Шкаф зарядно выпрямительного устройства

Обновлено: 06.01.2025

Преобразование переменного напряжения в выпреиленное постоянное.

Преобразование переменного напряжения

Зарядно-выпрямительные устройства модульного типа (ЗВУ-М) серии НРТМ входят в состав систем оперативного постоянного тока (СОПТ). ЗВУ-М предназначены для преобразования переменного напряжения в постоянное, поддержания аккумуляторных батарей (АБ) в режиме постоянного подзаряда, проведение автоматического ускоренного и ручного выравнивающего зарядов АБ, питания потребителей постоянного тока, подключенных к щиту постоянного тока (ЩПТ). Удобные, надежные, хорошо адаптируемые автоматические ЗВУ серии НРТМ / НРМ совместно с АБ и ЩПТ образуют системы бесперебойного питания оборудования постоянным током.

Назначение ЗВУ-М:

- Заряд обслуживаемых и мало-обслуживаемых свинцово-кислотных АБ, герметизированных свинцово-кислотных АБ с рекомбинацией газа, литий-ионных АБ;

Структурные схемы включения ЗВУ-М представлены на рисунке ниже.

Основные технические параметры представлены в таблице ниже.

ЗВУ-М серии НРТМ включает в себя защиту от:

В базовом исполнении ЗВУ-М серии НРТ выполняет следующие функции:

- Постоянный подзаряд АБ (ЗВУ двухканального исполнения изготавливаются с независимой регулировкой напряжения подзаряда);

- Автоматическая блокировка включения режимов ускоренного и выравнивающего заряда при выключенной вентиляции в помещении АБ;

- Автоматическая настройка выходного напряжения заряда АБ в зависимости от температуры в помещении, где находится АБ;

Опционально, ЗВУ-М серии НРТ может быть дополнено следующими функциями:

- Устройство мониторинга (передача данных по протоколу ModBus RTU и по стандартам МЭК 60870-5-104 и МЭК 61850);

Преимущества ЗВУ-М серии НРТМ:

- Естественное охлаждение выпрямительных модулей 10 и 20 А, позволяющее построить систему с естественным охлаждением без использования вентиляторов;

ЗВУ-М серии НРТМ имеют все соответствующие сертификаты

ЗАРЯДНО-ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА (НРТ)

Зарядно-выпрямительные устройства (ЗВУ) серии НРТ являются статическими преобразователями трехфазного или однофазного переменного напряжения в постоянное, построенными на базе полностью управляемого тиристорного моста

Назначение ЗВУ:

- Обеспечение гальванической развязки входных и выходных цепей переменного и постоянного тока и отсутствие обратного тока.

Структурные схемы включения ЗВУ представлены на рисунке ниже.

В базовом исполнении ЗВУ серии НРТ выполняет следующие функции:

Опционально, ЗВУ серии НРТ может быть дополнено следующими функциями:

- Защита от взаимного влияния друг на друга двух и более ЗВУ, работающих параллельно (параллельная работа);

ЗВУ серии НРТ имеют все соответствующие сертификаты

Шкафы СОПТ-МТ на базе ЗВУ марки PBI-MC

Сертификаты на продукцию и лицензии находятся в разделе «Сертификаты» .

Зарядно-выпрямительные устройства серии PBI-MC в сочетании с параллельно подключенными герметизированными необслуживаемыми батареями и системой распределения нагрузки образуют систему оперативного постоянного тока (далее СОПТ-МТ).
СОПТ-МТ данного типа применяется на трансформаторных подстанциях и распределительных устройствах. Основными электроприемниками в системе СОПТ-МТ на данных объектах являются:

Устройства РЗА
Устройства сигнализации
Цепи управления высоковольтными аппаратами
Устройства противоаварийной автоматики

В качестве резервного источника питания СОПТ-МТ необходима для:

Устройств коммерческого учета
Устройств АСУ ТП и ТМ
Устройств связи
Системы аварийного освещения (в отсутствии у источников света собственных аккумуляторов)

Для оформления запроса, заполните следующие поля:

Система получает питание от двух независимых вводов переменного тока. Два зарядно-выпрямительных устройства включены параллельно, где каждый питается от своего ввода переменного тока. Для эффективного преобразования питающего переменного тока в постоянный зарядно-выпрямительные устройства серии PBI-MC выполнены по технологии широтно-импульсной модуляции, имеют микропроцессорную систему управления и модульную конструкцию с независимой, параллельной работой каждого модуля.

