Система бесперебойного питания переменного тока
СБППТ

Система бесперебойного питания переменного тока серии СБППТ предназначена для обеспечения бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей электроэнергией переменного тока промышленной частоты с заданным качеством электроэнергии

Первичными источниками для СБППТ являются: сеть переменного тока и входящие в состав СБППТ зарядно - питающее устройство и аккумуляторная батарея или сеть постоянного тока (система оперативного постоянного тока (СОПТ).
Для повышения надежности питания нагрузки переменного тока в состав СБППТ могут входить статический и ремонтный байпасы, которые подключают нагрузку к резервной сети переменного тока в случае неисправностей или отсутствия напряжения постоянного тока

От СБППТ может подаваться питание на устройства автоматики, автоматические системы управления технологическими процессами (АСУТП), вычислительные комплексы, компьютеры, аварийное освещение, системы видеонаблюдения и охраны, ответственные потребители на различных энергообъектах (подстанции, электростанции, в том числе атомные)

СБППТ представляет собой низковольтное комплектное устройство, несущая металлоконструкция которого выполнена в виде шкафов

Компоновка аппаратуры выполнена внутри шкафа, при этом на наружной стороне фасадной двери установлены сигнальная аппаратура, панель управления

При больших мощностях согласующий трансформатор устанавливается рядом со шкафом преобразователя. Внешний трансформатор имеет закрытое исполнение

В шкафу преобразователя предусмотрен воздушный или естественный или принудительный вид охлаждения элементов силовой схемы преобразователя. При принудительном воздушном охлаждении обеспечивается снижение износа вентиляторов за счет управления ими в зависимости от температуры

Система управления, в зависимости от варианта исполнения преобразователя, выполняет следующие функции:

контроль состояния аккумулятора и электрической сети постоянного тока
контроль состояния электрической сети переменного тока
контроль температуры силовой части
индикация режимов работы
связь с АСУ ТП или тестовым компьютером
ввод и вывод дискретных сигналов от внешних устройств
прием команд и задание уставок от эксплуатирующего персонала
измерение и индикация токов и напряжений преобразователя
регулирование напряжения и тока преобразователя - мониторинг состояния защитной и коммутационной аппаратуры
самодиагностика

СБППТ обеспечивает следующие режимы работы:

«OFF-LINE» - приоритет работы от сети переменного тока, через статический байпас. На питание от инвертора статический байпас переключается при отсутствии нормального напряжения в сети переменного тока
«ON-LINE» - приоритет работы от инвертора, через статический байпас. При этом инвертор получает питание, в первую очередь, от ЗПУ, если же на входе ЗПУ отсутствует напряжение переменного тока или оно неисправно, то инвертор получает питание от АБ или сети постоянного тока. На питание от сети переменного тока статический байпас переключает нагрузку при отсутствии нормального напряжения на выходе инвертора и при его перегрузке

Выбор режима работы (приоритета) осуществляется оперативным персоналом. По умолчанию приоритетным режимом является режим «ON-LINE»

Функциональная схема СБППТ со встроенным аккумулятором, со статическим и ремонтным байпасами

СБППТ в общем случае состоит из следующих элементов:

ЗПУ является основным источником напряжения постоянного тока для инвертора, а также осуществляет заряд/подзаряд аккумуляторной батареи СБППТ.
ЗПУ может быть построено как на основе полностью управляемого тиристорного выпрямителя, так и на основе транзисторных выпрямителей

Применяется для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока, состоит из трехфазной или однофазной мостовой схемы инвертирования на транзисторах, которые управляются цифровой системой управления

Статический байпас является электронным коммутатором, с силовой схемой, выполненной на тиристорах. Статический байпас должен подключать нагрузку или к инвертору, или к сети переменного тока. Переключения должны осуществляться как автоматически, так и по командам оперативного персонала

Ремонтный байпас является механическим коммутатором, выполненным на основе реверсивного рубильника. Ремонтный байпас должен подключать нагрузку к сети переменного тока или к инвертору (через статический байпас). Переключения должны осуществляться вручную оперативным персоналом. Через ремонтный байпас осуществляется питание нагрузки от сети переменного тока при ремонтных работах на инверторе

АБ является резервным источником постоянного тока для инвертора. Применяемые АБ могут быть полностью герметичными и выполненными по технологии AGM или с гелеобразным электролитом, а также могут быть закрытого типа с электролитом в жидком виде. Количество элементов и емкость АБ рассчитываются исходя из мощности нагрузки и времени автономной работы

Функциональная схема СБППТ с вводом от сети постоянного тока, со статическим и ремонтным байпасами

Вместо АБ роль резервного источника постоянного тока для инвертора может выполнять ввод от сети постоянного тока, в которой присутствуют своя аккумуляторная батарея и зарядные устройства. Такой сетью может быть система оперативного постоянного тока (СОПТ) на подстанциях и электростанциях

Цифровая система управления

Система управления выполнена с применением цифрового сигнального процессора, что обеспечивает ввод всех параметров с помощью удобной и интуитивно понятной панели управления и в отличие от аналоговой системы управления не требуется перепайка резисторов, конденсаторов для изменения величин регулируемых параметров и характеристик

