времени перезаряда с учетом типа батареи (гелевые или AGM), мощности нагрузки, требуемого уровня заряда и других параметров. 
• Общее количество выпрямителей с учетом мощности нагрузки и заданного времени перезаряда батарей будет равно:
  N_{выпр общее} = N_{выпр нагр} + N_{выпр бат} + 1,  где 1 – резервный выпрямитель (принцип N+1).
  !!! Использование резервного выпрямителя является необходимым и часто достаточным условием обеспечения требуемой надежности работы системы.

Не допускается встраивать дизельные электроагрегаты в жилые и общественные здания с постоянным пребыванием людей, а также пристраивать к складам сгораемых материалов.

При установке ДГ:
-необходимо подвести силовой кабель к ДГ, а также к дополнительному электрооборудованию ( переключателям нагрузки, байпасу и т.п.), а также кабель для системы дистанционного контроля и управления ( если она имеется). Сечение кабеля в зависимости от токовой нагрузки;
-необходимо обеспечить электробезопасность- надежное заземление ДГ, а также дополнительного оборудования;
-необходимо обеспечить пожаробезопасность оборудования;
-осуществить монтаж дополнительного оборудования (если оно заказано)- электрооборудования или дополнительного топливного резервуара с системой перекачки топлива (или без него);
-при установке ДГ необходимо учитывать следующие моменты:
а) ДГ устанавливается на виброизоляторах, поэтому запрещено жесткое крепление к ДГ всех подводов и отводов (воздуховодов, топливных трубопроводов, силовых кабелей, выхлопной системы)
б) не допускать подтеканий топлива, масла, охлаждающей жидкости и утечку выхлопных газов в помещение ДГ.

Дополнительные топливные баки устанавливаются в специальном помещении, отделённом от соседних помещений стенами из несгораемых материалов с пределом огнестойкости не менее 2,5 ч., имеющим выход непосредственно наружу. Расходные баки топлива ёмкости более 250 л. должны иметь трубопровод аварийного слива наружу в заглублённый резервуар, расположенный на расстоянии не менее 1 метра от несгораемой стены здания без проёмов и не менее 5 метров при наличии в стенах проёмов, или в один из резервуаров наружного топливохранилища.

Площадь поперечного сечения выхлопных труб должны быть не менее: площади сечения выхлопной трубы ДГ .
Необходимо организовать выпуск выхлопных газов в атмосферу желательно на высоте не менее 3-х метров от уровня земли ( изготовление выхлопных труб, их монтаж с глушителем шума и теплоизоляция);
Запрещено жесткое крепление к ДГ всех отводов выхлопной системы . не допускать  утечку выхлопных газов в помещение . Выпускной трубопровод монтируется на фланцах и сварке. В качестве прокладочного материала применяется асбостальной лист.
Наружная поверхность выпускных труб прокладывается несгораемой теплоизоляцией, обеспечивающей температуру на поверхности не более 600.
Выпускная труба от глушителя выводится над кровлей здания на высоту не менее 0,75 м. и заканчивается отводом 900, направленным в сторону, противоположную зданию. Выпускные устройства должны иметь устройства, компенсирующие температурное удлинения. Газовыпускной трубопровод рекомендуется выполнять по возможности коротким и с минимальным количеством поворотов и изгибов.

Фундамент под дизельный электроагрегат не должен иметь жесткой связи с другими фундаментами, а также каркасом и стенами здания. Полы машинного зала необходимо выполнять из несгораемого материала, не создающего пыли и не разрушающегося под действием топлива и масла. Изготовление бетонной подушки толщиной не менее 500–550мм , длинной и шириной не менее габаритных размеров рамы ДГ , установка ДГ на шпильки фундамента строго горизонтально, окончательная толщина фундамента рассчитывается исходя из нагрузки.

Наличие естественного или искусственного освещения, высота потолка не менее 2,5 метров. Размещать дизельный электроагрегат необходимо с учётом удобства эксплуатации, при этом расстояние от выступающих частей до ограждающих элементов здания должны быть не менее:
- от переднего торца - 1 метр,
- от генератора - 1,2 метра,
- от стен до агрегата со стороны обслуживания - 1 метр,
- от стены до блока охлаждения ДГ - не менее 0,3 метра
Дверь в помещении должна открываться наружу, должна быть предусмотрена вентиляция помещения.

