RU113088U1 - COMBINED POWER SUPPLY UNIT WITH DC BUS - Google Patents

COMBINED POWER SUPPLY UNIT WITH DC BUS Download PDF

Info

Publication number
RU113088U1
RU113088U1 RU2011141507/07U RU2011141507U RU113088U1 RU 113088 U1 RU113088 U1 RU 113088U1 RU 2011141507/07 U RU2011141507/07 U RU 2011141507/07U RU 2011141507 U RU2011141507 U RU 2011141507U RU 113088 U1 RU113088 U1 RU 113088U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
feeders
voltage
outputs
inputs
input
Prior art date
Application number
RU2011141507/07U
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 RU2011141507/07U priority Critical patent/RU113088U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU113088U1 publication Critical patent/RU113088U1/en

Links

Landscapes

  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

1. Совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока, характеризующаяся наличием основного и резервного фидеров для первичного энергоснабжения, каждый из которых подсоединен к вводному устройству фидера, наличием дизель-генераторного агрегата, подсоединенного к вводному устройству дизель-генераторного агрегата, выходы вводных устройств фидеров подсоединены к входам пороговых устройств контроля превышения допустимого напряжения фидеров, выходы которых подсоединены к входам фильтров напряжения фидеров, выходы которых подсоединены к входам AC/DC преобразователей напряжения по одному AC/DC преобразователю напряжения на каждую фазу, выходы которых подсоединены к шине постоянного тока, выход вводного устройства дизель-генераторного агрегата подсоединен к входам AC/DC преобразователей напряжения по одному AC/DC преобразователю напряжения на каждую фазу, выходы которых подсоединены к шине постоянного тока, установка характеризуется наличием щита аварийного отключения фидеров, подсоединенного к вводным устройствам фидеров, к вводному устройству дизель-генераторного агрегата и расцепителю постоянного тока, пороговые устройства контроля превышения допустимого напряжения фидеров и AC/DC преобразователи напряжения двух входных фидеров подсоединены к вводному устройству дизель-генераторного агрегата, установка характеризуется также наличием аккумуляторной батареи, подсоединенной к расцепителю постоянного тока, подсоединенного к выходу устройства автоматического заряда аккумуляторной батареи и через развязывающие диоды подсоединенного к шине постоянного тока, вход устройства автоматического заря 1. Combined power plant with a DC bus, characterized by the presence of the main and backup feeders for primary power supply, each of which is connected to the input device of the feeder, the presence of a diesel generator set connected to the input device of the diesel generator set, the outputs of the input devices of the feeders are connected to inputs of feeder voltage overvoltage threshold control devices, the outputs of which are connected to the feeder voltage filter inputs, the outputs of which are connected to the AC / DC inputs of voltage converters, one AC / DC voltage converter for each phase, the outputs of which are connected to the DC bus, input device output the diesel generator set is connected to the AC / DC inputs of the voltage converters, one AC / DC voltage converter per phase, the outputs of which are connected to the DC bus, the unit is characterized by the presence of an emergency shutdown switchboard for feeders, connected to the input devices of the feeders, to the input device of the diesel generator set and the DC release, threshold monitoring devices for exceeding the allowable voltage of the feeders and AC / DC voltage converters of the two input feeders are connected to the input device of the diesel generator set, the installation is also characterized by the presence of a battery, connected to the DC release, connected to the output of the automatic battery charger and through decoupling diodes connected to the DC bus, the input of the automatic charger

Description

Полезная модель относится к схемам аварийного или резервного энергоснабжения без автоматического переключения фидеров энергоснабжения для питания нагрузок различными напряжениями постоянного тока, однофазным или трехфазным напряжениями переменного тока, и может быть использована в системах с повышенными и особыми требованиями к устойчивости электропитания, таких, как средства автоматики на железных дорогах, компьютерные центры и центры обработки и хранения данных, узлы связи, оборудование для управления производственными процессами, медицинское оборудование, системы вещания и спутниковой связи, системы передачи данных, аварийные системы освещения, системы безопасности, финансовые системы и другие низковольтные потребители электроэнергии от нескольких независимых однофазных/трехфазных фидеров энергоснабжения переменного тока.The utility model relates to emergency or standby power supply schemes without automatic switching of power supply feeders for supplying loads with various DC voltages, single-phase or three-phase AC voltages, and can be used in systems with increased and special requirements for power stability, such as automation equipment railways, computer centers and data processing and storage centers, communication centers, equipment for managing the production process E, medical equipment, broadcast and satellite communication systems, data transmission systems, emergency lighting systems, security systems, financial systems, and other low-voltage electrical consumers from several independent single-phase / three-phase AC power feeders.

