电池配置自动计算表
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110kV变电站直流电源系统蓄电池容量计算方法及相关应用摘要:在设计110kV变电站的时候,为了变电站直流系统的可靠性,电气二次设计人员需要严格谨慎计算变电站蓄电池容量。
本文按照最新DL/T 5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》及《电力工程直流系统设计手册》(第二版)的要求,针对三亚110kV龙江塘变电站的实际设计方案,详细针对该变电站直流系统的直流蓄电池数量、蓄电池容量、充电模块数量及蓄电池出口电缆进行详细的计算。
关键词:变电站;蓄电池容量;充电模块;蓄电池出口电缆继电保护及安全自动装置关系着变电站的安全运行,直流系统具有在交流电源失电的情况下还能继续对站内继电保护装置、安全自动装置、事故照明及交流不停电电源装置提供可靠的电源。
110kV龙江塘变电站按无人值班站设计,蓄电池容量的选择按事故放电2小时计算,根据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2014,可采用110V或220V直流电源系统,本站选用额定电压为220V电源系统,蓄电池组架安装布置在专用直流蓄电池室内,本站直流系统配置需考虑通信电源DC/DC 48V模块。
一、直流电源系统蓄电池容量计算1.直流电源系统负荷直流负荷按性质分为经常负荷、事故负荷、冲击负荷,本站经常性负荷有电气控制、继电保护及安全自动装置、逆变器、DC/DC变换模块(48V);事故负荷有交流不间断电源装置;冲击负荷有高压断路器跳闸及合闸。
本站远期为3台63MVA双绕组主变压器,4回110kV电缆出线,110kV采用单母线分段接线,其中#2主变双臂进两段母线。
每台主变10kV侧带15回电缆出线,远期最终45回出线,10kV采用单母线双分段四段母线接线。
根据电网公司相关文件及要求110kV变电站直流系统需按双充双蓄配置,每组蓄电池的负荷按全站总负荷的100%选择。
全站直流负荷统计见下表。
蓄电池容量计算表2.蓄电池参数选择本工程采用阀控式密封铅酸蓄电池,取单体蓄电池浮充电压2.23V(1)按浮充电运行时,直流母线电压为1.05Un,选择蓄电池个数:故选用浮充电压为2.23V,均充电压为2.33V,放电终止电压为1.85V,单体电压为2V的蓄电池104只。
〈〈机房UPS容量/电池后备时间快速计算方法》1、快速估算机房IT设备功率:知道机柜数量,以1个机柜负载3〜5KW计算IT设备总功率;2、普通PC功率约200W,苹果机约300W,服务器约300W~600肌其它请查阅设备说明书;3、设计UPS时,计算出UPS容量后,配置UPS数量推荐采用N+1冗余部署;4、电池计算,最快捷的方法可以查UPS厂家的电池配置表,简单快捷;想了解具体算法请参阅本文;1UPS容量快速计算方法计算公式:UPS容量KVA=负载功率KW!功率因数!0.7;1、负载功率KW:需要带载IT设备的负载功率,一般用KW表示(如10KW)2、UPS容量KVA:UPS容量一般用KVA表示(如10KVA,UPS容量KVA*功率因数=KW,一般情况下KVA冰W,只有当功率因素为1时,KVA二KW)3、UPS最大带载功率KW=UPS容量KVAX功率因数(功率因数一般在0.8〜1之间,查UPS参数表可得,一般取0.8)4、配置UPS时,建议UPS所带的负载功率(KW)约为UPS最大带载功率(KW)的70%为佳;计算示例:以10KW负载为例,计算所需要UPS容量步骤如下:第一步:套用公式,UPS容量KVA=10KW!0.8・0.7=17.85KVA;第二步:选用合适的UPS,根据以上结果实际可选用20KVA的UPS满足要求;2UPS电池容量的快速计算方法电池计算方法一计算所需电池安时数(AH)(此方法简单快捷,一般的估算,采用此方法即可)计算公式:电池安时数(AH)=UPS标称功率(VA)x功率因素、延时时长(小时数)!