Основные преимущества ЭПУ постоянного тока типа СБЭП-48

1. СБЭП-48 обеспечивает работу как от трехфазной, так и от однофазной сети переменного тока 220/380 В 50 Гц. Переключение на тип сети производится на месте эксплуатации. ЭПУ ряда производителей, например УЭПС-2 производства ЮПЗ, работают только от трехфазной сети.

2. Входные цепи переменного тока СБЭП-48 защищены стабилизаторами переменного напряжения, что обеспечивает:

а) существенное снижение токовых нагрузок на входные цепи выпрямителей, и, соответственно, снижение тепловыделения и повышение надежности систем в целом,

б) полную отдачу по мощности выпрямителей СБЭП-48 в диапазоне сетевого напряжения от 160 до 295 В, что существенно снижает частоту переключения СБЭП-48 на работу от батарей при колебаниях сетевого напряжения, последнее в итоге повышает ресурс работы системы в целом;

в) защиту от перенапряжений сети до 4 кВ и длительных повышений напряжения более 300 В, что практически исключает выход из строя дорогостоящих компонентов системы.

Подавляющее большинство ЭПУ не комплектуется стабилизаторами переменного напряжения, что приводит существенному снижению заявленных производителем характеристик. Так, для импортных ЭПУ характерен рабочий диапазон входных напряжений от 187 до 265 В, при этом заявляется возможность работы от пониженного напряжения до 140 – 170 В, но обычно не указывается величина снижения мощности выпрямителей, которая бывает более 50 %.

Надо отметить, что даже при работе ЭПУ при пониженном или повышенном входном напряжении в пределах рабочего диапазона имеются некоторые проблемы. Специфика проблем связана со схемотехникой современных высокочастотных выпрямителей, содержащих активные корректоры коэффициента мощности (ККМ). Основной задачей ККМ является организация потребления ЭПУ из сети тока синусоидальной формы за счет импульсного регулирования потока мощности. Такой импульсный регулятор насыщается на краях рабочего диапазона входных напряжений, и потребляемый из сети ток далек от синусоидального. К тому же, при пониженных напряжениях резко возрастают токовые нагрузки на ключи ККМ, что приводит к их перегреву, снижению надежности и ресурса ЭПУ в целом.

При повышенных напряжениях ключи ККМ практически не работают, и ЭПУ вносит существенные искажения в форму кривой потребляемого тока. При импульсных перенапряжениях ключи ККМ обычно выходят из строя, что приводит к неисправности выпрямителя. Штатной встроенной в выпрямитель варисторной защиты обычно недостаточно для устойчивой работы ЭПУ в отечественных электросетях.

3. В СБЭП-48 выпрямители и модуль контроля и управления обеспечивают режим безопасной «горячей» замены на работающей установке, при этом, в отсутствии модуля контроля и управления, СБЭП продолжает нормально функционировать за счет автоматического перехода выпрямителей на безопасные заводские уставки основных параметров. После установки модулей производится их автоматическая регистрация и включение в работу системы.

4. СБЭП-48, в отличие от множества ЭПУ других производителей, обеспечивает контроль напряжения симметрии 12 В сегментов аккумуляторной батареи, а также автоматическую и ручную диагностику состояния аккумуляторов. Результаты последних 10 тестов сохраняются в энергонезависимой памяти модуля контроля и управления СБЭП-48 и могут быть переданы внешней системе мониторинга. Последнее позволяет прогнозировать возможные отказы батарей, время резервирования СБЭП-48, сроки ремонта или замены батарей.

5. Особенностью СБЭП-48 является то, что диагностика батарей производится на реальную нагрузку безопасно для потребителя. Безопасность достигается тем, что в процессе диагностики выпрямители автоматически снижают выходное до тех пор, пока не начнется разряд батарей на нагрузку. В ходе запланированного разряда контролируются ток, напряжение, температура аккумуляторов, но при этом выпрямители продолжают работать на холостом ходу. Если в ходе диагностики выявится отказ аккумулятора, электропитание нагрузки не прервется, т.к. будет поддержано работающими выпрямителями. Обычно для полноценной диагностики состояния аккумуляторов достаточно снять не более 20 – 40 % их номинальной емкости, поэтому 80 – 60 % остаточной емкости батарей достаточно для надежного резервирования. СБЭП-48 автоматически активизируют диагностику только в том случае, если батареи полностью заряжены. Этим обеспечивается дополнительная безопасность энергоснабжения потребителей. Надо отметить, что используемый метод диагностики батарей обладает высокой достоверностью и информативностью, не требует вывода батарей из эксплуатации на этапе проверок, а также использования какого-либо внешнего оборудования, типа нагрузочных реостатов.

6. СБЭП-48 и ее компоненты имеют естественное охлаждение, что значительно повышает надежность установки ввиду отсутствия элементов с низким ресурсом – вентиляторов.

