РЕФЕРАТ
Сучасне обладнання для систем постійного оперативного струму станцій
На електростанції застосовуються численні допоміжні електричні пристрої та механізми, що служать для управління, регулювання режиму роботи, сигналізації, релейного захисту та автоматики. Всі ці оперативні пристрої та механізми живляться енергією від спеціальних джерел, які називаються джерелами оперативного струму. Відповідні електричні кола, які живлять названі пристрої та механізми, називають оперативними ланцюгами, а схеми живлення - схемами оперативного струму. Оперативні ланцюги та їх джерела повинні бути надійні, оскільки порушення їхньої роботи може призводити до відмов і серйозних аварій в електроустановках. Розрізняють незалежні і залежні джерела оперативного струму. Робота перших не залежить, а робота другого залежить від режиму роботи та стану первинних ланцюгів електроустановки. Незалежними джерелами оперативного струму є акумуляторні батареї, дизель-генератори і турбореактивні агрегати. Залежні джерела - трансформатори власних потреб, вимірювальні трансформатори струму і напруги. Оперативні ланцюга працюють на постійному, змінному або випрямленій струмі. На розглянутій ЕС застосовується постійний оперативний струм, що отримувався від акумуляторних батарей. Постійний струм застосовується внаслідок того, що електромагнітні системи на постійному струмі більш прості і надійні. Використання акумуляторних батарей визначається прагненням мати незалежне джерело при будь-яких аваріях та відмови в первинних колах. Заряд акумулятора проводиться від джерела постійного струму, ЕРС якого більше ніж ЕРС акумулятора. На електростанції акумуляторні батареї (АКБ) працюють в режимі постійного підзаряду. У схемі АКБ передбачено зарядно-підзарядний пристрій. Зарядно-підзарядні пристрої УЗП випускаються на струми 63, 100, 200 і 320 А (УЗП-63, УЗП-100, УЗП-200, УЗП-320) і мають виконання УХЛ4 і О4.
Пристрої УЗП призначені для заряду стаціонарних свинцево-кислотних акумуляторних батарей різними методами, як в автоматичному режимі, так і в ручному за участю оператора підзаряду акумуляторних батарей з можливістю паралельної роботи на постійне навантаження, підключену до щита постійного струму (ЩПС). Пристрої УЗП можуть забезпечити (у разі відключення від ЩПС акумуляторної батареї) електроживлення будь-яких споживачів постійного струму електростанції або підстанції, в тому числі і чутливих до форми вхідної напруги.
Таблиця 1 - Технічні характеристики
Величина U вих max визначається вторинною напругою розділового трансформатора, але не більше 370 В. Серійно пристрої УЗП випускаються на номінальні напруги 110 і 220.
Пристрій УЗП забезпечує наступні функції:
- Контроль ланцюга акумуляторної батареї,
- Зміна напруги підзаряду в залежності від температури в приміщенні акумуляторної батареї,
- Заряд методами IU, U, IUI,
- Включення вентиляції приміщення акумуляторної батареї в режимі заряду і автоматичний вивід з роботи при відсутності вентиляції,
- Захист від різних видів несправностей, у тому числі і коротких замикань у навантаженні, як металевих, так і через перехідний опір,
- Підзаряд додаткових елементів акумуляторної батареї (за окремим замовленням),
- АВР,
- Контроль наявності мережевої напруги та правильності чергування фаз,
- Індикація вихідної напруги, струму, температури в приміщенні акумуляторної батареї, напруги додаткових елементів, уставок в режимі заряду і підзаряду, розшифровка причини несправності,
- Зміна всіх уставок при роботі в будь-якому режимі.
Пристрій УЗП має однорядковий дисплей для відображення інформації та енкодер - електромеханічний пристрій управління. За окремим замовленням у УЗП можна встановити набір додаткових вузлів: контроль ізоляції, перетворювачі напруги та струму для АСУ, автоматичні вимикачі фідерів навантаження, миготливий світло і ряд інших. Пристрій УЗП рекомендовано всіма основними виробниками акумуляторних батарей для роботи з їхньою продукцією.
Конструктивно, пристрій УЗП виконано у вигляді шафи одностороннього обслуговування. Пристрої УЗП-63, УЗП-100, УЗП-200 мають габаритні розміри - 535х585х1410 мм і масу до 300 кг. Пристрій УЗП-320 має габаритні розміри - 835 х 615 х 2010 мм і масу до 330 кг. У виконанні на 63 А і 100 А всередині шафи розташований розділовий трансформатор, в решті виконаннях розділовий трансформатор встановлюється поруч з шафою. Можливе виготовлення пристрою УЗП-200 з вбудованим розділовим трансформатором в шафі з габаритами 835 х 615 х 2010 мм і масою 500кг. Ступінь захисту - IP 21. Органи управління та індикації розташовані на передніх дверях шафи.
Акумуляторні батареї на електричних станціях підключаються до щитів постійного струму ЩПС, які в свою чергу призначені для прийому і розподілу електроенергії постійного струму електроприймачів (споживачам) різних галузей промисловості 1 категорії та особливої групи 1 категорії "Правилами улаштування електроустановок" (ПУЕ).
Щити постійного струму бувають на різному напрузі, наприклад: ЩПС-24 В, ЩПС-48 В, ЩПС-60 В, ЩПС-110 В, ЩПС-220 У
ЩПС-220 У
ЩПС використовуються:
- В системах електропостачання власних потреб нормальної експлуатації (Сне) атомних електростанцій (АЕС) і системах аварійного електропостачання (САЕ) АЕС мереж постійного струму,
- На електростанціях, в електроустановках енергосистем промислових, нафто і газовидобувних підприємств для введення і розподілу електроенергії постійного струму споживачам власних потреб,
- На нафтопереробних заводах,
- На нафтобурове платформах,
- У суднобудуванні,
- В електроустановках енергосистем промислових підприємств, транспорту та сільського господарства.