逆变器启动电压(电池组电压)!逆变器效率;1、功率因数一般取0.8;2、逆变器效率一般取0.9;3、逆变器启动电压(电池组电压)根据不同型号UPS而不同(查UPS参数可得)计算示例:以3000VAUPS延时4小时为例,计算步骤如下:每一步:查UPS参数,得UPS逆变器启动电压(电池组电压):U=96V,选用电池额定电压:U1=12V,得出每组电池数量:N=U・U1=96V・12=8节/组;第二步:套用公式,电池安时数(AH)=3000VA X0.8X4小时!96V・0.9=111AH;第三步:选用合适的电池,以上结果得出需要111AH的蓄电池才能满足4小时的供电,但是常规蓄电池一般没有容量为111AH的,且需要8节/1组,我们可以选择2组(16节)65AH的蓄电池并联进行酉己置,其延时时间为:65AHx2!3000VA・0.8x96Vx0.9=4.68小时;注:以上算出的电池安时数(AH)也常理解为:电池放出容量;如果电池放电效率不为1,参照以下公式换算出电池标称容量,再选电池。
山特UPS电池配置的计算方法及其使用和维护(《网络与信息》1998年第11期)长延时UPS电源电池配置的计算方法对于使用者来说,怎样去配置长延时UPS电池容量是一个必须了解的问题,放电电流的大小与电池的实际容量关系颇大,蓄电池的放电时间定义为:当蓄电池以规定的放电电流进行恒流放电时,蓄电池的端电压下降到所允许的临界电压(终了电压)时所经过的时间。
比如12V24AH /20R Panasonic电池以0.4C放电时,可提供使用的效率(容量)为73.3%,可放电2小时,而以7C放电时,可提供使用的效率(容量)为4%,放电时间50秒。
因此,要计算UPS电源的时间必须先计算出放电电流,再通过查验厂家提供的放电时间表计算出准确时间。
计算放电电流的公式是:放电电流=UPS容量(V A) 负载功率因素/(逆变器效率*UPS终止电压)以山特10KV A为例:?UPS容量:10KV A?UPS输出功率因素:0.8?UPS终止电压:单只电池终了电压×UPS电池组电池个数=10.5V×16只=168VDC ?逆变器效率:0.85注意:电池的能量并非都能直接提供给负载,它还包含了把电池能量转换为负载可使用的能量的转换效率,即逆变器效率。
?放电电流=10000V A*0.8/(0.85*168)V=56A?查表可查询不同AH的电池在同样放电电流下的使用时间,以求得自己所要求合适容量的电池,在这里提出一点,以上我们的计算都是认为UPS为满负载,对用户而言,重要的是了解在实际负载下UPS电源提供的实际使用时间,从经济和实用的角度而言,了解自己的负载数量,计算一个实际放电电流再查表方是正确做法。
蓄电池使用及维护免维护电池所指的是电池的内环境无需维护,而不是说可以任意使用,因此,在以下几个方面应加以注意:?为了保证电池良好的工作状态,对于长期搁置不用的蓄电池必须每隔一定时间充电一次,以达到激活电池的目的,恢复电池原有的容量数。
UPS电源选择与电池容量计算来源:未知作者:admin 发布时间: 2017-11-23 10:00 浏览:UPS电源选择与电池容量计算一、先确定功率段简而言之,首先就是要确认我们希望UPS带载的设备的功率,然后就可以确认好UPS的功率。
一般来说,我们建议负载功率占到UPS功率的30%~80%。
如果负载太大的话,如同时启动时可能会造成UPS电源过载,负载太小时,不但造成了浪费,对电池的性能来说也不好。
二、UPS工作方式目前市场上多见的工作方式有后备式、在线互动式、在线双变换(线纯在线)这三种,具体如下:(1)后备式的UPS,不带稳压,市电与电池转换时有转换时间,一般用于个人电脑保护,或对UPS电源性能要求不高的情况下使用,此类型的UPS功率段一般较小;(2)在线互动式,不带稳压,市电与电池转换时有转换时间,但有调压功能,一般用于配线间或微型机房,保护服务器及网络设备等,此类型的UPS功率段一般在5KVA 以下。
