Система гарантованого і безперебійного електроживлення

1. Введення

1.1. Необхідність у створенні системи

На жаль, на практиці, часті ситуації виходу з ладу обладнання розподільчої трансформаторної понижувальної підстанції (РТП 10 / 0,4 кВ або РТП 6 / 0,4 кВ), збій в електромережах району і т.п. Тому, 2-х вводів від РТП, як вимагає ПУЕ, на практиці буває недостатньо і на таких об'єктах існує необхідність в установці дизель-генераторної станції - гарантоване електроживлення, і джерел безперебійного електроживлення - безперебійне електроживлення.

2. Опис рішення

2.1. Загальні відомості

гарантоване електроживлення підключених споживачів;
автоматичний запуск (сумарно не менше 3 спроб) дизель-генератора через 9 секунд при відхиленні параметрів основної зовнішньої мережі електроживлення за межі вимоги ГОСТ 13109-87 або повному її зникнення;
автоматичне перемикання навантаження з основної зовнішньої мережі електроживлення на дизель-генератор і назад;
видача сигналу тривоги на пост диспетчера в разі аварійної події з обладнанням ДГУ

безперебійне електроживлення (без розриву синусоїди напруги живлення) споживачів, підключених через джерела безперебійного живлення, Повністю регульоване вихідна напруга.
вихідна напруга чистої синусоїдальної форми;
високий ККД;
сумісність з дизель-генераторами з коефіцієнтом запасу потужності не більше 1,3;
максимальний захист проти сплесків, стрибків, перепадів і відключень напруги;
можливість паралельного включення декількох джерела безперебійного живлення,
можливість автономної підтримки навантаження протягом 20хв .;
можливість безперебійного перемикання навантаження на живлення від зовнішньої електромережі через вбудований і зовнішній байпас;
гальванічну розв'язку вхідних і вихідних ланцюгів;
дистанційний моніторинг і управління параметрами ДБЖ.

2.2. структура рішення

Залежно від вимог до електроживлення споживачів, використовуються різні варіанти побудови схем електроживлення. Розглянемо кілька варіантів.

2.2.1. Використання на об'єкті схеми гарантованого електроживлення

Якщо на об'єкті в якості резервного джерела електроживлення використовується тільки дизель-генераторна установка, то така схема називається схемою гарантованого електроживлення, а споживачі, які отримують електроживлення від ДГУ в разі зникнення напруги основної мережі живлення - споживачі гарантованого електроживлення.

2.2.2. Використання на об'єкті схеми безперебійного живлення

Якщо на об'єкті в якості резервного джерела електроживлення використовується тільки джерело безперебійного електроживлення, то така схема називається схемою безперебійного електроживлення, а споживачі, які отримують електроживлення від ДБЖ в разі зникнення напруги основної мережі живлення - споживачі безперебійного електроживлення.

2.2.3. Використання на об'єкті схеми безперебійного та гарантованого харчування поєднану

Якщо на об'єкті в якості резервного джерела електроживлення використовується і дизель-генераторна установка, і джерело безперебійного електроживлення, то така схема називається схемою підвищеної надійності з використанням безперебійного та гарантованого електроживлення.

У разі зникнення напруги основної мережі живлення - на ДГУ надходить команда на його запуск. У момент запуску ДГУ (5-10сек.) Споживачі гарантованого електроживлення, короткочасно залишаються без напруги. Електропостачання споживачів гарантованого електроживлення відновлюється при виході ДГУ на номінальну частоту і напругу.

Під час запуску ДГУ, ДБЖ переходить на акумуляторні батареї, і живлення споживачів безперебійного електроживлення здійснюється від батарей ДБЖ стільки часу, скільки необхідно для запуску дизель-генераторної установки. Таким чином, харчування споживачів безперебійного електроживлення здійснюється без розриву синусоїди напруги живлення.

При відновленні напруги живлення зовнішньої енергомережі при перемиканні споживачів від ДГУ до зовнішньої мережі живлення, споживачі гарантованого електроживлення короткочасно залишаються без напруги. Таким чином, харчування споживачів переходить в нормальний режим. Дизель-генераторна установка, після повного зупинення, переходить в черговий режим.

Харчування від ДГУ можливо протягом проміжку часу, що визначається запасом палива в паливному баку ДГУ і питомою витратою палива (величина цього параметра залежить від навантаження), а також можливістю дозаправки ДГУ під час роботи. Якщо енергопостачання від основного введення не відновиться до закінчення ресурсу палива в штатному паливному баку, то блок автоматики ДГУ зупинить дизель-генератор.

Таку схему доцільно використовувати для об'єктів, що вимагають підвищеної надійності електроживлення.

3. Створення системи безперебійного та гарантованого електропостачання на об'єкті

3.1. Необхідні умови для створення на об'єкті схеми гарантованого електроживлення

дизель-генераторні установки повинні мати показник напрацювання на відмову не менше 40000 годин;
експлуатація ДГУ з завантаженням по потужності менше 50% тривалий час не рекомендується, а з завантаженням менше 30% - веде до відмови постачальника від гарантійних зобов'язань на обладнання;
час екстреного старту і прийому навантаження з режиму очікування в гарячому резерві не більше 9 сек.
забезпечити можливість проведення ремонтних робіт і регламентного обслуговування дизель-генераторної установки без порушення нормальної роботи системи електропостачання;
забезпечити дистанційний контроль роботи ДГУ;
виключити можливість паралельної роботи ДГУ із зовнішньою системою електропостачання;

3.2. Необхідні умови для створення на об'єкті схеми безперебійного електроживлення

одиночний відмова будь-якого елемента СБП не повинен призводити до повної втрати працездатності системи;
середній термін служби СБП не менше 10 років;
уникнення перевантажень нейтральних кабелів вхідних електромереж і обладнання трансформаторних підстанцій;
робота тривалий час в режимі відключення зовнішньої енергомережі і забезпечення харчування відповідальних споживачів від джерела безперебійного живлення,
забезпечення можливості проведення ремонтних робіт і регламентного обслуговування ДБЖ без порушення нормальної роботи системи електропостачання;
забезпечення дистанційний контроль роботи і джерела безперебійного живлення,
виконання коректного завершення технологічних процесів при зникненні зовнішнього живлення і закінчення ресурсу автономії акумуляторних батарей.

3.3. Необхідні умови для створення на об'єкті схеми безперебійного та гарантованого електроживлення поєднану

клас ДБЖ - on-line, як єдиний захищає навантаження від усіх існуючих проблем в електромережі;
потужність ДБЖ вибирається, виходячи з потужності навантаження;
ДБЖ обов'язковому порядку комплектується акумуляторними батареями. У загальному випадку, час резервування акумуляторів вибирається в діапазоні 5-10 хвилин;
для зниження нелінійних спотворень струмів, що вносяться ДБЖ в мережу живлення, застосовуються ДБЖ з випрямлячами на IGBT - транзисторах з 12-пульсної випрямлячами або з активними випрямлячами;
бажано підбирати ДБЖ з системою плавного переходу ДБЖ на харчування з батареї на мережу;
потужності ДГУ і ДБЖ підбираються в співвідношенні: ДГУ / ІБП = 1,3;
ДГУ повинна комплектуватися автоматичним регулятором вихідної напруги і електронним регулятором швидкості приводного двигуна.

4. Схеми рішень

4.1. Схема гарантованого електроживлення

Система гарантованого і безперебійного електроживлення