7. Шкаф СБЭП-48 содержит две полки для установки двух групп встроенных аккумуляторных батарей 48 В общей емкостью до 330 А·ч. При достаточном времени резервирования, обеспечиваемом встроенными батареями, не требуется подключение к СБЭП внешних батарей, что существенно экономит обычно дефицитную и дорогостоящую площадь помещения, занимаемого электроустановкой.

8. СБЭП-48 поставляется полностью собранной и укомплектованной, что значительно сокращает срок ввода в эксплуатацию.

9. СБЭП-48 поддерживает различные способы дистанционного контроля и управления. Помимо общепринятого интерфейса «сухие» контакты, в СБЭП-48 через интерфейс RS-232 обеспечивается непосредственное подключение к ПЭВМ c установленной программой мониторинга. Также посредством интерфейса RS-232 СБЭП-48 подключается к HTTP/SNMP-адаптеру типа «WEBtel», обеспечивающему мониторинг СБЭП-48 через Ethernet-порт 10/100 Мбит/с в сетях Ethernet/Internet. Адаптер «WEBtel» представляет собой интеллектуальное внешнее устройство с программируемым пользователем IP-адресом, содержит как встроенный web-сервер, обеспечивающий доступ к СБЭП-48 с помощью любого распространенного web-браузера, так и SNMP-агент, поддерживающий обмен данными с оборудованием по протоколу SNMP.

Основные преимущества стабилизаторов переменного напряжения типа СКм

1. Стабилизаторы типа СКм разработаны по согласованному с ЗАО “Компания ТрансТелеКом” ТЗ для работы в условиях низкого качества сети внешнего электроснабжения. СКм длительно и успешно эксплуатируются на объектах РАО ЖД и КТТК, в том числе получающих электропитание от контактной ж/д сети, отличающейся крайней нестабильностью и наличием интенсивных импульсных перенапряжений.

2. В отличие от известных прототипов, СКм обладают наиболее широким рабочим диапазоном входного напряжения - от 165 до 295 В, и сохраняют работоспособность в предельном диапазоне от 130 до 420 В. Надо отметить что повышение входного напряжения до 420 В встречается при обрыве нейтрали питающей сети. Сохранение работоспособности при таком напряжении практически отсутствует в стабилизаторах других производителей.

3. СКм имеют наибольшее быстродействие по сравнению с известными аналогами. При этом быстродействие определяется общим временем регулирования, включающим в себя время обнаружения недопустимого отклонения параметров сети и время восстановления выходного напряжения до нормального уровня. Большинство производителей стабилизаторов не нормируют время регулирования, или приводят только значение времени переключения регулирующих элементов, что не позволяет судить о динамических свойствах стабилизаторов, и, соответственно, об эффективности обеспечиваемой ими защиты.

В отличие от изделий подавляющего большинства производителей, СКм обладают тепловой защитой, что обеспечивает повышенную надежность и пожаробезопасность стабилизатора, особенно при его работе на необслуживаемых объектах.

Благодаря запатентованному методу регулирования, СКМ практически не вносит искажения в форму кривой выходного напряжения и отличается малым уровнем коммутационных помех.

СКМ удовлетворяет требованиям отечественных и международных стандартов на устойчивость к электромагнитным помехам, а также обеспечивает их подавление в соответствии с:

• ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC 61000-4-5-95) “Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний”;
• ГОСТ Р 51317.4.4-99 (IEC 61000-4-4-95) “Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний”;
• ГОСТ Р 51317.4.11-99 (IEC 61000-4-11-94) “Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний”;
• ГОСТ Р 50745-99 (ЕН 50091-2-95) “Совместимость технических средств электромагнитная. Системы бесперебойного питания. Устройства подавления сетевых импульсных помех. Требования и методы испытаний”.

  Параметры, обеспечивающие соответствия требованиям стандартов, устанавливаются в ТУ на изделия и контролируются в процессе производства.

7. Предельные отклонение выходного напряжения от номинального 220 В для СКм указаны для наихудшего сочетания параметров входного напряжения, тока нагрузки и предельной верхней рабочей температуры, в то время как в рекламных целях большинство изготовителей приводят предельные отклонения только для нормальных климатических условий.

8. Большинство производителей не нормируют или не вводят в состав стабилизаторов помехоподавляющие фильтры. В СКм эти характеристики нормируются в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50745-99 и контролируются при производстве.

9. Перегрузочные характеристики стабилизаторов большинством производителей не заявляются, а в случае указания обычно не превышают 120-150 % от номинального выходного тока Iном. Причем, защита от перегрузки обеспечивается только отключающей способностью последовательного защитного устройства, в качестве которого обычно применяются плавкие предохранители или автоматические выключатели.