Требования к отоплению и вентиляции:
Необходимо организовать впуск воздуха в помещение, а также выпуск воздуха из помещения для системы охлаждения ДГ (изготовление жалюзийных решеток, воздуховодов, их сборка и монтаж). Система вентиляции машинного зала должна быть приточно-вытяжной с механическим побуждением.
Кратность воздухообмена принимать – 8.
Дизельный электроагрегат с воздушно-радиаторной системой охлаждения устанавливается у стены с проёмом для выброса нагретого воздуха наружу.
Площадь поперечного сечения воздуховодов должна быть не менее – фронтальной площади радиатора .
Предельная запылённость воздуха поступающего в цилиндры двигателя не более 5 мг/м3.
Предельная запылённость воздуха, поступающего на охлаждение генератора не более 10мг/м3.

Предлагаем руководствоваться следующим порядком действий при выборе ДГУ.
1) Определяем назначение генератора:
А) Аварийный или резервный дизель-генератор (означает работу не более 500 часов в год).
Б) Дизельный генератор на постоянную работу, т.е выключение ДГУ только на период технического обслуживания.
2) Определяем активную мощность нагрузки в кВт, которую требуется запитать. Если на объекте используются асинхронные двигатели без специальных пусковых устройств (частотный преобразователь или устройство плавного пуска), то следует учитывать пусковой ток, который обычно в 5-7 раз превышает номинальный ток двигателя, т.е мощность ДГУ должна быть в 5-7 раз выше. В случае использования в цепи электропитания источника бесперебойного питания (ИБП), то следует учитывать повышающий коэффициент согласования с ДГУ 1,2-1,3 для ИБП на IGBT транзисторах и 1,4-1,5 для 12-импульсных ИБП (устаревшие модели). Например, если мощность нагрузки 10кВт, +20% это мощность ИБП т.е 12кВт, то учитывая к-т согласования 1,2, мощность ДГУ должна быть не менее 14,4кВт.
3) После определения мощности нагрузки в кВт, переводим в кВА. Для этого делим нагрузку на 0,8 (среднее значение COS f).
4) Следующим шагом выбираем устройство через которое подключаем ДГУ: АВР, трехсекционный перекидной рубильник или контакторы. Это зависит от Панели управления ДГУ.
5) Основной этап по выбору завершен.
6) Теперь определяем желаемое исполнение ДГУ: на раме (размещение в помещении), уличное размещение: в кожухе, в капоте или в блок-контейнере. При размещении на улице: если температура не опускается ниже -10°С капот или кожух. При температуре ниже -10°С размещение только в блок-контейнере, т.к в нем ДГУ находится в пост.готовности к запуску (при 2 или 3 степени автоматизации).
7) Исходя из стоящей задачи определяем требуемое время работы ДГУ и далее в зависимости от расхода топлива подбираем топливные емкости. Обращаем внимание, что обычно все ДГУ до 800кВА с встроенными топливными баками имеют запас топлива на 8-9 часов работы.

 Более подробную информацию по подбору ДГУ можно получить, обратившись к сотрудникам нашей компании.

1. ИБП с внешним байпасом

2. ИБП с внешним байпасом и АКБ

3. ИБП с внешним байпасом и ДГУ на входе 

4.  ИБП в параллель по схеме резервирования 1+1

5. ИБП в параллель с общей АКБ 

6. ИБП в параллель с внешними АКБ 

6. ИБП в параллель с внешними АКБ и ДГУ с АВР

 

Срок службы источников бесперебойного питания не сильно зависит от того кто их произвел.
На сегодняшний день средний срок службы составляет:

• трехфазных 3ф/3ф ИБП 10 лет
• однофазных 1ф/1ф ИБП 5-6 лет.

Этот же срок берется при расчете амортизации основных средств в бухгалтерском учете.

P.S Нам известны случаи когда ИБП проработал более 18 лет при соблюдении требований по обслуживанию. 
Например, ИБП Liebert HiPulse 18 лет (все еще работает) или NXa 160кВА 14 лет. Среди 1ф знаем про подтвержденный срок службы ИБП MegaLine более 14 лет. 

Срок службы конденсаторов зависит от температуры в помещении (рекомендованная температура 20-25 градусов, обычно составляет от 37500 до 50000ч при номинальной нагрузке. Соответственно при нагрузке 70 % от номинальной, расчетный срок службы составит приблизительно 45000 ч, чуть более 5 лет.

