RU101280U1 - COMBINED POWER SUPPLY INSTALLATION OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY (SPU) - Google Patents

COMBINED POWER SUPPLY INSTALLATION OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY (SPU) Download PDF

Info

Publication number
RU101280U1
RU101280U1 RU2010129025/07U RU2010129025U RU101280U1 RU 101280 U1 RU101280 U1 RU 101280U1 RU 2010129025/07 U RU2010129025/07 U RU 2010129025/07U RU 2010129025 U RU2010129025 U RU 2010129025U RU 101280 U1 RU101280 U1 RU 101280U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
feeder
switching
feeders
power supply
Prior art date
Application number
RU2010129025/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Петрович Сергеев
Алексей Николаевич Шабанов
Владимир Валентинович Гавдель
Валентина Алексеевна Елистратова
Михаил Юрьевич Захаржевский
Original Assignee
Сергей Петрович Сергеев
Алексей Николаевич Шабанов
Владимир Валентинович Гавдель
Валентина Алексеевна Елистратова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Петрович Сергеев, Алексей Николаевич Шабанов, Владимир Валентинович Гавдель, Валентина Алексеевна Елистратова filed Critical Сергей Петрович Сергеев
Priority to RU2010129025/07U priority Critical patent/RU101280U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU101280U1 publication Critical patent/RU101280U1/en

Links

Abstract

1. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения, содержащая входные фидеры, вводные устройства фидеров, блоки контроля и коммутации фидеров, отличающаяся тем, что установка включает основной фидер, фидер резерва и фидер альтернативной сети или дизель-генераторный агрегат, подсоединенные к водным устройствам фидеров, выходы которых подключены к входу первого блока контроля и коммутации фидеров, выход которого подключен к устройству гальванической развязки и ко входу третьего блока контроля и коммутации фидеров, выход устройства гальванической развязки подключен ко входу второго блока контроля и коммутации фидеров, второй блок контроля и коммутации фидеров включает устройства бесперебойного питания, выходы которых являются выходом второго блока контроля и коммутации фидеров, при этом выходы первого и второго блоков контроля и коммутации фидеров являются входами для третьего блока контроля и коммутации фидеров, выход третьего блока контроля состояния и коммутации фидеров подключен к щиту распределения электроэнергии, при этом к первому блоку контроля и коммутации фидеров подключены первый блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения, первый блок задания задержки переключения фидеров и первый блок задания приоритетов фидеров, ко второму блоку контроля и коммутации фидеров подключены второй блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения, второй блок задания приоритетов фидеров, второй блок задания задержки переключения фидеров, к третьему блоку контроля и коммутации фидеров подключены третий блок цифровой индикации текущего 1. A combined uninterruptible power supply installation comprising input feeders, input feeder devices, feeder control and switching units, characterized in that the installation includes a main feeder, a reserve feeder and an alternative network feeder or a diesel generator unit connected to water feeder devices, outputs which are connected to the input of the first block of control and switching feeders, the output of which is connected to a galvanic isolation device and to the input of the third block of control and switching feeders galvanic isolation devices are connected to the input of the second feeder control and switching unit, the second feeder control and switching unit includes uninterruptible power supplies, the outputs of which are the output of the second feeder control and switching unit, while the outputs of the first and second feeder control and switching units are inputs for the third the feeder control and switching unit, the output of the third feeder status and switching unit is connected to the electric distribution board, while to the first control unit the role and switching of feeders connected to the first block of digital indication of the current state of feeders of panel board execution, the first block of delay setting of feeders and the first block of setting priorities of feeders, the second block of control and switching feeders connected to the second block of digital indication of the current status of feeders of panel board, the second block of setting priorities feeders, the second unit for setting the delay switching feeders, to the third block of control and switching feeders connected to the third block of digital indication of the current

Description

Полезная модель относится к схемам резервного или аварийного энергоснабжения с автоматическим переключением источников электропитания и может быть использована в системах с повышенными и особыми требованиями к устойчивости электропитания, отсуствие которого может привести к катастрофическим последствиям, таких, как средства автоматики на железных дорогах, компьютерные центры и центры обработки и хранения данных, узлы связи, оборудование для непрерывного управления производственными процессами в различных отраслях промышленности (газовая, атомная, нефтяная и др.), медицинское оборудование, системы вещания и спутниковой связи, системы передачи данных, аварийные системы освещения, системы безопасности, финансовые системы и услуги, судовые электроустановки, системы специального применения Минобороны и другие.The utility model relates to backup or emergency power supply schemes with automatic switching of power supplies and can be used in systems with increased and special requirements for power stability, the absence of which can lead to catastrophic consequences, such as automation equipment on railways, computer centers and centers data processing and storage, communication centers, equipment for continuous control of production processes in various industries (gas, nuclear, oil, etc.), medical equipment, broadcasting and satellite communications systems, data transmission systems, emergency lighting systems, security systems, financial systems and services, ship electrical installations, special applications systems of the Ministry of Defense and others.

Обеспечение бесперебойного, гарантированного энергоснабжения средств автоматики железной дороги (электрической, горочной и микропроцессорной централизации, переездной сигнализации, систем автоматической блокировки и т.п.) является важным фактором обеспечения безопасности перевозок. К этим системам предъявляются жесткие требования по качеству энергоснабжения. В частности, максимальное время обесточивания релейной системы в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации» (ПТЭ) не должно превышать 1.3 сек, а для систем, построенных на базе микропроцессорной техники обесточивание схем вообще недопустимо. Современные сложные системы автоматики и телемеханики предъявляют очень высокие требования к бесперебойности и качеству энергоснабжения. В настоящее время на железных дорогах применяется двухуровневая система бесперебойного энергоснабжения средств автоматики. На первом уровне находится система бесперебойного энергоснабжения переменным током, которая обычно включает один основной фидер и резервный. При необходимости в качестве дополнительного источника энергоснабжения применяется фидер альтернативной сети или дизель-генератор.Ensuring uninterrupted, guaranteed power supply of railway automation equipment (electric, hump and microprocessor centralization, crossing signaling, automatic locking systems, etc.) is an important factor in ensuring the safety of transportation. These systems have stringent requirements for the quality of energy supply. In particular, the maximum time for de-energizing the relay system in accordance with the requirements of the "Rules for Technical Operation" (PTE) should not exceed 1.3 seconds, and for systems based on microprocessor technology, de-energizing circuits is generally unacceptable. Modern complex automation and telemechanics systems impose very high demands on uninterrupted operation and quality of energy supply. Currently, a two-level system of uninterrupted power supply of automation equipment is used on railways. At the first level is an uninterruptible power supply system with alternating current, which usually includes one main feeder and a backup one. If necessary, an alternative network feeder or diesel generator is used as an additional source of energy supply.

Дополнительный источник, как правило, обладает меньшей мощностью и невысокими качественными характеристиками. В результате резервные источники рассматриваются и используются лишь, как временная мера, позволяющая с невысоким качеством парировать отказы основного фидера. В соответствии с этим схемы обеспечения гарантированного энергоснабжения строятся по принципу "при отказе основного фидера - переход на резервный, с возвратом на основной при его восстановлении". Таким образом, основной фидер считается приоритетным. Второй уровень составляет система вторичного, низковольтного энергоснабжения. Такая система содержит, в том числе, низковольтные аккумуляторы, обеспечивающие бесперебойное энергоснабжение устройств автоматики при отказе первого высоковольтного уровня. Низковольтная система обеспечивает питанием только блоки железнодорожной автоматики гарантированного электроснабжения.An additional source, as a rule, has less power and low quality characteristics. As a result, reserve sources are considered and used only as a temporary measure, which allows to parry the failures of the main feeder with low quality. In accordance with this, the schemes for ensuring guaranteed energy supply are built on the principle "in case of failure of the main feeder, transfer to the backup one, with a return to the main one when it is restored." Thus, the main feeder is considered a priority. The second level is the secondary, low-voltage power supply system. Such a system contains, including low-voltage batteries, providing uninterrupted power supply to automation devices in the event of a failure of the first high-voltage level. The low-voltage system provides power only to railway automation units with guaranteed power supply.

Известна установка бесперебойного электроснабжения (Великосельский Н.П. и др. «Организация электроснабжения в условиях перерывов и значительных отклонений напряжения питающей сети» - М.: Информэлектро. 1987), содержащая входной фидер, блок контроля состояния и коммутации фидеров и источник бесперебойного питания.A known installation of uninterrupted power supply (Velikoselsky NP and others. "Organization of power supply in the event of interruptions and significant deviations of the supply voltage" - M .: Informelectro. 1987), containing an input feeder, a unit for monitoring the state and switching of feeders and an uninterruptible power supply.

В установке предполагается замена отказавшего источника бесперебойного питания на промышленную сеть в аварийных ситуациях.The installation is intended to replace a failed uninterruptible power supply with an industrial network in emergency situations.

Недостатком такой установки является невысокие надежность и качество электроснабжения, в частности, переключение осуществляется после превышения выходным напряжением границ U ном 10%, что сопровождается значительной просадкой напряжения при развитии аварийной ситуации.The disadvantage of this installation is the low reliability and quality of power supply, in particular, switching is carried out after the output voltage exceeds the limits of U nom 10%, which is accompanied by a significant voltage drop during the development of an emergency.

Контроль электроснабжения осуществляется по узкому числу параметров.Power supply control is carried out by a narrow number of parameters.

Известна установка бесперебойного электроснабжения (Патент №2133542 от 20.07.1999 г.), содержащая входные фидеры, блок контроля состояния и коммутации фидеров и источник бесперебойного питания.A known installation of uninterrupted power supply (Patent No. 2133542 from 07.20.1999), containing input feeders, a unit for monitoring the status and switching of feeders and an uninterruptible power supply.

Такая установка обеспечивает контроль и компьютерное прогнозирование состояния альтернативных источников питания, и их реконфигурацию.Such an installation provides control and computer prediction of the state of alternative power sources, and their reconfiguration.

Недостатком такой установки является невысокий уровень надежности электроснабжения, связанный с низким уровнем резервирования источников и невысоким уровнем контроля их состояния (проверяется только входной и выходной фидеры).The disadvantage of this installation is the low level of reliability of power supply, associated with a low level of redundancy of sources and a low level of control of their condition (only the input and output feeders are checked).

Известна установка бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики Коган Д.А., Эткин З.А. "АППАРАТУРА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ", М., Транспорт, 1987, стр.161, рис.5.1, содержащая входной фидер и первый блок контроля и коммутации фидеров, силовой выход которого является выходом установки. Такая установка имеет два входных фидера: основной и резервный. В ней предусмотрен контроль сосотяния фидеров по ограниченному числу параметров: понижение фазных напряжений фидера и ошибки в чередовании фаз. При отказе (сбое) основного фидера вырабатывается сигнал на переключение на резервный фидер. Этот сигнал задерживается на фиксированный интервал времени, в расчете на возможное восстановление основного фидера. В этом случае переключение отменяется. При устойчивом отказе происходит переход на резервный фидер. В случае восстановления параметров основного фидера производится обратное переключение.Known installation of uninterrupted power supply of railway automation Kogan D.A., Etkin Z.A. "ELECTRIC POWER SUPPLY OF RAILWAY AUTOMATION", M., Transport, 1987, p. 161, fig. 5.1, containing an input feeder and the first block of control and switching feeders, the power output of which is the output of the installation. Such a setup has two input feeders: a primary and a backup. It provides control of the feeder alignment by a limited number of parameters: reduction of the phase voltage of the feeder and errors in the phase rotation. In case of failure (failure) of the main feeder, a signal is generated to switch to the backup feeder. This signal is delayed for a fixed time interval, in the calculation of the possible restoration of the main feeder. In this case, the switch is canceled. With a steady failure, a switch to the backup feeder occurs. In case of restoration of the parameters of the main feeder, the reverse switching is performed.