Приклад умовного позначення ЩПС двохсекційного, на струм збірних шин 400 А, номінальної напруги силових ланцюгів 110 В, кліматичного виконання У3.
Щит 2ЩПТ-ЕП-400/110-У3
Таблиця 2 - Склад ЩПС
Основні параметри та характеристики:
а) Показники надійності ЩПС в умовах експлуатації, встановлених цими ТУ, відповідає вимогам ГОСТ 26291-84, ГОСТ 27.003-90, ГОСТ 4.148-85.
б) Середній час напрацювання на відмову для ЩПС - не менше 100 000 ч.
в) Ресурс ЩПС становить не менше 40 років, за умови виконання вимог керівництва з експлуатації, проведення технічного обслуговування.
г) Середній час відновлення працездатного стану ЩПС з використанням запасних частин - не більше двох годин.
д) Згідно з умовами експлуатації в частині впливу механічних факторів зовнішнього середовища ЩПС задовольняють вимогам групі механічного виконання М39 за ГОСТ 17516.1-90 (I і II категорії групи сейсмостійкості).
е) Шафи ЩПС, які використовуються на АЕС, у сейсмостійкому виконанні стійкі до сейсмічних впливів інтенсивністю до:
- Проектного землетрусу (ПЗ) 7 балів включно, при установці на позначці
30 м за ГОСТ 17516.1-90 - для класу "3 H", по НП-031-01,
- Максимального розрахункового землетрусу (МРЗ) 9 балів включно при установці на позначці 30 м за ГОСТ 17516.1 - для класу "2О", "3О", "3НО" по
НП-031-01.
ж) Номінальні значення кліматичних факторів - за ГОСТ 15150-69 і ГОСТ 15543.1-89, кліматичні виконання - У (В), категорія розміщення - 3 (4). При цьому:
- Найбільша висота над рівнем моря - 2000 м,
- Навколишнє середовище - не вибухонебезпечна, не пожежонебезпечна,
- Зміст корозійно - активних агентів в навколишньому середовищі повинно відповідати атмосфері типу II і III по ГОСТ 15150-69.
з) Температура навколишнього повітря:
- Від мінус 5 до плюс 40 ° С - для У3 *,
- Від плюс 1 до плюс 50 ° С - для О4.
і) Відносна вологість повітря:
- Не більше 98% при максимальній температурі повітря 35 ° С.
к) Виконання шаф ЩПС забезпечує ступеня захисту IP 31, IP 40, IP 41, IP 42,
IP 54 по ГОСТ 14254-96. Ступінь захисту оболонки вказана без урахування дна шаф ЩПС.
Таблиця 3 - Основні параметри ЩПС
Таблиця 4 - Класифікація і виконання ЩПС
У системах живлення постійного струму великих енергооб'єктів використовуються тиристорні пристрої стабілізації напруги постійного струму УТСП, що мають у своєму складі акумуляторні батареї, як стабілізатор напруги постійного струму підвищувального типу.
Пристрій тиристорні стабілізації напруги постійного струму власних потреб електричних станцій УТСП-200, 400, 600, 800, 1000 або 1200 - 230, УХЛ4 або О4 (ІЖТП.656452.108). Складається з паралельно з'єднаних тиристорних перетворювачів постійного струму з накопичувальними конденсаторами і дроселями з тиристорного-діодним комутацією і вхідного та вихідного фільтрів з регулюванням та стабілізацією вихідної напруги.
Технічні характеристики
Живлення пристрою УТСП здійснюється від акумуляторної батареї або від акумуляторної батареї в буфері з зарядно-підзарядні пристроями типу ПЗП.
Таблиця 5 - Технічні характеристики
Комутація автоматично відключається при перевищенні на 20% вихідним струмом максимального значення.
Конструкція
Шафи двостороннього обслуговування.
Кількість шаф:
- Від 1 для УТСП-200,
- До 6 для УТСП-1200.
Габаритні розміри шафи - 600 х 800 х 2200 мм, маса - до 300 кг. Ступінь захисту - IP21. Вимірювальні прилади вхідної напруги, вихідних напруги і струму, сигнальні лампи включення і несправності, тумблер включення розташовані на передніх дверях шафи. Природне повітряне охолодження.
Для безперебійного живлення оперативним струмом пристроїв релейного захисту та автоматики (РЗА) використовується пристрій УБП-01.
Харчування УБП:
- Два незалежних уведення трифазної мережі змінного струму номінальною напругою 380В, номінальною частотою 50 Гц,
- Введення акумуляторної батареї номінальною напругою 220 В.
Технічні характеристики:
- Вихідна стабілізовану постійну напругу 48ч260 В з регульованою уставкою, з кроком 1В,
- Максимальний вихідний струм 160 А,
- Діапазон регулювання вихідного струму в режимі стабілізації струму від 1А до160 А, з кроком 0,2 А,
- Максимальне відхилення вихідного параметра від уставки при зміні опору навантаження та вхідної напруги в допустимих межах, не більше 1%,
- Пульсації струму і напруги при роботі на активне навантаження не більше 0,5%,
- Коефіцієнт корисної дії не менше 95%,
- Номінальна амплітуда вихідної напруги шини «ШМС» дорівнює номінальному вихідного напруга кіл постійного струму, частота переривання - від 0,5 до 2 Гц,
- Максимальна амплітуда вихідного струму шини «ШМС» не більше 2 А,
- Розподільна здатність шафи 6 виходів шин «ШМС» і постійного струму, розділених на 2 секції.
