Завод ЭНЕРГОСИСТЕМЫ - Щит постоянного тока ЩПТ

Щиты постоянного тока ЩПТ ТУ 3430-002-81242340-2008

Назначение ЩПТ

Щиты оперативного постоянного тока типа ЩПТ предназначены для бесперебойного питания оперативных цепей управления, защиты, автоматики и сигнализации на электрических станциях и подстанциях, а также в других отраслях промышленности.
По своему назначению щиты ЩПТ выполняют следующие функции:

ввод электроэнергии от АБ, автоматическая зарядка и подзарядка АБ встроенными в щит ЩПТ выпрямительно-зарядными устройствами;
распределение электроэнергии между потребителями;
формирование напряжения мигающего света (+)EP дополнительно к шинам ±ЕС;
возможность объединения шин, шин разных секций ЩПТ с помощью секционных разъединителей;
селективная защита вводов и отходящих линий от токов перегрузки и короткого замыкания;
непрерывный автоматический контроль напряжения и тока заряда/разряда АБ с формированием сигнала об отклонениях электрических параметров АБ за допустимые пределы;
непрерывный автоматический контроль сопротивления изоляции сети постоянного тока относительно «земли» с формированием сигнала о снижении сопротивления изоляции ниже допустимого значения;
возможность определения присоединения, на линии которого произошло замыкание на «землю»;
формирование обобщенного предупредительного сигнала при срабатывании защит, исчезновении напряжения на шинках ±ЕС, исчезновении напряжения питания выпрямительно-зарядных устройств;

Состав ЩПТ

Щит постоянного тока ЩПТ состоит из одной (или нескольких) группы аккумуляторных батарей, двух (или нескольких) выпрямительно – зарядных устройств и шкафов отходящих фидеров, шинных сборок. Также в состав ЩПТ могут входить шкафы вспомогательных устройств.

Конструкция ЩПТ

Блоки, узлы основные и вспомогательные устройства ЩПТ располагаются в металлических шкафах одностороннего обслуживания. Исполнение и защитное покрытие шкафов определяется тех. заданием Заказчика. Герметичные аккумуляторные батареи располагаются в отдельных шкафах АКБ, батареи с жидким электролитом – на стеллажах в отдельном помещении. По требованиям проекта часть шкафов может быть изготовлена в подвесном исполнении, а напольные шкафы – с вариантом двухстороннего обслуживания.

Рис. 2 Внешний вид ЩПТ без опций

Рис. 3 Внутренний вид ЩПТ без опций

Технические характеристики ЩПТ

Номинальное напряжение, В – 24, 48, 62,110, 220.
Номинальное напряжение элементов аккумуляторной батареи (АБ), В –2, 6, 12.
Число 12-ти вольтовых элементов АБ, шт. –2 (24В); 4 (48В); 5 (62В) 9 (110В); 17(220В).
Число 2-х и 6-ти вольтовых моноблоков АБ определяется тех. заданием.
Номинальная емкость АБ, срок эксплуатации, технология изготовления, производитель, торговая марка определяется тех. заданием или расчетами производителя по согласованию с Заказчиком.
Общее число выпрямительно-зарядных устройств (ВЗУ), шт. – 2 и более.
В качестве ВЗУ завод ЭНЕРГОСИСТЕМЫ предлагает использование шкафов управлением оперативным током ШУОТ 2403 , ШУОТ 2404, ШУОТ 2409 ТУ 3434-001-81242340-2007,
ШУОТ 2405 ТУ 3434-001-81242340-2010, а также аппаратов управления оперативным током АУОТ ТУ 3434-002- 81242340-2010, собственного производства.
В диапазоне 20-70 А номинального тока одного выпрямительно-зарядного устройства экономически целесообразно использование ШУОТ 2403-ШУОТ 2409 ,производимых по силовой схеме с использованием регулируемых тиристорных мостов.
В токовом диапазоне 20-2500 А предлагается использование АУОТ, производимых на основе силовых частотных преобразователей
Общее число линейных автоматических выключателей определяется Заказчиком.
Степень защиты – определяется Заказчиком.
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150.
Категория размещения – 2; 3; 3.1; 4.

Номинальные токи расцепителей линейных выключателей определяются согласно техническому заданию.
По желанию потребителей, в соответствии с техническим заданием, в щиты ЩПТ могут быть встроены следующие дополнительные устройства, которые по своему назначению расширяют функциональные возможности щитов:

шина мигающего света;
блок питания цепей оперативной блокировки разъединителей;
блок АВР в цепи питания ВЗУ;
система поиска линии с замыканием на землю;
устройство автоматического поиска линии с замыканием на землю;
устройство автоматизированного поиска места замыкания на землю в отходящем фидере;
наличие интерфейса связи RS485;
наличие интерфейса связи с Ethernet;
светодиодная индикация состояния автоматических выключателей отходящих фидеров;
светодиодная индикация состояния вводных автоматических выключателей, секционных рубильников и коммутационной аппаратуры;
блок аварийного освещения;
обогрев шкафов;
вывод на внешние клеммы сухими контактами реле информации о состоянии коммутационной аппаратуры и фидеров отходящих линий;
наличие дополнительных измерительных приборов;
наличие или отсутствие клемм подключения отходящих линий;
включение приводов высоковольтных выключателей (выход тока до 250А).

Любые дополнительные опции, сверх этого перечня, также реализуются по отдельному согласованию с Заказчиком.
Общие технические характеристики щитов ЩПТ определяются схемой, техническим заданием, а также техническими характеристиками устройств, встроенных в ЩПТ.