Известна совмещенная питающая установка бесперебойного электроснабжения (СПУ) (Патент РФ №101280 от 10.01.2011), содержащая входные фидеры, вводные устройства фидеров с устройствами защиты от импульсных перенапряжений (по одному на каждый вход) с дистанционным управлением со щита аварийного отключения, первый блок контроля и коммутации фидера с защитой схем контроля состояния фидера от длительных перенапряжений, имеет блок анализа и выбора приоритетного фидера с управлением от микро-ЭВМ, контактор и устройство гальванической развязки, резервированные устройства бесперебойного питания (УБП), второй блок контроля и коммутации УБП (выполнен на базе современных интелектуальных систем управления самих УБП, обладающих высочайшими техническими характеристиками), блока выбора внешней синхронизации резервированных УБП, выходы первого и второго блоков контроля и коммутации источников питания являются входами для третьего блока контроля и коммутации источников питания, блок распределения электроэнергии, устройства, блоков индикации текущего состояния фидеров, индикации статистики, задания приоритетов фидеров, задания задержки переключения фидеров, блоков ручного управления, аппаратно-программный комплекс диагностики и управления СПУ с аппаратными средствами измерения и контроля состояния основных элементов и цепей установки.Known combined power supply uninterruptible power supply (UPS) (RF Patent No. 101280 from 01/10/2011), containing input feeders, input feeder devices with surge protection devices (one for each input) with remote control from the emergency shutdown panel, the first block control and switching of the feeder with protection of the control circuits of the state of the feeder from prolonged overvoltages, has a block for analyzing and selecting a priority feeder with control from a micro-computer, a contactor and a galvanic isolation device, a reserve uninterruptible power supply units (UPS), the second control and switching unit of the UPS (made on the basis of modern intelligent control systems of the UPS themselves with the highest technical characteristics), the external synchronization selection unit of the redundant UPS, the outputs of the first and second control and switching units of power supplies are inputs for the third block of control and switching of power supplies, power distribution unit, devices, display units of the current state of feeders, indication of statistics and the job feeder priority task switching delay feeders manual control blocks, a hardware-software system diagnostics and control of a hardware SPU measurement and control of the basic elements and install chains.

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

- применение дорогостоящих УБП, эксплуатация которых возможна только при положительных температурах окружающей среды;- the use of expensive UBP, the operation of which is possible only at positive ambient temperatures;

- применение вводных фидеров, в основном, трехфазного напряжения для обеспечения работы основной массы современных УБП;- the use of input feeders, mainly of three-phase voltage to ensure the operation of the bulk of modern UBP;

- отсутствие возможности работы установки от двух однофазных фидеров или от одного трехфазного фидера, а второго однофазного;- the inability to operate the installation from two single-phase feeders or from one three-phase feeder, and the second single-phase;

- производимые в настоящее время УБП не дают возможности построения питающих установок широкого спектра исполнений с различными техническими характеристиками, что не позволяет покрыть имеющиеся потребности рынка энергопотребления;- UBP currently produced do not allow the construction of power plants of a wide range of designs with different technical characteristics, which does not allow to cover the existing needs of the energy consumption market;

- провалы выходного напряжения первой ступени энергоснабжения при коммутациях входных фидеров, что при работе второй ступени энергоснабжения от байпаса или при подключенном выходе третьей ступени энергоснабжения к выходу первой ступени энергоснабжения вызывает провалы выходного напряжения установки, что может быть неприемлемо для ряда потребителей электроэнергии;- dips in the output voltage of the first stage of power supply during switching of input feeders, which, when the second stage of power supply is bypassed or when the output of the third stage of power supply is connected to the output of the first stage of power supply, causes dips in the output voltage of the installation, which may be unacceptable for a number of consumers of electricity;

- применение в установке электромеханических устройств коммутации фидеров, что сопровождается интенсивными переходными процессами в силовых цепях установки, возникновением электрической дуги при коммутациях нагрузок, повышенной пожароопасностью установки;- the use in the installation of electromechanical devices for switching feeders, which is accompanied by intense transients in the power circuits of the installation, the occurrence of an electric arc during switching loads, increased fire hazard of the installation;

- применение в первой ступени энергоснабжения устройства контроля и коммутации,- the use of a control and switching device in the first stage of power supply,

построенного по схеме автоматического ввода резерва (АВР) приводит к быстрому износу контактных групп дорогостоящих электромеханических устройств коммутации, так как нестабильность параметров входных фидеров приводит к частым переключениям контакторов. Электромеханические устройства коммутации имеют низкуюbuilt according to the scheme of automatic input of a reserve (ATS) leads to rapid wear of contact groups of expensive electromechanical switching devices, since the instability of the input feeder parameters leads to frequent switching of contactors. Electromechanical switching devices have a low

ремонтопригодность и небольшие сроки службы, так как эти устройства имеют ограниченное количество циклов срабатывания;maintainability and short service life, as these devices have a limited number of response cycles;

- высокая стоимость эксплуатации установки, вызванная частой заменой электромеханических устройств коммутации;- high cost of operation of the installation, caused by the frequent replacement of electromechanical switching devices;

- невозможность подключения устройств к шине постоянного тока УБП.- the inability to connect devices to the DC bus of the UPS.

Задачей полезной модели является создание совмещенной питающей установки с шиной постоянного тока без переключения фидеров в первой ступени энергоснабженияThe objective of the utility model is to create a combined supply unit with a DC bus without switching feeders in the first stage of power supply

Техническим результатом от использования разработанной полезной модели является повышение надежности работы установки.The technical result of using the developed utility model is to increase the reliability of the installation.

Надежность работы обеспечивается за счет создания установки, позволяющей при питании от нескольких однофазных/трехфазных источников энергоснабжения переменного тока обеспечивать бесперебойное электропитание установок с различными техническими характеристиками.Reliability of work is ensured by creating an installation that, when powered by several single-phase / three-phase AC power sources, ensures uninterrupted power supply to installations with various technical characteristics.

Совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока характеризуется тем, что она содержит основной и резервный фидеры для первичного энергоснабжения, каждый из которых подсоединен к вводному устройству фидера, дизель-генераторный агрегат подсоединенный к вводному устройству дизель-генераторного агрегата, выходы вводных устройств фидеров подсоединены к входам пороговых устройств контроля превышения допустимого напряжения фидеров, выходы которых подсоединены к входам фильтров напряжения фидеров, выходы которых подсоединены к входам AC/DC преобразователей напряжения по одному AC/DC преобразователю напряжения на каждую фазу, выходы которых подсоединены к шине постоянного тока по схеме горячего резервирования, выход вводного устройства дизель-генераторного агрегата подсоединен к входам AC/DC преобразователей напряжения по одному AC/DC преобразователю напряжения на каждую фазу, выходы которых подсоединены к шине постоянного тока по схеме горячего резервирования. Щит аварийного отключения фидеров, подсоединен к вводным устройствам фидеров, к вводному устройству дизель-генераторного агрегата и расцепителю постоянного тока, пороговые устройства контроля превышения допустимого напряжения фидеров и AC/DC преобразователи напряжения двух входных фидеров подсоединены к вводному устройству дизель-генераторного агрегата. Устройство также характеризуется наличием аккумуляторной батареи, подсоединной к расцепителю постоянного тока, подсоединного к выходу устройства автоматического заряда аккумуляторной батареи и через развязывающие диоды подсоединного к шине постоянного тока, при этом вход упомянутого устройства автоматического заряда аккумуляторной батареи подсоединен к выходу вводного устройства основного фидера, DC/DC преобразователи напряжения, подсоениненные входами к шине постоянного тока, а выходами по схеме горячего резервирования к нагрузкам постоянного тока, DC/AC преобразователи напряжения, подсоениненные входами к шине постоянного тока, а выходами по схеме горячего резервирования или по схеме резервирования замещением к входам устройства автоматического ввода резерва, выход которого подсоединен к устройству защиты от импульсных и коммутационных перенапряжений и ко входам преобразователей переменного напряжения, выходы которых подсоединены к нагрузкам переменного тока.A combined power supply unit with a DC bus is characterized in that it contains primary and backup feeders for primary power supply, each of which is connected to the input device of the feeder, a diesel generator unit connected to the input device of the diesel generator unit, the outputs of the input devices of the feeders are connected to the inputs threshold devices for monitoring the excess of the permissible voltage of the feeders, the outputs of which are connected to the inputs of the voltage filters of the feeders, the outputs of which are connected to odes of AC / DC voltage converters for one AC / DC voltage converter for each phase, the outputs of which are connected to the DC bus according to the hot standby circuit, the output of the input device of the diesel generator unit is connected to the inputs of AC / DC voltage converters for one AC / DC converter voltage for each phase, the outputs of which are connected to the DC bus according to the hot standby circuit. The feeder emergency shutdown switch is connected to the input devices of the feeders, to the input device of the diesel generator unit and the DC release, threshold devices for monitoring the excess voltage of the feeders and AC / DC voltage converters of two input feeders are connected to the input device of the diesel generator unit. The device is also characterized by the presence of a battery connected to a direct current release connected to the output of the automatic battery charging device and through decoupling diodes connected to the DC bus, while the input of the said automatic battery charging device is connected to the output of the input device of the main feeder, DC / DC voltage converters connected by inputs to the DC bus, and outputs according to the hot standby circuit to the loads m DC, DC / AC voltage converters connected by inputs to the DC bus, and outputs according to the hot standby circuit or according to the redundancy circuit by replacing the inputs of the automatic reserve input device, the output of which is connected to the surge protection device and to the switching inputs of the converters AC voltage, the outputs of which are connected to AC loads.

Установка дополнительно снабжена устройством сбора, обработки и отображения контрольной и диагностической информации которое своими входами подсоединено к датчикам состояния элементов питающей установки и датчикам контроля параметров электроэнергии основных цепей питающей установки, выходы устройства подсоединены к входам устройства управления и обмена информацией с системами диспетчеризации и удаленного мониторинга, которое своими выходами подсоединено к системам диспетчеризации и удаленного мониторинга.The installation is additionally equipped with a device for collecting, processing and displaying control and diagnostic information, which is connected with its inputs to the sensors of the state of the elements of the supply unit and sensors for monitoring the parameters of the electric power of the main circuits of the supply unit, the outputs of the device are connected to the inputs of the control device and exchange information with dispatch and remote monitoring systems, which with its outputs is connected to dispatch systems and remote monitoring.

