На базе оборудования, входящего в линейку HVR, создаются системы гарантированного питания, которые широко используются на самых разных объектах, где требуется питание постоянным током. Выпрямители, контроллеры и другие устройства серии HVR, разработанные и выпущенные компанией «Электролион», позволяют создавать надежные системы, отвечающие современным техническим требованиям.
«Мощные системы постоянного тока» — одна эта фраза наводит на мысль о дороговизне решения, о наличии большого штата узких специалистов и зависимости от конкретного дистрибьютора или интегратора. И во многом это действительно так! Для мощных систем постоянного тока требуется сложное оборудование, поставляемое западными компаниями, которые «подвержены влиянию» санкционной политики и прочих внешних факторов. К тому же курс доллара совсем не способствует доступности подобных систем хорошего качества. А если сюда же добавить отсутствие универсальности и взаимозаменяемости элементов системы (так уж традиционно сложилось в отрасли), то станет ясно, что решение получается действительно дорогостоящее.
Но нет худа без добра. Благодаря ситуации в экономике, которая описывается набившими оскомину словами «кризис» и «импортозамещение», появились компании, сумевшие не только во многом предугадать направление развития рынка, но и воплотить эти тенденции в изделиях, обладающих многими преимуществами больших и сложных систем: гарантированным качеством, многочисленными настройками и подстройками, а также, казалось бы, двумя несовместимыми свойствами: универсальностью и кастомизированностью под конкретный проект.
Компания «Электролион» находится в России и все ее разработки родом из России. А тут есть чем похвастаться! Представьте себе, система оперативного тока достаточно большой мощности (скажем, 50 КВт) собирается, как простой конструктор «Лего». Иными словами, вы заказываете необходимые блоки и элементы (естественно, в компании вас подробно проконсультируют, что, зачем и как лучше), которые, заметим, почти всегда есть на складе. Все русифицировано и производитель не где-то далеко за рубежом, а рядом с вами. То есть в случае необходимости вы всегда сможете получить консультацию и помощь.
Устройство и работа ШОТ
Шкафы оперативного постоянного тока (ШОТ) предназначены для бесперебойного электроснабжения важнейших потребителей, а потому незаменимы на электрических станциях, трансформаторных подстанциях, распределительных пунктах, в системах гарантированного электропитания АСУ ТП и других объектах.
В рабочем режиме ШОТ осуществляет питание цепей потребителей постоянного тока от выпрямительных устройств и одновременно — подзаряд встроенной в шкаф аккумуляторной батареи. В аварийном режиме, то есть при отключении сети, находящаяся в шкафу система оперативного тока автоматически присоединяет цепь потребителей к резервному источнику питания — аккумуляторной батарее (рис. 1).
Рисунок 1. Структурная схема ШОТ
Для питания выпрямительных устройств и поддержания параметров аккумуляторной батареи в рабочем режиме к шкафу подводится питание от источника переменного трехфазного или однофазного напряжения.
Устройства, входящие в линейку HVR и разработанные компанией «Электролион», позволяют изготавливать шкафы ни в чем не уступающие зарубежным аналогам.
Комплектующие системы оперативного тока HVR
ШОТ собирается из достаточно большого числа компонентов, куда входят: выпрямительные модули, управляющий контроллер, автоматические выключатели ввода переменного напряжения, автоматические выключатели отходящих фидеров, разъединитель цепи, устройство контроля изоляции, аккумуляторные батареи и прочие устройства. Охарактеризовать их все не позволяет формат журнальной статьи.
Поэтому мы остановимся лишь на основных устройствах, входящих в линейку HVR:
- выпрямительные модули;
- контроллеры;
- система сбора и обработки информации CDAM-2 и CDAM-3;
- система контроля сопротивления изоляции ICM-32, ICM-64;
- система контроля аккумуляторных батарей ВСМ-19 и ВСМ-55;
- система сбора информации состояния отходящих линий DI/DO-64.
Выпрямительные устройства
Главное «рабочее устройство» шкафов оперативного тока — выпрямительные модули. С их помощью питающее напряжение переменного тока, которое они получают от сети, преобразуется в напряжение постоянного тока для питания потребителей и заряда АБ.
Выпрямительные модули HVR (рис. 2) с выходным напряжением 220 В и 110 В постоянного тока изготавливаются двух видов — с естественным и принудительным (вентиляторным) охлаждением. Модули с выходным напряжением 220 В изготавливаются с выходными токами 5, 10, 20, 30 и 40 А, модули с выходным напряжением 110 В — с выходными токами 10, 20 и 40 А.