Нормируемые в СКм перегрузочные характеристики принципиально отличаются. Управляющий микроконтроллер непрерывно анализирует ток нагрузки и, в случае перегрузки, обеспечивает автоматическое отключение стабилизатора при нуле тока в соответствии с усредненной ампер-секундной (перегрузочной) характеристикой автоматического выключателя и контактов реле. Тем самым обеспечивается значительная, до 600 % Iном, перегрузочная способность СКм, коммутация не сопровождается горением электрической дуги и является полностью управляемой. СКм после действия перегрузки недопустимой длительности или кратности тока может автоматически, без участия персонала, возобновить работу. Стабилизаторы других изготовителей обычно такой возможностью не обладают.

10. СКм обеспечивают устойчивую работу с нелинейными, двигательными и реактивными (активно-индуктивными и активно-емкостными) нагрузками.

11. В контуре регулирования выходного напряжения стабилизаторов ряда производителей содержатся интеграторы с достаточно большой постоянной времени, что не позволяет говорить о приемлемых динамических свойствах таких изделий. По быстродействию эти стабилизаторы оказываются сходны с электромеханическими системами на основе ЛАТРа с сервоприводом. Возможно, низкая скорость регулирования приемлема при питании осветительных приборов, но абсолютно недопустима при организации надежного электропитания сложных электронных систем.

Зачастую бывает, что в стабилизаторах с микропроцессорным управлением регулирование производится по средним, а не по действующим значениям переменного тока и напряжения, что принципиально неверно при работе с нелинейными нагрузками или в нестабильной электросети с высоким уровнем помех и перенапряжений. При таком способе управления стабилизаторы некоторых производителей неоправданно часто отключаются при действии кратковременных провалов или выбросов, или пропускают на выход броски напряжения. Также, при наличии во входном напряжении низкочастотных гармоник, возникающих, например, в “слабой” сети при работе тиристорных преобразователей, пороги переключения подобных стабилизаторов изменяются, что приводит к значительным отклонениям выходного напряжения.

СКм лишены указанных выше недостатков, т.к. в них управление производится по действующим значениям входных и выходных токов и напряжений, рассчитываемым микроконтроллером по специальным, достаточно сложным скоростным алгоритмам. Время регулирования при наихудшем сочетании амплитудных и фазовых соотношений между током и напряжением при любом недопустимом колебании сети не превышает 35 мс при выбросе и 65 мс при провале напряжения.

12. СКм обеспечивает автоматическую защиту нагрузки от недопустимого снижения или повышения входного напряжения или его частоты путем отключения выхода, и его последующего включения с задержкой при нормализации параметров входного напряжения. Задержка необходима для завершения переходных процессов в нагрузке, а также ее защиты от частых повторных включений при существенной нестабильности питающей сети;

13. В отличие от большинства моделей стабилизаторов, СКм обеспечивает ручное переключение на встроенную обводную цепь при профилактике или неисправности.

14. СКм имеет естественное охлаждение, высокий КПД и малое собственное энергопотребление.

15. СКм допускает размещение как на вертикальных, так и горизонтальных поверхностях.

16. Особенностью СКм, отсутствующей в стабилизаторах других производителей, является наличие встроенной системы мониторинга основных параметров с записью во внутренний журнал событий. Это позволяет контролировать состояние самого изделия, входной электросети и нагрузки на объектах, не имеющих внешних систем мониторинга, в отсутствии обслуживающего персонала. Периодическое считывание журнала событий в память внешней ПЭВМ (переносного компьютера), проводимое при регламентных работах или в случае аварийных ситуаций на объекте, помогает, достоверно выявить причину аварии энергоснабжения и проконтролировать действия персонала по ее устранению.

17. В СКм через интерфейс RS-232 обеспечивается непосредственное подключение к ПЭВМ c установленной программой мониторинга. Также посредством интерфейса RS-232 СКм подключается к HTTP/SNMP-адаптеру типа «WEBtel», обеспечивающему мониторинг изделия через Ethernet-порт 10/100 Мбит/с в сетях Ethernet/Internet. Адаптер «WEBtel» представляет собой интеллектуальное внешнее устройство с программируемым пользователем IP-адресом, содержит как встроенный web-сервер, обеспечивающий доступ к СКм с помощью любого распространенного web-браузера, так и SNMP-агент, поддерживающий обмен данными с оборудованием по протоколу SNMP.

Основные преимущества АБП переменного тока типа «UPStel»

1. Высокий КПД - 98% при работе от сети и 93% при работе от аккумуляторной батареи.

2. Естественное охлаждение и малое собственное энергопотребление.

3. АБП типа «UPStel» имеют перегрузочную способность до 200 % номинальной нагрузки.