Модульная конструкция позволяет обеспечить избыточную схему, которая гарантирует бесперебойную работу всей выпрямительной системы. СОПТ-МТ допускает «горячую замену» модулей. При отключении вводов питающего напряжения производится переключение схемы на питание потребителей от АБ без перерывов в электроснабжении.

Многоуровневая система заряда аккумуляторных батарей, в сочетании с низкими пульсациями и высокой стабильностью выходного напряжения и тока, обеспечивает параметры заряда аккумуляторных батарей, соответствующие рекомендациям EUROBAT, что в свою очередь обеспечивает максимальный срок службы аккумуляторной батареи.

Наименование параметра

Характеристика системы

1.Количество комплектов СОПТ-МТ на объекте

1.1 Наличие шкафа аккумуляторных батарей

1.2 Размещение каждого ЗВУ в отдельном шкафу

1.3 Наличия шкафа распределения оперативного тока

2. Аккумуляторные батареи (для каждого из комплектов)

2.2. Количество АБ, шт

2.3. Номинальное напряжение моноблоков аккумуляторов, В

2.4 Емкость АБ, А*ч

Определяется на стадии проектирования

2.5 Срок эксплуатации при соблюдении требований руководства по эксплуатации, лет

3. Зарядно-выпрямительное устройство (для каждого из комплектов)

3.1. Тип выпрямителей

На IGBT транзисторах

3.2. Наличие микропроцессорной системы управления в каждом ЗВУ

3.3. Количество ЗВУ

3.4. Напряжение питания (AC), В

3.5 Частота напряжения питания, Гц

3.6 Диапазон выходного напряжения, В

3.7 Допустимое отклонение выходного напряжения, %

3.8 Пульсации выходного напряжения, %

3.9 Диапазон температурной коррекции напряжения буферного заряда,°С

3.10 Температурная компенсация напряжения буферного заряда, мВ/°С/элем

3.11 Номинальный выходной ток каждого ЗВУ, А

3.12 Пульсации выходного тока, %

3.13 Характеристика заряда АБ

UI согласно DIN 41773

3.15 Наличие программируемых выходов

3.16 Наличие развязывающих диодов

3.17 Возможность установки гистерезисов порогов сигнала тревог

3.18 Контроль целостности цепи АБ

3.19 Бинарные входы для блокировки заряда и работы выпрямителя

3.20 Внешняя коммутация по интерфейсу RS 485

3.21 Протокол передачи данных MODBUS RTU

3.22 Наличие функции автоматического двухуровневого заряда

3.23 Наличие функции выравнивающего заряда

3.24 Наличие русифицированного интерфейса

3.25 Наличие встроенной системы контроля изоляции (при отсутствии отдельной системы автоматического поиска поврежденного фидера)

3.25.1 Диапазон измерения сопротивления изоляции, кОм

3.26 Запись событий в памяти FLASH

3.28 Подключение к ПК через USB

4. Контроль изоляции

4.1 Контроль изоляции на базе контроллера ЗВУ

4.2 Автоматический пофидерный контроль изоляции

4.3 Автоматический пофидерный контроль изоляции в комплекте с токовыми клещами

4.4. Устройство контроля изоляции в комплекте с токовыми клещами

5. Дополнительные опции

5.1 Защита от глубокого разряда АБ

5.2 Измерение напряжения на каждой секции с помощью сертифицированных измерительных приборов

5.3 Защита от импульсных перенапряжений на стороне AC

5.4 Защита от импульсных перенапряжений на стороне DC

5.5 Наличие блока аварийного освещения

5.6 Организация шинки мигания

6. Требования к конструкции, изготовлению и материалам

6.1 Обслуживание шкафов

6.2 Ввод кабелей

Перечень аварийных сигналов от ЗВУ, передаваемых по RS485, а также действующих на предупредительную сигнализацию и в ТМ через 8 выходных реле:

низкое выходное напряжение
высокое выходное напряжение
глубокий разряд АБ
авария питания
нет питания
обрыв в цепи АБ
повреждение датчика температуры АБ
сопротивление изоляции положительного полюса – тревога
сопротивление изоляции отрицательного полюса – тревога 1
сопротивление изоляции положительного полюса – предупреждение 1
сопротивление изоляции отрицательного полюса – предупреждение 1
помехи измерения
высокая температура АБ
низкая температура АБ
авария
перегрев
перегрузка
включение автоматического заряда
включение ручного заряда
повреждение вентилятора
нет параллельной коммуникации
срабатывание аппарата защиты

Перечень аварийных сигналов от СКИ, передаваемых по RS485, а также действующих на предупредительную сигнализацию через 4 выходных реле:

снижение изоляции (2 порога)
перекос напряжения
неисправность системы или отключение питания

аварийное отключение защитного устройств
неисправность УЗИП
работа БАО от сети постоянного тока

Преимущества ЗВУ марки PBI-MC

Выгоды

Возможность реализации схемы 2N с размещением каждого из двух ЗВУ в отдельном шкафу

Данная система позволяет достичь полного резервирования ЗВУ. Вывод в ремонт целого шкафа с ЗВУ не внесет перебои в питание всех потребителей СОПТ.