(3)在线双变换UPS,市电与电池转换时无转换时间,无切换时间一般也是用于保护服务器或网络设备以及机房里的其他设备,此类型的UPS功率段从小到大都有,跨度比较大1KVA~1000KVA,目前市场上较为多见。
以上几种UPS电源的性能从高到低依次为:在线双变换、在线互动式、后备式。
价格一般与性能成正比。
那是不是我们一定要选择贵的UPS呢答案是否定的。
正如我们的标题,我们要选择适合自己的UPS。
如果是给个人电脑用,那么您选择后备式的UPS就可以,如果是给服务器用,则应该在在线互动式与在线双变换中来选择,选择应该按以下条件来进行:1、设备要求看您的设备是否需要很高精度的供电,可查看负载设备的铭牌上的标识或询问设备厂家。
如需高精度的供电,则需要选择在线双变换的UPS。
其次是看负载类型,有的负载是不允许供电有闪断,如:继电器类的设备或开关信号的设备,若您为这种类型的设备配备在线互动式的UPS,那么就有可能在UPS市电与电池切换时,负载有断电或误动作,因此对于这类的设备应该选择在线双变换UPS。
一、UPS不间断电源详细设计案(1)90KVA UPS 90KVA(3Φ380V,三进三出)机型案介绍1、详细配置情况如下:艾默生NXR 90KVA不间断电源备选机型详细配置说明:(1)、以上UPS电源延时时间为60分钟(按照实际负载平均功率计算);(2)、NXR 90KVA UPS尺寸与重量表:2、电池计算式一、UPS参数如下:1)UPS容量为90kVA;2)满负荷工作状态,后备60分钟;3)逆变效率0.94,负载功率因数为0.9;4)直流电压480V(一组配12V电池40节)。
二、计算过程:每单格蓄电池需要提供的功率=900000×0.9÷0.94÷40÷6=359 W/cell(100%负载情况下)12V/功率下=359*6=2154W/6Cell查蓄电池LC-XA12100放电数据:温度25℃下,电池放电至终止电压1.75 VDC,60分钟放电恒功率放电数据为694W/cell。
采用3组LC-XA12100电池供电,60分钟率放电可提供的功率为694*3=2082 W/6cell,大约满足需要的2154W/cell。
可满载待机1小时。
三、小结:采用3组共120节LC-XA12100电池,可满足单机90kVA满载后备60分钟要求。
艾默生NXR系列UPS技术优势和特点Liebert 系列NXR30-160KVA UPS是采用最新DSP数字控制技术的在线式双变换UPS产品,具有优异的性能和突出的可靠性。
艾默生Liebert NXR UPS特点如下:1.系统效率高:NXR系统负载率在50%-75%的时候,效率高达96%。
系统负载率25%的时候效率大于95%。
2.优越的整流器性能无论线性负载或非线性负载整流器都有非常小的输入电流谐波(<3%)和非常高的输入功率因数(>0.99),可以减少前端的配电装置和电缆的成本,同时使得前端发电机的容量大为降低。
3.输出带载能力强:NXR系列UPS输出功率因数为0.9。
艾默生中小容量UPS方案及 产品介绍艾默生网络能源有限公司艾默生UPS系列-全球最全UPS家族Hipulse NX iTrust UL33 iTrust Industry iTrust UH31 iTrust 2G iTrust UH11户外型 iTrust UH11 iTrust US1110、15、20KVA 3、6、9、12、15、18KVA 1、2 KVA 80、120、160、200、300、400、500、600、800KVA10、15、20、30、40、60、80、100、120、140、160、200KVA20、30、40、60KVA 30、40、60、80KVAUH31UH111、2、3、6、10 KVA 1、2、3US11R 10单进单出UPS单机容量,KVA120三进单出UPS60 80三进三出UPS200800目录艾默生UPS方案和产品介绍艾默生小容量UPS产品族 (1-20KVA) (1-20KVA)• 双变换 / 全数控系列: 容量: 封装: 输入输出: 电压登记: 频率 :UH 11 1/2/3/6/10kVA 塔式 单进单出 220 (L-N) 50HzUH 31 10/15/20kVA 塔式 三进单出 380/220 50HzUS11R 1-3KVA 塔式/机架式 单进单出 220/230/240 50Hz产品特点- US11R•容量: •特点:1/2/3 KVAUS11R Series•满足多种机房应用-可用于19“机架安装,兼容桌面使用 •美观-黑色,IT风格 •供电质量高-双变换式 •对电网无污染-IGBT 整流器 •高可用性-全数字控制 •配置灵活-独立电池模块 •高抗扰性-超宽电压输入范围(120-288V) •电池寿命长-智能电池管理 •强防雷能力-内置输入防雷器 •满足国际电源标准-绿色电源指标 •适应超长延时使用-内置大容量充电器 •维护方便-可更换的电池模块 •智能化-支持各种监控模式产品特点- UH11•容量: •特点:1/2/3/6/10 KVAUH11 Series•供电质量高-双变换式 •对电网无污染-IGBT 整流器 •高可用性-全数字控制 •配置灵活-可内置电池 •高抗扰性-超宽电压输入范围(120-280V) •界面友好-大屏幕中文液晶显示 •电池寿命长-智能电池管理 •强防雷能力-内置输入防雷器 •满足国际电源标准-绿色电源指标 •适应超长延时使用-可扩展的充电能力 •维护方便-可更换的内置电池 •智能化-可远程监控产品特点- UH31•容量: •特点:10/15/20 KVAUH31 Series•高电网适应性-三进单出设计 •高场地适应性-体积小 •供电质量高-双变换式 •对电网无污染-IGBT 整流器 •高可用性-全数字控制 •高抗扰性-超宽电压输入范围/可缺相工作 •界面友好-大屏幕中文液晶显示 •电池寿命长-智能电池管理 •强防雷能力-内置标配输入防雷器 •适应超长延时使用-可扩展的充电能力 •维护方便-可更换的内置电池 •智能化-可远程监控•Dimension: 280mmW×875mmD×770mmH艾默生网络能源UPS产品技术优势1.业界领先的DSP全数字控制,确保电力变换过程的稳定和高 效,实现整机提供的嘎可靠性•快于传统单片机10-20倍,事件处理及时、准确 •集成度提高,简化了电路 •抗干扰能力增强 •直接产生脉宽调制波,特别适用于高频控制领域 •避免了模拟控制器固有的硬件参数漂移等 缺陷,保证了产品的一致性第三代:DSP数字信号处理器 第二代:CPU(单片机) 第一代:分立元件+集成电路艾默生网络能源UPS产品技术优势2.专业的输入整体防雷解决方案,大幅度增强UPS系 统的电网适应性,确保系统的长期运行可靠• 全系列产品的防雷功能都经过实测检验I(%)100 90peak• 防雷装置严格按照IEC标准设计 内置标配D级防雷装置 1.2/50μs+ 8/20μs 6KV/3KA 可选C级防雷箱 8/20μs 20KAN A B C50耦合小电感至监控报警10整 流 单 元IT1 T2tC级RgD级气体放电管Rg即即即即即即即,也也也也也也艾默生网络能源UPS产品技术优势3.绿色电源技术; --输入采用PFC技术的IGBT整流器,带来UPS输入特性的飞跃,避免了 UPS对电网的负载,并有效降低客户的系统成本.•理想的输入功率因数(无需任何配件)输入功率因数≥0.99;•有效电网污染,减少电缆发热,延长开关寿 命,降低油机配比输入U/I波形--整机电磁兼容性达到欧洲EN62040-Class B的标准.•可用于医疗,精密仪表,高级办公环境等SNMP 卡可通过不同品牌的UPS!负载将失去不间断系统结构图一机架系统结构图到另的保护.系统结构图。
通信电源配置计算作者:中国网络通信集团公司南昌市分公司唐建伟漆强作为通信系统的“心脏”,通信电源在通信局(站)中具有无可比拟的重要地位。
它包含的内容非常广泛,不仅包含48V直流组合通信电源系统,而且还包括DC/DC二次模块电源,UPS不间断电源和通信用蓄电池等。
通信电源的核心基本一致,都是以功率电子为基础,通过稳定的控制环设计,再加上必要的外部监控,最终实现能量的转换和过程的监控。
