220V直流系统计算书

直流系统计算书
一．计算依据
《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T 5044-2004，以下简称《规程》
二．电池个数选择
按浮充电运行时,直流母线电压为1.05 Un选择蓄电池个数
n=1.05Un/Uf 《规程》（B.1.1）=1.05X220/2.23=104（只）
Un--直流系统标称电压
Uf—单体蓄电池浮充电电压(V)
取104只
三．蓄电池容量选择（按阶梯负荷法计算）
1．直流负荷统计
220V直流系统负荷统计表（按1h事故放电）
2．绘制阶梯负荷曲线
3. 计算步骤
各阶段容量换算系数均为查《规程》表B.8所得。

3.1 按第一阶段进行计算
C c1=K k xI1/K c《规程》（B.9）
=1.40x469.65/1.24=530.25（Ah）
K k----可靠系数，取1.40;
I1----第一阶段事故负荷电流（A）；
K c--第一阶段容量换算系数（1/Ah）
3.2 按第二阶段进行计算
C c2≥K k[I1/K c1+(I2-I1)/K c2] 《规程》（B.10）
=1.4x[469.65÷0.78+（360.1-469.65）÷0.8]
=651.25（Ah）
I2----第二阶段事故负荷电流（A）；
K c2--第二阶段容量换算系数（1/Ah）
3.3 按第三阶段进行计算
C c3=K k[I1/K c1+(I2-I1)/K c2+(I3-I2)/K c3] 《规程》（B.11）
=1.4x[469.65÷0.54+（360.1-469.65）÷0.558+（141.92-360.1）÷0.78] =551.15（Ah）
I3----第二阶段事故负荷电流（A）；
K c3--第二阶段容量换算系数（1/Ah）
3.5 容量选择：C c2> C c3，C c2 =651.25（Ah）> C c1，取大者，即为蓄电池的计算容量。

选择蓄电池容量为800Ah，104只，2V。

四、充电设备的选择
4.1 充电设备额定电流选择
充电设备（兼作浮充电用）的额定电流，按以下条件选择: （1）满足浮充电要求，计算公式为：
Ic=0.01I10+Ijc 《规程》（C.1.1-1）
=80.00X0.01+32.37=33.17（A）
式中：Ic——充电设备的额定电流（A）
I10——铅酸蓄电池组10h放电率电流（A）
Ijc——直流系统的经常负荷电流（A）
（2）满足初充电要求，计算公式为
Ic=（1.0~1.25）×I10=1.25×80=100A 《规程》（C.1.1-2）
式中：I10——铅酸蓄电池组10h放电率电流（A）
（3）满足均衡充电要求
Ic=（1.0~1.25）×I10+ Ijc=100+32.37=132.37A 《规程》（C.1.1-3）
(4)高频开关电源模块数
N≥I c/20=132.37/20=6.6
取N=7
即选用容量为20A的电源模块数7+2个。

根据上述结果及厂家资料，220V蓄电池组充电设备选用微机控制高频开关电源，其额定电流为20A/模块，模块数量为7+2个，浮充额定电压为220Ｖ。

4.2 充电设备的输出电压调节范围
由于考虑蓄电池组为无端电池，蓄电池个数仅为104个
充电设备最高电压Ue=2.4×104 =249.6V
选择充电设备电压调节范围198～260V，额定电流140A。

五、电缆截面选择
1. 蓄电池组至直流屏之间的电缆截面的选择：
ΔU p≤0.01X220=2.2
Sc=ρ×(2L×I ca/ΔU p) 《规程》（D.1）
= 0.0184×(2×15×600÷2.2)=150.55mm2
式中：Sc——电缆计算截面（mm2）；
ρ——电阻系数，对于铜ρ=0.0184Ω·mm2/m；
对于铝ρ=0.031Ω·mm2/m；
I ca——蓄电池1h放电电流（A）；
L ——电缆长度（m）；
ΔU p——允许电压降（V）；（取1%）
故选用一根截面为150mm2的单芯电缆。

2.直流电动机电缆:
ΔU p =0.025X220=5.5
Sc=ρ×(2L×I ca/ΔU p) 《规程》（D.1）
= 0.0184×(2×150×327.27÷5.5)=328.46mm2
式中：Sc——电缆计算截面（mm2）；
ρ——电阻系数，对于铜ρ=0.0184Ω·mm2/m；
对于铝ρ=0.031Ω·mm2/m；
I ca——蓄电池1h放电电流（A）；
L ——电缆长度（m）；
ΔU p——允许电压降（V）；（取2.5%）
故选用三根截面为120mm2的单芯电缆.
3.直流馈线电缆:
ΔU p =0.05X220=11V
Sc=ρ×(2L×I ca/ΔU p) 《规程》（D.1）= 0.0184×(2×100×159.09÷11)=53.22mm2
式中：Sc——电缆计算截面（mm2）；
ρ——电阻系数，对于铜ρ=0.0184Ω·mm2/m；
对于铝ρ=0.031Ω·mm2/m；
I ca——蓄电池1h放电电流（A）；
L ——电缆长度（m）；
ΔU p——允许电压降（V）；(取5%）
故选用一根截面为50mm2的单芯电缆.。