Работа двух независимых выпрямителей со своими контроллерами на одну АБ в режиме MASTER-SLAVE

При выходе из строя одного ЗВУ второй автоматически принимает всю нагрузку на себя без перерывов питания.

Нет необходимости в установке больших трансформаторов для гальванической развязки.

Позволяет максимально продлить срок эксплуатации герметизированных батарей.

8 выходных реле, 2 из которых программируемые

Позволяет стандартизированному решению учитывать особенности объекта и проекта без изменения схем.

2 способа контроля изоляции с возможностью выставления уставок от 1 кОм до 500 кОм

Отсутствует необходимость установки дополнительных устройств контроля изоляции полюсов, значение изоляции и превышение уставок отображает ЗВУ.

Внешняя блокировка работы ЗВУ и ускоренного заряда АБ.

Внешняя блокировка ускоренного заряда предотвратит интенсивное выделение водорода, если это недопустимо при отключенной вентиляции помещения.

Периодический контроль цепи АБ позволит вовремя обнаружить ее обрыв и предотвратить переключение питания от ЗВУ к АБ при неисправной цепи.

Расположение входа USB на передней стороне ЗВУ позволяет быстро подключиться и настроить оборудование под требования объекта.

Преимущества герметизированных батарей

Предназначены для работы в исходном герметизированном состоянии на протяжении всего срока службы

Отсутствует необходимость в дополнительных расходах на эксплуатацию по сравнению с батареями открытого типа.

Значительная экономия места на объекте при размещении данных батарей в шкафах.

Позволяет размещать такие аккумуляторы вместе с питаемым оборудованием. Соблюдение дополнительных требований к вентиляции помещения исключает необходимость построения отдельного помещения со своим уровнем вентиляции.

Ниже представлены руководства по эксплуатации на актуальную линейку устройств. Чтобы найти документацию на более ранние версии продукции, перейдите на страницу «Документация»

ЗВУ «ExOnChar»

ЗВУ «ExOnChar» – это модульное зарядно-выпрямительное устройство линейки СОПТ «ExOnSys», предназначенное для электроснабжения потребителей постоянного тока и заряда аккумуляторных батарей на электростанциях и подстанциях до 750 кВ.

>25
изделий произведено и поставлено на объекты заказчиков

Основные преимущества

Стабильное электроснабжение потребителей

Высокий коэффициент мощности

Высокая надёжность и качество изделий

Мониторинг, диагностика и управление

Низкая совокупная стоимость владения

01 Стабильное электроснабжение потребителей

ЗВУ «ExOnChar» мгновенно реагирует на любое изменение нагрузки, сохраняя стабильность выходного напряжения и точность зарядного тока кислотных, щелочных или литий-ионных аккумуляторных батарей. Быстродействие системы управления выпрямительных модулей обеспечивает устойчивую работу чувствительных к перепадам напряжения электроприёмников в любых режимах работы сети постоянного тока, а непрерывный контроль изоляции шин постоянного тока позволяет оперативно выявить возникшее повреждение.

02 Высокий коэффициент мощности

Высокий коэффициент мощности ЗВУ «ExOnChar» позволяет разгрузить трансформаторы собственных нужд по реактивной мощности во время заряда АБ. Низкая помехоэмиссия обеспечивает электромагнитную совместимость с чувствительными потребителями переменного тока, а высокий КДП снижает расходы на электроснабжение собственных нужд.

03 Высокая надёжность и качество изделий

Высокая надёжность ЗВУ «ExOnChar», разработанного с учётом особенностей эксплуатации на различных электроэнергетических объектах при различных температурных и нагрузочных режимах, подтверждена протоколами испытаний в независимых испытательных центрах.
Применение качественных коммутационных аппаратов постоянного тока, силовой электроники и эффективно организованный производственный процесс позволяют предоставлять Заказчику надёжное электрооборудование, соответствующее любым специальным требованиям проектов.