Недостатками такой установки являются низкий уровень надежности и качества энергоснабжения, связанные с ограниченным числом параметров фидеров, подвергающихся контролю, а также низким уровнем резервирования фидеров.The disadvantages of this installation are the low level of reliability and quality of power supply associated with a limited number of parameters of feeders being monitored, as well as a low level of redundancy of feeders.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является установка бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики (Патент РФ 2215355 от 27.10.2003), содержащая входные фидеры и первый блок контроля и коммутации фидеров, силовой выход которого является выходом установки. Установка дополнительно снабжена вторым и третьим блоками контроля состояния и коммутации фидеров, блоками защиты от перенапряжений, источниками бесперебойного питания, первым, вторым и третьим блоками индикации текущего состояния фидеров, индикации статистики состояния фидеров, задания приоритетов фидеров, задания задержки переключения фидеров и блоком ручного управления. Входные фидеры через блоки защиты от перенапряжений соединены с силовыми входами третьего блока контроля состояния и коммутации фидеров, силовой выход которого соединен с силовыми входами источников бесперебойного питания и первым силовым входом первого блока контроля состояния и коммутации фидеров. Выходы источников бесперебойного питания соединены с силовыми входами второго блока контроля состояния и коммутации фидеров. Второй силовой вход первого блока контроля состояния и коммутации фидеров, соединен с силовым выходом второго блока контроля состояния и коммутации фидеров, первые сигнальные выходы первого, втрого и третьего блоков контроля состояния и коммутации фидеров соединены с соответствующими блоками индикации текущего состояния фидеров, а вторые сигнальные выходы - с блоком индикации статистики состояния фидеров, первые управляющие входы первого, второго и третьего блоков контроля состояния и коммутации фидеров, соединены с соответствующими блоками задания приоритетов фидеров, вторые управляющие входы - с соответствующими блоками задания задержки переключения фидеров, а третьи управляющие входы - с блоком ручного управления.Closest to the claimed utility model is the installation of uninterrupted power supply for railway automation (RF Patent 2215355 of 10.27.2003), containing input feeders and the first control unit and switching feeders, the power output of which is the output of the installation. The unit is additionally equipped with second and third units for monitoring the status and switching of feeders, overvoltage protection units, uninterruptible power supplies, first, second and third units for displaying the current status of feeders, displaying statistics on the status of feeders, setting priorities for feeders, setting the delay for switching feeders and a manual control unit . The input feeders are connected through surge protection units to the power inputs of the third feeder status and switching control unit, the power output of which is connected to the power inputs of uninterruptible power supplies and the first power input of the first feeder status and switching control unit. The outputs of uninterruptible power supplies are connected to the power inputs of the second unit for monitoring the status and switching of feeders. The second power input of the first unit for monitoring the status and switching of feeders is connected to the power output of the second unit for monitoring the status and switching of feeders, the first signal outputs of the first, second, and third units for monitoring the state and switching of feeders are connected to the corresponding blocks indicating the current status of the feeders, and the second signal outputs - with a unit for displaying the statistics of the status of the feeders, the first control inputs of the first, second and third blocks for monitoring the status and switching of the feeders are connected to the corresponding feeder priority setting blocks, second control inputs with corresponding feeder delay switching blocks, and third control inputs with manual control block.

Недостатками такой установки являются:The disadvantages of this installation are:

- недостаточный уровень надежности электроснабжения потребителей, связанный с отсутствием защиты цепей контроля состояния входных фидеров, что при длительных (более допустимого времени) перенапряжениях (свыше 600 В) может привести к выходу из строя практически всех электронных устройств аппаратного контроля фидера. При такой ситуации установка лишается резерва и, как следствие, гарантированного входного питания. Наиболее подвержены таким аварийным ситуациям основной и резервный фидеры, которые подводятся извне. ДГА таким авариям практически не подвержен;- insufficient level of reliability of power supply to consumers, associated with the lack of protection of the control circuits of the condition of the input feeders, which with prolonged (more acceptable time) overvoltages (over 600 V) can lead to the failure of almost all electronic devices of the feeder hardware control. In this situation, the installation loses the reserve and, as a result, the guaranteed input power. The main and reserve feeders, which are supplied from the outside, are most prone to such emergencies. DGA is practically not subject to such accidents;

- отсутствие непрерывного анализа качества работы аппаратных средств контроля и коммутации установки. При отклонениях технических характеристик электронных средств контроля, вызванных различными причинами (температура окружающей среды, отказ элементов схемы), может привести к неконтролируемым отклонениям параметров выходного напряжения в процессе электроснабжения потребителей. В случае нераспознаваемого схемой выхода из строя отдельных электронных устройств (устройство всегда выдает разрешение на подлючение контролируемого источника питания) на выходе установки возможно появление опасного для потребителя напряжения;- lack of continuous analysis of the quality of the hardware monitoring and switching installation. In case of deviations in the technical characteristics of electronic control devices caused by various reasons (ambient temperature, failure of circuit elements), it can lead to uncontrolled deviations of the output voltage parameters in the process of power supply to consumers. In the event that individual electronic devices fail to be recognized by the circuit (the device always gives permission to connect a controlled power source), a voltage hazardous to the consumer may appear at the output of the installation;

- отсутствие непрерывной диагностики наиболее важных элементов установки вплоть до устройств распределения электроэнергии;- lack of continuous diagnostics of the most important installation elements up to power distribution devices;

- применение одноуровневого регулирования работы трехступенчатой схемы контроля и коммутации состояния источников питания, основанного на аппаратной логике (устройства контроля состояния источников питания работают по принципу «норма» или «дефект», приоритет источников питания устанавливается жестко при помощи перемычек и т.д.);- the use of single-level control of the three-stage control and switching circuit of the state of power sources based on hardware logic (power state control devices operate on the basis of the “normal” or “defect” principle, the priority of power sources is set rigidly with jumpers, etc.);

- провалы выходного напряжения установки при переключениях в третьей ступени энергоснабжения, что неприемлемо для ряда потребителей;- dips in the output voltage of the installation during switching in the third stage of power supply, which is unacceptable for a number of consumers;

- сверхкритичные провалы в энергоснабжении потребителей в случае тройного одновременного отказа резерва всех ступеней энергоснабжения, что неприемлемо практически для всех ответственных потребителей электроэнергии;- supercritical failures in the power supply of consumers in the event of a triple simultaneous failure of the reserve of all levels of power supply, which is unacceptable for almost all responsible consumers of electricity;

- отсутствие резерва питания второй ступени энергоснабжения.- lack of power reserve of the second stage of power supply.

Задачей полезной модели является создание высококачественной и надежной установки бесперебойного электроснабжения.The objective of the utility model is to create a high-quality and reliable installation of uninterrupted power supply.

Техническим результатом полезной модели является повышение качества энергоснабжения в системах с повышенными и особыми требованиями к устойчивости электропитания.The technical result of the utility model is to improve the quality of energy supply in systems with increased and special requirements for the stability of power supply.

Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения, включает фидер основной, фидер резерва и фидер альтернативной сети или дизель-генераторный агрегат, вводные устройства фидеров и щит аварийного отключения, подсоединенный к водным устройствам, выходы вводных устройств фидеров подключены к входу первого блока контроля и коммутации фидеров, выход которого подключен к устройству гальванической развязки и ко входу третьего блока контроля и коммутации фидеров, второй блок контроля и коммутации фидеров включает устройства бесперебойного питания, выходы которых являются выходом второго блока контроля и коммутации фидеров, при этом выходы первого и второго блоков контроля и коммутации фидеров являются входами для третьего блока контроля и коммутации фидеров, а к первому блоку контроля и коммутации фидеров подключены первый блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения, первый блок задания задержки переключения фидеров и первый блок задания приоритетов фидеров, ко второму блоку контроля и коммутации фидеров подключены второй блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения, второй блок задания приоритетов фидеров, второй блок задания задержки переключения фидеров, к третьему блоку контроля и коммутации фидеров подключены третий блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения, третий блок задания задержки переключения фидеров, третий блок задания приоритетов фидеров, блок ручного управления подключен к блокам управления и коммутацией фидеров.The combined uninterruptible power supply unit includes a main feeder, a reserve feeder and an alternative network feeder or a diesel generator unit, feeder input devices and an emergency shutdown switch connected to water devices, feeder input device outputs are connected to the input of the first feeder control and switching unit, output which is connected to the galvanic isolation device and to the input of the third feeder control and switching unit, the second feeder control and switching unit includes devices b uninterruptible power supply, the outputs of which are the output of the second control and switching unit of the feeders, while the outputs of the first and second control and switching units of the feeder are the inputs for the third control and switching unit of the feeders, and the first unit of digital indication of the current state is connected to the first unit of the control and switching feeders panel board feeders, the first block for setting the delay for switching the feeders and the first block for setting the priorities of the feeders, the second block is connected to the second block of control and switching feeders digital display of the current state of the feeders of the panel board execution, the second block for setting the priority of the feeders, the second block for setting the delay of switching the feeders, the third block of the digital display for the current state of the feeders of the panel board, the third block for setting the delay of the feeder switching, the third block for setting the priorities feeders, the manual control unit is connected to the control units and switching feeders.

Вводные устройства фидеров дополнительно снабжены дистанционным управлением со щита аварийного отключения. Первый блок контроля и коммутации фидера дополнительно может быть снабжен устройством защиты схем контроля состояния фидера от длительных перенапряжений, дополнительно может иметь блок анализа и выбора приоритетного фидера с возможностью управления от программируемого логического контроллера (ПЛК), дополнительно может иметь контактор и устройство гальванической развязки (УГР), дополнительно может иметь блок ручного или автоматического ввода резерва УГР и резервное УГР, устройства бесперебойного питания (УБП) - до восьми устройств, второй блок контроля и коммутации УБП (выполнен на базе современных интелектуальных систем управления самих УБП, обладающих высочайшими техническими характеристиками), СПУ дополнительно может иметь блок выбора синхронизации резервированных УБП.Feeder input devices are additionally equipped with remote control from the emergency shutdown panel. The first feeder control and switching unit can additionally be equipped with a device for protecting the feeder state control circuits against prolonged overvoltage, it can additionally have a priority feeder analysis and selection unit with the possibility of control from a programmable logic controller (PLC), and additionally can have a contactor and galvanic isolation device (UGR ), may additionally have a block for manual or automatic input of reserve UGR and reserve UGR, uninterruptible power supply (UBP) - up to eight devices, watts The second control unit and control unit of the control unit (made on the basis of modern intelligent control systems of the control unit itself, which have the highest technical characteristics), the control unit can additionally have a synchronization selection unit for redundant control units.

Третий блок контроля и коммутации фидера дополнительно может быть снабжен блоком управления нулевого времени переключения.The third block of control and switching of the feeder can additionally be equipped with a control unit of zero switching time.

СПУ дополнительно может иметь аппаратно - программный комплекс диагностики и управления СПУ (с аппаратными средствами управления, измерения и контроля состояния основных элементов и цепей установки) с возможностью удаленного управления и мониторинга текущего состояния установки и архива нештатных состояний установки.SPU can additionally have a hardware - software complex for diagnostics and control of SPU (with hardware for controlling, measuring and monitoring the state of the main elements and circuits of the installation) with the ability to remotely control and monitor the current state of the installation and the archive of emergency conditions of the installation.