Габаритні розміри УБП, не більше 800x1300x315 мм.
Маса не більше 160 кг.
Ступінь захисту оболонки IP51.
У системах постійного оперативного струму застосовуються шафи розподілу постійного струму ШПТ.
Шафи розподілу постійного струму ШПТ-0 УХЛ4 (ЕІЛА. 656451.417); ШПТ-1 УХЛ4 (ЕІЛА.656451.415); ШПТ-2 УХЛ4 (ЕІЛА. 656451.414); ШПТ-3 УХЛ4 (ЕІЛА.656451.416).
Шафи ШПТ призначені для розподілу постійного струму власних потреб електростанцій, підстанцій і тягових підстанцій з використанням висувних автоматичних вимикачів. Шафа ШПТ-0 призначений для підключення акумуляторної батареї до силових шинам щита постійного струму. У шафі розташовані вступний вимикач, автоматика щита, силові шини і шини управління. Шафа ШПТ-1 призначений для секціонування, підключення пристроїв УЗП і УТСП, ліній живлення до силових шинам щита. У шафі розташовані до 4 вимикачів, силові шини і шини управління. Шафа ШПТ-2 призначений для підключення до 6 ліній живлення на номінальний струм до 630 А до силових шинам щита. У шафі розташовані до 6 вимикачів, силові шини і шини управління. Шафа ШПТ-3 призначений для підключення 12 ліній живлення на номінальний струм до 63 А до шин управління щита. У шафі розташовані 12 перемикачів, 72 запобіжника, силові шини і шини управління.
Технічні характеристики:
- Кількість силових шин -2,
- Номінальний струм силових шин - 1000 А,
- Кількість шин управління - 2 системи по 3 шини,
- Номінальний струм шин управління - 250 А,
- Номінальна напруга - 230 В,
- Автоматичні вимикачі - А3793С і ВА50-41, селективні, висувного виконання,
- Запобіжники - ППН-33,
- Зовнішня сигналізація - зниження або підвищення напруги, спрацьовування захисту вимикача, ізоляція, несправність УТСП і УЗП,
- Світлова сигналізація - положення вимикача з миготливим світлом, напруга на лініях живлення до 63 А, ізоляція,
- Контрольні прилади - струм заряду і розряду акумуляторної батареї, струм підзаряду акумуляторної батареї, напруга акумуляторної батареї, опір ізоляції, струм введення,
- Передача в систему АСУТП - напруга акумуляторної батареї, напруга ліній живлення, струм акумуляторної батареї, струм введення,
- Миготливий світло,
- Місце для установки системи автоматичного пошуку пошкодження ізоляції «Сапфір» або «Bender».
У щиті постійного струму може бути встановлена мікропроцесорна система автоматики щита постійного струму, що виконує наступні функції:
1. Вимірювання, контроль і індикація напруги акумуляторної батареї і на секціях щита постійного струму з дією на сигнал при виході вимірюваної величини за межі уставки.
2. Вимірювання, контроль і індикація опору ізоляції та напруги полюсів акумуляторної батареї та шин секцій щита постійного струму щодо «землі».
3. Контроль роботи, цифрове управління і індикація основних параметрів і стану зарядно-підзарядні пристроїв.
4. Контролює роботу і індикація основних параметрів і стану пристрою стабілізації напруги акумуляторної батареї (при його установці на щиті постійного струму).
5. Контроль і візуальна сигналізація стану комутаційної обладнання щита постійного струму.
6. Вимірювання та індикація струму в ланцюзі акумуляторної батареї (діапазон вимірювання від міліампер до десятків кілоампер).
7. Вимірювання та індикація струму в ланцюзі зарядно-підзарядні пристроїв та стабілізатора напруги.
8. Вимірювання та індикація струму в окремих відходять фідерах.
9. Вимірювання та індикація температури в приміщенні акумуляторної батареї.
10. Пристрій автоматизованого пошуку місця замикань на землю в мережі постійного струму (за спеціальним замовленням встановлюється система безперервного контролю ізоляції фірми «Bender»).
11. Годинник реального часу з зовнішньої синхронізацією.
12. При аварійному спрацьовуванні комутаційної апаратури або виході значень вимірюваного параметра за межі уставок здійснюється запис в енергонезалежну пам'ять стану комутаційної апаратури і 10 аналогових сигналів (напруга, опір ізоляції, струм).
13. Цифрове осцилографування.
14. Передача інформації в АСУ ТП по RS 485 (протокол IEC 60870-5-103) або при використанні плати сполучення по мережі Ethernet.
Завод Конвертор випускає сучасні пристрої, що застосовуються в системах постійного оперативного струму. Через них здійснюється контроль за оперативними ланцюгами. До числа таких пристроїв можна віднести: перетворювач вимірювальний напруги ПІ-Н, перетворювач вимірювальний постійного струму ПІ-УКТП, пристрій контролю ізоляції уки, пристрій контролю напруги ПКН, пристрій контролю стану акумуляторної батареї УКСБ.
Перетворювач вимірювальний постійного струму ПІ-Н призначений для лінійного перетворення вхідної напруги постійного струму в уніфікований електричний сигнал постійного струму або напруги і може застосовуватися для контролю струмів на щиті постійного струму в системах АСУТП електроенергетики.
Таблиця 6 - Технічні характеристики
Харчування ПІ-Н здійснюється від мережі змінного струму з номінальною напругою 220В і частотою 50 Гц.
Межа зведеної похибки дорівнює ± 2,5% від нормує значення вихідного сигналу.
Виконаний у пластмасовому корпусі, що має габарити 135х90х65 мм. Кріпиться на din-рейку.