04 Удобство эксплуатации

Размещение выпрямительных модулей ЗВУ «ExOnChar» на специальных полках обеспечивает возможность свободного доступа для горячей замены, ремонта и технического обслуживания.
Необходимый набор приборов индикации и встроенная система мониторинга позволяют быстро оценить состояние основных параметров ЗВУ.
QR-коды, размещенные на фасадах шкафов, предоставляют быстрый доступ персонала к технической документации на оборудование и контактным телефонам центра технической поддержки.

05 Мониторинг, диагностика и управление

Прямая интеграция ЗВУ с использованием всего перечня протоколов передачи данных, включая МЭК 61850, в системы мониторинга СОПТ, АСУ ТП и Телемеханики объекта, информационно-управляющие (SCADA) системы, адаптивные системы управления распределением электроэнергии (ADMS) и прочие информационно-аналитические системы.
Система мониторинга и управления ЗВУ обеспечивает высокую точность поддержания тока, напряжения заряда аккумуляторной батареи с температурной компенсацией, реализацию специальных режимов ручного заряда, диагностику и передачу информации о техническом состоянии внутренних систем устройства.

06 Низкая совокупная стоимость владения

Специальные цены на комплектующие ведущих российских и зарубежных производителей, собственный современный станочный парк и короткий цикл производства формируют оптимальную стоимость на оборудование. Низкая периодичность обслуживания при минимальных затратах и продолжительном сроке эксплуатации снижают стоимость владения ЗВУ «ExOnChar».

Многофункциональные зарядно-выпрямительные устройства — Завод «ЭНЕРГОСИСТЕМЫ»

Многофункциональные зарядно-выпрямительные устройства ЗВУ-ЗЭС

ЗВУ-1 ЗЭС, ЗВУ-1РЗЭС, ЗВУ-2 ЗЭС, ЗВУ-2Р ЗЭС для систем оперативного постоянного тока

ЗВУ предназначены для использования в качестве зарядно-подзарядных выпрямительных устройств, для эксплуатации промышленных аккумуляторных батарей (АКБ) различный технологий изготовления (щелочных, кислотных, технологии AGM, Dryfit) используемых в составе систем оперативного постоянного тока (СОПТ), щитов постоянного тока (ЩПТ), шкафов управления оперативным током серий (ШОТ, ШУОТ, АУОТ).

Продукция соответствует Техническим требованиям и рекомендациям ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.120.40.041-2010 с учетом введенных изменений от 14.12.2012.

Многофункциональные зарядно-выпрямительные устройства (ЗВУ-1 ЗЭС, ЗВУ-1Р ЗЭС, ЗВУ-2 ЗЭС, ЗВУ-2Р ЗЭС), в дальнейшем ЗВУ реализованы на основе универсальной аппаратно-программной платформы «ЗЭС» собственной разработки специалистами завода «ЭНЕРГОСИСТЕМЫ».

В платформу «ЗЭС» включены все обязательные функции для систем оперативного постоянного тока, а также добавлены новые функции, крайне необходимые и востребованные в современных СОПТ.

Зарядные устройства выпускаются в нескольких вариантах:

ЗВУ-1 — одно зарядно-выпрямительное устройство;
ЗВУ-1Р — (резервируемый) два зарядно-выпрямительных устройства;
ЗВУ-2 — одно зарядно-выпрямительное устройство: основной и дополнительный для обслуживания добавочных хвостовых элементов в аккумуляторной батарее;
ЗВУ-2Р — (резервируемый) два зарядно-выпрямительных устройства: основной и дополнительный для обслуживания добавочных хвостовых элементов в аккумуляторной батарее.

По заказу указанные зарядные устройства поставляются с одним или двумя независимыми вводами, или с одним или двумя независимыми вводами с устройством автоматического ввода резерва (АВР) и отражается в опросном листе заказа — ОЛ.

трехфазное напряжение переменного тока ~3х380В (3ф+N);
трехфазное напряжение переменного тока ~3х220В (3ф без N);
однофазное переменное напряжение ~220В (1ф+N).

Частота: 50Гц (60 Гц).

Выходные напряжения зарядных устройств: =48,В=110В, =220В. Выходной ток нагрузки от 5 до 500А, который зависит от типа применяемых силовых выпрямительных модулей, их количества и определяется заказом, соответственно.

Выходной ток нагрузки устройств ЗВУ-1Р (2Р) определяется, как ток нагрузки основного или резервного выпрямительных устройств, при задании функции резервирования с панели управления. Данное устройство может также включаться в работу от основного и резервного выпрямительного устройств одновременно (параллельно) с суммарным током нагрузки от двух устройств, также задаваемая функция с панели управления. При применении в ЗВУ-1Р (2Р) устройства АВР по вводу, устройство сохраняет заданные параметры при наличии питания от одного из вводов.