Первую ступень энергоснабжения образует резервированное первичное питание установки от входных фидеров. Их автоматический выбор может осуществляться на основе анализа текущего состояния входных фидеров с помощью аппаратных и программных средств контроля и управления приоритетом с применением двух режимов управления первой ступенью энергоснабжения (штатного и предаварийного). Для этого в СПУ дополнительно может быть предусмотрена техническая возможность автоматического дистанционного изменения приоритета фидера и отключения фидера от выхода ступени энергоснабжения, а так же возможность автоматического выбора режима управления первой ступенью энергоснабжения. Переключение фидеров осуществляется с регулируемой задержкой времени в расчете на возможное восстановление параметров подключенного фидера.The first stage of power supply is provided by the redundant primary power supply of the installation from the input feeders. Their automatic selection can be carried out on the basis of the analysis of the current state of the input feeders using hardware and software for monitoring and priority control using two control modes for the first stage of power supply (standard and pre-emergency). For this, the control system can additionally provide the technical ability to automatically remotely change the priority of the feeder and disconnect the feeder from the output of the power supply stage, as well as the ability to automatically select the control mode of the first power supply stage. The feeders are switched with an adjustable time delay in the calculation of the possible restoration of the parameters of the connected feeder.

Вторую ступень энергоснабжения образуют устройства бесперебойного питания, которые обеспечивают непрерывную (без провалов) подачу электроэнергии вне зависимости от состояния входных фидеров. Резервирование УБП и их синфазная работа позволяет переводить питание потребителей с одного УБП на другой электронными коммутаторами без провалов в энергоснабжении. Во второй ступени энергоснабжения возможно подключение до восьми УБП. Дополнительно в СПУ может применяться схема выбора синхронизации УБП.The second stage of power supply is formed by uninterruptible power supply devices that provide continuous (without failures) power supply regardless of the condition of input feeders. UBP redundancy and their common mode operation allows consumers to transfer power from one UBP to another by electronic switches without failures in the power supply. In the second stage of power supply, up to eight UPSs can be connected. Additionally, in the control system, a UBN synchronization selection scheme can be applied.

Схема анализирует напряжение байпаса УБП (эту функцию в современных УБП способна выполнять аппаратная часть самого УБП) и, в случае его недопустимого отклонения или пропадания, переключает вход синхронизирующего модуля УБП с выхода устройства гальванической развязки на выход первой ступени энергоснабжения, а так же с помощью контактора отключает вход УГР (разделительный трансформатор) от выхода первой ступени энергоснабжения. Этим обеспечивается защита выхода первой ступени энергоснабжения от перегрузок со стороны поврежденного УГР. В случае особых применений и по требованию потребителя электроэнергии в СПУ предусмотрена возможность резервирования УГР и ручного или автоматического ввода резерва УГР. В этом случае СПУ дополнительно комплектуется резервным УГР и блоком ввода резерва УГР. Блок ручного ввода резерва УГР может быть выполнен на базе двух соосно включенных перекидных рубильников и кнопки принудительного включения контактора 24, устройство автоматического ввода резерва УГР может быть выполнено на базе двух двойных контакторов с механической блокировкой одновременного включения и устройства запуска штатного режима работы СПУ. В случае применения вырожденной второй ступени энергоснабжения (ступень состоит из одного УБП) при выходе из строя УГР или байпаса УБП для предотвращения провалов выходного напряжения СПУ при переключениях в третьей ступени возможно дополнительное применение маломощных вторичных источников бесперебойного питания низкого напряжения постоянного тока с временем удержания заданного напряжения в течение нескольких минут на отдельных наиболее ответственных нагрузках (цепи СЦБ ЖД автоматики) потребителей электроэнергии. При этом применение вырожденной второй ступени энергоснабжения СПУ является частным случаем конфигурации заявляемой установки, и выполняется по требованию потребителя электроэнергии с целью удешевления конструкции.The circuit analyzes the bypass voltage of the UPS (the hardware of the UPS is capable of performing this function in modern UPSs) and, in the event of its unacceptable deviation or failure, switches the input of the UPS synchronizing module from the output of the galvanic isolation device to the output of the first power supply stage, as well as using a contactor disconnects the UGR input (isolation transformer) from the output of the first power supply stage. This protects the output of the first stage of power supply from overloads from the side of the damaged UGR. In the case of special applications and at the request of the electricity consumer, the control system provides for the possibility of reserving UGR and manually or automatically entering the reserve of UGR. In this case, the control system is additionally equipped with a reserve control unit and an input unit for the reserve control unit. The manual input unit for the UGR reserve can be made on the basis of two coaxially switched overflow switches and the button for forcibly turning on the contactor 24, the automatic input unit for the UGR reserve can be made on the basis of two double contactors with mechanical blocking of the simultaneous inclusion and the device for starting the normal operation mode of the control unit. In the case of using a degenerate second stage of power supply (the stage consists of one UBP) in case of failure of the UGR or bypass of the UBP to prevent failures of the output voltage of the control system during switching in the third stage, additional use of low-power secondary uninterruptible power supplies of low DC voltage with a set voltage hold time within a few minutes at some of the most critical loads (signaling and signaling circuits of railway automation) of electricity consumers. Moreover, the use of the degenerate second stage of power supply of the SPU is a special case of the configuration of the claimed installation, and is performed at the request of the consumer of electricity in order to reduce the cost of the design.

Третью ступень энергоснабжения образует резервированное питание, от двух источников: выхода первой ступени энергоснабжения и выхода второй ступени энергоснабжения. При этом выход второй ступени энергоснабжения всегда имеет высший приоритет, так как современные интеллектуальные системы резервированных УБП обеспечивают высочайшее качество выходного напряжения. При ухудшении параметров выходного напряжения второй ступени энергоснабжения, вызванных пропаданием входного напряжения второй ступени и разрядом аккумулятора, третья ступень СПУ подключает к выходу напряжение первой ступени энергоснабжения. При этом, благодаря блоку выбора синхронизации, синхронизирующему модулю УБП и блоку управления нулевого времени переключения, СПУ обеспечивает переключение фидеров без провалов выходного напряжения установки (при снятии логикой СПУ разрешения на подключение УБП к выходу установки, третья ступень энергоснабжения сначала подключает к выходу установки оба входных фидера ступени, а затем отключает дефектный выход второй ступени энергоснабжения). Коммутатор третьей ступени энергоснабжения может быть выполнен на контакторах либо на встречно включенных тиристорах, обеспечивающих бесконтактную коммутацию. Для обеспечения в третьей ступени коммутации в случае одновременного пропадания входного напряжения второй ступени энергоснабжения и выхода из строя инверторов УБП в качестве УГР возможно применение разделительных трансформаторов с нулевой группой переключения.The third stage of power supply is made up of redundant power from two sources: the output of the first stage of power supply and the output of the second stage of power supply. At the same time, the output of the second stage of power supply always has the highest priority, since modern intelligent redundant UPS systems provide the highest quality of the output voltage. In case of deterioration of the output voltage parameters of the second stage of power supply, caused by the loss of the input voltage of the second stage and the discharge of the battery, the third stage of the control system connects the voltage of the first stage of power supply to the output. At the same time, thanks to the synchronization selector, the synchronizing module of the UPS, and the control unit of zero switching time, the control unit ensures switching feeders without dips in the output voltage of the installation (when the logic removes permission to connect the UPS to the installation output, the third power supply first connects both input to the installation output feeder stage, and then turns off the defective output of the second stage of power supply). The switch of the third stage of power supply can be performed on contactors or on counter-connected thyristors, providing contactless switching. To ensure the third stage of switching in case of simultaneous failure of the input voltage of the second stage of power supply and failure of the inverter UBP as UGR, it is possible to use isolation transformers with zero switching group.

Таким образом, достигается качественная коммутация (без провалов и бросков напряжения) фидеров третьей ступени и бесперебойное питание потребителей в случае выхода из строя второй ступени энергоснабжения или устройства гальванической развязки.Thus, high-quality switching (without voltage dips and power surges) of feeders of the third stage and uninterrupted power supply to consumers in case of failure of the second stage of power supply or galvanic isolation device is achieved.

Дополнительно СПУ может иметь два уровня контроля и принятия решений благодаря возможному применению комплекса диагностики и управления (КДУ) СПУ:Additionally, the control system can have two levels of control and decision-making due to the possible use of the complex of diagnostics and control (CCD) of the control system:

- первый (нижний) уровень контроля выполнен на основе аппаратных электронных средств контроля состояния фидеров (реле контроля фаз, реле контроля напряжения, блок контроля частоты и др.) позволяет с минимальными задержками времени осуществлять контроль входных источников и выдавать разрешение на их подключение блоку приоритетов.- the first (lower) level of control is based on hardware electronic means for monitoring the status of feeders (phase control relays, voltage control relays, frequency control unit, etc.) that allows, with minimal time delays, to control input sources and issue permission for their connection to the priority block.

Однако эти устройства не способны обнаруживать некоторые отклонения в своей работе и собственные неисправности, например постоянный сигнал разрешения на выходе устройства и другие.However, these devices are not able to detect some deviations in their work and their own malfunctions, for example, a constant enable signal at the output of the device and others.

- второй (верхний) уровень контроля и принятия решений может быть выполнен на базе встраиваемого промышленного компьютера (микро-ЭВМ) и промышленного программируемого логического контроллера (ПЛК). Специализированное программное обеспечение микро - ЭВМ позволяет оперативно контролировать напряжения выходов 1 и 3 ступеней энергоснабжения, оценивать качество работы нижнего уровня управления и, в случае необходимости, - понижать приоритет выбранного источника питания.- the second (upper) level of control and decision making can be performed on the basis of an embedded industrial computer (micro-computer) and industrial programmable logic controller (PLC). Specialized microcomputer software allows you to quickly monitor the voltage of outputs 1 and 3 of the power supply level, evaluate the quality of the lower control level and, if necessary, lower the priority of the selected power source.

Оба уровня управления могут выбирать режим управления первой ступенью энергоснабжения с приоритетом решения второго уровня управления.Both control levels can select the control mode of the first power supply stage with the priority of solving the second control level.

Работа КДУ СПУ может быть реализована путем следующего распределения функций между микро-ЭВМ и ПЛК. ПЛК может выполнять:The work of the KDU SPU can be implemented by the following distribution of functions between micro-computers and PLCs. PLC can perform:

- сбор логической информации о состоянии аппаратной части СПУ;- collection of logical information about the state of the hardware of the SPU;

- сбор, нормализацию и оцифровку аналоговой информации о параметрах фидеров СПУ;- collection, normalization and digitization of analog information about the parameters of feeders SPU;

- программный анализ логической информации;- software analysis of logical information;

- формирование сигналов управления объектами СПУ. Микро-ЭВМ может выполнять:- formation of control signals for SPU facilities. Micro-computer can perform:

- контроль числовых параметров фидеров СПУ;- control of the numerical parameters of SPU feeders;

- контроль полюсов питания СПУ;- control of power supply poles SPU;

- контроль функционирования элементов и агрегатов СПУ;- monitoring the functioning of elements and assemblies of the control system;

- выявление предаварийных ситуаций СПУ;- identification of emergency situations SPU;

- ведение архива событий;- maintaining an archive of events;

- визуализацию состояний узлов и агрегатов СПУ;- visualization of the state of the nodes and assemblies of the SPU;

- сопряжение с системами диагностики и удаленного мониторинга верхнего уровня.- interfacing with diagnostic systems and remote top-level monitoring.

Передача некоторых функции управления СПУ программируемому логическому контроллеру может обеспечить высокие показатели качества и надежности установки за счет гибкости управления, относительно простых программных решений, применяемых в ПЛК и быстроты реакции ПЛК на изменение входной логической информации о состоянии аппаратной части СПУ.The transfer of some control functions to the programmable logic controller can provide high quality and reliability of the installation due to the flexibility of control, relatively simple software solutions used in the PLC and the quick response of the PLC to changes in the input logical information about the state of the hardware of the control system.

В случае дальнейшей оптимизации процессов управления СПУ возможно и иное разделение функций между составными частями КДУ СПУ.In the case of further optimization of the control system of the control system, another division of functions between the components of the control system control system is possible.

