Система оперативного постоянного тока (СОПТ)

• питание различных потребителей заданным напряжением постоянного тока,
• питание нагрузки в течение заданного времени при пропадании напряжения питающей сети, параллельную работу с аккумуляторной батареей (АБ) на нагрузку, питание нагрузки при отключенной АБ,
• контроль и содержание АБ в режиме постоянного заряда (обслуживаемых и мало обслуживаемых свинцово-кислотных АБ с рекомбинацией газа),
• селективную защиту отходящих линий и внутренних цепей,
• автоматический непрерывный контроль сопротивления изоляции цепей постоянного тока с формированием аварийного сигнала,
• автоматический и периодический ручной поиск места снижения сопротивления изоляции,
• непрерывный мониторинг состояний исполнительных механизмов (включено/отключено, авария, аварийное отключение),
• управление автоматическими выключателями (с мотор-редукторами, независимыми выключателями),
• непрерывный мониторинг измерительных устройств системы с дискретностью 1 секунда,
• непрерывный мониторинг напряжения по секциям с формированием сигнала превышения или снижения за пределы уставок,
• непрерывный мониторинг уровня пульсаций с формированием сигнала превышения заданной уставки,
• обмен с «верхним уровнем» управления информацией по цифровым каналам связи доступными Заказчику, в том числе каналам RS-232/485/422, Ethernet,
• по отдельному заказу организуется автоматизированное рабочее место оператора (АРМ-оператора).

СОПТВ-ХХ-ХХХ-ХХХ,X-ХХХ

XX - Номер модификации СОПТВ:

       01 – базовая комплектация для подстанций напряжения 110 кВ и выше;
       02 – исполнение в одном многосекционном шкафу с аккумуляторными батареями;
       03 – индивидуальное исполнение в соответствии с заданием Заказчика.

XXX - Значение номинального выходного напряжения постоянного тока СОПТВ: U = 220; 110; 060; 048; 024 В.

XXX,X - Значение номинального выходного тока СОПТВ: I > 10,0 А

XXX - Значение емкости секции АБ СОПТВ: I > 50 Ач

Пример записи:

СОПТВ-03-220-100,0-300 – индивидуальное исполнение по заданию Заказчика с выходным напряжением постоянного тока равным 220 В, выходным номинальным постоянным током 100 А и набором АБ емкостью до 300 Ач.

СОПТВ допускает использование нескольких номиналов напряжений и токов в одной системе. При этом требуемые номиналы напряжений и токов перечисляются через знаки «/». Для СОПТВ с наличием дополнительных «хвостовых элементов АБ» пример записи:

СОПТВ-02-220-37,5/48-12,5/-90, многосекционный шкаф СОПТВ-02 с выходным напряжением постоянного тока равным 220 В и выходным постоянным током 37,5 А, дополнительным зарядно-выпрямительным устройством с выходным напряжением постоянного тока равным 48 В и выходным постоянным током 12,5 А и набором АБ емкостью до 90 Ач.

Для СОПТВ исполнения 02 допускается упрощенное обозначение – ШОТВ – шкаф оперативного постоянного тока. Пример предыдущий записи:

ШОТВ-220-37,5/48-12,5/-90, многосекционный шкаф с выходным напряжением постоянного тока равным 220 В и выходным постоянным током 37,5 А, дополнительным зарядно-выпрямительным устройством с выходным напряжением постоянного тока равным 48 В и выходным постоянным током 12,5 А и набором АБ емкостью до 90 Ач.

СОПТВ-03 изготавливается в соответствии с опросным листом, в котором должны быть указаны основные функции, характеристики, структурные особенности СОПТВ: компонуется из шкафов, выпускаемых АО «ЧЭАЗ».

СОПТ изготавливается в соответствии с техническими требованиями Заказчика или по типовой схеме АО «ЧЭАЗ». В технических требованиях Заказчик должен предоставить однолинейную схему, указать основные функции и характеристики, структурные особенности:

1) Структурные особенности СОПТ:

• номинальная нагрузка,
• число и номинальные токи отходящих линий по секциям,
• необходимость дублирования зарядно-выпрямительных блоков,

2) Функции и характеристики СОПТ:

• номинал питающих напряжений, число вводов и наличие АВР,
• заданное время питания нагрузки первой очереди и второй очереди при пропадании напряжения питающей сети,
• функции контроля АБ (потемпературная компенсация напряжения заряда, защита от глубокого разряда, контроль симметрии заряда, формирование выравнивающего напряжения, контроль за уровнем выделенных газов (для негерметичных АБ),
• требование к селективной защите отходящих линий;
• необходимость автоматического непрерывного контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока,
• необходимость автоматического или ручного поиска отходящей линии с утечкой на землю,
• необходимость непрерывного (периодического) мониторинга исполнительными устройствами СОПТ;
• требования к системе мигающего света;

3) Необходимость наличия суперконденсатора для генерации больших токов (< 300 А) включения выключателей;

4) Необходимость обмена с верхним уровнем управления и каналом связи,

5) Необходимость АРМ-оператора с программным обеспечением.

Кроме того, в опросном листе может быть указан производитель АБ, организация защиты отходящих линий на автоматических выключателях или предохранителях и т.д.

