Модульная система бесперебойного электропитания постоянного тока

Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Мая 2013 в 14:46, дипломная работа

Краткое описание

СБЭП предназначена для электропитания аппаратуры связи и телекоммуникаций, а также промышленного оборудования различного назначения номинальным напряжением 48 В постоянного тока в буфере с аккумуляторной батареей или без нее. Изделие рассчитано на работу от однофазной трехпроводной или трехфазной пятипроводной сети переменного тока 220/380 В частотой 50 Гц, а также двигатель-генераторных установок. При наличии входного напряжения переменного тока допустимого диапазона обеспечивает электропитание потребителей, а также заряд и содержание одной или двух групп аккумуляторных батарей (АБ). При отключении или недопустимом отклонении параметров сетевого напряжения электропитание потребителей производится в автономном режиме от аккумуляторов.

Скачать в ZIP (38.30 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

диплом теория.doc

— 236.50 Кб (Скачать)

Введение

Общие сведения

СБЭП предназначена для электропитания аппаратуры связи и телекоммуникаций, а также промышленного оборудования различного назначения номинальным  напряжением    48 В постоянного тока в буфере с аккумуляторной батареей или без нее. Изделие рассчитано на работу от однофазной трехпроводной или трехфазной пятипроводной сети переменного тока  220/380 В частотой 50 Гц, а также двигатель-генераторных установок. При наличии входного напряжения переменного тока допустимого диапазона обеспечивает электропитание потребителей, а также заряд и содержание одной или двух групп аккумуляторных батарей (АБ). При отключении или недопустимом отклонении параметров сетевого напряжения электропитание потребителей производится в автономном режиме от аккумуляторов.

Конструктивно СБЭП и  входящие в их состав модули (блоки) выполнены в металлических корпусах 19-ти дюймового стандарта по ГОСТ28601.1-90 (МЭК 297-1), ГОСТ28601.2-90 (МЭК 297-2), ГОСТ28601.3-90 (МЭК 297-3).

.

Структура условного  обозначения СБЭП:

СБЭП-ХХ/YYY-ZZWX

СБЭП – система  бесперебойного электропитания;

XX – значение номинального выходного напряжения, В;

YYY – значение максимального выходного тока при полной комплектации выпрямителями, А;

ZZ – количество установленных модулей-выпрямителей;

W – способ размещения аккумуляторной батареи, где:

Б – встроенная в шкаф СБЭП аккумуляторная батарея,

без символа  – внешняя аккумуляторная батарея, электрически соединенная со     шкафом СБЭП;

X – цифра, обозначающая код модификации изделия.

Назначение

Таблица 1 – Назначение функциональных узлов и устройств СБЭП

Наименование узла

Назначение

Примечание

Модули-выпрямители

Электропитание аппаратуры потребителей, заряд и содержание АБ

Устанавливаются в основной модуль и модуль расширения (в зависимости от мощности СБЭП)

Стабилизатор переменного напряжения

Стабилизация напряжения питания модулей-выпрямителей при существенных колебаниях входного напряжения, автоматическая защита выпрямителей путем отключения их входа при недопустимых отклонениях сетевого напряжения, защита от перенапряжений сети до 4 кВ, фильтрация высокочастотных шумов и помех. Опционально, мониторинг параметров входной сети переменного тока

Устанавливается вне  шкафа СБЭП, электрически соединяется  с распределительной панелью  переменного тока СБЭП.  Возможно переключение на встроенную обводную цепь. Допускается работа как от трехфазной, так и однофазной сети переменного тока

Распределительная панель переменного тока

Подключение и распределение  напряжения переменного тока по модулям-выпрямителям

В панели установлены  автоматические выключатели для селективного отключения выпрямителей

Основной модуль

Несущая 19-ти дюймовая конструкция  для установки выпрямителей, модуля контроля и управления, распределительной панели постоянного тока. Содержит вводные элементы, шины распределения, шунты, блоки контроля отключения автоматов и состояния выпрямителей, блок аварийной сигнализации “сухие” контакты, узлы для подключения датчиков температуры и симметрии

Устанавливается в каждой модели СБЭП

Модуль расширения

Несущая 19-ти дюймовая конструкция  для установки выпрямителей. Содержит вводные элементы, шины распределения, блок контроля состояния выпрямителей

Устанавливается в моделях СБЭП-24/500, СБЭП-24/1000, СБЭП-48/325, СБЭП-48/650, СБЭП-60/220, СБЭП-60/440

Модуль контроля и управления

Контроль наличия входного переменного напряжения; контроль состояния выпрямителей, автоматических выключателей, контактора; контроль напряжения АБ; температурная компенсация напряжений заряда и содержания АБ; ограничение тока заряда АБ на установленном уровне; контроль симметрии 12 В сегментов АБ; измерение выходных напряжений, токов заряда и разряда АБ, токов выпрямителей и нагрузки, температуры АБ; местная и дистанционная сигнализация, световая индикация режимов работы, отображение на ЖК-дисплее основных параметров СБЭП, настройка параметров в интерактивном режиме с использованием ЖК-дисплея; дистанционный контроль и управления с помощью интерфейсов “сухие” контакты и RS-232; хранение информации о событиях в памяти системы; опционально - мониторинг СБЭП в компьютерных сетях с помощью устанавливаемого на ПЭВМ программного обеспечения, а также SNMP-управление при использовании внешнего  SNMP-адаптера

Устанавливается в каждой модели СБЭП

Плата контроля

Выполняет функции контроля и местного управления, указанные для модуля контроля и управления, но не содержит ЖК-дисплея и интерфейсов

Устанавливается во второй шкаф

СБЭП-24/1000, СБЭП-48/650, СБЭП-60/440 вместо модуля контроля и управления

Датчик температуры батарей

Изменение напряжения на выходе модулей-выпрямителей при изменении температуры АБ

Содержит термодатчик  с элементами крепления к АБ

Датчик измерения симметрии батарей

Контроль симметрии 12 В сегментов АБ при проведении ее диагностики 

Содержит потенциальные датчики с элементами токовой защиты

Распределительная панель постоянного тока

Подключение и защита нагрузок, подключение и защита АБ с помощью автоматических выключателей. Выдача сигналов блоку контроля отключения автоматов

Количество автоматических выключателей и их номинальные токи оговариваются при заказе

Модуль защиты от глубокого  разряда батарей

Контактор для подключения  и автоматической защиты АБ от глубокого разряда

Размещен в основном модуле

Дополнительный коммутатор нагрузки

Отключение части нагрузки на любом этапе разряда АБ и увеличение времени питания оставшихся приоритетных потребителей

Устанавливается по отдельному заказу

Кабельный комплект

Организация силовых  и сигнальных соединений между двумя шкафами СБЭП

Устанавливается в СБЭП-24/1000, СБЭП-48/650, СБЭП-60/440

Телекоммуникационный шкаф

Размещение функциональных узлов и устройств СБЭП

В СБЭП-24/252, СБЭП-48/160, СБЭП-60/110 допускается установка в шкаф телекоммуникационного оборудования потребителя высотой 8 U на полную глубину шкафа, а в СБЭП-48/80, СБЭП-60/55 – высотой 16 U соответственно

Установочная панель

Механическая фиксация основного модуля и модуля расширения

Устанавливается в каждой модели СБЭП

Заглушка модуля-выпрямителя

Обеспечение механической прочности основного модуля и модуля расширения

Устанавливается на место  изъятого модуля-выпрямителя

Отсек для размещения АБ

Размещение свинцово-кислотных  герметизированных необслуживаемых аккумуляторов-моноблоков, используемых в качестве резервного источника питания при недопустимом отклонении напряжения сети переменного тока

В отсеке установлены  полки с допустимой нагрузкой до 300 кг. Размещение и емкость аккумуляторов различных производителей определяется при заказе СБЭП


 

Состав и основные технические характеристики типовых систем

 

Основные технические данные и характеристики СБЭП.

Таблица 2 - Основные данные СБЭП-48/325

Параметр, единица измерения

Значение параметра

со стабилизатором

без стабилизатора

1

2

3

Входные параметры

Диапазон фазного напряжения Uвх, В

160 - 295

187 - 275

Диапазон фазного напряжения при  нагрузке не более 80 % номинальной, В

160 - 295

160 - 275

Диапазон частоты напряжения, Гц

44,5 – 55,5

44 - 66

Максимальный входной ток, А, не более

3 х 34 (надо 36)

3 х 32

Коэффициент мощности при  нагрузке 100 / 50 % максимальной, не менее

0,99 / 0,97

Коэффициент искажения  синусоидальности кривой входного напряжения, %, не более

8

Коэффициент полезного действия при  нагрузке (40 – 90) % максимальной, не менее

0,88

0,92

Защита входных цепей:

- автоматическое выключение при входном напряжении, В

- восстановление работы при  входном напряжении, В

 

менее 155 или более 304

более 160 или менее 295

 

более 275

менее 260

Выходные параметры

  

Номинальное выходное напряжение, В

48

Диапазон регулировки напряжения, В

44 - 56

Диапазон регулировки  напряжения при диагностике  АБ, В

40 - 60

Максимальная выходная мощность, Вт

СБЭП-48/325-12Б

СБЭП-48/325-11Б

СБЭП-48/325-10Б

СБЭП-48/325-9Б

СБЭП-48/325-8Б

СБЭП-48/325-7Б

 

15600

14300

13000

11700

10400

9100

Максимальный выходной ток Iвых, А

СБЭП-48/325-12Б

СБЭП-48/325-11Б

СБЭП-48/325-10Б

СБЭП-48/325-9Б

СБЭП-48/325-8Б

СБЭП-48/325-7Б

 

325

297

270

243

216

189

Установившееся отклонение выходного  напряжения, %,  не более, при изменении тока нагрузки от 0 до 100 % Iвых, напряжения сети переменного тока в диапазоне Uвх

± 1

Диапазон регулирования порога ограничения выходного тока, % от Iвых

50 - 100

Переходное отклонение выходного  напряжения, %, не более, при  скачкообразном изменении выходного тока в пределах (10-90-10)% от любого установленного значения, при времени восстановления, мс, не более

± 5

 

 

80

Точность распределения тока нагрузки между параллельно работающими выпрямителями, % от Iвых, не более, при изменении выходного тока СБЭП от 50 до 100 % максимального значения

± 5

Напряжение пульсации, мВ, не более:

а) по псофометрическому значению;

б) по действующему значению суммы  гармонических составляющих в диапазоне  от 25 Гц до 150 кГц;

в) по действующему значению n-ой гармонической составляющей в диапазоне:

- до 300 Гц включительно,

- выше 300 Гц до 150 кГц.

 

2

 

50

 

 

50

7

Режим работы

Непрерывный

Рабочая температура окружающего  воздуха, °С

от + 1 до + 40

Температура транспортирования / хранения, °С

от - 50 до + 50 / от + 5 до + 40

Охлаждение

Естественное

Степень защиты по ГОСТ 14254

IP20


Шкаф СБЭП рассчитан на установку стационарных герметизированных необслуживаемых аккумуляторов с фронтальным расположением борнов. В комплект поставки СБЭП входят аккумуляторы PowerSafe 12VE180F фирмы Hawker, ТУ 3481-111-11473888-2004. Допускается замена на аккумуляторы с аналогичными электрическими параметрами и габаритно-присоединительными размерами. Типовой состав встроенных аккумуляторных батарей СБЭП приведен в таблице 3.

Таблица 3 – Типовой состав аккумуляторных батарей СБЭП-48/325

Наименование модели СБЭП

Тип батарей, встраиваемых в шкаф СБЭП

Кол-во батарей,

шт.

Кол-во групп АБ,

шт.

Общая емкость АБ,

 А∙ч

СБЭП-48/325-12Б

  

8

2

330

СБЭП-48/325-11Б

12VE180F

8

2

330

СБЭП-48/325-10Б

12VE180F

8

2

330

СБЭП-48/325-9Б

12VE180F

8

2

330

СБЭП-48/325-8Б

12VE180F

8

2

330

СБЭП-48/325-7Б

12VE180F

8

2

330


 

 

 

 

Масса СБЭП указана в таблице 4.

Таблица 4 – Габаритные размеры и масса СБЭП-48/325

Наименование модели СБЭП

Габаритные размеры, мм, не более

Масса СБЭП без аккумуляторных батарей,

кг, не более

Масса СБЭП с 

аккумуляторными батареями,

кг, не более

Ширина

Высота

Глубина

СБЭП-48/325-12Б

600

2130

610

165

701

СБЭП-48/325-11Б

162

698

СБЭП-48/325-10Б

159

695

СБЭП-48/325-9Б

156

692

СБЭП-48/325-8Б

151

687

СБЭП-48/325-7Б

149

685


 

СБЭП обеспечивает:

  • одновременное питание потребителей и заряд (непрерывный подзаряд) АБ;
  • автоматическую защиту АБ от разряда ниже допустимого уровня;
  • температурную компенсацию напряжения заряда и подзаряда (содержания) АБ в буферном режиме;
  • мониторинг состояния АБ, в том числе напряжения, тока заряда и разряда, температуры, симметрии 12 В сегментов аккумуляторной батареи;
  • тестирование АБ в ручном или автоматическом (задаваемом по расписанию или дистанционно) режиме на реальную нагрузку в соответствии с установленными параметрами с целью получения объективной информации о текущем состоянии АБ, а также необходимости принятия оперативных мер по ее профилактике или замене, хранение результатов последних 10 тестов в энергонезависимой памяти и передачу их системе внешнего мониторинга;
  • защиту от короткого замыкания батарейных цепей, выходных цепей любого из выпрямителей и цепей на любом выводе для подключения нагрузки;
  • мониторинг состояния нагрузки, в том числе напряжения, тока, состояния автоматических выключателей;
  • мониторинг выпрямителей, в том числе состояний входа и выхода, диагностику исправности, контроль перегрева с автоматическим ограничением выходной мощности;
  • селективное отключение любого неисправного выпрямителя, входящего в состав СБЭП;
  • защиту входа переменного тока (при наличии стабилизатора переменного напряжения) от недопустимых отклонений напряжения и частоты сети переменного тока, защиту от перенапряжений сети до 4 кВ, фильтрацию высокочастотных шумов и помех, поступающих из сети электропитания;
  • мониторинг параметров входной сети переменного тока с хранением сообщений о событиях в энергонезависимом журнале, доступном для считывания во внешнюю ПЭВМ;
  • местную и дистанционную сигнализацию режимов работы, отображение на ЖК-дисплее основных параметров СБЭП, настройку параметров в интерактивном режиме с использованием ЖК-дисплея;
  • дистанционный контроль и управление с помощью интерфейсов “сухие” контакты и     RS-232, хранение информации о последних событиях в памяти системы.

 

Модули-выпрямители входящие в состав СБЭП допускают “горячее” подключение и отключение, имеют защиты от перегрузок по току и короткого замыкания выхода, перегрева, перенапряжений по входу и выходу. Обеспечивают активное выравнивание токов при параллельном включении однотипных модулей. 

СБЭП имеет микропроцессорное  управление, выполняет тесты самодиагностики,  обеспечивает местную световую сигнализацию режимов работы, состояния питающей сети, выхода постоянного тока и нагрузки.

Уровень радиопомех, создаваемых работающей СБЭП, не превышает значений, установленных в ГОСТ Р 50745-99,  ГОСТ 30428-96 для оборудования класса В.

СБЭП удовлетворяет требованиям  помехоустойчивости согласно ГОСТ Р 50745-99 для оборудования класса B при воздействии электростатических разрядов, наносекундных (НИП) и микросекундных (МИП) импульсных помех, радиочастотного электромагнитного поля в полосе частот 80 - 1000 МГц и кондуктивных помех, наведенных радиочастотными электромагнитными полями в полосе частот 150 кГц – 80 МГц. 

СБЭП имеет последовательный порт RS232 и поддерживает функции дистанционного контроля и управления, в том числе в локальных компьютерных сетях с помощью программного обеспечения (ПО) PowCom. ПО рассчитано на применение в операционных системах Windows 95 / 98 / Me / NT4 / 2000 / XP и обеспечивает:

  • Отображение значений напряжения на выходе системы, тока нагрузки, тока аккумуляторной батареи, тока выпрямителей, температуры батарей, напряжения симметрии батарей.
  • Отображение текущих состояний  аварийной сигнализации, модулей-выпрямителей, режима заряда батарей.
  • Запись результатов диагностики батареи в файлы для последующего анализа в виде графиков или таблиц,  печать результатов диагностики.
  • Запись данных о состоянии системы через фиксированные интервалы времени и параметров настройки системы в соответствующие файлы.
  • Извещение пользователя об активизации выбранного вида аварийной сигнализации на телефонный номер или пейджер.
  • Ведение журнала аварийной сигнализации (до 40 сообщений).
  • Выбор вида текущего значения выходного напряжения (буферный заряд батареи, ускоренный заряд батареи, диагностика батареи, «независимая» установка напряжения для использования по усмотрению пользователя) и настройку его величины.
  • Настройку параметров аварийной сигнализации, диагностики батареи, подзарядки батареи, отключения неприоритетной нагрузки (опционально), температурной компенсации напряжения заряда батареи.
  • Настройку значений допустимой степени загрузки системы по току, напряжения отключения батареи при глубоком разряде, напряжения подключения батареи,
  • Установку даты, времени, пароля.

Опционально, обеспечивается удаленное  управление CБЭП по сетям Ethernet при использовании внешнего  SNMP-адаптера и специализированного программного обеспечения.

Информация о работе Модульная система бесперебойного электропитания постоянного тока