Перетворювач вимірювальний постійного струму ПІ-УКТП призначений для контролю струму підзаряду акумуляторної батареї та лінійного перетворення струму вхідного сигналу в уніфікований електричний сигнал постійного струму або напруги і може застосовуватися для контролю струмів на щиті постійного струму в системах АСУТП електроенергетики. В якості вхідного сигналу в ПІ-УКТП використовується сигнал знімається з вимірювального шунта, встановленого в основному ланцюзі акумуляторної батареї.
Таблиця 7 - Технічні характеристики
Харчування ПІ-УКТП здійснюється від мережі змінного струму з номінальною напругою 220В і частотою 50 Гц.
Межа зведеної похибки дорівнює ± 2,5% від нормує значення вихідного сигналу.
Виконаний у пластмасовому корпусі, що має габарити 135х90х65 мм. Кріпиться на din-рейку. Комплектується щитовим приладом.
Пристрій контролю ізоляції (ТГДА.656215.149) здійснює контроль ізоляції на шинах постійного струму в автоматичному режимі.
Технічні характеристики:
- Електронна схема уки вимірює напругу розбалансу моста, утвореного опорами ізоляції позитивної та негативної шин щодо "Землі" і дільником напруги в уки. Відхилення стрілки приладу підключеного до уки пропорційно напрузі розбалансу моста,
- При зменшенні опору ізоляції до 100 кОм у уки починає блимати світлодіод,
- При зниженні ізоляції до 20 кОм світлодіод в уки починає постійно горіти і одночасно формується релейний сигнал про зменшення ізоляції.
Конструктивно ПКН виконано у вигляді пластмасової коробки з габаритами 105х67х90 мм, яка встановлюється на din-рейку.
Пристрій контролю напруги ПКН (ТГДА.686461.059) є електронним реле з двома групами контактів, контролюючим перевищення або зниження напруги на його вході.
Технічні характеристики:
- Уставки спрацьовування електронного реле виставляються кроком в 5 В,
- Контроль здійснюється за перевищенням напруги в діапазоні 240 В до 255 В і за пониженням напруги від 210 В до 195 В. Одночасно зі спрацьовуванням пристрої контролю напруги гасне світлодіод, розташований усередині пристрою.
Конструктивно ПКН виконано у вигляді пластмасової коробки з габаритами 105х67х90 мм, яка встановлюється на din-рейку.
Пристрій контролю за станом акумуляторної батареї УКСБ призначено для контролю за наступними параметрами акумуляторної батареї:
1. Зниженням напруги на акумуляторної батареї нижче певного значення. Сигналізація здійснюється у вигляді замикання вільних контактів і світлодіодним індикації.
2. Підвищенням напруги на акумуляторної батареї вище певного значення. Сигналізація здійснюється у вигляді замикання вільних контактів і світлодіодним індикації.
3. Вимірювання струму підзаряду акумуляторної батареї з індикацією його значення на щитовому приладі. У УКСБ є спеціальний вихід для підключення стандартного вимірювального перетворювача постійного струму для передачі значення струму підзаряду в АСУ.
4. Визначення режимів роботи акумуляторної батареї: підзаряд і розряд. Сигналізація здійснюється у вигляді замикання вільних контактів і світлодіодним індикації.
В якості вхідних сигналів в УКСБ використовується напруга на акумуляторної батареї і сигнал, що знімається з вимірювального шунта, встановленого в основному ланцюзі акумуляторної батареї.
Технічні характеристики:
- Діапазон зміни напруги на акумуляторної батареї: від 170 В до 370 В,
- Точність вимірювання струму підзаряду ± 2,5%.
Виконаний у пластмасовому корпусі, що має габарити 135х90х65 мм. Кріпиться на din-рейку. Комплектується щитовим приладом.
Сучасне обладнання для систем постійного оперативного струму станцій
На електростанції застосовуються численні допоміжні електричні пристрої та механізми, що служать для управління, регулювання режиму роботи, сигналізації, релейного захисту та автоматики. Всі ці оперативні пристрої та механізми живляться енергією від спеціальних джерел, які називаються джерелами оперативного струму. Відповідні електричні кола, які живлять названі пристрої та механізми, називають оперативними ланцюгами, а схеми живлення - схемами оперативного струму. Оперативні ланцюги та їх джерела повинні бути надійні, оскільки порушення їхньої роботи може призводити до відмов і серйозних аварій в електроустановках. Розрізняють незалежні і залежні джерела оперативного струму. Робота перших не залежить, а робота другого залежить від режиму роботи та стану первинних ланцюгів електроустановки. Незалежними джерелами оперативного струму є акумуляторні батареї, дизель-генератори і турбореактивні агрегати. Залежні джерела - трансформатори власних потреб, вимірювальні трансформатори струму і напруги. Оперативні ланцюга працюють на постійному, змінному або випрямленій струмі. На розглянутій ЕС застосовується постійний оперативний струм, що отримувався від акумуляторних батарей. Постійний струм застосовується внаслідок того, що електромагнітні системи на постійному струмі більш прості і надійні. Використання акумуляторних батарей визначається прагненням мати незалежне джерело при будь-яких аваріях та відмови в первинних колах. Заряд акумулятора проводиться від джерела постійного струму, ЕРС якого більше ніж ЕРС акумулятора. На електростанції акумуляторні батареї (АКБ) працюють в режимі постійного підзаряду. У схемі АКБ передбачено зарядно-підзарядний пристрій. Зарядно-підзарядні пристрої УЗП випускаються на струми 63, 100, 200 і 320 А (УЗП-63, УЗП-100, УЗП-200, УЗП-320) і мають виконання УХЛ4 і О4.