Низкий уровень пульсаций и высокая точность стабилизации напряжения

ЗПУ, входящее в состав СБППТ, обеспечивает все режимы заряда/подзаряда (по DIN 41773), низкий уровень пульсаций и высокую точность стабилизации выходного напряжения, функции термокомпенсации напряжения подзаряда и ограничения тока заряда аккумуляторной батареи. Это позволяет обеспечить длительный срок эксплуатации аккумуляторной батареи

Контроль за состоянием АБ

Аккумуляторная батарея является один из дорогостоящих компонентов СБППТ, срок службы которой зависит от многих факторов. Самым основным фактором является правильная эксплуатация и обслуживание. Для диагностики состояния аккумуляторной батареи в СБППТ могут применяться следующие системы и принципы:

контроль симметрии аккумуляторной батареи
поэлементный контроль аккумуляторной батареи
тест цепи аккумуляторной батареи
тест емкости аккумуляторной батареи
контроль тока подзаряда аккумуляторной батареи

Своевременное определение неисправности на ранней стадии позволит вовремя провести профилактические мероприятия и избежать дорогостоящих затрат

Самодиагностика

Система управления СБППТ осуществляет непрерывную самодиагностику с целью выявления повреждений или отклонений свойств компонентов, которые могут помешать выполнению основных функций преобразователя. Своевременное выявление повреждений позволяет своевременно вывести оборудование из работы и произвести контроль и устранение причин неисправности, прибегая к минимальному количеству затрат. Без этой функции прогресс неисправности может достичь критического уровня, что выведет устройство из работы и приведет к его поломке, что соответственно приведет к дополнительным расходам на новое устройство

Высокая надежность

Высокая надежность СБППТ собственного производства достигается это за счет высокотехнологического производства с применением самых последних разработок в области электротехники с соблюдением всех правил и требований нормативных документов

Характеристика	Значение

Номинальное напряжение сети, В	— трехфазное, линейное напряжение 380 (по заказу 127, 220, 660) — однофазное, фазное напряжение 220 (по заказу 127)
Диапазон изменения напряжения сети, %	(- 15 … + 15)
Частота, Гц	50 Гц ± 1 % или 50 Гц ± 10 %
КПД СБППТ*, %	(92 – 98)

Номинальное напряжение сети, В	— трехфазное, линейное напряжение 380 (по заказу - 127, 220, 660) — однофазное, фазное напряжение 220 (по заказу – 127)
Диапазон изменения напряжения сети, %	(- 15 … + 15)
Частота, Гц	50 Гц ± 1 % или 50 Гц ± 10 %
КПД СБППТ*, %, более	99

Тип	а) свинцово-кислотные: — классические (GROE, OP, OPZS, VB) — AGM — гелевые б) щелочные: — Ni-Cd
Производители	а) свинцово-кислотные: — EXIDE — FIAMM — Enersys — DELTA б) щелочные — ПАО «Завод АИТ»
Количество элементов (рекомендуемое), шт.	а) при напряжении 24 В: — 12 (свинцово-кислотные классические) — 12 (свинцово-кислотные AGM, гелевые) — 18 (щелочные) б) при напряжении 48 В: — 24 (свинцово-кислотные классические) — 24 (свинцово-кислотные AGM, гелевые) — 36 (щелочные) в) при напряжении 110 В: — 52 (свинцово-кислотные классические) — 54 (свинцово-кислотные AGM, гелевые) — 82 (щелочные) г) при напряжении 220 В: — 104 (свинцово-кислотные классические) — 102 (свинцово-кислотные AGM, гелевые) — 164 (щелочные) д) при напряжении 440 В: — 198 (свинцово-кислотные классические) — 192 (свинцово-кислотные AGM, гелевые) — 300 (щелочные)

Номинальное напряжение сети, В	220 (по заказу 24, 48, 60, 110, 320, 440, 660)
Диапазон изменения напряжения сети, %	(- 20 … + 20)
КПД СБППТ*, %	(92 – 98)

Номинальное выходное напряжение, В	— трехфазный выход, линейное напряжение 380 (по заказу - 127, 220, 230, 660) — однофазный выход, фазное напряжение 220 (по заказу - 127, 230)
Частота, Гц	50 Гц ± 0,1 %
Диапазон регулирования выходного напряжения, %	(- 5 … + 5)
Номинальная выходная мощность, кВ·А	5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100; 125; 160; 200; 300; 400
Точность стабилизации выходного напряжения (установившееся значение отклонения действующего значения) при работе на симметричную нагрузку, % не более	1
Форма выходного напряжения	синусоида
Коэффициент нелинейного искажения выходного напряжения КНИ (THD), %, не более — при работе на линейную симметричную нагрузку — при работе на нелинейную симметричную нагрузку	2 5
Гальваническая развязка выхода от сети постоянного тока	да
Время переключения между выходом инвертора и резервным вводом от сети переменного тока, мс, не более: — при наличии синхронизации — при отсутствии синхронизации	1 – 5 10

Интерфейсы связи с АСУ ТП	Ethernet RS-485 GSM (оптоволокно / медь)
Протоколы связи с АСУ ТП	ГОСТ Р МЭК 60870-5-104 MMS (IEC 61850-8-1) Modbus RTU/TCP

* КПД СБППТ при питании от соответствующего входа