Рисунок 2. Выпрямительный модуль HVR 220V20A3P-N
Выпрямительные модули HVR могут использоваться как в качестве одиночных выпрямителей, так и вместе с системами мониторинга и измерения: комплексным информационным анализатором, аккумуляторным анализатором, анализатором изоляции, анализатором состояния автоматических выключателей.
Контроллеры
Центральным управляющим устройством системы оперативного тока является контроллер. В линейку HVR входит множество контроллеров, которые можно разделить на два основных типа: с сенсорным графическим или с монохромным дисплеем. Ко второму типу относятся более бюджетные устройства. Для примера рассмотрим технические характеристики двух моделей.
Контроллер HVR EMS 070SW-ZL (рис. 3) предназначен для использования в составе систем постоянного оперативного тока ШОТ, ШУОТ, СОПТ и пр. Снабженный экраном контроллер размещается на двери шкафа и служит для управления RTU и выпрямительными модулями.
Рисунок 3. Контроллер HVR EMS 070SW-ZL
Устройство оборудовано 7-дюймовым графическим жидкокристаллическим сенсорным дисплеем, на котором в реальном времени отображается состояние системы, ее рабочие и аварийные параметры. С помощью сенсорного дисплея легко выполнять настройки и проводить опрос состояния системы.
Контроллер дает возможность отслеживать состояние входной сети, статус аккумуляторной батареи, параметры ШП и ШУ, а также состояние выпрямительных модулей, заряд/разряд аккумуляторной батареи и т.д.
В энергонезависимой памяти устройства производится запись и хранение более 10 000 аварийных и рабочих параметров.
HVR EMS 070SW-ZL предоставляет возможность:
- контролировать и настраивать режимы заряда двух групп аккумуляторных батарей;
- отслеживать сопротивление изоляции на общей шине и сопротивление изоляции отходящих линий с выдачей сигнализации;
- организации пользовательских сигналов посредством цифровых входов.
Контроллер поддерживает протоколы: RS-485 и MODBUS, а также опционально — интерфейс RJ-45 и IEC 61860 (МЭК61860).
Контроллер HVR EMS2G (рис. 4) оборудован голубым монохромным 4-строчным ЖК-дисплеем разрешением 240 х 64 точки. Управление осуществляется с помощью кнопок. Так же, как и предыдущая модель, HVR EMS2G монтируется на дверь шкафа и отвечает за управление выпрямительными модулями и RTU.
Рисунок 4. Контроллер HVR EMSI0012G
На мониторе отображаются часы реального времени. Если произошел сбой в питании, то часы продолжают показывать нормальное время.
Контроллер поддерживает RS-485, RS-232, протоколы CDT и MODBUS.
При срабатывании аварийного сигнала на устройстве загорается соответствующий светодиод и из встроенного динамика раздается звук. В энергонезависимой памяти хранится информация о неполадках с током (до 30 записей). Журнал событий хранит информацию о 200 событиях, данные не теряются в случае сбоя в электропитании. Все аварийные сигналы выводятся на дисплей системы мониторинга.
Система сбора и обработки информации CDAM-3
Предназначена для сбора и обработки цифровых и аналоговых сигналов для передачи в контроллер. Система реализована в модулях CDAM-2 и CDAM-3.
Модуль CDAM-3 (рис. 5) способен собирать и обрабатывать следующие сигналы:
- отслеживание состояния двух входящих линий 380 В 3 фазы с автоматическим переключением резерва (АВР);
- отслеживание состояния шести линий постоянного тока — четырех датчиков тока отходящих линий, двух датчиков температуры аккумуляторной батареи;
- управление ограничителями напряжения с 5/7 ступенями ограничения;
- контроль изоляции двух секций шин.
Модуль имеет 32 цифровых входа и 8 реле сухих контактов. Применим для двух групп аккумуляторных батарей и двух групп выпрямительных модулей.
Рисунок 5. Модуль сбора и обработки информации CDAM-3
Система контроля изоляции ICM-32
Еще один важный элемент ШОТ — система контроля изоляции отходящих линий. Модуль ICM-32 (рис. 6) отслеживает состояние сопротивления изоляции двух секций отходящих шин и определяет сопротивление изоляций 32 отходящих линий. После чего пересылает данные в контроллер по интерфейсу RS-485.
Цикл измерения: не более 40 с.
Рисунок 6. Модуль контроля изоляции ICM-32
Система контроля аккумуляторной батареи ВСМ-19
Выполняет измерения напряжения и температуры аккумуляторной батареи и пересылает данные в контроллер по интерфейсу RS-485 (рис. 7).
Регистрирует напряжения на 19 блоках АКБ с номинальным напряжением 12 В.
Регистрирует температуру (1 контур).
