Шкаф рщ
Шкаф РЩ обеспечивает:
электрическую изоляцию цепей питания устройств МПЦ от внешних источников переменного тока, а также защиту их при перегрузках;
контроль положения всех автоматических выключателей распределительного щита, включенных в общую схему контроля;
возможность включения нагрузки в режиме «байпас», т.е. в режиме, когда питание нагрузки производится от источника питания переменного тока (вводного фидера) в обход УБП или инвертора;
Ввод кабелей подключения нагрузки осуществляется как в шкафу АВР через сальники. Кабели разделываются и подключаются к клеммам, затем крепятся к рейке крепления хомутами, либо кабельными зажимами. Весь внутренний монтаж щита спрятан в перфорированном пластиковом коробе. Линии нагрузок защищаются одно- и трёхполюсными автоматами, расположенными на дин-рейке. Автоматы подключаются к шине питания, расположенной на дин-рейке. Все провода щитов имеют маркировку, согласно схеме паспорта РЩ.
Распределительный щит позволяет, при необходимости, использовать режим «байпас». Для включения режима «байпас», сначала нужно перевести УБП в режим байпас (автоматический, или ремонтный), включить рубильник QS2, затем отключить QS1. При работе с параллельной системой подключения УБП и необходимости переключить нагрузку на байпас внутри РЩ – необходимо перевести все источники на байпас, затем включать рубильник QS2 и отключить QS1, QS3.
Примечание: в режиме байпаса питание нагрузки осуществляется от внешнего источника электроснабжения (вводного фидера), то есть при переходе на другой фидер, или кратковременном пропадании фидера, нагрузка не резервирована батареей УБП.
Внимание! Не допускается работа РЩ в режиме байпас с одновременной работой инвертора УБП, т.к. недопустима одновременная подача напряжения от инвертора и напряжения фидера на контакты рубильника QS2.
Изолирующие трансформаторы
Изолирующие трансформаторы предназначены для электроэнергетических систем переменного тока напряжением до 600В, частотой 50Гц и питания пониженным напряжением различных цепей, а так же для гальванической развязки входных питающих цепей от нагрузки. В отдельных случаях через изолирующие трансформаторы подключаются удаленные АРМ ДСП, АРМ ПТО, АРМ МУ и пр. Основные трансформаторы, используемые в питающей установке: трехфазные ТСЗМ, ТСЗИ и однофазные ОСВМ, ОСЗМ, либо аналогичные с характеристиками, удовлетворяющими требованиям. Трансформаторы могут работать в условиях холодного и умеренного климата при температуре от – 40°C до + 40°C. Относительная влажность воздуха 98% при температуре +40°C. Рабочее положение ТСЗМ, ТСЗИ, ОСЗМ – вертикальное. ОСВМ – влагозащищенный трансформатор, рабочее положение не регламентируется. Трансформаторы настраиваются на коэффициент трансформации = 1, однако, ТСЗМ, ОСВМ, ОСЗМ имеют секционированную вторичную обмотку и могу быть настроены на выходное напряжение с увеличением на 2,5%, либо на 5%. Трансформаторы обслуживаются в соответствии с правилами ПУЭ, правилами технической безопасности, либо другими отраслевыми правилами и стандартами. Средний срок службы трансформаторов составляет 25 лет. Тип и мощность трансформаторов указываются на табличке трансформатора. Все трансформаторы заземлены на шину заземления поста промаркированным проводом желто-зеленого цвета, согласно нормам и правилам.
УБП SitePro
В настоящее время на сети железных дорог разрешено применение УБП производителя General Electric (GE) серии SitePro и LanPro.
УБП предназначен для электропитания критичных нагрузок и обеспечивает надежное и непрерывное электропитание. Если напряжение электросети падает или превышает допустимый порог, снабжение электроэнергией производится за счет батареи и продолжается до тех пор, пока напряжение электросети не будет восстановлено (в пределах расчётного времени, предусмотренного проектом).
SitePro – УБП двойного преобразования типа on-line, в котором нагрузка питается за счет преобразования переменного тока электросети в постоянный и далее опять в переменный.
При исчезновении напряжения на выходе инвертера, при перегрузке или коротком замыкании на выходе, нагрузка мгновенно подключается к электросети через автоматический байпас. УБП автоматически возвращается в нормальный режим работы при устранении причины падения напряжения.
УБП серии SitePro обладает возможностью включения в систему с резервируемой параллельной архитектурой, когда электроснабжение критической нагрузкой осуществляется двумя и более УБП, что увеличивает стабильность и бесперебойность энергоснабжения, а так же позволяет проводить техобслуживание УБП без отключения критической нагрузки.
Наиболее распространённые УБП серии SitePro обеспечивают мощность от 10 до 40кВА.
УБП SitePro содержит следующие основные элементы:
Рис. 7.1. Структурная схема УБП SitePro
Система управления.
Данная модель сконструирована с управляемой микропроцессором схемой обработки сигнала. Управление УБП осуществляется оператором с передней панели. Панель управления состоит из мнемонической схемы, клавиатуры и дисплея с подсветкой.
Рис. 7.2. Панель управления и индикации УБП SitePro
На передней панели установлен жидкокристаллический дисплей, показывающий системные данные, события и установки УБП.
Красный светодиод мигает - напряжение электросети отсутствует, батарея разряжена до уровня предупреждения.
Желтый светодиод мигает - УБП находится в состоянии неопасной тревоги.
Зеленый светодиод находится в режиме непрерывного свечения - нагрузка питается от инвертора; мигает - требование обслуживания.
Выпрямитель.
Стандартный выпрямитель построен на базе шестиимпульсной тиристорной мостовой схемы, которая преобразует трехфазное напряжение электросети в управляемое и регулируемое напряжение постоянного тока, используемое для снабжения энергией инвертера и обеспечения заряда батареи.