Заявляемую установку иллюстрируют следующие графические материалы:The inventive installation is illustrated by the following graphic materials:

На Фиг.1 приведена структурная схема установки бесперебойного электроснабжения, где: 1 - фидер основной; 2 - фидер резерва; 3 - дизель-генераторный агрегат; 4 - вводное устройство первого фидера; 5 - вводное устройство второго фидера; 6 - вводное устройство; третьего фидера; 7 - щит аварийного отключения; 8 - первый блок контроля и коммутации фидеров; 9 - устройство гальванической развязки; 10 - устройство бесперебойного питания; 11 - второй блок контроля и коммутации фидеров; 12 - третий блок контроля и коммутации фидеров; 13 - блок ручного управления; 14 - первый блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения; 15 - первый блок задания задержки переключения фидеров; 16 - первый блок задания приоритетов фидеров; 17 - второй блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения; 18 - второй блок задания приоритетов фидеров; 19 - второй блок задания задержки переключения фидеров; 20 - третий блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения; 21 - третий блок задания задержки переключения фидеров; 22 - третий блок задания приоритетов фидеров; 23 - измерительный преобразователь параметров трехфазной сети переменного тока (в случае применения в первой ступени энергоснабжения 8 микропроцессорного счетчика электроэнергии с контролем качества сети - может не устанавливаться); 24 - контактор; 25 - распределенная система управления на базе ПЛК; 26 - микро-ЭВМ; 27 - монитор; 28 - блок выбора синхронизации УБП; 29 - щит распределения электроэнергии; 30 - синхронизирующий модуль УБП;Figure 1 shows the structural diagram of the installation of uninterrupted power supply, where: 1 - main feeder; 2 - reserve feeder; 3 - diesel generator unit; 4 - input device of the first feeder; 5 - input device of the second feeder; 6 - input device; third feeder; 7 - emergency shutdown shield; 8 - the first block of control and switching feeders; 9 - galvanic isolation device; 10 - uninterruptible power supply; 11 - the second block of control and switching feeders; 12 - third block of control and switching feeders; 13 - manual control unit; 14 - the first block of digital indication of the current state of the feeders of panel board; 15 - the first block of the job delay delay feeders; 16 - the first block of the priority setting feeders; 17 - the second block of digital indication of the current state of the feeders of panel board; 18 - the second block of the priority setting feeders; 19 - the second block of the job delay switching feeders; 20 - the third block of digital indication of the current state of the feeders of the panel design; 21 - the third block of the job delay delay feeders; 22 - the third block of the priority setting feeders; 23 - measuring transducer of the parameters of a three-phase alternating current network (in the case of the use of 8 microprocessor electricity meters with network quality control in the first stage of power supply, it may not be installed); 24 - contactor; 25 - distributed control system based on PLC; 26 - micro-computers; 27 - monitor; 28 - block selection synchronization UBP; 29 - shield distribution of electricity; 30 - synchronization module UBP;

На фиг.2 приведена структурная схема первого блока контроля и коммутации, где: 31 - блок контроля состояния фидера; 32 - блок анализа и выбора приоритетного фидера; 33 - блок задержки переключения фидеров; 34 - коммутатор; 35 - устройство защиты схем контроля состояния фидера; 36 - счетчик электроэнергии;Figure 2 shows the structural diagram of the first control and switching unit, where: 31 is a control unit of the state of the feeder; 32 - block analysis and selection of priority feeder; 33 - block delay switching feeders; 34 - switch; 35 is a protection device for feeder state monitoring circuits; 36 - electricity meter;

На Фиг.3 приведена структурная схема устройства бесперебойного питания, где: 38 - выпрямитель; 39 - аккумулятор; 40 - синхронизирующий модуль; 41 - инвертор (преобразователь); 42 - фильтр;Figure 3 shows the structural diagram of an uninterruptible power supply, where: 38 - rectifier; 39 - battery; 40 - synchronization module; 41 - inverter (converter); 42 - filter;

На Фиг.4 приведена структурная схема третьего блока контроля и коммутации, где: 31 - блок контроля состояния фидера; 32 - блок анализа и выбора приоритетного фидера; 33 - блок задержки переключения фидеров; 34 - коммутатор, 37 - блок управления нулевого времени переключения;Figure 4 shows the structural diagram of the third control unit and switching, where: 31 - unit control the status of the feeder; 32 - block analysis and selection of priority feeder; 33 - block delay switching feeders; 34 - switch, 37 - control unit zero switching time;

На Фиг.5 приведена структурная схема блока контроля состояния фидера, где:Figure 5 shows the structural diagram of the control unit of the feeder, where:

43 - блок контроля напряжения на понижение; 44 - блок контроля напряжения на превышение; 45 - блок контроля чередования фаз; 46 - блок контроля перекоса фаз; 47 - блок контроля обрыва фаз; 48 - блок контроля частоты;43 - voltage control unit for lowering; 44 - excess voltage control unit; 45 - phase rotation control unit; 46 - phase imbalance control unit; 47 - phase loss control unit; 48 - frequency control unit;

На Фиг.6 приведена структурная схема устройства защиты схем контроля состояния фидера, где: 49 - понижающий трансформатор; 50 - выпрямитель; 51 - пороговое устройство; 52 - контактор;Figure 6 shows the structural diagram of the protection device of the control circuits of the state of the feeder, where: 49 - step-down transformer; 50 - rectifier; 51 - threshold device; 52 - contactor;

На Фиг.7 приведена структурная схема блока выбора синхронизации УБП, где: 53 - блок контроля напряжения байпаса; 54 - коммутатор;Figure 7 shows the structural diagram of the block select synchronization UBP, where: 53 - block control bypass voltage; 54 - switch;

На Фиг.8 приведена структурная схема комплекса диагностики и управления СПУ.Figure 8 shows the structural diagram of the complex diagnostics and control SPU.

На Фиг.9 приведена структурная схема блока подключения резерва устройства гальванической развязки СПУ, где: 55 - перекидной рубильник; 56 - кнопка принудительного включения контактора 24;Figure 9 shows the structural diagram of the unit connecting the reserve device galvanic isolation SPU, where: 55 - changeover switch; 56 - button to force the contactor 24;

Входные фидеры 1, 2, 3 предназначены для первичного энергоснабжения СПУ, при этом входной фидер 1 является основным, входной фидер 2 - резервным, а 3 - фидер альтернативной сети или дизель-генераторный агрегат. Дизель-генераторный агрегат (ДГА) управляется сигналами пуск ДГА, стоп ДГА в соответствии с логикой текущего режима управления первой ступенью энергоснабжения.Input feeders 1, 2, 3 are intended for primary power supply of SPU, while input feeder 1 is the main one, input feeder 2 is the backup one, and 3 is the alternative network feeder or diesel generator unit. The diesel generator set (DGA) is controlled by DGA start and DGA stop signals in accordance with the logic of the current control mode of the first power supply stage.

Вводные устройства фидеров 4, 5, 6 предназначены для защиты от импульсных перенапряжений и дистанционного отключения фидеров со щита аварийного отключения 7, а так же для измерения дифференциальных токов прямых и обратных жил фидеров с целью обеспечения электро и пожаробезопасности СПУ.The input devices of the feeders 4, 5, 6 are designed to protect against surge surges and remotely disconnect the feeders from the emergency shutdown switch 7, as well as to measure the differential currents of the direct and reverse conductors of the feeders in order to ensure electrical and fire safety of the control system.

Первый 8, второй 11 и третий 12 блоки контроля и коммутации фидеров предназначены для текущего контроля состояния входных фидеров 1, 2, 3, резервированных источников бесперебойного питания 10 и выходов второго 11 и третьего 12 блоков контроля и коммутации фидеров, соответственно, и подключения к выходу наиболее приоритетого из исправных фидеров.The first 8, second 11 and third 12 feeder control and switching units are designed for current monitoring of the status of input feeders 1, 2, 3, redundant uninterruptible power supplies 10 and outputs of the second 11 and third 12 feeder control and switching units, respectively, and connect to the output the highest priority of serviceable feeders.

Структурная схема первого блока контроля и коммутации фидеров 8 (первой ступени энергоснабжения) приведена на Фиг.2.The structural diagram of the first control unit and switching feeders 8 (the first stage of power supply) is shown in Fig.2.

Напряжения основного и резервного фидеров 1 и 2 поступают на устройства защиты схем контроля состояния 35 (структурная схема устройства защиты схем контроля состояния фидера приведена на Фиг.6., которые отключают входы цепей контроля от фидера при длительных (более установленного времени) перенапряжениях. Выходное напряжение от фидера 3 минует блок 35.The voltages of the main and backup feeders 1 and 2 are supplied to the protection devices of the state control circuits 35 (the block diagram of the protection device of the control circuits of the feeder state is shown in Fig. 6., which disconnect the inputs of the control circuits from the feeder for prolonged (more than a specified time) overvoltage. Output voltage from feeder 3 bypass block 35.

Затем напряжения фидеров 1, 2 и 3 поступают на блоки контроля состояния фидеров 31 (информация контроля отражается на дверных цифровых индикаторах с ручным выбором фаз 14), их сигналы разрешения на подключение поступают на блоки анализа и выбора приоритетного фидера 32. Приоритет фидеров может устанавливаться блоком задания приоритетов 16 с помощью перемычек или нормально замкнутых контактов промежуточных реле, управляемых выходными модулями ПЛК КДУ СПУ. Верхний уровень управления может автоматически изменять приоритет фидера с целью недопущения автоколебательного режима переключений, а в случае необходимости - отключать фидер от выхода. При отсутствии в СПУ верхнего уровня управления функция автоматического изменения приоритета может быть выполнена аппаратной логикой.Then the voltages of the feeders 1, 2 and 3 are supplied to the control units for the status of the feeders 31 (control information is reflected on the door digital indicators with manual phase selection 14), their connection enable signals are sent to the analysis and priority priority feeder units 32. The feeder priority can be set by the unit prioritization of 16 using jumpers or normally closed contacts of intermediate relays controlled by the output modules of the PLC KDU SPU. The upper control level can automatically change the priority of the feeder in order to prevent auto-oscillation switching mode, and if necessary, disconnect the feeder from the output. If there is no upper control level in the control system, the function of automatically changing the priority can be performed by hardware logic.

Сигнал управления для выбора приоритетного фидера поступает на блок задержки переключения фидеров (задержки задаются блоком задания задержки переключения фидеров 15), откуда передается на коммутатор, выполненный на контакторах. С коммутатора фидеров напряжение поступает на счетчик электроэнергии 36 с возможностью измерения и передачи информации о параметрах сети в микро-ЭВМ. При отсутствии у счетчика такой возможности на выходе первого блока контроля и коммутации устанавливается измерительный преобразователь параметров трехфазной сети переменного тока 23. Выход первого блока контроля и коммутации фидера (8) является выходом первой ступени энергоснабжения СПУ.The control signal for selecting a priority feeder is fed to the feeder switching delay unit (delays are set by the feeder switching delay setting unit 15), from where it is transmitted to the switch made on the contactors. From the feeder switch, the voltage is supplied to the electricity meter 36 with the ability to measure and transmit information about the network parameters in micro-computers. If the meter does not have such a possibility, a measuring transducer of the parameters of the three-phase AC network 23 is installed at the output of the first control and switching unit 23. The output of the first control and switching unit of the feeder (8) is the output of the first stage of power supply of the control system.

Далее напряжение выбранного фидера поступает на контактор 24 и устройство гальванической развязки 9 (УГР), выполненное на базе разделительного трансформатора.Next, the voltage of the selected feeder is supplied to the contactor 24 and the galvanic isolation device 9 (UGR), made on the basis of an isolation transformer.

С выхода УГР 9 напряжение поступает на вход второй ступени энергоснабжения (блок контроля и коммутации фидеров 11). По требованию потребителя электроэнергии СПУ может комплектоваться резервным УГР и блоком ручного или автоматического ввода резервного УГР, который, в случае выхода из строя основного УГР 9, позволяет переключить питание на резерв и принудительно включить контактор 24.From the output of the UGR 9 voltage is supplied to the input of the second stage of power supply (control unit and switching feeders 11). At the request of the consumer of electricity, the control system can be equipped with a backup UGR and a manual or automatic input unit for a reserve UGR, which, in case of failure of the main UGR 9, allows you to switch the power to the reserve and force the contactor 24 to turn on.

Второй 11 блок контроля и коммутации фидеров реализован на базе встроенных интеллектуальных систем управления резервированных устройств безперебойного питания 10, включает собственно УБП (до 8 штук), блок цифровой индикации текущего состояния фидеров 17, блок задания приоритетов фидеров 18, блок задания задержки переключения фидеров 19, синхронизирующий модуль УБП 30.The second 11 feeder control and switching unit is implemented on the basis of built-in intelligent control systems for redundant uninterruptible power supply devices 10, includes the UPS itself (up to 8 pieces), a digital display unit for the current status of the feeders 17, a priority setting unit for the feeders 18, a unit for setting the feeder switching delay delay 19, UBP 30 synchronizing module.

Синхронизирующий модуль УБП 30 обеспечивает высокоточную взаимную синхронизацию УБП при их совместной работе на общую нагрузку, а так же синхронизирует выходные напряжения всех УБП с напряжением байпаса (входным напряжением резервированных УБП).The UBP 30 synchronizing module provides high-precision mutual synchronization of the UBPs when they work together on a common load, and also synchronizes the output voltages of all UBPs with the bypass voltage (input voltage of redundant UBPs).

Благодаря синфазности всех напряжений УБП достигается режим работы с нулевым временем переключений. Устройства бесперебойного питания (УБП) 10 предназначены для выработки выходного переменного напряжения путем двойного преобразования энергии. Для этого в штатном режиме они используют энергию входных фидеров - выпрямляют переменный ток, заряжают аккумулятор 39 (фиг.3) и вновь формируют переменное напряжение с требуемыми параметрами. При отказе входных фидеров УБП используют энергию аккумулятора. Структурная схема УБП представлена на Фиг.3.Due to the common mode of all voltage UBP operating mode with zero switching time. Uninterruptible power supply devices (UPS) 10 are designed to generate an alternating voltage output by double energy conversion. To do this, in normal mode, they use the energy of the input feeders - rectify the alternating current, charge the battery 39 (Fig.3) and again form an alternating voltage with the required parameters. In case of input feeder failure, UBP use battery energy. The structural diagram of UBP is presented in Fig.3.

В СПУ используется автоматическое переключение сигналов синхронизации УБП в случае пропадания или сверхкритичного ухудшения напряжения байпаса (что возможно в случае выхода из строя УГР). В этом случае блок выбора синхронизации 28 подключает ко входу синхронизирующего модуля 30 напряжение первой ступени энергоснабжения - выход блока 8, отключает контактор 24 (разрывает связь УГР с выходом блока 8) и подготавливает выход УБП к коммутации в третьей ступени энергоснабжения.The control system uses automatic switching of the synchronization signals of the UPS in the event of a bypass or supercritical deterioration of the bypass voltage (which is possible in the event of failure of the surge protection device). In this case, the synchronization selection unit 28 connects the voltage of the first stage of power supply to the input of the synchronization module 30 — the output of block 8, disconnects the contactor 24 (disconnects the UGR connection with the output of block 8) and prepares the output of the UPS for switching in the third stage of power supply.

Для обеспечения коммутации в третьей ступени энергоснабжения при одновременном пропадания входного напряжения второй ступени энергоснабжения и выходе из строя инверторов УБП в качестве УГР возможно применение разделительных трансформаторов с нулевой группой переключения.To ensure switching in the third stage of power supply, while the input voltage of the second stage of power supply disappears and the inverters of the UBP fail, as UGR, it is possible to use isolation transformers with a zero switching group.

Благодаря такому техническому решению в третьем блоке контроля и коммутации осуществляется коммутация с нулевым временем переключения.Thanks to such a technical solution, switching with zero switching time is carried out in the third control and switching unit.

Выход резервированных УБП является выходом второй ступени энергоснабжения СПУ. Структурная схема третьего блока контроля и коммутации фидера 12 (третьей ступени энергоснабжения) приведена на Фиг.4.The output of the redundant UPS is the output of the second stage of power supply of the control system. The structural diagram of the third block of control and switching of the feeder 12 (third stage of power supply) is shown in Fig.4.

Выходные напряжения первой 8 и второй 11 ступеней энергоснабжения поступают на вход третьего блока контроля и коммутации фидеров 12. Этот блок включает блок контроля состояния фидера 31, блок анализа и выбора приоритетного фидера 32, блок задержки переключения фидеров 33, коммутатор 34 и блок управления нулевого времени переключения 37.The output voltages of the first 8 and second 11 power supply stages are fed to the input of the third feeder control and switching unit 12. This unit includes a feeder 31 status control unit, a priority feeder 32 analysis and selection unit, feeder switching delay unit 33, a switch 34 and a zero time control unit Shift 37.

Блок выбирает приоритетный фидер (выход второй ступени энергоснабжения всегда имеет высший приоритет) и коммутирует его по следующему алгоритму.The unit selects the priority feeder (the output of the second stage of power supply always has the highest priority) and commutes it according to the following algorithm.

При отказе подключенного фидера блок нулевого времени переключения 37 под управлением ПЛК КДУ СПУ или аппаратной логики сначала подключает к выходу оба входных фидера третьей ступени энергоснабжения, а затем отключает дефектный входной фидер. После восстановления нормальной работы второй ступени, блок аналогично переключает фидеры в исходное состояние.In case of failure of the connected feeder, the switching zero time block 37 under the control of the PLC of the control panel of the control system or hardware logic first connects both input feeders of the third power supply stage to the output, and then disconnects the defective input feeder. After restoring normal operation of the second stage, the unit likewise switches the feeders to their original state.

Для аварийного переключения фидеров всех ступеней энергоснабжения может применяться блок ручного управления 13. Выходное напряжение третьей ступени контролируется измерительным преобразователем параметров трехфазной сети переменного тока 24, показания которого передаются в микро-ЭВМ КДУ СПУ. Далее выходное напряжение поступает на щит распределения электроэнергии и к нагрузкам потребителей.For emergency switching of feeders of all levels of power supply, a manual control unit 13 can be used. The output voltage of the third stage is controlled by a measuring transducer of parameters of a three-phase AC 24, the readings of which are transmitted to the microcomputer KDU SPU. Further, the output voltage is supplied to the electricity distribution board and to the loads of consumers.

На Фиг.4 приведена структурная схема устройства бесперебойного питания, где выпрямитель 38 предназначен для преобразования входного переменного напряжения фидера в постоянное. Выпрямитель может быть реализован на основе обычной 3-х фазной диодной схемы. Аккумулятор 39 предназначен для накопления энергии в штатном режиме работы и резервного источника энергоснабжения при отказе всех водных фидеров. В качестве аккумулятора может использоваться высоковольтный аккумулятор.Figure 4 shows the structural diagram of an uninterruptible power supply, where the rectifier 38 is designed to convert the input AC voltage of the feeder to DC. The rectifier can be implemented based on the usual 3-phase diode circuit. Battery 39 is designed to store energy in normal operation and a backup source of power supply in case of failure of all water feeders. As a battery, a high voltage battery may be used.

Синхронизирующий модуль 40 предназначен для выработки сигналов управления инвертором (преобразователем) 41, а также для согласования по фазам всех УБП. Инвертор предназначен для формирования переменных фазных напряжений (меандра). Инвертор может быть реализован в виде ключевых схем, открывающихся по сигналам от синхронизирующего модуля 40. Фильтр 42 предназначен для формирования синусоидального выходного напряжения УБП, а именно, для устранения высокочастотных составляющих из выходного сигнала генератора потребителям.The synchronization module 40 is designed to generate control signals for the inverter (converter) 41, as well as to coordinate the phases of all UPSs. The inverter is designed to form variable phase voltages (meander). The inverter can be implemented in the form of key circuits that are opened by signals from the synchronizing module 40. The filter 42 is designed to generate a sinusoidal output voltage of the UPS, namely, to eliminate high-frequency components from the output signal of the generator to consumers.

На Фиг.5 приведена структурная схема блока контроля состояния фидера.Figure 5 shows the structural diagram of the control unit of the feeder.

Блок контроля напряжения на понижение 42 предназначен для выявления случая снижения фазных напряжений ниже порогового уровня. Блок может быть реализован в виде автономного многофункционального электромеханического полупроводникового реле напряжения или микроэлектронного устройства. Блок контроля чередования фаз 45 предназначен для выявления случаев нарушения последовательности следования фазных напряжений в фидере. Блок может быть реализован в виде автономного многофункционального электромеханического полупроводникового реле напряжения или микроэлектронного устройства. Блок контроля перекоса фаз 44 предназначен для выявления случаев искажения векторной диаграммы трехфазной сети - появление недопустимого напряжения в нулевом проводе. Блок может быть реализован в виде автономного многофункционального электромеханического полупроводникового реле напряжения или микроэлектронного устройства. Блок контроля обрыва фаз 46 предназначен для выявления случаев полного пропадания одной из фаз фидера. Контроль этого параметра позволяет различить случаи снижения напряжения (блок 42) и полного пропадания фазы. В результате в аварийных ситуациях оператор может принять решение о возможности использования фидера с пониженным уровнем напряжения, чего нельзя делать при пропадании фазы. Блок может быть реализован в виде автономного многофункционального электромеханического полупроводникового реле напряжения или микроэлектронного устройства.The voltage drop-down control unit 42 is designed to detect a case of a decrease in phase voltages below a threshold level. The block can be implemented as an autonomous multifunctional electromechanical semiconductor voltage relay or microelectronic device. The phase rotation control unit 45 is designed to detect cases of violation of the sequence of phase voltage in the feeder. The block can be implemented as an autonomous multifunctional electromechanical semiconductor voltage relay or microelectronic device. The phase imbalance control unit 44 is designed to detect cases of distortion of the vector diagram of a three-phase network - the appearance of an unacceptable voltage in the neutral wire. The block can be implemented as an autonomous multifunctional electromechanical semiconductor voltage relay or microelectronic device. The control unit for phase failure 46 is designed to detect cases of complete disappearance of one of the phases of the feeder. Monitoring this parameter allows you to distinguish between cases of voltage drop (block 42) and complete phase failure. As a result, in emergency situations, the operator can decide on the possibility of using a feeder with a low voltage level, which cannot be done when the phase disappears. The block can be implemented as an autonomous multifunctional electromechanical semiconductor voltage relay or microelectronic device.

Блок контроля напряжения на превышение 43 предназначен для выявления случаев превышения фазных напряжений фидера выше установленных пределов. Такое превышение оказывается не менее опасным отклонением от нормального состояния, чем снижение напряжения. Блок может быть реализован в виде автономного многофункционального электромеханического полупроводникового реле напряжения или микроэлектронного устройства. Блок контроля частоты 47 предназначен для выявления случаев недопустимого отклонения частотных свойств фидеров от номинального значения. Блок может быть реализован в виде автономного многофункционального электромеханического полупроводникового реле напряжения или микроэлектронного устройства.The overvoltage control unit 43 is designed to detect cases of exceeding the phase voltage of the feeder above the specified limits. Such an excess is no less dangerous deviation from the normal state than a voltage reduction. The block can be implemented as an autonomous multifunctional electromechanical semiconductor voltage relay or microelectronic device. The frequency control unit 47 is designed to detect cases of unacceptable deviations of the frequency properties of the feeders from the nominal value. The block can be implemented as an autonomous multifunctional electromechanical semiconductor voltage relay or microelectronic device.

На Фиг.6 приведена структурная схема устройства защиты схем контроля состояния фидера. Контролируемое напряжение поступает на силовые контакты включенного контактора 52 и на понижающий трансформатор 49. После трансформатора - на выпрямитель 50 и на пороговое устройство 51. В случае превышения порогового уровня напряженияFigure 6 shows a structural diagram of a device for protecting circuits for monitoring the status of the feeder. The controlled voltage is supplied to the power contacts of the switched contactor 52 and to the step-down transformer 49. After the transformer, to the rectifier 50 and to the threshold device 51. If the threshold voltage level is exceeded

пороговое устройство отключает контактор 52 и контролируемое напряжение от цепей контроля состояния фидера. В прототипе применяется токовая защита цепей контроля состояния фидера в виде плавкой вставки или автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем. Плавкая вставка не способна защитить единичное устройство контроля состояния фидера, так как номинальный ток плавкой вставки выбирается как ближайший (больший номинал токового ряда) к суммарному потреблению тока всех устройств контроля состояния, находящихся в состоянии максимального энергопотребления при максимально допустимом напряжении питания. Аналогично выбирается номинальный ток автоматического выключателя. При перенапряжениях в фидере ряд устройств контроля состояния фидера может выйти из строя по причине перераспределения энергопотребления между подключенными устройствами и запаса по току плавкой вставки или автоматического выключателя. Так же при такой защите цепей контроля любое перенапряжение, приводящее к перегоранию плавкой вставки, вызывает временную потерю всего канала резервирования СПУ до замены плавкой вставки или ручного включения автоматического выключателя, что в отдельных случаях может нарушить гарантированность энергоснабжения потребителей.a threshold device disconnects the contactor 52 and the monitored voltage from the feeder state control circuits. The prototype uses current protection of the feeder state control circuits in the form of a fusible insert or a circuit breaker with an electromagnetic release. The fuse-link is not able to protect a single device for monitoring the status of the feeder, since the rated current of the fuse-link is selected as the closest (higher rated current series) to the total current consumption of all state-monitoring devices that are in the state of maximum power consumption at the maximum allowable supply voltage. Similarly, the rated current of the circuit breaker is selected. During overvoltages in the feeder, a number of feeder status monitoring devices may fail due to the redistribution of power consumption between the connected devices and the current reserve of the fuse-link or circuit breaker. Also, with such protection of the control circuits, any overvoltage leading to burnout of the fuse-link causes a temporary loss of the entire backup channel of the control system until the fuse-link is replaced or the circuit breaker is manually turned on, which in some cases may violate the guarantee of power supply to consumers.

На Фиг.7 приведена структурная схема блока выбора синхронизации УБП. Напряжение байпаса (с выхода 9) поступает на блок контроля напряжения 53, который в случае ыявления недопустимого ухудшения его показателей или обрыва, дает команду на переключение коммутатора 54. Нормально замкнутые контакты 54 подключают к синхронизирующему модулю УБП напряжение байпаса, а нормально разомкнутые контакты - напряжение первой ступени энергоснабжения (с выхода 9). В случае применения современных УБП ведущих мировых производителей функцию блока 53 может выполнять встроенная аппаратура УБП. Блок анализа и выбора приоритетного фидера 32 предназначен для приема и обработки информации о текущем состоянии фидеров, приема и хранения приоритетов фидеров, заданных оператором и КДУ СПУ, выдачи на блоки индикации 14, 20 информации о состоянии фидеров; оценки состояния и выработки сигнала на переключение в зависимости от заданных приоритетов 15, 21 и текущего состояния фидеров. Правило переключения состоит в выборе наиболее приоритетного из исправных фидеров. Блок анализа и выбора приоритетного фидера 32 может быть выполнен на аппаратной основе с включением исполнительных реле, управляемых КДУ СПУ.Figure 7 shows the structural diagram of the block selection synchronization UBP. The bypass voltage (from output 9) is supplied to the voltage control unit 53, which, if an unacceptable deterioration of its performance or breakage is detected, gives the command to switch the switch 54. Normally closed contacts 54 connect the bypass voltage to the synchronization module of the UPS, and the normally open contacts - voltage the first stage of power supply (from exit 9). In the case of the use of modern UBP of leading world manufacturers, the function of the block 53 can be performed by built-in UBP equipment. The block of analysis and selection of priority feeder 32 is intended for receiving and processing information about the current state of feeders, receiving and storing the priorities of feeders, set by the operator and CDA of the control system, issuing information about the status of feeders to display units 14, 20; assessing the state and generating a switching signal depending on the given priorities 15, 21 and the current state of the feeders. The switching rule is to select the highest priority of serviceable feeders. The block analysis and selection of priority feeder 32 can be performed on a hardware basis with the inclusion of actuating relays controlled by the control system of the control system.

В блоке контроля и коммутации первой ступени энергоснабжения применяется три уровня приоритетов: 1 - основной фидер; 2 - резервный фидер; 3 - ДГА. Первый блок контроля и коммутации имеет два режима управления, выбор которых инициируется программным обеспечением КДУ СПУ или аппаратной логикой СПУ:In the control and switching unit of the first stage of power supply, three priority levels are applied: 1 - the main feeder; 2 - reserve feeder; 3 - DGA. The first control and switching unit has two control modes, the selection of which is initiated by the software of the control system of the control system or the control logic of the control panel:

- штатный режим управления первой ступенью (при наличии напряжении байпаса);- Normal control mode of the first stage (in the presence of bypass voltage);

- предаварийный режим управления первой ступенью (при выходе из строя УГР или отсутствии напряжения байпаса).- pre-emergency control mode of the first stage (in the event of failure of the UGR or bypass voltage).

В штатном режиме управления КДУ СПУ (аппаратная логика) формирует сигнал на включение ДГА только в случае выхода из строя основного и резервного фидеров (до этого ДГА находится в состоянии холодного резерва). При возобновлении нормальной работы одного из более приоритетных фидеров первый блок контроля и коммутации фидеров снова переключает выход от ДГА к более приоритетному фидеру, а ДГА прекращает свою работу и переводится в холодный резерв.In the standard control mode, the control panel of the control panel of the control system (hardware logic) generates a signal to turn on the DGA only in case of failure of the main and backup feeders (before this, the DGA is in a cold reserve state). When the normal operation of one of the priority feeders resumes, the first control and switching unit of the feeders again switches the output from the DGA to the higher priority feeder, and the DGA stops its operation and is transferred to the cold reserve.

В предаварийном режиме управления первой ступенью КДУ СПУ (аппаратная логика) формирует сигнал на включение ДГА при выходе из строя хотя бы одного из фидеров - основного или резервного. По сигналу включения ДГА запускается и находится в состоянии горячего резерва, обеспечивая необходимое резервирование фидеров первой ступени энергоснабжения. При возобновлении нормальной работы основного фидера первый блок контроля и коммутации фидеров отключает ДГА и переводит его в режим холодного резерва. Таким образом в предаварийном режиме при отсутствии напряжения байпаса, обеспечивается горячий резерв первой ступени энергоснабжения. Благодаря такому техническому решению в предаварийной ситуации на время прибытия сервисинженеров и время устранения неисправности обеспечивается гарантированное питание потребителей с минимальным временем коммутации (менее 1.3 сек) в первой ступени энергоснабжения.In the pre-emergency control mode of the first stage, the control and control system of the control system (hardware logic) generates a signal to turn on the DGA when at least one of the feeders fails - the main or backup. At the turn-on signal, the DGA starts up and is in a state of hot reserve, providing the necessary reservation of feeders for the first power supply stage. When resuming normal operation of the main feeder, the first block of control and switching feeders disables the DGA and puts it into cold standby mode. Thus, in the pre-emergency mode, in the absence of a bypass voltage, a hot reserve of the first power supply stage is provided. Thanks to this technical solution in a pre-emergency situation, the time of arrival of service engineers and the time for eliminating the malfunction provides guaranteed power to consumers with a minimum switching time (less than 1.3 sec) in the first stage of power supply.

Таким образом заявляемая установка даже в режиме тройного одновременного отказа резерва всех ступеней энергоснабжения (выход из строя основного фидера, выход из строя резервного фидера и полный разряд аккумуляторов УБП) обеспечивает электроснабжение потребителей с допустимым временем переключения фидеров.Thus, the inventive installation, even in the mode of triple simultaneous failure of the reserve of all stages of power supply (failure of the main feeder, failure of the backup feeder and a full discharge of UBP batteries), provides power supply to consumers with an acceptable feeder switching time.

По требованию потребителя электроэнергии СПУ может быть укомплектована резервным УГР с блоком ручного ввода резервного УГР. Это позволит в предаварийной ситуации при выходе из строя основного УГР оператору установки вручную перевести СПУ на резервное УГР и с помощью кнопки принудительного включения контактора 24 снова вернуть СПУ в штатный режим работы. При возникновении предаварийной ситуации оператор оповещается сигналом тревоги, а КДУ СПУ на мониторе рекомендует выполнить действия по устранению неисправности и извещению сервисной службы. Возможно применение блока автоматического ввода резервного УГР, выполненного на аппаратной логике. Таких параметров не имеет ни одна из известных систем первичного питания потребителей.At the request of the consumer of electricity, the control system can be equipped with a reserve control unit with a manual input unit for a reserve control unit. This will allow, in a pre-emergency situation, in case of failure of the main UGR, the installation operator will manually transfer the control system to the backup control system and, using the force switch button of the contactor 24, return the control system to normal operation again. In the event of a pre-emergency situation, the operator is notified by an alarm signal, and the CDS CDU on the monitor recommends that you perform the troubleshooting steps and notify the service department. It is possible to use the automatic input unit for backup UGR performed on hardware logic. None of the known consumer primary nutrition systems has such parameters.

При переключениях фидеров возможно возникновение автоколебательного режима.When switching feeders, self-oscillation mode may occur.

Это может быть вызвано тем, что в отключенном состоянии более приоритетный фидер имеет устойчивые параметры, а при подключении нагрузки - параметры с отклонением от нормы. Тогда аппаратная логика установки может беспрерывно переключать выход ступени энергоснабжения с одного фидера на другой.This may be due to the fact that in the off state, the higher priority feeder has stable parameters, and when the load is connected, parameters with a deviation from the norm. Then the hardware logic of the installation can continuously switch the output of the power supply stage from one feeder to another.

Для остановки этого процесса микро-ЭВМ или аппаратная логика СПУ может вести подсчет количества переключений и при достижении заданного числа - выдавать управляющий сигнал на понижение приоритета фидера, таким образом колебательный процесс может быть остановлен. Через заданное время микро-ЭВМ (аппаратная логика) снова возвращает фидеру исходный приоритет и, если колебания возобновляются - включает сигнализацию об аварийном состоянии данного фидера.To stop this process, the microcomputer or hardware logic of the control system can count the number of switchings and, when the set number is reached, give a control signal to lower the priority of the feeder, so the oscillatory process can be stopped. After a specified time, the microcomputer (hardware logic) again returns the initial priority to the feeder and, if vibrations are resumed, turns on the alarm about the emergency state of this feeder.

Блок контроля и коммутации третьей ступени энергоснабжения работает аналогично первому. Он имеет два уровня приоритетов: 1 - выход резервированных УБП; 2 - выход первой ступени энергоснабжения. Блок нулевого времени переключения обеспечивает коммутацию фидеров без провалов выходного напряжения установки.The control and switching unit of the third stage of power supply works similarly to the first. It has two priority levels: 1 - output of redundant UPS; 2 - output of the first stage of power supply. The block of zero switching time provides switching feeders without dips in the output voltage of the installation.

Блок задержки переключения фидеров 33 предназначен для исключения срабатывания коммутатора 34 при кратковременных сбоях в фидерах. Для решения этой задачи блок задержки принимает сигнал от блока анализа и выбора приоритетного фидера 32 задерживает его на интервал, определяемый задающими блоками 15, 21. Если в течение этого интервала состояние отказавшего (сбойного) фидера восстановится, то управляющий сигнал на коммутатор не поступит.The feeder switching delay block 33 is designed to exclude the operation of the switch 34 during short-term failures in the feeders. To solve this problem, the delay unit receives a signal from the analysis unit and the selection of priority feeder 32 delays it by the interval determined by the master units 15, 21. If during this interval the state of the failed (failed) feeder is restored, then the control signal will not be received at the switch.

