Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ СВЯЗИ
Тема 1. Буферная система электропитания
При применении ЭПУ буферной системы с одной опорной батареей все необходимые напряжения переменного или постоянного тока, кроме основного Uоп (опорного), получаются с помощью дополнительных статических преобразователей.
Управляющая структурная схема ЭПУ с одной опорной батареей представлена на рисунке 63.
Электроснабжение предприятия обеспечивается от двух независимых источников по двум линиям электропередачи ЛЭП 1 и ЛЭП 2, а так же от собственной АДЭС. В нормальном режиме работы напряжение переменного тока от трансформаторной подстанции (ТП) через контакты АВР (автоматическое включение резерва) подается на вход опорной ЭПУ, представляющей собой аккумуляторно-выпрямительную установку, работающую в буферном режиме.
Потребители, требующие нормального напряжения Uоп, питаются непосредственно от опорной ЭПУ. Остальные потребители получают питание от опорной ЭПУ через статические преобразователи (инверторы и конверторы).
При пропадании напряжения сети вся технологическая аппаратура питается от аккумуляторной батареи опорной ЭПУ, до тех пор пока не восстановится внешнее электроснабжение или не исчерпается запас емкости аккумуляторной батареи. АДЭС автоматически включается при пропадании переменного напряжения на одном из вводов ЛЭП 1или ЛЭП 2.
Рис. 63 Структурная схема ЭПУ буферной системы
Тема 2. Установки бесперебойного электропитания постоянного тока
Аккумуляторы в системах электропитания используются в качестве основных и резервных источников электропитания. При питании аппаратуры связи от посторонних источников энергии постоянного тока (генераторов, выпрямителей) аккумуляторные батареи могут использоваться для обеспечения резервного электропитания. Причем резервирование может осуществляться и по способу «заряд – разряд» и по способу «буфера». В первом случае аккумуляторная батарея находится в резерве в заряженном состоянии – при отсутствии напряжения основного источника электропитания она подключается и питает нагрузку.
Рис. 64 Структурная схема резервирования (заряд - разряд)
В нормальном режиме работы выпрямительное устройство (ВУ) питает нагрузку в режиме стабилизации напряжения. Контакт К разомкнут и аккумуляторная батарея отключена от нагрузки или может находиться на зарядке от зарядного выпрямителя (ЗВ). При отключении напряжения сети или выходе из строя выпрямителя (ВУ) последний автоматически отключается. При этом контакт К замыкается и аккумуляторная батарея подключается к нагрузке, продолжая ее питание. При восстановлении напряжения сети ВУ автоматически включается в режиме стабилизации напряжения и вновь начинает питать нагрузку. Контакт К размыкается и аккумуляторная батарея отключается от нагрузки. Время переключения контакта К составляет 0,6-0,8 сек. Автоматически включается зарядный выпрямитель в режиме стабилизации тока и начинает заряжать аккумуляторную батарею. После заряда аккумуляторной батареи ЗВ автоматически отключается.
Рис. 65 Структурная схема резервирования в буферном режиме
Во втором случае аккумуляторная батарея постоянно подключена параллельно с сопротивлением нагрузки к основному источнику (буферный режим работы). ВУ питает нагрузку в режиме стабилизации напряжения и одновременно подзаряжает аккумуляторную батарею. При пропадании напряжения сети или выходе из строя ВУ последний автоматически отключается, а аккумуляторная батарея бесперебойно продолжает питать нагрузку. При восстановлении напряжения сети ВУ автоматически включается в режиме стабилизации тока и продолжает питать нагрузку, одновременно заряжая аккумуляторную батарею. После заряда АБ выпрямитель автоматически переходит в режим стабилизации напряжения.
Второй способ резервирования электропитания предпочтительней, поскольку при нормальной работе основного источника параллельно подключенные аккумуляторы падает общее внутреннее сопротивление источника и при пиковых нагрузках в состоянии часть нагрузки принять на себя. Кроме того, в случае неисправности основного источника потребитель будет получать питание непрерывно уже от аккумуляторной батареи.
В зависимости от характера резервирования и использования аккумуляторных батарей применяют:
Многобатарейный принцип построения системы электропитания, при котором для каждой деградации напряжения создается своя выпрямительно-аккумуляторная электропитающая установка (ЭПУ), обеспечивающая централизованное питание аппаратуры данной градации напряжения.