4. АБП типа «UPStel» обеспечивают гальваническую развязку входа переменного тока и нагрузки от источника постоянного тока (аккумуляторных батарей). Данное свойство чрезвычайно важно для обеспечения электробезопасности при работе от внешних резервных батарей большой емкости, имеющихся на объектах потребителя. В настоящее время большое количество импортных АБП строятся по упрощенным для снижения стоимости схемам, предполагающим наличие электрической связи между нейтралью сети и одним из полюсов батареи. Их применение допустимо только при работе от встроенных батарей. Подключение такого АБП к внешней батарее потребителя представляет опасность для жизни персонала.

5. АБП типа «UPStel» обеспечивают непрерывное питание нагрузки от сети при временном отключении аккумуляторной батареи для ее ремонта или замены.

6. АБП типа «UPStel» обеспечивают автоматическую защиту от глубокого разряда внешней резервной батареи.

7. АБП типа «UPStel» могут комплектоваться внешними активными батарейными модулями, оснащенными автоматическими зарядными устройствами. Причем предусматривается параллельное соединение модулей для увеличения времени резервирования.

8. АБП типа «UPStel» могут комплектоваться внешним переключателем резервного питания типа «ПРП-1», обеспечивающим последовательное резервирование двух АБП с целью повышения надежности системы электропитания.

9. АБП типа «UPStel» обеспечивают автоматическое ограничение пускового тока и защиту от ошибки в полярности подключения батареи.

10. АБП типа «UPStel» обеспечивают электронные защиты от перегрузок и недопустимых изменений напряжения сети и аккумуляторной батареи.

11. АБП типа «UPStel» поддерживают различные способы дистанционного контроля и управления посредством интерфейсов «сухие» контакты и RS-232. Также посредством интерфейса RS-232 АБП подключается к HTTP/SNMP-адаптеру типа «WEBtel», обеспечивающему мониторинг изделия через Ethernet-порт 10/100 Мбит/с в сетях Ethernet/Internet. Адаптер «WEBtel» представляет собой интеллектуальное внешнее устройство с программируемым пользователем IP-адресом, содержит как встроенный web-сервер, обеспечивающий доступ к АБП с помощью любого распространенного web-браузера, так и SNMP-агент, поддерживающий обмен данными с оборудованием по протоколу SNMP.

12. Конструкция АБП типа «UPStel» обеспечивает его установку в 19-ти дюймовую стойку или телекоммуникационный шкаф

Система мониторинга энергетического оборудования

СБЭП, СКм, UPStel и иное энергетическое оборудование может быть включено в единую систему SNMP-мониторинга, базирующуюся на программном продукте Power Net Agent разработки ООО «АТС-КОНВЕРС», предназначенном для централизованного контроля и управления удалёнными объектами (до 10000 единиц оборудования). Программа рассчитана на применение в операционных системах Windows 95 / 98 / Me / NT4 / 2000 / XP и обеспечивает.

· одновременное отображение информации о состоянии удалённых объектов;

· отображение сообщений о причинах изменений состояний удалённых объектов;

· журнализацию аварийных и информационных сообщений;

· периодическую проверку доступности объектов;

· доступ к контролю и управлению объектами мониторинга через Telnet-соединение и Web-интерфейс;

· вызов и обмен данными с модулем визуализации данных для контроля, управления и подробного отображения состояния конкретного объекта;

· загрузку конфигураций фоновых изображений (географических карт местностей), на которых расположены образы объектов мониторинга.

Например, на Power Net Agent в настоящее время в ЗАО “Компания ТрансТелеКом” реализуется программа дистанционного мониторинга ЭПУ в реальном масштабе времени как составная часть проекта общей технологической сети систем управления телекоммуникационным комплексом КТТК.

Каналы данных системы мониторинга ЭПУ проектируются и организуются на сети IPMPLS КТТК, простроенной по иерархическому принципу с агрегацией трафика от нижележащих узлов к центрам управления сетью. Информация о состоянии ЭПУ собирается через узлы нижнего уровня, размещенные на узлах связи КТТК и концентрируется в узлах агрегации, расположенных в региональных центрах управления. Далее трафик от всех узлов агрегации направляется в Главный центр управления сетями КТТК. Обобщенная структурная схема сети системы мониторинга ЭПУ представлена на рисунке.

Аппаратный уровень сопряжения ЭПУ различных типов с сетью IPMPLS КТТК обеспечивается HTTP/SNMP адаптерами «WEBtel», которые преобразуют индивидуальный поток информации каждой ЭПУ в UDP пакеты и используют на выходе общий для всех типов оборудования протокол обмена и защиты информации. При этом в адаптере каждому порту сопряжения с ЭПУ присваивается уникальный IP-адрес.

Программная поддержка системы мониторинга ЭПУ обеспечивается пакетом прикладного программного обеспечения, состоящего из программы SNMP-мониторинга Power Net Agent, и графических пакетов «ЦЕНТР-Графика ТТК/PNA» и «РЕГИОН-Графика ТТК/PNA» (для каждого центра управления).