На Фиг.8 приведена структурная схема комплекса диагностики и управления совмещенной питающей установки бесперебойного электроснабжения (КДУ СПУ). Комплекс диагностики КДУ СПУ представляет собой совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для: контроля параметров входного питания; контроля выходных параметров полюсов питания; контроля функционирования элементов и агрегатов СПУ; выявления предаварийных состояний; ведения архива состояния СПУ с целью определения причин отказов; сопряжения с системами диагностики и удаленного мониторинга верхнего уровня;Fig. 8 shows a structural diagram of a complex of diagnostics and control of a combined power supply unit of uninterrupted power supply (KDU SPU). Diagnostic complex KDU SPU is a combination of software and hardware designed to: control input power parameters; control of output parameters of power poles; monitoring the functioning of elements and assemblies of the control system; identification of pre-emergency conditions; maintaining an archive of the status of the control system in order to determine the causes of failures; interfacing with diagnostic systems and remote top-level monitoring;

Согласно Фиг.8:According to Fig:

- Модули сбора информации, визуализации, генерирования тревог и сопряжения с КДУ СПУ выполнены аппаратно на базе компьютера, причем допускается как их компоновка в одном компьютере, так и распределенная система с вынесением любой задачи или группы задач в отдельный компьютер под управлением операционной системы Windows (в перспективе возможны различные варианты операционных систем);- The modules for collecting information, visualizing, generating alarms, and pairing with the control and control system of the control system are computer-based hardware, and it is possible to arrange them in one computer or as a distributed system with any task or group of tasks transferred to a separate computer running Windows (in in the future, various options for operating systems are possible);

- Модуль сбора информации собирает информацию о состоянии СПУ от объектов контроля в упорядоченную структуру данных и активирует программный агент доступа к информационной базе;- The information collection module collects information about the status of the control system from the monitoring objects into an ordered data structure and activates a software agent for access to the information base;

- Выходные модули управления КДУ СПУ обеспечивают передачу сигналов управления на исполнительные устройства СПУ;- The output control modules KDU SPU provide control signals to the actuators SPU;

- Модули анализа информации в соответствии с заданной логикой обрабатывают полученные данные и формируют сигнал управления;- Information analysis modules in accordance with a given logic process the received data and form a control signal;

- Модуль визуализации получает информацию от МСИ и использует ее для визуального отображения состояния СПУ. Программно модуль может быть запущен как локально (на том же компьютере, что и МСИ), так и удаленно, допускается несколько запущенных экземпляров модуля в различных компьютерах, их количество ограничено только пропускной способностью сети передачи данных;- The visualization module receives information from the ISI and uses it to visually display the status of the control system. The software module can be run both locally (on the same computer as the ISI), and remotely, several running instances of the module are allowed in different computers, their number is limited only by the bandwidth of the data network;

- Модуль генерирования тревог берет информацию от МСИ и проверяет получаемые величины на критические отклонения. В случае имеющегося критического отклонения генерируется тревога в соответствии с конфигурацией модуля. Допускается запуск одного экземпляра программного модуля на локальном или удаленном компьютере;- The module for generating alarms takes information from the ISI and checks the received values for critical deviations. In the event of a critical deviation, an alarm is generated in accordance with the module configuration. You can run one instance of a software module on a local or remote computer;

- Модуль ведения базы данных преобразует получаемую информацию от МСИ в формат, удобный для хранения в базе данных с произвольным доступом, осуществляет запись, индексацию и чтение полученной базы данных состояния СПУ. Допускается запуск одного экземпляра программного модуля на локальном или удаленном компьютере.- The database maintenance module converts the received information from the ISI into a format convenient for storage in a random access database, writes, indexes and reads the received state database of the control system. You can run one instance of a software module on a local or remote computer.

- Модуль сопряжения с системой диагностики и удаленного мониторинга (СД и УМ) КДУ СПУ осуществляет преобразование информации, получаемой от МСИ, в формат, удобный для передачи во внешние системы диагностики и удаленного мониторинга. Допускается запуск одного экземпляра программного модуля на локальном или удаленном компьютере.- A module for interfacing with a diagnostic and remote monitoring system (DM and UM) of the CDU SPU converts information received from the MSI into a format convenient for transmission to external diagnostic and remote monitoring systems. You can run one instance of a software module on a local or remote computer.

Взаимодействие программных и аппаратных средств СПУ может быть построено на принципе взаимного дополнения и контроля. При выходе из строя элементов аппаратной логики первого уровня управления программная часть СПУ сигнализирует о выявленной неисправности, а при обнаружении в ходе циклических тестов нештатной работы программного обеспечения КДУ СПУ управление передается первому - аппаратному уровню управления СПУ.The interaction of software and hardware SPU can be built on the principle of mutual complement and control. If the elements of the hardware logic of the first level of control fail, the software part of the control system signals a detected malfunction, and if abnormal operation of the software of the control system of the control system is detected during cyclic tests, the control is transferred to the first - the hardware level of control of the control system.

На Фиг.9 приведена структурная схема подключения резерва устройства гальванической развязки СПУ, где: 55 - перекидной рубильник; 56 - кнопка принудительного включения контактора 24. В случае комплектования СПУ резервным УГР для переключения СПУ с основного УГР на резервное может применяться блок ручного ввода резервного УГР. Блок ручного ввода УГР может состоять из двух соосно соединенных перекидных рубильников переключающих выход контактора 24 с одного УГР на другой и одновременно подключающих выход выбранного УГР ко входу второй ступени энергоснабжения потребителей, а так же кнопки принудительного включения контактора 24. После перевода СПУ на резервное УГР и принудительного включения контактора 24 СПУ автоматически переходит с предаварийного режима работы на штатный режим работы. Возможно применение блока автоматического ввода резервного УГР, выполненного на аппаратной логике.Figure 9 shows the structural diagram of connecting the reserve device galvanic isolation SPU, where: 55 - changeover switch; 56 - button for forced switching on of the contactor 24. If the SPU is equipped with a backup UGR, the manual input unit of the backup UGR can be used to switch the SPU from the main UGR to the backup. The manual input unit of the UGR can consist of two coaxially connected changeover switches switching the output of the contactor 24 from one UGR to another and at the same time connecting the output of the selected UGR to the input of the second stage of power supply to consumers, as well as the forced switch button of the contactor 24. After transferring the control unit to the backup UGR and forced contactor 24 SPU automatically switches from pre-emergency operation to normal operation. It is possible to use the automatic input unit for backup UGR performed on hardware logic.

Таким образом, заявляемая совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения имеет очень высокую степень живучести в условиях совокупных отказов резерва всех ступеней энергоснабжения, высочайшие характеристики энергоснабжения и обеспечивает гарантированным и высококачественным первичным электропитанием самых требовательных потребителей электроэнергии. Наличие КДУ СПУ в составе микро-ЭВМ и ПЛК позволяет без существенных дополнительных затрат наращивать интеллектуальные возможности всей системы в целом и оптимизировать принципы и алгоритмы управления СПУ.Thus, the inventive combined supply unit of uninterrupted power supply has a very high degree of survivability in the conditions of cumulative failure of the reserve of all levels of power supply, the highest power supply characteristics and provides a guaranteed and high-quality primary power supply to the most demanding consumers of electricity. The presence of KDU SPU in the composition of micro-computers and PLC allows without significant additional costs to increase the intellectual capabilities of the whole system as a whole and to optimize the principles and algorithms of control of the SPU.

Отличительными особенностями заявляемой установки являются:Distinctive features of the claimed installation are:

1. Возможность применения двухуровневого контроля и принятия решений (с помощью аппаратных средств контроля состояния фидеров и комплекса диагностики и управления - КДУ СПУ) при сохранении трех ступеней контроля и коммутации источников питания. В прототипе применяется одноуровневая трехступенчатая система аппаратного контроля состояния источников питания.1. The possibility of applying two-level control and decision-making (using hardware for monitoring the status of feeders and a complex of diagnostics and control - KDU SPU) while maintaining three levels of control and switching of power supplies. The prototype uses a single-level three-stage system of hardware control of the state of power sources.

2. Возможность применения устройств защиты схем контроля состояний входных фидеров от длительного превышения допустимого входного напряжения устройств контроля позволяет в случае аварии предотвратить потерю всего канала резервирования входного питания.2. The possibility of using protection devices for monitoring the state of input feeders from prolonged exceeding the permissible input voltage of the monitoring devices allows in the event of an accident to prevent the loss of the entire backup channel of the input power.

В прототипе и известных авторам аналогичных системах энергоснабжения устройств автоматики подобные устройства не применяются.In the prototype and similar systems known to the authors for the power supply of automation devices, such devices are not used.

3. Возможность применения блока выбора синхронизации резервированных УБП позволяет обеспечить работу третьей ступени энергоснабжения СПУ с нулевым временем переключения под управлением аппаратной логики или ПЛК. В прототипе и известных авторам аналогах в системах энергоснабжения устройств автоматики такие устройства не применяются.3. The possibility of using the redundant UPS synchronization selection block allows the operation of the third stage of power supply of the control system with zero switching time under the control of hardware logic or PLC. In the prototype and analogues known to the authors in the power supply systems of automation devices, such devices are not used.

4. Возможность применения автоматического назначения приоритета и отключения (с помощью ПЛК) источников питания 1 и 3 ступени энергоснабжения позволяет верхнему уровню принятия решений автоматически управлять процессом оптимального выбора фидера.4. The possibility of using automatic priority assignment and shutdown (using PLC) of power supplies of the 1st and 3rd power supply levels allows the upper level of decision-making to automatically control the process of optimal feeder selection.

5. Возможность применения двух режимов управления первой ступенью энергоснабжения:5. The possibility of using two control modes of the first stage of power supply:

- штатного режима управления (при исправном напряжении байпаса УБП);- normal control mode (with a good bypass voltage of the UPS);

- предаварийного режима управления (при пропадании напряжения байпаса - входного напряжения второй ступени энергоснабжения). Этим обеспечивается гарантированное энергоснабжение потребителей с минимальным временем переключения (менее 1.3 сек) даже в режиме тройного одновременного отказа резерва всех ступеней энергоснабжения СПУ (хотя бы одного из входных фидеров 3 или 2, питания байпаса и полного разряда аккумуляторных батарей резервированных УБП установки).- pre-emergency control mode (in case of bypass voltage failure - input voltage of the second stage of power supply). This ensures a guaranteed power supply to consumers with a minimum switching time (less than 1.3 seconds) even in the mode of three-time simultaneous failure of the reserve of all power supply stages of the control system (at least one of the input feeders 3 or 2, bypass supply and a complete discharge of the batteries of the redundant UPS unit).

В прототипе в такой ситуации после факта аварии энергоснабжение потребителей прерывается на длительное время: выдержку времени на запуск ДГА и на время самого запуска ДГА с выходом в режим стабильной генерации напряжения. Эта пауза в энерго-снабжении является сверхкритичной и недопустимой практически для всех ответственных потребителей электроэнергии.In the prototype in this situation, after the fact of the accident, the power supply to the consumers is interrupted for a long time: the time delay for the start of the DGA and for the time of the very start of the DGA with access to the stable voltage generation mode. This pause in energy supply is supercritical and unacceptable for almost all responsible consumers of electricity.

6. Возможность применения резервного устройства гальванической развязки с блоком ввода резерва. В прототипе этого не имеется.6. The possibility of using a backup galvanic isolation device with a reserve input unit. This is not available in the prototype.