Инвертор.
Инвертер преобразует напряжение постоянного тока в трехфазное напряжение переменного тока с постоянной амплитудой и частотой, которое полностью независимо и изолированно от напряжения переменного тока на входе.
Автоматический байпас.
Автоматический байпас состоит из статического полупроводникового переключателя (SSM), используемого для обеспечения бесперебойного переключения нагрузки с инвертера на электросеть.
Защита от обратного напряжения.
Все УБП SitePro снабжены автоматической системой защиты от обратной подачи напряжения во входную электросеть через байпас (в соответствии со стандартом IEC 62040-1). Эта защита срабатывает автоматически путем размыкания контактора К6 (включенного последовательно с тиристорами статического переключателя) и, в конечном счете, размыкания контактора К7, в случае наличия повреждения в системе, либо неправильного управления - ручным байпасом Q2.
Ручной байпас.
Ручной байпас состоит из пары ручных переключателей Q1 и Q2, с помощью которых УБП отключается от источника нагрузки на время технического обслуживания. В этом случае питание осуществляется непосредственно от электросети.
Батарея.
Батарея снабжает электроэнергией инвертор в случаях, когда напряжение электросети находится вне допустимых пределов.
Технические характеристики УБП SitePro серия 8 - 20 кВА:
номинальная мощность при нагрузке 60 – 100% - 20 кВА;
общий к.п.д. при 100% нагрузке - 91 %;
рассеивание тепла при 100% нагрузке – 2,14 кВт.
уровень акустического шума – 58дБ(А)
рабочая температура окружающей среды ИБП: 0°C - 40°C; Батареи: 20-25°C (рекомендуемая);
относительная влажность - максимальная 95%, без конденсации;
установка - может быть установлен вплотную к стене. Необходимое расстояние для обслуживания УБП – 50 см справа и спереди;
подключение внешних кабелей – снизу, во фронтальной части;
вентиляция – принудительная снизу вверх; вентиляторами;
параллельное включение – до 8 устройств могут быть включены параллельно для резервирования или увеличения мощности.
Выпрямитель.
Мост выпрямителя – три фазы, 6 тиристоров, защита от перегрева;
Стандартное входное напряжение - номинальное: 3x380/400/415В + N фаза;
Входная частота - 50/60 Гц +/- 10%;
Допустимое отклонение выходного напряжения - ±1%;
Пульсация постоянного напряжения - < 1%;
Максимальный ток заряда батарей - в зависимости от батарей, программируется.
Максимальная вх. мощность при номинальной нагрузке инвертора макс. токе заряда батарей 24,8 кВт.
Инвертор.
Номинальная выходная мощность – 20 кВА;
Номинальное выходное напряжение – 3х380/400/415 В +N;
Выходная частота - 50/60 Гц;
Допустимое отклонение выходного напряжения:
статическое - ± 1%;
динамическое - ± 3%;
время восстановления ± 1% - 20 мс.
Отклонение напряжения при 100% разбалансировке - ± 3%;
Сдвиг фаз при 100% разбалансировке 120° ± 2%;
Электронная защита от КЗ – 2.2 х Iном. В течении 200мсек.
Интерфейс УБП.
6 программируемых «сухих» контактов, с возможностью выбора сигналов на каждом;
RS232 – 9-pin D-тип разъем;
Входные сигналы:
EPO – аварийное выключение;
GEN ON – включение генератора;
2 дополнительных сигнала с программируемыми функциями.
Программируемые входы настраиваются на следующие события:
УБП-1 «Общая тревога». Вход срабатывает при тревоге любого уровня.
УБП-2 «Нагрузка на байпасе». Вход срабатывает при переводе нагрузки с выхода инвертора УБП на байпас как в ручном так и автоматическом режиме.
УБП-3 «Работа от батареи». Вход срабатывает при разряде батареи на шину постоянного тока внутри УБП.
УБП-4 «Остановка работы». Вход срабатывает во время предупреждения о критическом разряде батареи и скорой остановке работы УБП при длительном разряде.
Помимо сухих контактов существует возможность подключения к УБП посредством Ethernet-порта. Порт расположен на SNMP-карте, распложенной рядом с платой интерфейса. Передаваемая информация о состоянии УБП, параметрах входной и выходной сети отображается на АРМ механика.
Аварийное отключение питания.
EPO – аварийное выключение УБП. Аварийное выключение производится с помощью фиксированной и пломбируемой кнопки выключения питания (КВП), которая располагается на пульте ключей-жезлов в помещении ДСП. При необходимости, ДСП может нажать кнопку (с фиксацией) КВП, срабатывают реле ВП1 и ВП2 на релейных стативах, через контакты которых формируется цепь подачи напряжения на дистанционные расцепители в ВУФ. При срабатывании расцепителей отключается вводное питание в ВУФ. Параллельно, при переключении контактов реле ВП нарушается цепь контроля аварийного отключения в УБП. При обрыве контролируемой цепи источник отключает инвертор и выходной контактор, снимается напряжение с нагрузки, подключаемой по выходу УБП. Таким образом, питание на станции отключается полностью, в ВУФ и на УБП.
На плате интерфейсов присутствует штатное место установки перемычки аварийного отключения. При установленной перемычке цепь аварийного отключения УБП шунтируется, и отключения не произойдет.
Плата SNMP интерфейса.
SNMP карта является интерфейсом для сети Ethernet и осуществляет обмен информацией с УБП через стандартный протокол SNMP. Благодаря этому управление УБП можно осуществлять с помощью NMS (системы управления сетью) или с помощью других приложений, которые используют эту информацию для определения состояния УБП и отображении состояния в удобном графическом или ином виде.