Для удобства эксплуатации в ЗВУ-1Р (2Р) возможна реализация функция разделения зарядно-выпрямительных модулей. В случае заряда/подзаряда/ускоренного заряда/уравнивающего заряда один из независимых выпрямительных модулей с собственной системой управления переводится для обслуживания аккумуляторной батареи, а другой независимый силовой модуль обслуживает нагрузку потребителей током, со стабилизированным выходным напряжением. Указанный режим удобен для эксплуатации, при одновременном тестировании аккумуляторной батареи без отключения нагрузок потребителей и при проведении планово-предупредительных ремонтных работ.

Соответствие международным и российским стандартам:

параметры ЗВУ соответствуют требованиям ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.120.40.041-2010 «Системы оперативного постоянного тока подстанций, технические требования».
ЗВУ-1 обеспечивает электрические параметры эксплуатации аккумуляторных батарей в строгом соответствии с требованиями производителей АБ.
зарядная характеристика ВЗУ — DIN 41772/DIN 41773
соответствие стандартам для низковольтных устройств — ЕС 73/23 EWG
соответствие стандартам электромагнитная совместимость — ЕС 89/339 EWG
подавление радиопомех — EN50081-1, EN55011

Общая информация

Выпрямительные устройства ЗВУ технически реализованы по современным технологиям с высокочастотным преобразованием энергии с применением силовых IGBT модулей.

В основе заложен принцип модульного построения выпрямительного устройства с использованием выпрямительных модулей от 5А до 15А с параллельной работой, с суммированием по мощности и микроконтроллерной системой управления.

Платформа «ЗЭС» поддерживает выпрямительные модули различных производителей (FlatPack, Форпост, IR и др.) и для управления и настройки рабочих параметров другого программного обеспечения не требуется. Все действия по заданию параметров производятся на сенсорных панелях, располагаемых на дверях шкафов ВЗУ.

В ЗВУ осуществлена полная гальваническая развязка системы управления от силовой схемы. Силовые выпрямительные модули и модули системы управления обеспечивают замену непосредственно в работающей системе без отключения ЗВУ и системы в целом, что обеспечивает дополнительный «горячий» резерв и «горячую замену» неисправных модулей. Удобное меню системы управления позволяет гибко изменять общие параметры ЗВУ, уставки защит, режимы работы выпрямителей, оперативно выбирать/задавать виды заряда аккумуляторных батарей (заряд, ускоренный заряд, подзаряд). Обеспечивает измерение основных выходных параметров системы (токи нагрузки, токи заряда АКБ, выходное напряжение и контроль сопротивление утечки изоляции отходящих линий на «землю». Возможно измерение сопротивления утечки изоляции на «землю».

Рабочие режимы системы отражаются на цветной сенсорной панели мониторе на двери ЗВУ. В ЗВУ реализован удаленный мониторинг основных параметров системы посредством встроенного порта RS485 по протоколу ModBus RTU или ProfiBus для интеграции в систему SCADA в АСУ ТП Заказчика. Реализован удаленный доступ и мониторинг посредством сети Ethernet. Внутренняя связь реализована по внутренней шине данных CAN с контролем и заданием параметров системы через интерфейс порта RS232 или USB.

Контроль параметров ВЗУ отражается в журнале событий с энергонезависимой памятью.

Отходящие линии нагрузок в типовом значении предусматривают один или несколько автоматических выключателей постоянного тока или предохранители-разъединители. Тип автоматических выключателей, предохранителей-разъединителей и номинальные токи нагрузок отходящих линий согласовываются с Заказчиком и отражаются в опросном листе заказа ЗВУ. В случаях большого количества отходящих линий, по дополнительному заказу ЗВУ могут укомплектовываться дополнительным шкафом распределительных устройств ШРОТ.

Конструктивное исполнение

ВЗУ выпускаются в шкафах собственного производства, порошковая окраска по цвету — RAL7035 или другой цвет по согласованию с Заказчиком. Возможно изготовление из оцинкованной стали, сейсмостойкое исполнение, в шкафах производства компании RITTAL или других производителей.

Стандартные размеры ЗВУ-(ШхВхГ), мм: 600х2000х600. Гибкое производство позволяет изготавливать шкафы хорошего качества и любых размеров по согласованию с Заказчиком.

Применение современных выпрямительных модулей малого веса в сочетании с технологией высокой плотности тока модуля позволило разместить ЗВУ мощностью 2 по 40А (резервируемый) в узкий шкаф размером, мм — 1600х600х350 без ущерба для обслуживания.

Читайте также: