SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Модульные инверторные системы и зарядно-выпрямительные устройства «Форпост»: новые решения для гарантированного питания

В статье рассмотрены три решения под торговой маркой «Форпост»: инверторные системы с двумя входами AC и DC, зарядно-выпрямительные устройства ИПС 220 В с естественным охлаждением и реле контроля изоляции РКИ220/24СК/24ДДТ/6Р/RS485‑v1. Описаны их функциональность и технические характеристики.

ООО «СГЭП», г. Новосибирск

SGEP_new.png

Что связывает промышленное оборудование и произведение искусства? На первый взгляд связи нет. Однако (если откинуть шаблонное мышление) работа инженера сродни созиданию художника или скульптора: решение сложных технических задач требует своего рода вдохновения, а продукцию и философию многих промышленных компаний можно смело приравнять к творчеству, только в отличие от художественного творчества плоды их трудов часто обеспечивают безопасность как промышленных объектов, так и человека. Так происходит в отрасли систем гарантированного электропитания: благодаря творчески продуманной концепции этого оборудования, высокому качеству работ, заранее предусмотренным форс-мажорным обстоятельствам бесперебойно работают сервера ЦОД, важнейшая автоматика на электроподстанциях, предприятиях, социальных объектах и т. д.

Но, как водится в большом искусстве, настоящих мэтров во всем мире не так много, и всегда приятно, что производители подобного класса существуют в нашей стране. Примером может служить торговая марка «Форпост», под которой выпускается оборудование для систем гарантированного электропитания. На заводе в Новосибирске осуществляется полный цикл производства: разводка плат, конструирование и изготовление корпусов, SMD-монтаж, разработка программного обеспечения и пр. Высокая культура производства и качество работ принесли результат: сегодня оборудование под маркой «Форпост» приобретают предприятия в сфере связи, нефтегазовой и химической отраслей, энергетики, авиации, оборонной промышленности как у нас в стране, так и за рубежом. Источники питания постоянного тока (ИБЭП), выпрямители ИПС, ЗВУ, инверторы DC/AC и конверторы DC/DC сертифицированы на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза.

Все решения под торговой маркой «Форпост» поставляет новосибирская компания «Системы гарантированного электропитания» (ООО «СГЭП»). В ее ассортимент входит следующее оборудование для систем гарантированного электропитания:
- трехфазные и однофазные зарядно-выпрямительные устройства (ЗВУ) для шкафов оперативного и постоянного тока (ШОТ, ЩПТ, СОПТ);
- ЗВУ AC/DC 380(220)/220 В с естественным охлаждением;
- ЗВУ AC/DC для «хвостовых» элементов 24, 48, 60 В и т. д.;
- реле контроля изоляции РКИ «Форпост» для ЗВУ ИПС;
- инверторные системы DC/AC 220/220 (380) В для построения СГП подстанций;
- конверторы DC/DC 220/220 В для обеспечения гальванической развязки в шкафах питания оперативной блокировки разъединителей (ШПОБР).

Ниже мы опишем новейшие решения из данной линейки, демонстрирующие продуманную концепцию и высокое качество работы.


Инверторные системы с двумя входами AC и DC

Под торговой маркой «Форпост» запускается новая линейка модульных инверторных систем с двумя входами AC и DC на модулях (DC-AC)/AC-(220–220)/220 В – 2500 ВА (2000 Вт) (рис. 1). Сами по себе данные системы, применяющиеся для построения СГП подстанций, не являются абсолютной новацией, некоторые мировые производители выпускают подобные решения (например, инверторы SE+T бельгийского производства), однако на территории ЕврАзЭс оборудование с такой функциональностью появляется нечасто.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Инвертор «Форпост» с двойным входом

Инверторная система «Форпост» имеет два входа питания (вход AC 220 В, 50 Гц и вход DC 220 В). Ее приоритетным источником питания является сеть переменного тока (пока входное напряжение AC 220 В соответствует допустимому диапазону 187–253 В). При пропадании входа AC 220 В или при выходе этого напряжения за допустимый диапазон инверторная система автоматически переключается на питание от источника по входу DC 220 В. При восстановлении уровня напряжения сети переменного тока в пределах допустимого диапазона происходит обратное автоматическое переключение питания инверторной системы от источника постоянного тока на сеть переменного тока. Переключение питания между входными источниками для инверторной системы не сказывается на качестве выходного напряжения переменного тока.

Новая линейка модульных инверторных систем позволяет строить ИБП двойного преобразования вместе с ЗУ «Форпост» без использования байпаса. Входное напряжение 220 В будет преобразовываться, что даст на выходе чистую синусоиду 50 Гц. Также ключевым преимуществом данного решения является возможность использовать ЗУ только для содержания АКБ, что снижает стоимость системы бесперебойного питания.


ЗВУ ИПС 220 В с естественным охлаждением

По требованию ФСК ЕЭС на подстанциях должны применяться зарядно-выпрямительные устройства (ЗВУ) без вентиляторов, поэтому под торговой маркой «Форпост» было разработано еще одно новое решение – ЗВУ с естественным охлаж­дением.