Совмещенная система включает вводные устройства фидеров, вводное устройство дизель-генераторного агрегата или вводное устройство фидера, щит аварийного отключения фидеров, пороговые устройства контроля превышения допустимого напряжения фидера, отдельные AC/DC преобразователи напряжения, отдельную аккумуляторную батарею (АКБ), отдельное устройство автоматического заряда аккумуляторной батареи, расцепитель постоянного тока, разделительные диоды, шину постоянного тока (ШПТ), отдельные несинхронизированные (синхронизированные) DC/AC преобразователи напряжения, генерирующие однофазное/трехфазное напряжение, устройства автоматического ввода резерва (в случае применения несинхронизированных DC/AC преобразователей напряжения), преобразователи переменного напряжения, отдельные DC/DC преобразователи напряжения, устройства защиты от импульсных и коммутационных перенапряжений (УЗИП), устройство сбора, обработки и отображения контрольной и диагностической информации о состоянии элементов установки, параметров входных фидеров и выходов установки, устройство управления и обмена информацией с системами диспетчеризации (СД), удаленного мониторинга (УМ) и управления.Combined system includes feeder input devices, diesel generator set input device or feeder input device, feeder emergency shutdown switch, feeder threshold voltage excess monitoring devices, separate AC / DC voltage converters, separate battery (battery), separate battery automatic charge device batteries, direct current release, isolation diodes, direct current bus (DCB), separate non-synchronized (synchronized) DC / AC pre voltage generators generating single-phase / three-phase voltages, automatic reserve input devices (in case of unsynchronized DC / AC voltage converters), AC voltage converters, separate DC / DC voltage converters, surge protection devices and surge protective devices (SPD), collecting device, processing and displaying control and diagnostic information about the state of the installation elements, parameters of input feeders and outputs of the installation, control device and exchange and information with dispatching systems (DM), remote monitoring (UM) and management.

Заявляемое устройство иллюстрируют следующие графические материалы:The inventive device is illustrated by the following graphic materials:

На Фиг.1 приведена структурная схема совмещенной питающей установки с шиной постоянного тока СПУШП, где фидер основной - 1, фидер резервный - 2, дизель-генераторный агрегат (ДГА) или фидер дополнительный - 3, вводные устройства фидеров (ВУФ) - 4, водное устройство ДГА (ВУФ-ДГА) или ВУФ дополнительный - 5, щит аварийного отключения (ЩАО) - 6, пороговые устройства контроля превышения допустимого напряжения фидеров (ПУ) - 7, фильтры напряжения фидеров (Ф) - 8, AC/DC преобразователи напряжения фидера 1-9, AC/DC преобразователи напряжения фидера 2. - 10, AC/DC преобразователи напряжения ДГА - 11, устройство автоматического заряда АКБ. - 12, DC/DC преобразователи напряжения - 13, DC/AC преобразователи напряжения - 14, устройство автоматического ввода резерва АВР - 15, устройство защиты от импульсных и коммутационных перенапряжений (УЗИП) - 16, преобразователи переменного напряжения - 17, устройство сбора, обработки и отображения контрольной и диагностической информации - 18, устройство управления и обмена информацией с системами диспетчеризации и удаленного мониторинга - 19, расцепитель постоянного тока.Figure 1 shows the structural diagram of the combined power supply unit with a DC bus SPUSHP, where the main feeder is 1, the backup feeder is 2, the diesel generator unit (DGA) or the additional feeder is 3, the input devices of the feeders (VUV) are 4, water DGA device (VUF-DGA) or VUF additional - 5, emergency shutdown switchboard (ShchAO) - 6, threshold devices for monitoring the excess voltage of feeders (PU) - 7, voltage filters for feeders (F) - 8, AC / DC feeder voltage converters 1-9, AC / DC feeder voltage converters 2. - 10, AC / DC converter voltage amplifiers DGA - 11, automatic battery charging device. - 12, DC / DC voltage converters - 13, DC / AC voltage converters - 14, automatic transfer switch AVR - 15, surge protection device and surge voltage (SPD) - 16, AC voltage converters - 17, collection, processing device and display of control and diagnostic information - 18, a control and information exchange device with dispatching systems and remote monitoring - 19, a direct current release.

На Фиг.2 приведена структурная схема устройства автоматического ввода резерва 15, где устройство контроля качества электроэнергии фидера - 21, схема логики управления коммутацией вводов - 22, коммутатор вводов - 23.Figure 2 shows the structural diagram of the device for automatic input of the reserve 15, where the power quality control device of the feeder - 21, the logic circuit of the switching control inputs - 22, the switch inputs - 23.

Фидеры 1, 2 предназначены для первичного энергоснабжения СПУШП, при этом фидер 1 является основным, а фидер 2 - резервным.Feeders 1, 2 are intended for primary power supply of SPUSHP, while feeder 1 is the main, and feeder 2 is the backup.

Дизель-генераторный агрегат (ДГА) или фидер дополнительный 3 предназначен для первичного энергоснабжения СПУШП от ДГА или от дополнительного фидера. При использовании в качестве третьего источника энергоснабжения ДГА в питающей установке применяют ВУФ-ДГА 5.The diesel-generator unit (DGA) or additional 3 feeder is intended for primary power supply of SPSHP from the DGA or from the additional feeder. When used as the third source of power supply of the DHA in the feed unit, VUF-DGA 5 is used.

При использовании в качестве третьего источника энергоснабжения дополнительного фидера вместо ВУФ-ДГА в установке применяют допонительный ВУФ, дополнительное ПУ и дополнительный Ф.When using an additional feeder as the third source of energy supply, instead of VUF-DGA, an additional VUF, additional PU and additional F.

Базовой схемой СПУШП считается схема с двумя фидерами энергоснабжения и ДГА согласно Фиг.1.The basic scheme of SUSHP is considered a scheme with two feeders of power supply and DGA according to Figure 1.

