250 кВт Офисное здание Электроснабжение: Распределение НН 380 В + ИБП 80 кВА + Дизельный резерв 80 кВт Подробный анализ
Низковольтное распределительное устройство 380 В · онлайн-ИБП 80 кВА (30 мин) · резервный дизель-генератор 80 кВт · противопожарный АВР с переключением в конечном положении
1 · TL;DR Conclusion
Заключение: данное офисное здание мощностью 250 кВт использует распределение низкого напряжения 380 В + онлайн-ИБП мощностью 80 кВА (30 мин) для критической нагрузки ИТ-помещения 60 кВт + резервный дизельный генератор мощностью 80 кВт для длительного резервирования/пожарной защиты — итог конфигуратора ≈ 102 229 долл. США, эффективная потребляемая мощность 200 кВт, селективность пройдена, отключающая способность 25 кА (запас 3,1×), уровень технико-экономического обоснования.
- •Прямое питание от НН 380 В (без трансформатора СН): установлено 250 кВт → потребность 200 кВт (коэффициент 0,8), stdKva 211
- •ИБП онлайн 80 кВА (64 кВт), 30 мин ≈ батарея 39,8 кВт·ч (384 В пост. тока) — покрывает критическую нагрузку ИТ 60 кВт на 107%
- •Резервный дизель-генератор 80 кВт (1×500 кВА в 20-футовом контейнере, топливо на 3 дня) — критические нагрузки + пожарные, соответствие C3 пройдено
- •Пожарная нагрузка 30 кВт на выделенной цепи с АВР с конечной коммутацией (добавлено автоматически); селективность 50/51 пройдена (Δt 0,5 с)
- •Итого оборудование $102 229; ток КЗ НН 8 кА → отключающая способность 25 кА (запас 3,1×); просадка при плавном пуске двигателя 37 кВт ≤10%
2 · Solution Overview
Офисное здание относится к коммерческой нагрузке 2-й категории, где реальный риск представляет ИТ-комната арендатора: серверы и сетевое оборудование не допускают перерывов в электроснабжении. В данной схеме используется распределение низкого напряжения 380 В (без трансформатора среднего напряжения) и двухуровневое резервирование — онлайн-ИБП для миллисекундной непрерывности и резервный дизельный генератор для длительных отключений — при этом противопожарная нагрузка подключена по выделенной цепи с конечной коммутацией.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 0.38 kV | base | 200 kW | 100% |
| Diesel 80 kW | backup | 0 kW | 0% |
| UPS 80 kVA | backup | 0 kW | 0% |
3 · Design Process & Rationale
1. Определение требований
Офисное здание 250 кВт: мощность арендаторов 150 кВт, освещение 60 кВт, ответственная нагрузка 60 кВт (ИТ), пожарная 30 кВт. Наибольший двигатель 37 кВт (ОВиК/лифт), плавный пуск.
2. Нагрузка и классификация
Всё здание класс 2 (loadGrade2=250); ИТ-помещение 60 кВт отнесено к критическим (без перерыва); пожарная 30 кВт выделенная (fireDedicated=yes).
3. Состав источников
Сеть 380 В (базовая) + онлайн-ИБП (критическая ИТ) + резервный дизель (продлённый + пожарный). Прямое питание НН, без трансформатора СН.
4. Подбор ИБП
60 кВт критической нагрузки → 80 кВА (64 кВт) онлайн двойного преобразования, батарея 30 мин (39,8 кВт·ч, 384 В пост. тока), покрытие 107%.
5. Подбор дизеля
80 кВт в резервном режиме; конфигуратор выбирает 1×500 кВА в 20-футовом контейнере (стандартный минимальный блок, ~20% нагрузки, топливо на 3 дня).
6. Защита
НН 25 кА отключающая способность (ток КЗ 8 кА, запас 3,1×); селективность 50/51 Δt 0,5 с пройдена; пожарный АВР с конечным переключением добавлен автоматически.
7. Вторичные цепи и пуск
Modbus + многофункциональные счётчики + местная HMI; плавный пуск двигателя 37 кВт удерживает просадку шины ≤10%.
