ГОСТ Р 58408-2019. Национальный стандарт Российской Федерации. Сети электрические собственных нужд и оперативного тока железнодорожных тяговых подстанций, трансформаторных подстанций и линейных устройств системы тягового электроснабжения. Технические требования, правила проектирования, методы электрических расчетов
10.2 Определение количества аккумуляторов в батарее
10.2.1 Предварительное количество аккумуляторов в батарее по условию работы в режиме поддерживающего заряда вычисляют по формуле
(17)
где Umax - максимально допустимое напряжение на клеммах приемников электроэнергии сети постоянного оперативного тока, В, которое принимают равным 242 В для системы оперативного постоянного тока номинальным напряжением 220 В и 121 В - для системы оперативного постоянного тока номинальным напряжением 110 В;
umax - наибольшее напряжение на аккумуляторе в режиме поддерживающего заряда с учетом термокомпенсации, В, принимаемое по документации изготовителя, которое для открытых свинцово-кислотных аккумуляторов при нормативной температуре окружающей среды, равной 20 °C, принимают равным 2,23 В. Если предусматривается термокомпенсация поддерживающего заряда, то наибольшее напряжение на аккумуляторе в режиме поддерживающего заряда принимают в соответствии с рекомендациями производителя для минимальной допустимой температуры окружающей среды в аккумуляторном помещении.
10.2.2 Для определения необходимости применения дополнительной группы аккумуляторов или батареи ионисторов потерю напряжения в цепи от выводов батареи аккумуляторов до зажимов электромагнитного привода в момент включения выключателя , В, вычисляют по формуле
(18)
где I1 - максимальный ток, потребляемый от батареи аккумуляторов всеми приемниками электроэнергии сети постоянного оперативного тока в отсутствие операций включения и отключения выключателей, А;
Iвкл - наибольший из номинальных токов включения электромагнитных приводов, А;
R2 - омическое сопротивление кабеля между выводами батареи аккумуляторов и распределительным устройством сети оперативного тока, Ом;
R1 - наибольшее омическое сопротивление кабелей между распределительным устройством сети оперативного тока и зажимами электромагнитного привода, Ом.
Напряжение аккумулятора в конце разряда uкр, В, вычисляют по формуле
(19)
где Uн - номинальное напряжение сети постоянного оперативного тока, принимаемое равным 110 или 220 В;
- предварительное количество аккумуляторов в батарее, полученное по 10.2.1, формула (17).
Предварительное количество аккумуляторов в батарее по условию обеспечения работы выключателей с электромагнитными приводами вычисляют по формуле
(20)
где Umin - минимально допустимое напряжение на клеммах электромагнитного привода, В, принимаемое по технической документации изготовителя привода;
- потеря напряжения в цепи от выводов батареи аккумуляторов до зажимов электромагнитного привода в момент включения выключателя, полученная по формуле (18), В.
Проверяют выполнение неравенства
(21)
Пояснения к переменным в неравенстве аналогичны пояснениям к формулам (19) и (20).
Если неравенство (20) выполняется, то необходимо организовать дополнительную группу аккумуляторов или применить батарею ионисторов. Если неравенство не выполняется, то необходимость в организации дополнительной группы аккумуляторов или применении батареи ионисторов отсутствует.
10.2.3 Если из вычислений по 10.2.2 [формулы (18) - (21)] усматривается необходимость применения дополнительной группы аккумуляторов или батареи ионисторов, то выполняют расчеты стоимости жизненного цикла сети постоянного оперативного тока для двух вариантов - с дополнительной группой аккумуляторов и с батареей ионисторов. Окончательное решение о применении того или иного варианта принимают по минимуму стоимости жизненного цикла.
Если принят вариант с дополнительной группой аккумуляторов, то в качестве окончательного количества аккумуляторов в батарее принимают количество, полученное по формуле (20). В противном случае в качестве окончательного количества аккумуляторов в батарее принимают количество, полученное по формуле (17).
Если принят вариант с батареей ионисторов, то в качестве окончательного количества аккумуляторов в батарее принимают количество, полученное по формуле (17), и выполняют расчет емкости батареи ионисторов, сопротивления и мощности рассеяния балластных резисторов по 10.3.
10.2.4 Наибольшее напряжение на клеммах приводов выключателей UПmax, В, вычисляют по формуле
(22)
где N - количество аккумуляторов в батарее, принятое в качестве окончательного по 10.2.3;
umax - наибольшее напряжение на аккумуляторе в режиме поддерживающего заряда с учетом термокомпенсации, В, пояснения аналогичны пояснениям к формуле (17);
- потеря напряжения в цепи от выводов батареи аккумуляторов до зажимов электромагнитного привода в момент включения выключателя, полученная по формуле (18) при подстановке в нее наименьшего из номинальных токов включения электромагнитных приводов и наименьшего омического сопротивления кабелей между распределительным устройством сети оперативного тока и зажимами электромагнитного привода, В.
Проверяют выполнение неравенства
Umax > UПmax. (23)
Пояснения к переменным аналогичны пояснениям к формулам (17) и (22).
10.2.5 Если неравенство (23) выполняется, то в качестве окончательного количества аккумуляторов в батарее принимают количество, выбранное по 10.2.3, и выбор количества аккумуляторов в батарее завершают. Если неравенство не выполняется, то схему сети постоянного оперативного тока изменяют и расчеты по 10.2.2 - 10.2.5 повторяют.