Вид климатического исполнения СОПТ - УХЛ4 по ГОСТ 15150-69.

Габаритные и установочные размеры СОПТ, определяются в зависимости от заказа.

Структура, состав, характеристики и параметры СОПТ определяются требованиями, предоставленными или согласованными с Заказчиком.

СОПТ в максимальной комплектации имеет в составе:

• ряд конструктивно законченных блоков заряда-подзаряда заданных номиналов, объединенных параллельно в силовую цепь постоянного тока,
• модуль микроконтроллера для организации управления, сбора данных, контроля и диагностики,
• блок ввода питающего напряжения 380 В частотой 50 Гц либо 220 В; 50 Гц с функциями АВР,
• аппаратура отходящих линий,
• комплект аппаратно-программных средств контроля изоляции,
• комплект аппаратно-программных средств мониторинга и управления СОПТ, включая каналы связи (RS-232/422/485, Ethernet, ВОЛС) с верхним уровнем управления,
• АРМ-оператора с программным обеспечением,
• по дополнительному заказу поставляется технологический стенд проверки СОПТ на базе ПЭВМ класса Notebook со специальным программным обеспечением (СПО).

В СОПТ в качестве базовых зарядно-подзарядных блоков используются современные зарядно-выпрятительные устройства, со связью с верхним уровнем - (ЗВУ) DC Power Supply Convertronic и ЗВУ серии PBI, производства APS-энергия. По отдельной договоренности возможно использование ЗВУ других производителей (например: VOIGT & HAEFFNER).

Функцию автоматического непрерывного контроля сопротивления изоляции и поиска снижения сопротивления изоляции по отходящим линиям осуществляет система контроля изоляции фирмы Bender.

Для быстрого ручного обнаружения места снижения изоляции в отходящих линиях в СОПТ устанавливается прибор ИПИ-1М (Псковский электротехнический завод). В состав устройства входит:

• датчик, устанавливаемый стационарно на каждую секцию СОПТ;
• переносной приемник, комплектуемый магнитным щупом или измерительными клещами.
• Основные технические характеристики устройства ИПИ-1М:
• устройство позволяет определить место снижения изоляции без отключения потребителей в сети 220В постоянного тока;
• диапазон определяемого уровня снижения сопротивления изоляции присоединения или ответвления от 0 до 40 кОм;
• устройство рассчитано на работу в сетях как с малой, так и большой распределенной емкостью по отношению к земле;
• защищено от действия импульсных коммутационных помех и от помех с частотой 50 Гц и ее гармонических составляющих;
• показания индикатора приемника при измерении на поврежденном присоединении превышает не менее, чем в три раза показание индикатора при измерении на неповрежденном присоединении;
• источник питания датчика – напряжение 220В переменного тока;
• источник питания приемника шесть встроенных батарей АА по 1,5 В каждый.

В СОПТ базовой комплектации установлены герметизированные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с рекомбинацией газа, например, серии PowerSafe производства фирмы OLDHAM с гарантированным сроком службы 10 - 15 лет. Срок службы АБ выбирается Заказчиком. АБ являются необслуживаемыми, имеют ударопрочный негорючий корпус, изготовленный из пластмассы ABS, и предохранительный клапан, оборудованный встроенным пламегасителем.

Секция зарядно-выпрямительных блоков (ЗВУ)

ЗВУ представляет собой преобразователь входного однофазного или трехфазного напряжения переменного тока в стабилизированное напряжение постоянного тока.

На вход СОПТ подаются основная и резервная сети переменного тока, на выходе в буфере находится АБ.

Основным режимом работы является питание СОПТ от основной сети. При этом осуществляется стабилизация выходного напряжения и обеспечивается заряд/подзаряд АБ. При пропадании основной сети (возникновении аварийной ситуации в основном канале) СОПТ переходит на работу от резервной сети. При появлении (восстановлении) напряжения основной сети переменного тока СОПТ переходит на работу от основной сети.

Аккумуляторная батарея работает в режиме постоянного подзаряда, питание нагрузки при этом осуществляется от ЗВУ. Величина напряжения подзаряда в общем случае определяется величиной зарядного напряжения на ячейку, которая задается изготовителем аккумуляторов и указывается в инструкции по эксплуатации аккумулятора. При этом напряжение подзаряда автоматически поддерживается с точностью до ±0,5%.

При аварийном отключении напряжения питающей сети питание нагрузки автоматически осуществляется от АБ без задержки времени на переключение. После восстановления напряжения питающей сети происходит автоматическое включение ЗВУ и питание нагрузки вновь осуществляется от него с одновременным подзарядом АБ.

Управление ЗВУ и зарядом АБ осуществляется при помощи микроконтроллера, на лицевой панели которого имеются дисплей и кнопки управления.

Работа с микроконтроллером в основном происходит при помощи четырёх передних клавиш (↑,↓,ENTER,ESC). Функция каждой клавиши зависит от того, что показано на дисплее и на соответствующем уровне меню.

В стандартном наборе содержится четыре блока меню:

• контрольные функции
• условия работы
• параметры измерения
• изменение параметров (только при наличии пароля).

В блоках меню возможно включение дополнительных процессов и задание уставок.