Пристрої УЗП призначені для заряду стаціонарних свинцево-кислотних акумуляторних батарей різними методами, як в автоматичному режимі, так і в ручному за участю оператора підзаряду акумуляторних батарей з можливістю паралельної роботи на постійне навантаження, підключену до щита постійного струму (ЩПС). Пристрої УЗП можуть забезпечити (у разі відключення від ЩПС акумуляторної батареї) електроживлення будь-яких споживачів постійного струму електростанції або підстанції, в тому числі і чутливих до форми вхідної напруги.
Таблиця 1 - Технічні характеристики
| Номінальний вихідний струм | 63 А для УЗП-63 100 А для УЗП-100 200 А для УЗП-200 320 А для УЗП-320 |
| Точність стабілізації вихідної напруги | ± 1% |
| Точність стабілізації вихідної струму | ± 2% |
| Коефіцієнт пульсації вихідної напруги | 1,5% |
| Кількість ступенів заряду | 2 |
| Діапазон регулювання вихідного струму при роботі в режимі стабілізації вихідного струму з обмеженням вихідної напруги | 0-63 А для УЗП-63 0-100 А для УЗП-100 0-200 А для УЗП-200 0-320 А для УЗП-320 |
| Максимальна відстань датчика температури від УЗП | 1200 м |
| Номінальна вхідна напруга | 220/380 В для УЗП-63 і УЗП-100 380 В для УЗП-200 і УЗП-320 |
| Діапазон регулювання вихідної напруги при роботі в режимі стабілізації вихідної напруги з обмеженням вихідного струму | 10-100% U вих max. |
Пристрій УЗП забезпечує наступні функції:
- Контроль ланцюга акумуляторної батареї,
- Зміна напруги підзаряду в залежності від температури в приміщенні акумуляторної батареї,
- Заряд методами IU, U, IUI,
- Включення вентиляції приміщення акумуляторної батареї в режимі заряду і автоматичний вивід з роботи при відсутності вентиляції,
- Захист від різних видів несправностей, у тому числі і коротких замикань у навантаженні, як металевих, так і через перехідний опір,
- Підзаряд додаткових елементів акумуляторної батареї (за окремим замовленням),
- АВР,
- Контроль наявності мережевої напруги та правильності чергування фаз,
- Індикація вихідної напруги, струму, температури в приміщенні акумуляторної батареї, напруги додаткових елементів, уставок в режимі заряду і підзаряду, розшифровка причини несправності,
- Зміна всіх уставок при роботі в будь-якому режимі.
Пристрій УЗП має однорядковий дисплей для відображення інформації та енкодер - електромеханічний пристрій управління. За окремим замовленням у УЗП можна встановити набір додаткових вузлів: контроль ізоляції, перетворювачі напруги та струму для АСУ, автоматичні вимикачі фідерів навантаження, миготливий світло і ряд інших. Пристрій УЗП рекомендовано всіма основними виробниками акумуляторних батарей для роботи з їхньою продукцією.
Конструктивно, пристрій УЗП виконано у вигляді шафи одностороннього обслуговування. Пристрої УЗП-63, УЗП-100, УЗП-200 мають габаритні розміри - 535х585х1410 мм і масу до 300 кг. Пристрій УЗП-320 має габаритні розміри - 835 х 615 х 2010 мм і масу до 330 кг. У виконанні на 63 А і 100 А всередині шафи розташований розділовий трансформатор, в решті виконаннях розділовий трансформатор встановлюється поруч з шафою. Можливе виготовлення пристрою УЗП-200 з вбудованим розділовим трансформатором в шафі з габаритами 835 х 615 х 2010 мм і масою 500кг. Ступінь захисту - IP 21. Органи управління та індикації розташовані на передніх дверях шафи.
Акумуляторні батареї на електричних станціях підключаються до щитів постійного струму ЩПС, які в свою чергу призначені для прийому і розподілу електроенергії постійного струму електроприймачів (споживачам) різних галузей промисловості 1 категорії та особливої групи 1 категорії "Правилами улаштування електроустановок" (ПУЕ).
Щити постійного струму бувають на різному напрузі, наприклад: ЩПС-24 В, ЩПС-48 В, ЩПС-60 В, ЩПС-110 В, ЩПС-220 У
ЩПС-220 У
ЩПС використовуються:
- В системах електропостачання власних потреб нормальної експлуатації (Сне) атомних електростанцій (АЕС) і системах аварійного електропостачання (САЕ) АЕС мереж постійного струму,
- На електростанціях, в електроустановках енергосистем промислових, нафто і газовидобувних підприємств для введення і розподілу електроенергії постійного струму споживачам власних потреб,
- На нафтопереробних заводах,
- На нафтобурове платформах,
- У суднобудуванні,
- В електроустановках енергосистем промислових підприємств, транспорту та сільського господарства.
Приклад умовного позначення ЩПС двохсекційного, на струм збірних шин 400 А, номінальної напруги силових ланцюгів 110 В, кліматичного виконання У3.
Щит 2ЩПТ-ЕП-400/110-У3
Таблиця 2 - Склад ЩПС
| Найменування | Кол. |
| 1 Шафа введення (ШВ) | до 2 шт. |
| 2 Шафа введення з секціонуванням (ШВС) | до 2 шт. |
| 3 Шафа ліній, що відходять (шол) | до 10 шт. |
| 4 Шафа ліній, що відходять і діодним захисту (ШОЛД) | 1 шт. |
| 5 Комплект ЗІП одиночний, згідно з відомістю | 1 шт. |
| 6 Вантажопідйомна візок | 1 шт. |
а) Показники надійності ЩПС в умовах експлуатації, встановлених цими ТУ, відповідає вимогам ГОСТ 26291-84, ГОСТ 27.003-90, ГОСТ 4.148-85.
