О методах выбора мощности 3-х фазных стабилизаторов и ИБП - Прочее по электрике

Об этом много написано и сказано. Но зачастую выбор сводиться к тому, что примерно оценивается мощность всех потребителей берется 2-х или 3-х кратный запас по мощности и все - выбор сделан. Но действительно как правильно выбрать мощность стабилизатора или ИБП, при этом не переплатив лишнего за те самые 3-х кратные запасы по мощности и самое главное чтобы оборудование правильно работало?
Запас по мощности это конечно хорошо, но если позволяют ресурсы. А если мощность не предполагается увеличивать, да и лишних денег нет? Например линия на которую требуется поставить ИБП состоит из 5-ти электродвигателей мощностью 3 кВт и небольшой постоянной нагрузки 2 кВт. Какой мощности выбрать ИБП? Сразу бросается на ум посчитать пусковые токи и суммарную мощность. Основной рекомендацией по выбору ИБП или стабилизатора для электродвигателя является 3-х кратный запас по мощности. Т.е. для двигателя мощностью 3 кВт нужен стабилизатор или ИБП мощностью не менее 9 кВт.




Вариант 1

Итак, в нашем случае получается (3кВт*5) * 3 (коэф. запаса) + 2 кВт = 47 кВт.

Выбор стабилизатора

Со стабилизатором напряжения все более или менее просто - это будет Трехфазный стабилизатор напряжения 63 кВА "Штиль" R 63000-3 стоимостью 262 тыс рублей.

Выбор ИБП

Мощность ИБП выбрать тоже не сложно - это будет ИБП мощностью 60кВа /48кВт, например Источник бесперебойного питания Makelsan Boxer 60kVA/48кВт 3ф вх/3ф вых . стоимостью 600 тыс рублей.

Теперь нужно посчитать Аккумуляторный модуль. Например полный цикл выполнения операций данной линии составляет 7 минут. С учетом того, что емкость АКБ со временем уменьшается, берем расчетное время 10 минут. Расчетная мощность в данном случае будет 3кВт*5+2кВт = 17кВт

Аккумуляторный модуль обеспечивающий время автономной работы 10 минут для нагрузки 17кВт будет стоить 185 тыс рублей.

Итоговая стоимость ИБП составит 785 тыс рублей




Вариант 2

Выше рассмотренный случай, применим к ситуации, когда все электродвигатели включаются одновременно, а если, к примеру, они включаются последовательно и одновременно работает не больше двух двигателей? То получим требуемую мощность ИБП/стабилизатора (3кВт*2)*3+2кВт = 20кВт.

Выбор стабилизатора

Трехфазный стабилизатор напряжения 22,5 кВа "Штиль" R 22500-3 стоимостью 122 тыс рублей.




Выбор ИБП

Расчетная мощность в данном случае будет 3кВт*2+2кВт = 8кВт

Источник бесперебойного питания Makelsan Boxer 30kVA/24кВт 3ф вх/3ф вых стоимостью 462 тыс рублей.

Аккумуляторный модуль обеспечивающий время автономной работы 10 минут для нагрузки 8кВт будет стоить 45 тыс рублей.

Итоговая стоимость ИБП составит 507 тыс рублей




Согласитесь разница вполне ощутимая. Но данный пример на самом деле достаточно далек от реальности, т.к. на самом деле процессы происходящие на производстве гораздо сложнее и простым суммированием мощности всех потребителей мы можем получить очень большую погрешность. Либо наоборот, недооценив потребляемую мощность, пусковые токи, можем получить перегрузку ИБП или стабилизатора, что значительно сократит срок его службы.




Постоянно сталкиваясь с подобными проблемами мы разработали специальный измерительный комплекс, предназначенный для измерения и регистрации электрических процессов. А именно тока, напряжения, частоты, кратковременных отключений электроэнергии и других электрических величин. Основой данного комплекса является регистратор РПМ-416 .




Для примера, рассмотрим один из произведенных замеров. Данный измерительный комплекс мы подключили к трехфазной сети с несимметричными нагрузками.

График измерений за период 30мин приведен ниже.





В результате мы видим следующее: напряжение по фазам колеблется в пределах от 245В до 203В. Нагрузка на фазы несимметричная.

Особенно интересен момент времени 11.03.2015 в 19-54, мы видим большую пиковую нагрузку. Увеличим масштаб и получим следующий график.



Особенно интересен момент времени с 19-53-24 по 19-53-29. Шаг измерений в данном случае составлял 100мс (при необходимости можно увеличить шаг измерений до 1мс).

В этот момент включается насос подкачки мощностью 800Вт. При более детальном рассмотрении данного промежутка времени получим следующую картину.









Таким образом можно сделать вывод о том, что для данной фазы подойдет мощность стабилизатора напряжения 10кВа, например Стабилизатор напряжения 10кВа "Штиль" R 10000

или ИБП Monolith K 10000LT (без батарей, 192В, ЗУ 6А) NEW.




Может возникнуть резонный вопрос, а как же так кратковременная пусковая мощность 10,5кВт а мы берем прибор на 10кВа. Тут нужно обратить внимание на длительность этой пусковой мощности нашем случае она составляет 300мс. А это означает, что любой ИБП или стабилизатор однозначно выдержит перегрузку такой длительности.

После произведенного анализа можно четко и однозначно сказать, что выбранное оборудование будет правильно работать и долго прослужит.




Наш измерительный комплекс позволяет производить измерения и регистрацию электрических процессов на протяжении от 1 минуты до нескольких дней, все зависит от шага измерений. И после углубленного анализа можно будет точно сказать какая нагрузка по фазам, пусковые токи, как и просадки бывают по напряжению и т.д. И только после этого можно будет сделать однозначный вывод о том какое именно оборудование потребуется.