Вводные устройства фидеров 4 предназначены для подключения подводящих фидеров, защиты установки от грозовых и коммутационных импульсных перенапряжений, контроля изоляции электрических кабелей, учета потребленной электроэнергии, дистанционного аварийного отключения фидера с помощью ЩАО 6. ВУФ позволяет с помощью перемычек выбрать тип ввода (однофазный или трехфазный) в зависимости от типа фидера первичного энергоснабжения.Feeder input devices 4 are designed to connect lead-in feeders, protect the installation from lightning and switching surge surges, control the insulation of electric cables, account for consumed electricity, remotely disconnect the feeder using ShchAO 6. VUV allows using the jumpers to select the input type (single-phase or three-phase) depending on the type of feeder of the primary power supply.

Вводное устройство фидера ВУФ-ДГА 5 (для варианта подключения к третьему вводу энергоснабжения ДГА) предназначено для подключения ДГА, управления пуском/остановом ДГА, в зависимости от состояния пороговых устройств 7 контроля превышения допустимого напряжения фидера и состояния AC/DC преобразователей напряжения 9, 10 двух фидеров, контроля изоляции электрических кабелей, учета потребленной электроэнергии, дистанционного аварийного отключения фидера с помощью ЩАО 6.The VUF-DGA 5 feeder input device (for the option of connecting to the third input of the DGA power supply) is designed to connect the DGA, control the start / stop of the DGA, depending on the state of the threshold devices 7 for monitoring the excess of the allowable voltage of the feeder and the state of the AC / DC voltage converters 9, 10 two feeders, control of insulation of electric cables, metering of consumed electricity, remote emergency shutdown of the feeder with the help of ShchAO 6.

Щит аварийного отключения ЩАО 6 предназначен для ручного дистанционного отключения входных фидеров 1, 2, ДГА 3 и АКБ одновременно при возникновении пожароопасной ситуации. Отключение фидеров производится с помощью ВУФ 4, отключение ДГА производится с помощью ВУФ-ДГА 5, отключение АКБ производится с помощью расцепителя постоянного тока 20.The emergency shutdown switch ShchAO 6 is designed for manual remote shutdown of input feeders 1, 2, DGA 3 and battery at the same time when a fire hazard occurs. Feeders are turned off using VUF-4, DGA is turned off using VUF-DGA-5, and batteries are disconnected using a DC release 20.

Пороговые устройства контроля превышения допустимого напряжения фидеров ПУ 7 предназначены для непрерывного контроля уровня напряжения фидера, отключения фидера от AC/DC преобразователей напряжения при повышении напряжения фидера свыше максимально допустимого и подключения фидера к AC/DC преобразователям напряжения при понижении напряжения фидера до установленного допустимого уровня, ПУ также передают информацию о своем состоянии в ВУФ ДГА.Threshold control devices for exceeding the permissible voltage of the feeders PU 7 are designed for continuous monitoring of the voltage level of the feeder, disconnecting the feeder from AC / DC voltage converters when the voltage of the feeder is higher than the maximum voltage and connecting the feeder to AC / DC voltage converters when the voltage of the feeder is reduced to a specified acceptable level, PUs also transmit information about their condition to the VUF DGA.

Фильтры напряжения входных фидеров Ф 8 предназначены для фильтрации помех, всплесков напряжения входных фидеров и предотвращения возможного разрушающего воздействия на AC/DC преобразователи напряжения со стороны вводов энергоснабжения.The voltage filters of the input feeders F 8 are designed to filter interference, voltage spikes of the input feeders and prevent possible destructive effects on AC / DC voltage converters from the side of the power supply inputs.

AC/DC преобразователи напряжения 9, 10, 11 предназначены для преобразования напряжения переменного тока входных фидеров и ДГА в постоянное напряжение шины постоянного тока.AC / DC voltage converters 9, 10, 11 are designed to convert the AC voltage of the input feeders and DGA into a constant voltage of the DC bus.

При этом AC/DC преобразователи напряжения подключены входами к каждой из фаз подводящих фидеров, все их выходы подключены к шине постоянного тока ШПТ по схеме горячего резервирования без применения устройства АВР и элементов коммутации с механической и электрической блокировками. Построение первой ступени энергоснабжения без элементов коммутации с механической и электрической блокировками позволяет значительно повысить надежность питающей установки, так как при нестабильных параметрах входных фидеров возможны частые переключения фидеров в первой ступени энергоснабжения, приводящие к быстрому износу дорогостоящих устройств коммутации и выходу установки из строя. Электрическая мощность AC/DC преобразователей напряжения выбирается из условия поддержания заданной мощности питающей установки при работе от любых двух AC/DC преобразователей напряжения. Глубокое резервирование питания ШПТ обеспечивает высокую надежность электропитания нагрузок установки. Применение современных AC/DC преобразователей напряжения позволяет отказаться от отключения входных фидеров при отклонениях их напряжений свыше нормируемых 10%, так как современные AC/DC преобразователи напряжения поддерживают выходное напряжение с высокой точностью даже при многократных превышениях указанного диапазона отклонений входного напряжения, необходимым остается только контроль превышения допустимого напряжения фидера, способный привести к повреждению AC/DC преобразователей напряжения. AC/DC преобразователи напряжения обеспечивают гальваническую развязку ШПТ от напряжения входных фидеров питающей установки.At the same time, AC / DC voltage converters are connected by inputs to each of the phases of the supply feeders, all of their outputs are connected to the DC bus of the ШПТ according to the hot standby circuit without the use of ABP devices and switching elements with mechanical and electrical interlocks. The construction of the first stage of power supply without switching elements with mechanical and electrical interlocks can significantly increase the reliability of the supply system, since with unstable parameters of the input feeders, frequent switching of feeders in the first stage of power supply, leading to the rapid deterioration of expensive switching devices and the failure of the installation. The electric power of AC / DC voltage converters is selected from the condition of maintaining the specified power of the supply unit when working from any two AC / DC voltage converters. Deep redundant power supply of ШПТ provides high reliability of power supply of plant loads. The use of modern AC / DC voltage converters allows you to refuse to turn off the input feeders when their voltage deviations exceed normalized 10%, since modern AC / DC voltage converters maintain the output voltage with high accuracy even when the specified range of input voltage deviations is repeatedly exceeded, only control remains exceeding the permissible voltage of the feeder, which can lead to damage to AC / DC voltage converters. AC / DC voltage converters provide galvanic isolation of ШПТ from the voltage of the input feeders of the supply unit.

Аккумуляторная батарея (АКБ) через расцепитель постоянного тока и развязывающие диоды подключена к ШПТ и обеспечивает автономное питание ШПТ в течение заданного времени в случае полного отсутствия питания ШПТ со стороны AC/DC преобразователей напряжения.The rechargeable battery (BAT) is connected to the ШП via a direct current release and decoupling diodes and provides autonomous power supply to the ШПТ for a predetermined time in case of complete absence of the ШПТ supply from the side of AC / DC voltage converters.

Устройство автоматического заряда АКБ 12 питается от выхода ВУФ первого ввода и обеспечивает заряд и постоянный подзаряд АКБ электроэнергией основного фидера.The automatic battery charging device 12 is powered by the output of the VUV of the first input and provides a charge and constant recharging of the battery with electric power of the main feeder.

DC/DC преобразователи напряжения 13 предназначены для преобразования напряжения постоянного тока ШПТ в напряжения постоянного тока, необходимые для питания нагрузок постоянного тока СПУШП. DC/DC преобразователи напряжения 13 обеспечивают гальваническую развязку нагрузок постоянного тока питающей установки от ШПТ. DC/DC преобразователи напряжения могут быть включены по схеме горячего резервирования.DC / DC voltage converters 13 are designed to convert the DC voltage of the ШПТ into the direct current voltages, which are necessary for supplying the DC voltage of the control system. DC / DC voltage converters 13 provide galvanic isolation of the DC loads of the supply system from the SHPT. DC / DC voltage converters can be included in the hot-standby circuit.

DC/AC преобразователи напряжения 14 предназначены для преобразования напряжения постоянного тока ШПТ в однофазное/трехфазное напряжение переменного тока, необходимое для питания нагрузок постоянного тока СПУШП. DC/AC преобразователи напряжения с возможностью внешней синхронизации могут быть включены по схеме горячего резервирования. управления без внешней синхронизации могут быть включены по схеме резервирования замещением с помощью устройства АВР 15, при этом переключение вводов в данном АВР происходит только в случае выхода из строя одного из DC/AC преобразователей напряжения. DC/AC преобразователи напряжения также обеспечивают гальваническую развязку нагрузок переменного тока питающей установки от ШПТ.DC / AC voltage converters 14 are designed to convert the DC voltage of the ШПТ into the single-phase / three-phase AC voltage, which is necessary for supplying the DC current loads of the control system. External synchronization DC / AC voltage converters can be switched on according to the hot redundancy scheme. Controls without external synchronization can be switched on by a redundancy backup circuit using the ATS 15 device, while switching inputs in this ATS only occurs if one of the DC / AC voltage converters fails. DC / AC voltage converters also provide galvanic isolation of AC loads of the supply system from the ШПТ.

Устройство АВР 15 предназначено для контроля качества электроэнергии вводов переменного тока (выходов DC/AC преобразователей напряжения 14) и подключения к нагрузке одного из вводов, отвечающего установленным требованиям качества электроэнергии.The ABP 15 device is designed to control the quality of electric power of AC inputs (DC / AC outputs of voltage converters 14) and connect one of the inputs to the load, which meets the established requirements for electric power quality.

Устройство защиты от импульсных и коммутационных перенапряжений УЗИП 16 предназначено для защиты выхода питающей установки от импульсных и коммутационных перенапряжений со стороны нагрузок переменного тока.The surge protection device UZIP 16 is designed to protect the output of the supply unit from surge and switching overvoltages from the side of AC loads.

Преобразователи переменного напряжения 17 предназначены для преобразования переменного напряжения с выхода устройства АВР в напряжения переменного тока, необходимые для питания нагрузок переменного тока.The AC voltage converters 17 are designed to convert AC voltage from the output of the ATS device to AC voltages, which are necessary to supply AC loads.