б) Середній час напрацювання на відмову для ЩПС - не менше 100 000 ч.
в) Ресурс ЩПС становить не менше 40 років, за умови виконання вимог керівництва з експлуатації, проведення технічного обслуговування.
г) Середній час відновлення працездатного стану ЩПС з використанням запасних частин - не більше двох годин.
д) Згідно з умовами експлуатації в частині впливу механічних факторів зовнішнього середовища ЩПС задовольняють вимогам групі механічного виконання М39 за ГОСТ 17516.1-90 (I і II категорії групи сейсмостійкості).
е) Шафи ЩПС, які використовуються на АЕС, у сейсмостійкому виконанні стійкі до сейсмічних впливів інтенсивністю до:
- Проектного землетрусу (ПЗ) 7 балів включно, при установці на позначці
30 м за ГОСТ 17516.1-90 - для класу "3 H", по НП-031-01,
- Максимального розрахункового землетрусу (МРЗ) 9 балів включно при установці на позначці 30 м за ГОСТ 17516.1 - для класу "2О", "3О", "3НО" по
НП-031-01.
ж) Номінальні значення кліматичних факторів - за ГОСТ 15150-69 і ГОСТ 15543.1-89, кліматичні виконання - У (В), категорія розміщення - 3 (4). При цьому:
- Найбільша висота над рівнем моря - 2000 м,
- Навколишнє середовище - не вибухонебезпечна, не пожежонебезпечна,
- Зміст корозійно - активних агентів в навколишньому середовищі повинно відповідати атмосфері типу II і III по ГОСТ 15150-69.
з) Температура навколишнього повітря:
- Від мінус 5 до плюс 40 ° С - для У3 *,
- Від плюс 1 до плюс 50 ° С - для О4.
і) Відносна вологість повітря:
- Не більше 98% при максимальній температурі повітря 35 ° С.
к) Виконання шаф ЩПС забезпечує ступеня захисту IP 31, IP 40, IP 41, IP 42,
IP 54 по ГОСТ 14254-96. Ступінь захисту оболонки вказана без урахування дна шаф ЩПС.
Таблиця 3 - Основні параметри ЩПС
| Найменування параметра | Значення параметра | ||||||
| Номінальний струм збірних шин, А | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2000 | 2500 |
| Номінальна напруга збірних шин, В | 24, 48, 60, 110, 220 | ||||||
| Номінальний струм допоміжних шин, А | За погодженням із замовником | ||||||
| Рід струму і величина напруги оперативних ланцюгів, В | Постійний 24, 48, 60, 110, 220 | ||||||
| Рід струму | постійний | ||||||
| Струм електродинамічної стійкості збірних шин, кА | 15 | 21 | 25 | 41 | 60 | 85 | 104 |
| Струм термічної стійкості збірних шин протягом 1 с, кА | 6 | 8 | 10 | 18 | 25 | 35 | 40 |
| Кліматичне виконання | У3 *, О4 | ||||||
| Режим роботи | Безперервний | ||||||
Таблиця 4 - Класифікація і виконання ЩПС
| Ознаки класифікації | Виконання |
| За взаємним розташуванням секцій ЩПС | Однорядне |
| За наявності ізоляції на шинах шинних мостів | З неізольованими шинами |
| За виконання вводів ліній, що відходять | Кабельний знизу (Кабельний зверху за спеціальним замовленням) |
| По виконанню введення аварійного джерела живлення | Кабельний знизу (Кабельний зверху за спеціальним замовленням) |
| За способом встановлення автоматичних вимикачів вступних і секційного | Стаціонарне виконання Викочування виконання |
| За способом встановлення автоматичних вимикачів ліній, що відходять | Стаціонарне виконання Втичное виконання Викочування виконання |
| За ступенем захисту оболонки: | IP31, IP40, IP41, IP42, IP54 |
| За способом обслуговування | двостороннє одностороннє (за спеціальним замовленням) |
| Примітка - Ступінь захисту оболонки вказана без урахування дна шаф ЩПС. | |
Пристрій тиристорні стабілізації напруги постійного струму власних потреб електричних станцій УТСП-200, 400, 600, 800, 1000 або 1200 - 230, УХЛ4 або О4 (ІЖТП.656452.108). Складається з паралельно з'єднаних тиристорних перетворювачів постійного струму з накопичувальними конденсаторами і дроселями з тиристорного-діодним комутацією і вхідного та вихідного фільтрів з регулюванням та стабілізацією вихідної напруги.
Технічні характеристики
Живлення пристрою УТСП здійснюється від акумуляторної батареї або від акумуляторної батареї в буфері з зарядно-підзарядні пристроями типу ПЗП.
Таблиця 5 - Технічні характеристики
| Номінальна вихідна напруга | 230 В |
| Точність стабілізації вихідної напруги | ± 2% |
| Пульсація номінального вихідного напруги | ± 3% |
| Номінальний вихідний струм тривалістю до 0,5 години | від 200 А для УТСП-200 до 1200 А для УТСП-1200 |
| Діапазон зміни вхідного напруги при номінальному вихідному струмі | 175-235 В. |
| Максимальний вихідний струм тривалістю до 5 з | від 400 А для УТСП-200 до 2400 А для УТСП-1200 |
| Діапазон зміни вхідного напруги при максимальному вихідному струмі | 160-235 У |
| Допустимий струм короткого замикання на виході тривалістю до 0,5 с | від 3 кА для УТСП-200 до 15 кА для УТСП-1200 |
Конструкція
Шафи двостороннього обслуговування.
Кількість шаф:
- Від 1 для УТСП-200,
- До 6 для УТСП-1200.