通信设备需要电源设备提供直流供电。
电源的安全、可靠是保证通信系统正常运行的重要条件。
一台电源系统配置的原则是:当系统的一台整流器出现故障时,其它整流器应该可以保证负载正常工作和电池充电的同时进行。
一、电池容量计算在确定了期望的电池支撑时间(或电池放电小时数)T与电池平均工作环境温度t以后,电池容量Q与负载电流I之间的关系可以表达为:不同温度下C与T值的关系表注:本表数据来源于《电信工程设计手册17----通信电源》,人民邮电出版社出版。
如何正确、合理地选择蓄电池的呢?这要根据市电供电情况、负荷量的大小及负荷变化的情况等因素来决定。
一般蓄电池容量的确定的主要依据是:市电供电类别;蓄电池的运行方式;忙时全局平均放电电流。
在以上主要依据中,市电供电类别分为四类,对于不同的供电类别,蓄电池的运行方式和容量的选择是不同的。
例如,一类市电供电的单位,可采用全浮充方式供电,其蓄电池容量可按1小时放电率来选择;二类市电供电的单位,可采用全浮充或半浮充方式供电,其蓄电池容量可按3小时放电率来选择;三类市电供电的单位,可采用充放电方式供电,其蓄电池容量可按8~10小时放电率来选择。
放电率与电池容量的关系可见表1-5。
此外,忙时全局平均放电电流也是决定所装蓄电池容量的重要因素。
选择蓄电池的容量可按下述公式计算:式中,Q──蓄电池容量(安培小时);I平均──忙时全局平均放电电流;η──设计标准规定的放电小时率(小时数);Kn──容量转变系数,即n小时放电率下,蓄电池容量与10小时放电率的蓄电池容量之比。
直流系统蓄电池容量计算及整流模块数量选择孙伟涛司梦瑶(国网青岛供电公司,266002,山东青岛)在以往工程项目中,设计人员往往对变电站直流系统蓄电池的容量选择缺少计算依据,对蓄电池的容量是否满足放电要求或是否存在余量过大问题“心中没数”。
笔者根据DL/T 5044—2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》和《工业与民用供配电设计手册》,查阅相关资料并结合目前设计做法,以35kV 变电站为典型案例,给出蓄电池容量选择计算依据和整流模块数量的选择依据,供同行们参考使用。
1基本概念直流负荷按负荷性质分为经常性负荷、事故性负荷和冲击负荷。
1■1经常性负荷经常性负荷是指要求直流电源在各种工况下均应可靠供电的负荷。
经常性负荷主要包括以下几种:(1)信号装置,如经常带电的继电器和信号灯等。
(2)继电保护和自动装置。
(3)直流照明灯和逆变器(当设计中没有时,可不计)。
1.2事故性负荷事故性负荷是指要求直流电源在交流电源事故停电时间内可靠供电的负荷,并应按事故初期负荷、事故持续负荷及事故随机负荷分类。
事故性负荷主要包括以下几种:(1)信号和继电保护装置。
除正常工况所消耗的功率外,在事故状态下,与事故相关的信号装置、继电保护装置和自动装置都将动作,瞬时所消耗的功率将有所增加。
(2)事故照明、不间断电源设备、通信备用电源(在我们目前的设计习惯中,这些设备均与直流电源无关,可不计)。
1.3冲击负荷冲击负荷是指在极短时间内施加的很大的负荷电流,如断路器的跳、合闸电流等。
冲击负荷出现在事故初期(1min内)称为事故初期冲击负荷,出现在事故末期或事故过程中的瞬间冲击负荷(5s)称为事故随机负荷。
事故初期冲击负荷指在交流电源消失后1 min内的全部直流负荷,这些负荷包括需要切除的断路器跳闸电流和所有在停电过程需要动作的继电器、信号装置等。
事故随机负荷主要指断路器恢复供电的断路器合闸冲击负荷,一般只考虑1台。
235kV变电站基本配置某变电站设置2台35/10kV主变压器,为线路变压器组接线,10kV系统为单母分段,设置开关柜共计50台,其中进线柜2台,母分柜1台,隔离柜1台,PT柜2台,电容器配出柜2台,变压器配出柜8台,馈线柜4台,电动机配出柜30台(其中,2MW以上电动机配出柜2台)。