Устройство сбора, обработки и отображения контрольной и диагностической информации 18 предназначено для сбора диагностической информации о состоянии элементов питающей установки. Устройство 18 подключено датчикам состояния элементов питающей установки и датчикам контроля параметров электроэнергии основных цепей питающей установки,. Устройство предназначено для анализа и обработки полученной информации, отображения информации для обслуживающего персонала, обмена информацией с устройством обработки данных и обмена информацией с системами СД (системами диспетчеризации) и УМ (удаленного мониторинга).A device for collecting, processing and displaying control and diagnostic information 18 is intended to collect diagnostic information about the state of the elements of the supply unit. The device 18 is connected to the sensors of the state of the elements of the supply unit and sensors for monitoring the parameters of electricity of the main circuits of the supply unit. The device is intended for analysis and processing of information received, displaying information for service personnel, exchanging information with a data processing device and exchanging information with SD systems (dispatch systems) and PA (remote monitoring).

Устройство управления и обмена информацией 19 с системами диспетчеризации и удаленного мониторинга предназначено для управления элементами питающей установки и обмена информацией с устройством сбора, обработки и отображения контрольной и диагностической информации 18, преобразования полученной информации и обмена информацией с системами СД и УМ.The control and information exchange device 19 with dispatching and remote monitoring systems is designed to control the elements of the power plant and exchange information with the device for collecting, processing and displaying control and diagnostic information 18, converting the received information and exchanging information with SD and PA systems.

Применение устройств 18, 19 может обеспечивать как удаленный контроль и мониторинг состояния СПУШП, так и дистанционное управление отдельными элементами питающей установки.The use of devices 18, 19 can provide both remote control and monitoring of the status of the control system and remote control of individual elements of the power plant.

Структурная схема устройства АВР 15 (Фиг.1) приведена на Фиг.2.The structural diagram of the device ABP 15 (Figure 1) is shown in Figure 2.

В соответствии с Фиг.2 устройство АВР может иметь устройства контроля качества электроэнергии вводов 21, схему логики управления коммутацией вводов 22, коммутатор вводов 23.In accordance with Figure 2, the ABP device may have input quality control devices for inputs 21, input switching switching logic 22, input switch 23.

Заявляемая совмещенная питающая установка характеризуется:The inventive combined feeding installation is characterized by:

1. Отсутствие переключений фидеров в первой ступени энергоснабжения.1. The lack of switching feeders in the first stage of power supply.

2. Применение шины постоянного тока, обеспечивающей подключение необходимых отдельных устройств питающей установки.2. The use of DC bus, providing the connection of the necessary individual devices of the power plant.

3. Глубокое резервирование питания шины постоянного тока.3. Deep redundancy of DC bus power.

4. Построение питающей установки без применения УБП.4. The construction of the power plant without the use of UBP.

5. Построение питающей установки на отдельных устройствах электропитания:5. Construction of a power supply unit on separate power supply devices:

- AC/DC преобразователи напряжения;- AC / DC voltage converters;

- АКБ;- battery;

- устройство автоматического заряда АКБ;- automatic battery charging device;

- DC/DC преобразователи напряжения;- DC / DC voltage converters;

- DC/AC преобразователи напряжения;- DC / AC voltage converters;

- устройства сбора, обработки и отображения контрольной и диагностической информации;- devices for collecting, processing and displaying control and diagnostic information;

- устройство управления, обработки данных и обмена информацией с системами СД и УМ.- a control device, data processing and information exchange with SD and PA systems.

6. Возможность построения питающей установки в соответствии с заданными техническими характеристиками по мощности, по времени автономной работы, по устойчивости к механическому и климатическому воздействиям, по габаритам и конструтиву.6. The ability to build a power plant in accordance with the given technical specifications in terms of power, battery life, resistance to mechanical and climatic influences, size and design.

7. Возможность питания установки от однофазных фидеров энергоснабжения, трехфазных фидеров энергоснабжения, от разнородных (однофазного и трехфазного одновременно) фидеров энергоснабжения переменного тока.7. The ability to power the unit from single-phase power supply feeders, three-phase power supply feeders, from heterogeneous (single-phase and three-phase simultaneously) AC power feeders.

8. Возможность построения питающей установки с однофазным или трехфазным, резервированным или нерезервированным выходным напряжением переменного тока.8. The ability to build a power plant with single-phase or three-phase, redundant or non-redundant AC output voltage.

9. Возможность организации питания нагрузок резервированным или нерезервированным напряжением постоянного тока от DC/DC преобразователей напряжения или непосредственно от шины постоянного тока.9. The ability to supply loads with redundant or non-redundant DC voltage from DC / DC voltage converters or directly from a DC bus.

Совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока позволяет обеспечивать широкий спектр потребителей бесперебойным электропитанием постоянного однофазного/трехфазного переменного тока высокого качества при питании СПУШП от однофазных/трехфазных источников энергоснабжения переменного тока и значительно повысить надежность питающей установки.The combined power supply unit with a DC bus allows you to provide a wide range of consumers with uninterrupted power supply of high-quality single-phase / three-phase alternating current when supplying SUSHP from single-phase / three-phase AC power sources and significantly increase the reliability of the power supply.