Pain Points → Solution → Evidence
ИТ-комната арендатора не может допустить ни секунды простоя
Онлайн ИБП 80 кВА + статический переключатель, дизель для длительного отключения
ИБП 30 мин 39,8 кВт·ч; дизель топливо на 3 дня; соответствие C3 пройдено
Пожарные насосы и аварийное освещение должны работать во время пожара
Выделенная пожарная цепь + АВР с конечным переключением (добавлено автоматически)
V11 пройдено; пожар 30 кВт выделено
Множество источников усложняют переключение
EMS + автоматическое переключение ATS/STS (гибрид CR-01)
EMS $4 025 + STS $4 370 добавлено автоматически
Падение напряжения и просадки при пуске двигателей на НН
Плавный пуск 37 кВт + главный кабель 185 мм²
V1 пройдено (≤5%); V5 просадка ≤10%
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Мощность ИБП | 80 кВА (64 кВт) | Покрывает 60 кВт критичной ИТ-нагрузки при 107% | 30 мин ≈ 39,8 кВт·ч (384 В пост. тока) Добавить второй блок для резервирования N+1 |
| Дизель-генератор | 500 кВА (80 кВт в резерве) | Стандартный минимальный блок в 20-футовом контейнере | Топливо на 3 дня, ~20% нагрузки 500 кВА избыточно для 80 кВт — проверить меньший блок |
| Расчётная нагрузка | 200 кВт (250 кВт×0,8) | Коэффициент неодновременности kd=0,8 | stdKva 211 Больший kd → больше кабель/щит |
| Отключающая способность НН | 25 кА | Ток КЗ в НН ikLv 8 кА | Запас 3,1× Подтвердить Ssc сети у энергоснабжающей организации |
| Аккумуляторная батарея ИБП | 30 мин / 39,8 кВт·ч | backupTime=30 | 384 В пост. тока, 8×блоков по 48 В Увеличить время автономии → больше А·ч |
| Противопожарная цепь | 30 кВт выделенной мощности | fireDedicated=yes | Автоматически добавлен АВР с конечным переключением Подтвердить мощность двигателя пожарного насоса |
| Пуск двигателя | Плавный пуск 37 кВт | Наибольший двигатель 37 кВт | Провал напряжения на шине ≤10% Прямой пуск превысил бы предел |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Надёжность и резервирование
Показывает потерю сети → перехват ИБП за миллисекунды для ИТ → запуск дизеля для пожарной/расширенной нагрузки; ИБП 30 мин покрывает критичные ИТ, дизель с топливом на 3 дня как резерв.
Авария и защита
Нижестоящая авария отключает только свой фидер (селективность Δt 0,5 с); противопожарные цепи переключаются на дизель — без общего отключения.
Поток энергии
Сеть 200 кВт питает силовые/осветительные нагрузки, ИБП онлайн двойного преобразования несёт критичные ИТ, дизель 80 кВт в резерве — статус трёх источников с первого взгляда.
Экономика
Итого оборудование $102 229 (НК панели + ИБП 80 кВА + дизель 500 кВА + кабели + вторичка); без ВИЭ нет окупаемости/IRR — ценность в надёжности.
Other views (shown): LCC (стоимость жизненного цикла) · Профиль напряжения · Качество электроэнергии · Особенности схемы
7 · Economics & Payback
Оборудование всего ≈ 102 229 $ (НКУ 380 В + ИБП 80 кВА + дизельный контейнер 500 кВА + кабели + вторичные цепи, уровень ТЭО). Без возобновляемой генерации нет окупаемости/IRR — ценность в надежности: ИБП поддерживает ИТ-нагрузку 60 кВт в течение 30 мин, а дизель продлевает ее до 3 дней, одновременно резервируя пожарные насосы. Добавление фотоэлектрической крыши открыло бы путь к окупаемости за 6–12 лет.
8 · FAQ
Какой размер трансформатора для офисного здания мощностью 250 кВт?
Какой мощности ИБП для ИТ-комнаты?
Нужен ли дизельный генератор?
Как обрабатывается пожарная нагрузка?
Какова отключающая способность / ток короткого замыкания?
Какова общая стоимость?
Падение напряжения и пуск двигателя?
Почему здесь нет окупаемости/IRR?
Питание 380 В или 10 кВ — что правильно?
Special Considerations
- Без трансформатора среднего напряжения (прямое питание низкого напряжения 380 В) — потери / совокупная стоимость владения трансформатором неприменимы; подключение 0,38 кВ предполагает наличие существующего вышестоящего трансформатора 10/0,4 кВ.
- Дизель-генератор 1×500 кВА (стандартный 20-футовый контейнер) только для резервной нагрузки 80 кВт (~20% нагрузки) — проверьте у поставщика возможность использования меньшего генератора или примите стандартный блок.
- ИБП 80 кВА (64 кВт) покрывает критическую нагрузку ИТ 60 кВт на 107%; добавьте второй блок для отказоустойчивости N+1 при единичном отказе.
- Пожарная нагрузка 30 кВт на выделенной цепи + АВР с конечным переключением (добавлено автоматически) — подтвердите номинальную мощность двигателя пожарного насоса и плавный пуск.
- Оценка на уровне технико-экономического обоснования; чертежи схематичны и ожидают разработки лицензированным проектным институтом.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Комплексная поставка оборудования для традиционной и солнечной энергетики
От проектирования систем распределения электроэнергии до солнечной энергии — трансформаторы, распределительные устройства, подстанции и солнечное оборудование, размеры и цены в одном месте. Воспользуйтесь нашими калькуляторами, чтобы получить полную спецификацию материалов и цену FOB.