Габаритні розміри шафи - 600 х 800 х 2200 мм, маса - до 300 кг. Ступінь захисту - IP21. Вимірювальні прилади вхідної напруги, вихідних напруги і струму, сигнальні лампи включення і несправності, тумблер включення розташовані на передніх дверях шафи. Природне повітряне охолодження.
Для безперебійного живлення оперативним струмом пристроїв релейного захисту та автоматики (РЗА) використовується пристрій УБП-01.
Харчування УБП:
- Два незалежних уведення трифазної мережі змінного струму номінальною напругою 380В, номінальною частотою 50 Гц,
- Введення акумуляторної батареї номінальною напругою 220 В.
Технічні характеристики:
- Вихідна стабілізовану постійну напругу 48ч260 В з регульованою уставкою, з кроком 1В,
- Максимальний вихідний струм 160 А,
- Діапазон регулювання вихідного струму в режимі стабілізації струму від 1А до160 А, з кроком 0,2 А,
- Максимальне відхилення вихідного параметра від уставки при зміні опору навантаження та вхідної напруги в допустимих межах, не більше 1%,
- Пульсації струму і напруги при роботі на активне навантаження не більше 0,5%,
- Коефіцієнт корисної дії не менше 95%,
- Номінальна амплітуда вихідної напруги шини «ШМС» дорівнює номінальному вихідного напруга кіл постійного струму, частота переривання - від 0,5 до 2 Гц,
- Максимальна амплітуда вихідного струму шини «ШМС» не більше 2 А,
- Розподільна здатність шафи 6 виходів шин «ШМС» і постійного струму, розділених на 2 секції.
Габаритні розміри УБП, не більше 800x1300x315 мм.
Маса не більше 160 кг.
Ступінь захисту оболонки IP51.
У системах постійного оперативного струму застосовуються шафи розподілу постійного струму ШПТ.
Шафи розподілу постійного струму ШПТ-0 УХЛ4 (ЕІЛА. 656451.417); ШПТ-1 УХЛ4 (ЕІЛА.656451.415); ШПТ-2 УХЛ4 (ЕІЛА. 656451.414); ШПТ-3 УХЛ4 (ЕІЛА.656451.416).
Шафи ШПТ призначені для розподілу постійного струму власних потреб електростанцій, підстанцій і тягових підстанцій з використанням висувних автоматичних вимикачів. Шафа ШПТ-0 призначений для підключення акумуляторної батареї до силових шинам щита постійного струму. У шафі розташовані вступний вимикач, автоматика щита, силові шини і шини управління. Шафа ШПТ-1 призначений для секціонування, підключення пристроїв УЗП і УТСП, ліній живлення до силових шинам щита. У шафі розташовані до 4 вимикачів, силові шини і шини управління. Шафа ШПТ-2 призначений для підключення до 6 ліній живлення на номінальний струм до 630 А до силових шинам щита. У шафі розташовані до 6 вимикачів, силові шини і шини управління. Шафа ШПТ-3 призначений для підключення 12 ліній живлення на номінальний струм до 63 А до шин управління щита. У шафі розташовані 12 перемикачів, 72 запобіжника, силові шини і шини управління.
Технічні характеристики:
- Кількість силових шин -2,
- Номінальний струм силових шин - 1000 А,
- Кількість шин управління - 2 системи по 3 шини,
- Номінальний струм шин управління - 250 А,
- Номінальна напруга - 230 В,
- Автоматичні вимикачі - А3793С і ВА50-41, селективні, висувного виконання,
- Запобіжники - ППН-33,
- Зовнішня сигналізація - зниження або підвищення напруги, спрацьовування захисту вимикача, ізоляція, несправність УТСП і УЗП,
- Світлова сигналізація - положення вимикача з миготливим світлом, напруга на лініях живлення до 63 А, ізоляція,
- Контрольні прилади - струм заряду і розряду акумуляторної батареї, струм підзаряду акумуляторної батареї, напруга акумуляторної батареї, опір ізоляції, струм введення,
- Передача в систему АСУТП - напруга акумуляторної батареї, напруга ліній живлення, струм акумуляторної батареї, струм введення,
- Миготливий світло,
- Місце для установки системи автоматичного пошуку пошкодження ізоляції «Сапфір» або «Bender».
У щиті постійного струму може бути встановлена мікропроцесорна система автоматики щита постійного струму, що виконує наступні функції:
1. Вимірювання, контроль і індикація напруги акумуляторної батареї і на секціях щита постійного струму з дією на сигнал при виході вимірюваної величини за межі уставки.
2. Вимірювання, контроль і індикація опору ізоляції та напруги полюсів акумуляторної батареї та шин секцій щита постійного струму щодо «землі».
3. Контроль роботи, цифрове управління і індикація основних параметрів і стану зарядно-підзарядні пристроїв.
4. Контролює роботу і індикація основних параметрів і стану пристрою стабілізації напруги акумуляторної батареї (при його установці на щиті постійного струму).
5. Контроль і візуальна сигналізація стану комутаційної обладнання щита постійного струму.
6. Вимірювання та індикація струму в ланцюзі акумуляторної батареї (діапазон вимірювання від міліампер до десятків кілоампер).
7. Вимірювання та індикація струму в ланцюзі зарядно-підзарядні пристроїв та стабілізатора напруги.
8. Вимірювання та індикація струму в окремих відходять фідерах.
9. Вимірювання та індикація температури в приміщенні акумуляторної батареї.
10. Пристрій автоматизованого пошуку місця замикань на землю в мережі постійного струму (за спеціальним замовленням встановлюється система безперервного контролю ізоляції фірми «Bender»).
11. Годинник реального часу з зовнішньої синхронізацією.