Зарядно-выпрямительное устройство ИПС AC/DC 380/220 В Е предназначено для обеспечения аппаратуры стабилизированным напряжением 220 В постоянного тока и содержания аккумуляторной батареи (АКБ). Функция содержания АКБ является основной опцией данного ЗВУ, при этом в комплект поставки входит внешний блок измерения тока АКБ с гальванической развязкой цепи измерения от цепи АКБ и датчик измерения температуры АКБ для термокомпенсации. Еще одна опция – реле контроля изоляции (РКИ) «Форпост», о котором будет подробно рассказано ниже.

Система обязательно комплектуется устройством контроля и управления для управления ЗВУ и мониторинга параметров, а также выносным шунтом тока АКБ.

Особенности ЗВУ ИПС:
- вход 380 В 50 Гц (220 В – фазное, 380 В – линейное);
- гальваническая развязка вход/выход;
- внутреннее преобразование на высокой частоте;
- мониторинг системы, интерфейсы USB, LAN (SNMP), RS‑485 (Modbus RTU);
- реле контроля изоляции постоянного тока (опционально);
- содержание АКБ, термокомпенсация;
- исполнение с естественным ­охлаждением;
- средний срок службы – 20 лет.

Конструктивно зарядно-выпрямительное устройство ИПС представляет собой корзину, в которую устанавливаются модули выпрямителя БПС-5000-380/220В-20А-15-Е (рис. 2) массой 18 кг и размером 157 × 353 × 403 мм. Системы ЗВУ основаны на параллельном включении модулей в коммутирующие корзины. В одну корзину можно установить до четырех модулей БПС, для дальнейшего наращивания мощности в параллель подключаются другие корзины.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Выпрямительный модуль БПС‑5000-380/220В‑20А‑15‑Е

Особенности модуля БПС‑5000-380/220В‑20А‑15‑Е:
- при естественном охлаждении допускает работу с током 20 А неограниченное время;
- при принудительном охлаждении допускает длительную работу с током 30 А;
- при естественном охлаждении допускает кратковременную работу (3–10 мин) с током до 30 А;
- при естественном охлаждении допускает работу с током 20 А при температуре окружающей среды до 50 °C, с током 10 А – до 60 °C;
- на выходе БПС установлен развязывающий диод.

Основные технические характеристики решения указаны в табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики ЗВУ ИПС AC/DC 380/220 В Е

Tab_1.png


Реле контроля изоляции РКИ220/24СК/24ДДТ/6Р/RS485‑v1

Остановимся подробнее на реле контроля изоляции, которое используется в ЗВУ «Форпост» при построении СОПТ. В принципе РКИ служат для распознавания повреждения изоляции в разнообразном оборудовании без заземляющего устройства. Объекты контроля РКИ «Форпост» – цепи оперативного питания устройств РЗА и сигнализации, а также всевозможные распределительные сети постоянного тока напряжением 110–300 В, изолированные от потенциала PE земли.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Реле контроля изоляции «Форпост»

Реле контроля изоляции цепи постоянного тока РКИ220/24СК/24ДДТ/6Р/RS485‑v1 (рис. 3) предназначено для выполнения следующих функций:
- измерение сопротивления изоляции между корпусом и двумя полюсами;
- контролирование сопротивления изоляции посредством двух задаваемых порогов и выдача сигналов аварии на реле, светодиод на лицевой панели и по шине RS‑485;
- измерение напряжения между корпусом и полюсами;
- контролирование напряжения между полюсами и выдача сигнала аварии на реле и по шине RS‑485 при понижении напряжения ниже устанавливаемого порога;
- контролирование асимметрии напряжения между «полюс +» – корпус и «полюс -» – корпус, а также выдача сигнала аварии на реле и по шине RS‑485 при увеличении асимметрии выше устанавливаемого порога;
- контроль состояния различных датчиков с помощью 24 «сухих» контактов, информация о которых передается на реле, светодиод на лицевой панели и по шине RS‑485;
- считывание информации с датчиков дифференциального тока SLD13D 10 мА фирмы 3Е по линии RS‑485 (до 24 датчиков);
- контроль токов от датчиков дифференциального тока с помощью двух задаваемых порогов и выдача сигналов аварии на реле, светодиоды на лицевой панели и по шине RS‑485;
- питание внешних датчиков и «сухих» контактов постоянным стабилизированным напряжением 12 В.

Данное реле контроля изоляции может работать в составе ЗВУ ИПС (источник питания стабилизированный) совместно с контроллером «Форпост» УКУ‑207.11 или самостоятельно. Его настройка осуществляется по шине RS‑485 по протоколу Modbus RTU. Питание – от сети переменного или постоянного тока 220 В.

В завершение отметим, что помимо комплексной поставки оборудования для систем гарантированного электропитания специалисты ООО «СГЭП» занимаются проектированием систем связи, их пусконаладкой и сопровождением. Широкая сеть партнеров позволяет компании осуществлять оперативную поставку оборудования, проводить изыскательные и пусконаладочные работы по всей территории РФ и СНГ.

Статья опубликована в журнале "ИСУП" № 2(74)_2018

ООО «СГЭП», г. Новосибирск,
тел.: +7 (800) 550‑5679,
e‑mail: manager@sgepnsk.ru,
сайт: sgep.ru