Наша компания, являясь официальным партнером компаний VERTIV (Emerson-Liebert), Legrand, Delta, INVT готова предложить оригинальные запасные части и комплектующие (ЗИП) для ремонта, восстановления, модернизации и конечно технического обслуживания оборудования завода-производителя как со склада в Санкт-Петербурге, так и под заказ.

Мы можем предложить ЗИП как для современных, так и снятых с производства моделей.

Для запроса ЗИП прошу направить более подробную информацию о установленном источнике бесперебойного питания: модель, мощность, серийном номере ИБП, количество подключенных АКБ.

ИБП можно размещать в помещении, где температура и относительная влажность не выходят за пределы параметров технических характеристик ИБП, где он не подвергается воздействию вибрации или ударов, не присутствует токопроводящее запыление, агрессивные газы, соли или горючие газы, а также рядом нет источника тепла или сильных электромагнитных помех.


Наш опыт размещения это:

• в отдельном отсеке контейнера, в этом случае в отсеке должен быть предусмотрен кондиционер (прецизионный, либо промышленная сплит- система) или система приточно-вытяжной вентиляции.
• в отдельном контейнере. Такой контейнер имеет название «Блок-контейнер с ИБП». Наша компания имеет опыт поставок Блок-контейнеров с ИБП мощностью до 1,2МВА.
• в помещении нежилого здания. НО если это не цокольный этаж, то должны быть произведены расчеты перекрытий, т.к ИБП с АКБ довольно тяжелые. Например, ИБП 800кВА 2 тонны, а АКБ на 5 мин работы порядка 7 тонн. В помещении с АКБ в обязательном порядке предусматривать анализатор воздуха по водороду. Проектировщикам рекомендуем ознакомиться с ПУЭ раздел 4.4, в котором приведен расчет выделения водорода и требования к приточно-вытяжной вентиляции.
• На улице, но это крайне редко, т.к служат недолго и большие сложности с обслуживанием. В основном это маломощные ИБП до 1500ВА.

Ряд трехфазных ИБП могут работать в режиме преобразователя частоты, т.е преобразовывая входные 50Гц в 60Гц, напряжение при этом будет тем же самым.

Внимание! В этом режиме ИБП не сможет автоматически переходить на байпас.

К-т согласования с ДГУ, определяется расчетным путем. Основной параметр, влияющий на величину к-та согласования, является к-т нелинейных искажений. Чем он выше, тем выше к-т согласования с ДГУ. Рассмотрим самый простой способ расчета.

Пример 1: в случае если у Вас стоит ИБП, например, VERTIV серии NX 10кВА, то для того чтобы подобрать ДГУ, которая будет питать нагрузку подключенную к нему, необходимо мощность ИБП умножить на к-т согласования, в данном случае 1,2-1,3. Получаем, что мощность ДГУ должна быть не менее 13кВА.

Пример 2: снова тот же ИБП VERTIV серии NX 10кВА, но кроме шины гарантированного питания есть еще и шина негарантированного, нагрузка на которой тоже 10кВА. Для того чтобы определить мощность ДГУ, необходимо, как и ранее мощность ИБП умножить на к-т согласования и прибавить мощность на шине негарантированного питания.

Т.о 13кВА+10кВА=23кВА. Мощность ДГУ должна быть не менее 23кВА.

В том помещении, где располагается батарейный шкаф (стеллаж), должна быть предусмотрена циркуляция воздуха в целях поддержания безопасной концентрации водорода, выделяющегося во время зарядки батарей. Воздух, подаваемый в помещение, должен, по возможности, поступать в результате естественной вентиляции, если же это невозможно – то посредством принудительной вентиляции.

Нормативы по воздухообмену предполагают, что входное отверстие должно удовлетворять следующему условию:

A = 28 x Q = 28 x 0,05 x n x Igas x C10 (1/10³) [см²]

где: A = свободная поверхность входного и выходного отверстия для воздуха

Q = расход удаляемого воздуха [м³/ч]

n = количество элементов батареи;

C10 = емкость батареи за 10 часов [Aч]

Igas = ток, который производит газ [мA//Aч]

Согласно нормативу: Igas = 1 батарея типа VRLA (*)

Применим данное уравнение для 40 свинцово-кислотных герметичных батарей:

A = 336 x C10 / 10³ [см²]

При использовании батарей емкостью 120 Aч минимальное отверстие должно составлять приблизительно: A = 41 [см²]

• · Обеспечение непрерывности подачи электроэнергии на критическую нагрузку.
• · Питание нагрузки электроэнергией высочайшего качества.
• · Дополнительная защита информации.
• · Дополнительные возможности мониторинга состояния КСГЭП.
• · Возможность повышать надёжность электропитания нагрузки, используя параллельную работу ИБП по схеме N+1 или 2N.