7. Возможность применения комплекса диагностики и управления СПУ, который позволяет:7. The possibility of using a complex of diagnostics and control of SPU, which allows you to:

- осуществлять двухуровневое управление процессом выбора входного фидера в 1 и 3 ступенях энергоснабжения путем оперативного программного анализа данных контроля выходов ступеней, подтверждением либо отклонением аппаратного решения об оптимальности сделанного выбора и, в случае необходимости, автоматическим изменением приоритета фидеров и их отключением;- carry out two-level control of the input feeder selection process in the 1st and 3rd power supply stages by means of operational program analysis of the output level control data, confirmation or rejection of the hardware decision on the optimality of the choice made and, if necessary, automatic change of the feeder priority and their disconnection;

- осуществлять двухуровневый (аппаратный и программный) контроль состояний выходных сигналов 1 и 3 ступеней контроля и коммутации источников питания;- carry out two-level (hardware and software) control of the states of output signals of the 1st and 3rd stages of control and switching of power supplies;

- оперативно иметь полную информацию о текущем состоянии входных фидеров, выходов, а так же данные контроля выходных параметров полюсов питания, данные контроля функционирования элементов и агрегатов СПУ, данные о предотказных состояниях;- promptly have complete information about the current state of the input feeders, outputs, as well as control data of the output parameters of the power poles, data on the monitoring of the functioning of the elements and units of the control system, data on pre-failure conditions;

- автоматически вести архив нештатных состояний СПУ с целью определения причин отказов;- automatically maintain an archive of emergency conditions of the control system in order to determine the causes of failures;

- обеспечить сопряжение с системами диагностики и удаленного мониторинга верхнего уровня. В прототипе этого не имеется.- provide interfacing with diagnostic systems and remote monitoring of the upper level. This is not available in the prototype.

Claims (9)

1. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения, содержащая входные фидеры, вводные устройства фидеров, блоки контроля и коммутации фидеров, отличающаяся тем, что установка включает основной фидер, фидер резерва и фидер альтернативной сети или дизель-генераторный агрегат, подсоединенные к водным устройствам фидеров, выходы которых подключены к входу первого блока контроля и коммутации фидеров, выход которого подключен к устройству гальванической развязки и ко входу третьего блока контроля и коммутации фидеров, выход устройства гальванической развязки подключен ко входу второго блока контроля и коммутации фидеров, второй блок контроля и коммутации фидеров включает устройства бесперебойного питания, выходы которых являются выходом второго блока контроля и коммутации фидеров, при этом выходы первого и второго блоков контроля и коммутации фидеров являются входами для третьего блока контроля и коммутации фидеров, выход третьего блока контроля состояния и коммутации фидеров подключен к щиту распределения электроэнергии, при этом к первому блоку контроля и коммутации фидеров подключены первый блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения, первый блок задания задержки переключения фидеров и первый блок задания приоритетов фидеров, ко второму блоку контроля и коммутации фидеров подключены второй блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения, второй блок задания приоритетов фидеров, второй блок задания задержки переключения фидеров, к третьему блоку контроля и коммутации фидеров подключены третий блок цифровой индикации текущего состояния фидеров щитового исполнения, третий блок задания задержки переключения фидеров, третий блок задания приоритетов фидеров, блок ручного управления подключен к первому, второму и третьему блокам контроля и коммутации фидеров.1. A combined uninterruptible power supply installation comprising input feeders, input feeder devices, feeder control and switching units, characterized in that the installation includes a main feeder, a reserve feeder and an alternative network feeder or a diesel generator unit connected to water feeder devices, outputs which are connected to the input of the first block of control and switching feeders, the output of which is connected to a galvanic isolation device and to the input of the third block of control and switching feeders galvanic isolation devices are connected to the input of the second feeder control and switching unit, the second feeder control and switching unit includes uninterruptible power supplies, the outputs of which are the output of the second feeder control and switching unit, while the outputs of the first and second feeder control and switching units are inputs for the third the feeder control and switching unit, the output of the third feeder status and switching unit is connected to the electric distribution board, while to the first control unit the role and switching of feeders connected to the first block of digital indication of the current status of the feeders of the panel board, the first block of the delay delay switching feeders and the first block of setting the priorities of the feeders, the second block of control and switching feeders connected to the second block of the digital indication of the current state of the feeders of the panel board, the second block of setting priorities feeders, the second unit for setting the delay switching feeders, to the third block of control and switching feeders connected to the third block of digital indication of the current panel feeder statuses, third feeder switching delay setting unit, third feeder priority setting unit, manual control unit connected to the first, second and third feeder control and switching units. 2. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что вводные устройства фидеров дополнительно снабжены дистанционным управлением со щита аварийного отключения.2. The combined uninterruptible power supply unit according to claim 1, characterized in that the input devices of the feeders are additionally equipped with remote control from the emergency shutdown panel. 3. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что первый блок контроля и коммутации фидера дополнительно снабжен устройством защиты схем контроля состояния фидера от длительных перенапряжений.3. The combined uninterruptible power supply unit according to claim 1, characterized in that the first feeder control and switching unit is additionally equipped with a device for protecting the feeder state monitoring circuits from prolonged overvoltages. 4. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что первый блок контроля и коммутации фидера дополнительно снабжен блоком анализа и выбора приоритетного фидера с возможностью управления от программируемого логического контроллера.4. The combined uninterruptible power supply unit according to claim 1, characterized in that the first feeder control and switching unit is additionally equipped with a priority feeder analysis and selection unit with the possibility of control from a programmable logic controller. 5. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что первый блок контроля и коммутации фидера дополнительно имеет два режима управления (штатный и предаварийный), выбор которых инициируется программным обеспечением КДУ СПУ или аппаратной логикой СПУ.5. The combined uninterruptible power supply unit according to claim 1, characterized in that the first feeder control and switching unit additionally has two control modes (standard and pre-emergency), the selection of which is initiated by the software of the control system of the control system or the control logic of the control system. 6. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена резервным устройством гальванической развязки и блоком ручного или автоматического ввода резервного устройства гальванической развязки.6. The combined uninterruptible power supply installation according to claim 1, characterized in that the installation is additionally equipped with a backup galvanic isolation device and a manual or automatic input unit for a backup galvanic isolation device. 7. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена блоком выбора синхронизации УБП.7. The combined uninterruptible power supply installation according to claim 1, characterized in that the installation is additionally equipped with a UPS synchronization selection unit. 8. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что третий блок контроля и коммутации фидера дополнительно имеет блок управления нулевого времени переключения.8. The combined uninterruptible power supply unit according to claim 1, characterized in that the third control and switching unit of the feeder additionally has a control unit of zero switching time. 9. Совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена аппаратно-программным комплексом диагностики и управления (с аппаратными средствами управления, измерения и контроля состояния основных элементов и цепей установки) с возможностью удаленного управления и мониторинга текущего состояния установки и архива нештатных состояний установки.
Figure 00000001
9. The combined uninterruptible power supply unit according to claim 1, characterized in that the installation is additionally equipped with a hardware-software complex of diagnostics and control (with hardware for controlling, measuring and monitoring the state of the main elements and circuits of the installation) with the possibility of remote control and monitoring of the current state installation and archive of emergency states of the installation.
Figure 00000001
RU2010129025/07U 2010-07-14 2010-07-14 COMBINED POWER SUPPLY INSTALLATION OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY (SPU) RU101280U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010129025/07U RU101280U1 (en) 2010-07-14 2010-07-14 COMBINED POWER SUPPLY INSTALLATION OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY (SPU)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010129025/07U RU101280U1 (en) 2010-07-14 2010-07-14 COMBINED POWER SUPPLY INSTALLATION OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY (SPU)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU101280U1 true RU101280U1 (en) 2011-01-10

Family

ID=44055185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010129025/07U RU101280U1 (en) 2010-07-14 2010-07-14 COMBINED POWER SUPPLY INSTALLATION OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY (SPU)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU101280U1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA020927B1 (en) * 2011-10-13 2015-02-27 Сергей Петрович Сергеев United electrical supply device with the dc bus
RU2561190C2 (en) * 2011-08-11 2015-08-27 Андрей Евгеньевич Котов Control computer system with built-in multi-parameter water analyser for life support systems for sea and freshwater aquatic organisms
RU199612U1 (en) * 2020-04-29 2020-09-09 Валерий Алексеевич Колосов UNINTERRUPTED POWER SUPPLY PROTECTION DEVICE
RU2739373C1 (en) * 2020-07-14 2020-12-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Uninterrupted power supply method for consumers
RU2740796C1 (en) * 2019-12-23 2021-01-21 Публичное акционерное общество "Газпром" Uninterruptable dc power supply system and method
RU2750436C1 (en) * 2020-12-07 2021-06-28 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Input and distribution device for critical electrical receivers
RU2769583C1 (en) * 2021-12-02 2022-04-04 Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" Control complex for automatic crossing signaling, power supply unit of this complex and method for controlling automatic crossing signaling
RU2775646C1 (en) * 2021-05-05 2022-07-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for diagnostics and monitoring of an automated communication complex

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561190C2 (en) * 2011-08-11 2015-08-27 Андрей Евгеньевич Котов Control computer system with built-in multi-parameter water analyser for life support systems for sea and freshwater aquatic organisms
EA020927B1 (en) * 2011-10-13 2015-02-27 Сергей Петрович Сергеев United electrical supply device with the dc bus
RU2740796C1 (en) * 2019-12-23 2021-01-21 Публичное акционерное общество "Газпром" Uninterruptable dc power supply system and method
RU199612U1 (en) * 2020-04-29 2020-09-09 Валерий Алексеевич Колосов UNINTERRUPTED POWER SUPPLY PROTECTION DEVICE
RU2739373C1 (en) * 2020-07-14 2020-12-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Uninterrupted power supply method for consumers
RU2750436C1 (en) * 2020-12-07 2021-06-28 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Input and distribution device for critical electrical receivers
RU2775646C1 (en) * 2021-05-05 2022-07-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for diagnostics and monitoring of an automated communication complex
RU2769583C1 (en) * 2021-12-02 2022-04-04 Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" Control complex for automatic crossing signaling, power supply unit of this complex and method for controlling automatic crossing signaling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU101280U1 (en) COMBINED POWER SUPPLY INSTALLATION OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY (SPU)
US11355957B2 (en) Isolated parallel UPS system with choke bypass switch
EP2664048B1 (en) Smart microgrid reconfigurable ac interface
EP1713155B1 (en) Power supply arrangement
CN107819357B (en) Isolated parallel UPS system with fault location detection
CN100416972C (en) System for providing assured power to a critical load
KR102082105B1 (en) Fault protection in converter-based dc distribution systems
CN103107537B (en) Shore-based power supplying system
US20180034316A1 (en) Device for commanding/controlling a source changeover switch
EP2919363A1 (en) Redundant uninterruptible power supply systems
CN210404828U (en) N + X modular parallel UPS uninterrupted power system based on hot plug
KR101050202B1 (en) Emergency lighting control circuit and its control method
KR101067594B1 (en) Customer electricity facilities management system
RU2215355C1 (en) No-break power installation for railway automatic-control systems
RU157693U1 (en) MICROPROCESSOR CENTRALIZATION SYSTEM POWER SUPPLY INSTALLATION
JP6520773B2 (en) POWER SUPPLY SYSTEM AND POWER SUPPLY METHOD
Skok et al. Monitoring and control of smart transmission grid based on synchronized measurements
KR101002263B1 (en) Automatic voltage transfer system of the two power supply according to set-voltage
KR100788116B1 (en) Uninterruptible Power Supply High Speed Transfer Switch
JPH04183234A (en) System switcher for uninterruptible power supply system
CN209029976U (en) Uninterruptible power system with monitoring function
RU148724U1 (en) UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH AUTOMATIC START-UP OF BACK-UP POWER SUPPLY
RU2538193C2 (en) Electrical power supply system of consumers
EA020927B1 (en) United electrical supply device with the dc bus
RU2206167C2 (en) Power system for firing guidance data control system

Legal Events

Date Code Title Description
QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120821