Рис. 5 Общий вид ЩПТ с полным комплектом опций

Технические данные ВЗУ, которые могут быть использованы в составе ЩПТ, приведены в таблице 1

Таблица 1

Наименование параметра	Величина параметра
1 Номинальное напряжение 3-х или 1-фазной питающей сети, В	380230
2 Допустимое отклонение напряжения питающей сети, в % от номинального значения	+10 -15 для ШУОТ +20 -20 для АУОТ
3 Номинальная частота питающей сети, Гц	50
4 Допустимые отклонения частоты питающей сети, в % от номинального значения	±2,0
5 Номинальное значение выпрямленного напряжения, В	24; 48; 62; 110; 220
6 Заводская установка выпрямленного напряжения	По тех. заданию
7 Пределы регулировки выпрямленного напряжения в режиме стабилизации напряжения, В	По согласованию с Заказчиком
8 Номинальное значение выпрямленного тока, А	20,30,40,50,63,70 80,100,125,150……..2500
9 Пределы ограничения выходного тока, А	(1-1,2)I ном
10 Регулируемая уставка по току , А	(1,5 – 1,75) I ном
Сопротивление изоляции электрических цепей относительно 11 корпуса, Мом, не менее	5,0
12 Допустимый уровень пульсаций выпрямленного напряжения, в % от номинального значения	0,5
13 Количество ПЗУ, допускающих параллельную работу	По тех. Заданию

Ожидаемый максимальный ток короткого замыкания в сети постоянного тока можно определить по формуле:
I к.з. = 20xЕ [A], где Е – емкость АБ в А·ч

Требуемую емкость аккумуляторной батареи можно определить по формуле:

Е = Тx(I +30%) , где Е – емкость АБ в А·ч
Т- необходимое время поддержки в Час.
I – суммарный ток нагрузки.

Средний срок службы щита ЩПТ с заменой аккумуляторных батарей составляет 25 лет.
Средний срок службы аккумуляторных батарей определяется в соответствии с их техническими характеристиками.
Срок гарантии производителя – 12 месяцев. Увеличение гарантийного срока производится по согласованию с Заказчиком. По отдельному Договору предлагается ежегодное сервисное обслуживание оборудования.

Резервирование

Система резервирования ЩПТ может быть исполнена по одному из четырех базовых вариантов, либо по тех. заданию Заказчика.
Базовые варианты резервирования:
А) ВЗУ №1 работает на все 2 секции, ВЗУ №2 в резерве. Т.е. отключено.
Б) ВЗУ №1 работает на все 2 секции, ВЗУ №2 в «горячем» резерве (подключено к питанию
но ток в нагрузку не выдает)
В) Каждое ВЗУ работает на свою секцию, если какое-то из ВЗУ отключается на профи-
лактику, то его секция через рубильник запитывается от другого ВЗУ.
Г) ВЗУ №1 и ВЗУ №2 работают параллельно и в нормальном режиме все 2 секции объе-
динены в одну.

Устройство контроля присоединений (УКП)

Устройство контроля присоединений поставляется в качестве опции.
УКП представляет собой специализированный информационно-измерительный комплекс, выполненный на основе программируемого промышленного контроллера.
УКП осуществляет текущий контроль сопротивлений изоляции присоединений под рабочим напряжением. Через заданные интервалы времени УКП выполняет измерение сопротивлений изоляции полюсов шин в каждом присоединении.
Измеренные значения сравниваются с заданными уставками. При снижении сопротивления изоляции ниже заданных значений формируются сигналы тревоги, которые выводятся на панель оператора, а также по запросу передаются на дистанционный пульт.
УКП работает в непрерывном круглосуточном режиме.
Функции УКП:

формирование уставок по предельному значению сопротивления изоляции;
измерение сопротивлений изоляции полюсов шин в каждом присоединении;
сигнализация о снижении сопротивления изоляции цепей присоединения относительно заданных уставок;
защита УКП от перегрузки при чрезмерно низком сопротивлении изоляции (пробое) и сигнализация об этом;
информирование о направлении токов в отходящих фидерах (ток втекает или ток вытекает);
информирование о состоянии автоматических выключателей отходящих фидеров (включен, выключен, сработал по перегрузке);
передача информации на устройство контроля верхнего уровня (АСУ ТП) по каналу RS- 485;
формирование дискретных сигналов типа «сухой контакт» ведение внутреннего архива событий;
контроль исправности модуля сбора информации УКП.

По тех. заданию Заказчика УКП может быть оснащен дополнительными функциями.

Условия эксплуатации

Условия эксплуатации щитов ЩПТ должны соответствовать требованиям ГОСТ 15150, при этом:

температура окружающего воздуха:

для исполнения УХЛ4– от плюс 1°С до плюс 40°С;
для исполнения УХЛ3.1– от минус 10°С до плюс 45°С; для исполнения УХЛ3 – от минус 20°С до плюс 45°С; для исполнения УХЛ2 – от минус 40°С до плюс 45°С;

относительная влажность окружающего воздуха:

для исполнения УХЛ4 – 80% при 25°С;
для исполнений УХЛ3.1, УХЛ, УХЛ2 – 98% при 25°С;

допустимое давление окружающего воздуха – от 86,6 кПа до 106,7 кПа;
высота над уровнем моря - до 2000 м;
место установки – в закрытых помещениях при отсутствии непосредственного воздействия атмосферных осадков и солнечной радиации;
окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию;
рабочее положение вертикальное, допускается отклонение от вертикального положения не более 5° в любую сторону;

Сертификаты на ЩПТ постоянного тока