Однобатарейный принцип построения системы электропитания, при котором резервирование электропитания производится посредством одной аккумуляторной батареи, обеспечивающей одну из требуемых градаций напряжения; другие необходимые градации напряжения получаются с помощью соответствующих преобразователей.
Таким образом, резервирование с использованием буферного режима аккумуляторов имеет следующие преимущества:
1) Аккумуляторная батарея берет нагрузку мгновенно без перерыва в питании потребителей.
2) Аккумуляторная батарея все время поддерживаются в заряженном состоянии, поскольку саморазряд компенсируется током подзаряда.
3) Основной источник питания предохраняется от бросков тока, которые буферная батарея принимает на себя, а потребитель предохраняется от резкого уменьшения питающего напряжения при бросках тока нагрузки
4) Значительно уменьшаются пульсации напряжения на RН.
5) Для маломощных потребителей появляется возможность получения различных градаций постоянного напряжения, поскольку буферная АБ может быть использована в качестве делителя напряжения с высоким КПД
6) Удешевляется содержание АБ, увеличивается срок их службы.
Тема 3. Установки бесперебойного питания переменным током
На современных предприятиях связи большое количество аппаратуры требует для своего питания переменного тока. Кроме того СЭП крупных узлов связи полностью построена на использовании гарантированного переменного тока. Каждое предприятие связи для резервирования переменного тока, получаемого от основного ввода внешнего электроснабжения, оборудуется собственной резервной электростанцией или устройством АВР (при двух вводах). В обоих случаях переход на резервный источник переменного тока связан с полным перерывом электропитания аппаратуры связи, продолжительность которого может быть различна и определяется системой и типом оборудования. Однако не желательны даже кратковременные перерывы в электропитании, так как они могут привести к нарушениям связи. Объясняется это тем, что предъявляются очень высокие требования по надежности и достоверности передаваемой информации. При включении АДЭС перерыв в электропитании равен (20-30 сек.), а при использовании АВР- 0,6-0,7с.
Следовательно, требуется применение, каких то устройств или источников энергии, которые бы действовали в период от момента нарушении действия основного источника питания электроснабжения до момента вступления действия резервного источника электроэнергии и устраняли бы полностью или сокращали до минимума в этот период время перерыва в электропитании аппаратуры связи.
Такие устройства, называются УГП переменным током, которые находят широкое применение на предприятиях связи. Эти устройства должны действовать автоматически.
Для обеспечения непрерывности питания аппаратуры при помощи УГП на предприятиях связи необходимо иметь соответствующий аккумулятор энергии, всегда готовый к действию. В качестве этих аккумуляторов используются электрические аккумуляторные батареи или механические аккумуляторы – инерционные маховики.
Аккумуляторные батареи могут обеспечивать работу УГП.
Инерционные маховики представляют собой постоянно вращающиеся аккумуляторы энергии, так как энергия запасается в них в виде механической за счет вращения самого маховика.
УГП с маховиками занимают мало места по сравнению с УГП с АБ и дешевле. Но применяться могут для непродолжительной работы (в пределах одной минуты). Электромашинные УГП различного типа широко используется на предприятиях связи. Объясняется это тем, что они надежны в работе, хорошо автоматизируются, обеспечивают хорошую форму кривой напряжения, надежно защищают питаемую аппаратуру от различных помех со стороны внешней сети электроснабжения.
На ряду с электромашинными УГП применяются УГП с полупроводниковыми инверторами (на терристорах). Инверторные УГП рассчитаны на работу от АБ различного номинального напряжения (220,60 и реже 120В).
Применение в УБП – ВИ полупроводниковых выпрямителей и инверторов позволило значительно улучшить технико-экономические показатели УБП переменного тока. Один из вариантов установки состоит из выпрямительного устройства, инвертора U2 и АБ GB1. В нормальном режиме питание инвертора осуществляется от выпрямителя.
АБ может быть либо отключена от инвертора или находиться в режиме содержания, либо быть в режиме непрерывного подзаряда от выпрямителя U1. При отсутствии напряжения в сети переменного тока инвертор питается от АБ до тех пор пока не восстановится работа выпрямителя или не будет исчерпан запас емкости АБ. После восстановления работы выпрямителя питание инвертора вновь осуществляется от выпрямителя, а АБ ставится на заряд.
Рис. 66 Структурная схема УБП инверторного типа
В рассмотренном варианте установки могут быть применены выпускаемые промышленностью унифицированные выпрямители, инверторы и полупроводниковые коммутационные устройства.