Рассмотрим на примере: задача обеспечить автономную работу ИБП в течение 1 часа при нагрузке 10000Вт вход 3ф и выход 3ф

Возьмем за основу ИБП Trimod 15кВА/12кВт. В указанном ИБП напряжение DC шины 240В или иначе кол-во АКБ в линейке 20шт*12В=240В.

Определившись с ИБП и напряжением DC шины, производим расчет: 10000Вт (мощн.нагрузки)/0,93 (КПД выбранного ИБП)/20(кол-во АКБ в линейке)/6(кол-во элементов а АКБ)= 89,6Вт/эл-т.

Далее в тех.инфо берем разрядные таблицы для АКБ (см.фото) и определяем какая АКБ сможет обеспечить требуемое время автономной работы. В данном случае подошла АКБ 75Ач, 12В.

Таким образом, для обеспечения автономной работы 1 час при нагрузке 10кВт нам потребуется 20шт АКБ 75Ач, 12В.. плюс шкаф для размещения АКБ и бат. предохранители.

Сотрудники нашей компании используют в работе фирменные конфигураторы завода-изготовителя, что позволяет оперативно готовить ответ на запрос

Контейнер:

• более вандалозащищенный;
• имеет автоматическую систему пожаротушения и охранную сигнализацию;
• имеет систему климат-контроля (приточно-вытяжную вентиляцию, электроконвекторы, температурные датчики и т.д.);
• сервисное обслуживание производится в помещении контейнера;
• панель переключения нагрузки можно установить в помещении контейнера;
• в контейнере предусмотрено аварийное освещение;
• в контейнере установлен щит для питания собственных нужд;
• При этом при всем, контейнер дороже и срок изготовления даже при наличии ДЭС на складе - около 8 недель;

Кожух:

• более мобилен (имеет меньшие габариты);
• имеет встроенный усиленный глушитель (но усиленный глушитель для контейнера можно изготовить отдельно за доп.плату);
• в связи с отсутствием системы климат контроля цифровая панель управления чувствительна к низким температурам;
• сервисное обслуживание осуществляется на улице с помощью открывания дверец, установленных снаружи кожуха;
• панель переключения нагрузки нельзя установить в кожух, необходимо установить в помещении;
• отсутствует пожаротушение, охранная сигнализация, освещение, щит для собственных нужд ЩСН (для подогревателя, зарядного устройства необходимо будет подвести к кожуху питающую линию 220В, ЩСН можно изготовить под заказ);

• Для поддержания температурного режима в контейнере и дизельного электроагрегата устанавливаются воздушные клапаны (приток наружного и выброс горячего воздуха) с электроприводами, датчики температуры, электроконвектора со встроенным термостатом и регулятором мощности.
• Во время работы поддерживается следующий алгоритм:
• В момент запуска дизельного электроагрегата клапан притока воздуха открывается, для обеспечения подачи воздуха на горения, а клапан выброса горячего воздуха остается закрыт. При запуске ДГА электроконвектора автоматически отключаются;
• При достижении температуры воздуха в районе воздушного фильтра +15оС открывается клапан выброса горячего воздуха, за счет работы вентилятора радиатора ДГА обеспечивается циркуляция воздуха в контейнере БКАЭС. При уменьшении температуры ниже +15оС клапан выброса горячего воздуха закрывается. Таким образом, температура внутри БКАЭС будет поддерживаться в пределах установленных параметров.
• Заземление.
• Главной заземляющей шиной БКАЭС является корпус контейнера. К полу контейнера приваривается металлический швеллер с отверстиями для подсоединения кабелей заземления. Производится соответствующая маркировка. С наружи контейнера приварены ботовые соединения для подсоединения БКАЭС к наружному контуру заземления.

Главной заземляющей шиной контейнера с ДГУ является корпус контейнера. К полу контейнера приваривается металлический швеллер с отверстиями для подсоединения кабелей заземления. Производится соответствующая маркировка. С наружи контейнера приварены ботовые соединения для подсоединения контейнера к наружному контуру заземления.