UPS技术方案一、前言计算机机房既要保障机房设备安全可靠地运行,延长计算机系统使用寿命,又能为系统管理员创造一个舒适的环境。
能够满足系统管理员对温度,湿度,洁净度场强度,安全防护,电源配电,和防雷接地的要求,所以一个现代化的机房是一个高度可靠性,舒适实用,节能高效和具有可扩展性的机房;而承载这些系统的机房物理基础设施:UPS、空调、配电、机柜,监控等则是整个系统中重中之重。
选择高可靠性、高可用性、节能环保的物理基础设施是关键。
施耐德电气旗下的APC作为全球领先的关键电源与制冷服务提供商,为家庭用户、办公场所、数据中心以及生产制造应用环境提供业内先进的产品解决方案、管理软件及系统。
凭借其雄厚的实力、经验以及广泛的施耐德关键电源与制冷服务网络APC 提供贯穿整个服务生命周期的全面涵盖从前期规划、无缝安装以及运营维护集成解决方案。
同时通过其独有的不懈创新, APC也为关键任务应用和工业应用提供开创性的能效解决方案。
2007年, APC 被施耐德电气收购,并与其旗下的MGE UPS(梅兰日兰电子)成功合并成为施耐德电气旗下的子公司,提供关键电源与制冷服务。
APC是全球关键电源和行级制冷系统的领导品牌,APC 的产品线与Uniflair世界领先的房间级制冷产品线有效的整合,将极大的提升我们在全方位满足合作伙伴和客户制冷解决方案需求的能力,从而提供“一站式”的解决方案。
同时,公司还具有行业内最广泛的售后服务体系及处于领先地位的研发投入。
目前公司在全世界130多个国家拥有12,000名员工。
隶属于世界三大电力集团之一Schneider Electric(施耐德)集团旗下的公司是全球最大的关键电源和制冷系统及机房物理基础设施供应商,能真正为用户提供安全可靠、节能的整体解决方案,让用户得到:更专业、更全面、更有效的一站式服务。
在连续几年,我司在中国市场上的UPS份额排名第一、精密空调市场份额排名第二,详见第三方权威调查机柜ICT的市场分析报告:二、机房概况贵公司由于业务的发展需求,计划在今年年底前新增40KV A UPS一台,用于关键电源负载设备,电池后备时间延时要求为每台满载1小时。
多负载UPS电池容量的计算一、UPS主机以及蓄电池的确定UPS电源主机全部选用艾默生Nxa系列产品,蓄电池采用海志电池公司的HZY12系列胶体蓄电池。
Nxa系列UPS电源配套电池组的额定输入电压为480V,单个电池组由40只12V海志胶体蓄电池串联组成,逆变状态下UPS效率为92%。
为便于蓄电池检修,每套UPS电源至少采用两个蓄电池组并联。
二、蓄电池配置的计算原理由于UPS电源工作的负载特性属于固定功率负荷,故应参照蓄电池的恒功率-放电时间参数表(或曲线图)来选择合适的电池型号。
对于多负荷供电情况,可以按照能量守恒(总KWH数不变)的原理,按照负荷总KWH 数折算成最大输出功率下的对应放电时间,然后再根据电池生产厂家提供的恒功率-放电时间参数表(或曲线图)来选择合适的电池型号。
以海志电池有限公司提供的蓄电池电池恒功率-放电时间参数表作为电池计算依据。
第一步:计算UPS电源最大负荷KW数;不同站点的负载设备种类和具体符荷大小不同,首先应按照各个站点延时时间将各种负载分类。
第二步:计算各类负载的总KWH数;第三步:按最大满载负荷状况折算的放电时间=总KWH数/最大负荷;考虑到电池老化系数,增加10%放电时间作为补偿:放电时间=总KWH数/最大负荷×110%第四步:计算电池组输出功率:电池组输出功率=最大负荷/UPS效率海志蓄电池的技术说明书中,恒功率放电参数表为每个单体电池的数据,需要将电池组的输出功率换算成每一个电池单体的平均功率。
第五步:计算蓄电池组串连的单体数量:单个电池组全部为40只12V串联组成,按照N(N≥2)个电池组并联计算串连的单体数=40×6×N第六步:计算电池单体的平均放电功率平均放电功率=电池组输出功率/串联单体数如果按照两组电池并联(N=2)计算出的放电功率大于所选蓄电池系列最大容量型号的能力,则按照三组电池并联(N=3)计算电池组串连的单体数量;为提高电池组均衡性最多不超过四组电池并联。