12. При аварійному спрацьовуванні комутаційної апаратури або виході значень вимірюваного параметра за межі уставок здійснюється запис в енергонезалежну пам'ять стану комутаційної апаратури і 10 аналогових сигналів (напруга, опір ізоляції, струм).
13. Цифрове осцилографування.
14. Передача інформації в АСУ ТП по RS 485 (протокол IEC 60870-5-103) або при використанні плати сполучення по мережі Ethernet.
Завод Конвертор випускає сучасні пристрої, що застосовуються в системах постійного оперативного струму. Через них здійснюється контроль за оперативними ланцюгами. До числа таких пристроїв можна віднести: перетворювач вимірювальний напруги ПІ-Н, перетворювач вимірювальний постійного струму ПІ-УКТП, пристрій контролю ізоляції уки, пристрій контролю напруги ПКН, пристрій контролю стану акумуляторної батареї УКСБ.
Перетворювач вимірювальний постійного струму ПІ-Н призначений для лінійного перетворення вхідної напруги постійного струму в уніфікований електричний сигнал постійного струму або напруги і може застосовуватися для контролю струмів на щиті постійного струму в системах АСУТП електроенергетики.
Таблиця 6 - Технічні характеристики
| Діапазон вимірювань перетворюваних вхідних сигналів | Діапазон зміни вихідних сигналів у діапазоні вимірювання вхідного сигналу | Діапазон зміни опору навантаження |
| 0 - 300 В | 0 - 5 мА | 0 - 2 кОм |
| 0 - 300 В | 4 - 20 мА | 0 - 0,3 кОм |
Межа зведеної похибки дорівнює ± 2,5% від нормує значення вихідного сигналу.
Виконаний у пластмасовому корпусі, що має габарити 135х90х65 мм. Кріпиться на din-рейку.
Перетворювач вимірювальний постійного струму ПІ-УКТП призначений для контролю струму підзаряду акумуляторної батареї та лінійного перетворення струму вхідного сигналу в уніфікований електричний сигнал постійного струму або напруги і може застосовуватися для контролю струмів на щиті постійного струму в системах АСУТП електроенергетики. В якості вхідного сигналу в ПІ-УКТП використовується сигнал знімається з вимірювального шунта, встановленого в основному ланцюзі акумуляторної батареї.
Таблиця 7 - Технічні характеристики
| Діапазон вимірювань перетворюваних вхідних сигналів | Діапазон зміни вихідних сигналів в діапазоні виміру вхідного сигналу | Діапазон зміни опору навантаження |
| 0 - 5 А | 0 - 5 мА | 0 - 2 кОм |
| 0 - 7,5 А | 4 - 20 мА | 0 - 0,3 кОм |
Межа зведеної похибки дорівнює ± 2,5% від нормує значення вихідного сигналу.
Виконаний у пластмасовому корпусі, що має габарити 135х90х65 мм. Кріпиться на din-рейку. Комплектується щитовим приладом.
Пристрій контролю ізоляції (ТГДА.656215.149) здійснює контроль ізоляції на шинах постійного струму в автоматичному режимі.
Технічні характеристики:
- Електронна схема уки вимірює напругу розбалансу моста, утвореного опорами ізоляції позитивної та негативної шин щодо "Землі" і дільником напруги в уки. Відхилення стрілки приладу підключеного до уки пропорційно напрузі розбалансу моста,
- При зменшенні опору ізоляції до 100 кОм у уки починає блимати світлодіод,
- При зниженні ізоляції до 20 кОм світлодіод в уки починає постійно горіти і одночасно формується релейний сигнал про зменшення ізоляції.
Конструктивно ПКН виконано у вигляді пластмасової коробки з габаритами 105х67х90 мм, яка встановлюється на din-рейку.
Пристрій контролю напруги ПКН (ТГДА.686461.059) є електронним реле з двома групами контактів, контролюючим перевищення або зниження напруги на його вході.
Технічні характеристики:
- Уставки спрацьовування електронного реле виставляються кроком в 5 В,
- Контроль здійснюється за перевищенням напруги в діапазоні 240 В до 255 В і за пониженням напруги від 210 В до 195 В. Одночасно зі спрацьовуванням пристрої контролю напруги гасне світлодіод, розташований усередині пристрою.
Конструктивно ПКН виконано у вигляді пластмасової коробки з габаритами 105х67х90 мм, яка встановлюється на din-рейку.
Пристрій контролю за станом акумуляторної батареї УКСБ призначено для контролю за наступними параметрами акумуляторної батареї:
1. Зниженням напруги на акумуляторної батареї нижче певного значення. Сигналізація здійснюється у вигляді замикання вільних контактів і світлодіодним індикації.
2. Підвищенням напруги на акумуляторної батареї вище певного значення. Сигналізація здійснюється у вигляді замикання вільних контактів і світлодіодним індикації.
3. Вимірювання струму підзаряду акумуляторної батареї з індикацією його значення на щитовому приладі. У УКСБ є спеціальний вихід для підключення стандартного вимірювального перетворювача постійного струму для передачі значення струму підзаряду в АСУ.
4. Визначення режимів роботи акумуляторної батареї: підзаряд і розряд. Сигналізація здійснюється у вигляді замикання вільних контактів і світлодіодним індикації.
В якості вхідних сигналів в УКСБ використовується напруга на акумуляторної батареї і сигнал, що знімається з вимірювального шунта, встановленого в основному ланцюзі акумуляторної батареї.
Технічні характеристики:
- Діапазон зміни напруги на акумуляторної батареї: від 170 В до 370 В,
- Точність вимірювання струму підзаряду ± 2,5%.
Виконаний у пластмасовому корпусі, що має габарити 135х90х65 мм. Кріпиться на din-рейку. Комплектується щитовим приладом.