Рисунок 7. Модуль контроля аккумуляторной батареи BCM-19
Система сбора информации состояния отходящих линий
И наконец, задача системы сбора информации состояния отходящих линий HVR DI/DO-64 (рис. 8) — отслеживание положения автоматических выключателей.
Рисунок 8. Система сбора информации состояния отходящих линий HVR DI/DO-64
Все перечисленное оборудование, входящее в серию HVR, — выпрямительные модули, контроллер, модули сбора информации и др. — позволяет строить системы гарантированного питания, которые идеально подходят для систем электропитания трансформаторных подстанций. При разработке серии HVR был учтен многолетний опыт компании по построению технических систем, отвечающих самым изысканным требованиям, а также по решению вопросов обслуживания. Системы HVR служат на электростанциях (15-60 МВт) и подстанциях (500-10 кВ), ТЭС, ГЭС, на трансформаторных и распределительных подстанциях, а также на других объектах, использующих постоянный ток как источник резервного питания. Также системы HVR используются для питания оборудования передачи данных, охранных систем, телекоммуникационного оборудования и резервного освещения. Они широко применяются в электроэнергетике, нефтегазовой и химической промышленности, металлургии, машиностроении, производстве бумаги, угольной промышленности, производстве строительных материалов, текстильной, пивоваренной промышленности и т.д.
Понятно, что такой широкий спектр применений был бы невозможен без конструктивного решения, позволяющего собирать из оборудования серии HVR системы с разными количественными характеристиками. Модульная конструкция позволяет создавать систему постоянного тока по принципу конструктора «Лего». Такая система собирается по требованию заказчика, чтобы служить либо на предприятиях с большими мощностными запросами, либо там, где потребности в мощности не столь велики.
Особенности серии HVR
Высокоинтеллектуальная система электропитания.
В серию HVR входят устройства, предназначенные для построения интеллектуальных и высокочастотных систем питания постоянного тока нового поколения. В основе лежит использование патентованной технологии, специально разработанной для создания четырех линий управления и сбора информации. Системы серии HVR обеспечивают возможность удаленного мониторинга и управления, они отличаются высокой эффективностью и надежностью в сочетании с высокой плотностью мощности, маленькими размерами и небольшой массой.
Процесс зарядки аккумуляторных батарей полностью соответствует требованиям, предъявляемым к свинцовокислотным и никель-кадмиевым батареям, при этом управление осуществляется с помощью специальной интеллектуальной системы управления зарядом АКБ. Мониторы оснащены стандартным интерфейсом RS-232/ RS-485 и рядом коммуникационных протоколов. Благодаря гибкой конфигурации, система мониторинга может объединяться с АСУ ТП подстанции, осуществлять сбор и обработку информации, передавать данные о состоянии системы, контролировать выходные параметры, причем, удаленно, что позволяет использовать систему без оперативного персонала.
Высокая надежность.
Оборудование HVR позволяет строить системы с параллельным подключением, резервированием и гибкостью настроек, что в сочетании с возможностью удаленного мониторинга и управления делает энергосистемы более безопасными и стабильными.
Простота в эксплуатации.
Система управления и мониторинга, построенная на базе оборудования HVR, оснащена интуитивно понятным интерфейсом, выпрямительные модули и модули сбора данных подключаются с помощью технологии plug and play.
Удобный дисплей и авариные сигналы.
Системы оснащены ЖК-дисплеем, визуальными и звуковыми аварийными сигналами, а также журналом событий, который сохраняет данные о событиях в случае сбоя в электропитании.
Автоматический переключатель между двумя источниками переменного питания.
Переключение между входами переменного тока и старт зарядного устройства происходят плавно за счет встроенной защиты от изменения чередования фаз и задержки.
Совершенная система управления зарядом АКБ.
Система управления зарядом АКБ позволяет отслеживать напряжение на контактах, ток зарядки/разрядки, проводить тестирование пропускной способности (Ач) с сохранением результатов, проводить автоматическую стабилизацию и подзаряд, инициировать регулярную стабилизацию заряда АКБ.
Автоматическая температурная компенсация АКБ.
Функция температурного регулирования позволяет настраивать температурную компенсацию в зависимости от типа и параметров батарей, что продлевает срок их службы.
Высокий КПД и коэффициент мощности.
При полной нагрузке КПД системы, построенной на оборудовании серии HVR, превышает 95%. Используется технология пассивной корректировки коэффициента мощности, который при полной нагрузке превышает 0,92.
Высокая стабильность напряжения и тока.
Стабилизация тока составляет не хуже ±1 %; стабилизация напряжения — не хуже ±0,5%; коэффициент пульсации — не превышает ±0,5%.
Компания «Электролион»