Таким образом заявляемая совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока, построенная с применением нестандартных технических решений без автоматического переключения фидеров энергоснабжения, позволяет значительно повысить надежность и качество электропитания нагрузок, имеет высокую степень живучести в условиях отказов составляющих элементов и обеспечивает высокие характеристики электропитания потребителей с повышенными и особыми требованиями к устойчивости электропитания.Thus, the inventive combined power supply unit with a DC bus, built using non-standard technical solutions without automatically switching the power feeders, can significantly increase the reliability and quality of the power supply of the loads, has a high degree of survivability in the conditions of failure of the component elements and provides high power characteristics of consumers with increased and special requirements for power stability.

Claims (7)

1. Совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока, характеризующаяся наличием основного и резервного фидеров для первичного энергоснабжения, каждый из которых подсоединен к вводному устройству фидера, наличием дизель-генераторного агрегата, подсоединенного к вводному устройству дизель-генераторного агрегата, выходы вводных устройств фидеров подсоединены к входам пороговых устройств контроля превышения допустимого напряжения фидеров, выходы которых подсоединены к входам фильтров напряжения фидеров, выходы которых подсоединены к входам AC/DC преобразователей напряжения по одному AC/DC преобразователю напряжения на каждую фазу, выходы которых подсоединены к шине постоянного тока, выход вводного устройства дизель-генераторного агрегата подсоединен к входам AC/DC преобразователей напряжения по одному AC/DC преобразователю напряжения на каждую фазу, выходы которых подсоединены к шине постоянного тока, установка характеризуется наличием щита аварийного отключения фидеров, подсоединенного к вводным устройствам фидеров, к вводному устройству дизель-генераторного агрегата и расцепителю постоянного тока, пороговые устройства контроля превышения допустимого напряжения фидеров и AC/DC преобразователи напряжения двух входных фидеров подсоединены к вводному устройству дизель-генераторного агрегата, установка характеризуется также наличием аккумуляторной батареи, подсоединенной к расцепителю постоянного тока, подсоединенного к выходу устройства автоматического заряда аккумуляторной батареи и через развязывающие диоды подсоединенного к шине постоянного тока, вход устройства автоматического заряда аккумуляторной батареи подсоединен к выходу вводного устройства основного фидера, DC/DC преобразователи напряжения, подсоединенные входами к шине постоянного тока, а выходами по схеме горячего резервирования - к нагрузкам постоянного тока, DC/AC преобразователи напряжения, подсоединенные входами к шине постоянного тока, а выходами - к входам устройства автоматического ввода резерва, выход которого подсоединен к устройству защиты от импульсных и коммутационных перенапряжений и ко входам преобразователей переменного напряжения, выходы которых подсоединены к нагрузкам переменного тока.1. Combined power supply unit with a DC bus, characterized by the presence of the main and backup feeders for primary power supply, each of which is connected to the input device of the feeder, the presence of a diesel generator unit connected to the input device of the diesel generator unit, the outputs of the input devices of the feeders are connected to inputs of threshold devices for monitoring the excess voltage of feeders, the outputs of which are connected to the inputs of the voltage filters of feeders, the outputs of which are connected are connected to the inputs of the AC / DC voltage converters by one AC / DC voltage converter for each phase, the outputs of which are connected to the DC bus, the output of the input device of the diesel generator unit is connected to the inputs of the AC / DC voltage converters by one AC / DC voltage converter to each phase, the outputs of which are connected to the DC bus, the installation is characterized by the presence of an emergency feeder switchboard connected to the input devices of the feeders, to the input device of the diesel generator the unit and the direct current release, threshold devices for controlling the excess voltage of the feeders and AC / DC voltage converters of the two input feeders are connected to the input device of the diesel generator unit, the installation is also characterized by the presence of a battery connected to the direct current release connected to the output of the automatic charging device battery and through decoupling diodes connected to the DC bus, the input of the automatic charging device and the battery is connected to the output of the input device of the main feeder, DC / DC voltage converters connected to the DC bus inputs, and outputs of the hot standby circuit to DC loads, DC / AC voltage converters connected to the DC bus inputs, and outputs - to the inputs of the automatic reserve input device, the output of which is connected to the surge protection device and to the inputs of AC voltage converters, outputs to toryh connected to the AC loads. 2. Совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство сбора, обработки и отображения контрольной и диагностической информации, которое своими входами подсоединено к датчикам состояния элементов питающей установки и датчикам контроля параметров электроэнергии основных цепей питающей установки, а выходами подсоединено к входам устройства управления и обмена информацией с системами диспетчеризации и удаленного мониторинга.2. The combined power supply unit with the DC bus according to claim 1, characterized in that it further comprises a device for collecting, processing and displaying control and diagnostic information, which is connected by its inputs to the sensors of the state of the elements of the power supply and sensors for monitoring the parameters of the electric power of the main supply circuits installation, and the outputs are connected to the inputs of a control and information exchange device with dispatching systems and remote monitoring. 3. Совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока по п.1, отличающаяся тем, что фидеры энергоснабжения подсоединены к AC/DC преобразователям напряжения через пороговые устройства контроля превышения допустимого напряжения фидеров без применения автоматического переключения фидеров.3. The combined power supply unit with the DC bus according to claim 1, characterized in that the power supply feeders are connected to AC / DC voltage converters through threshold feeder excess voltage monitoring devices without the use of automatic feeder switching. 4. Совмещенная питающая установка по п.1, отличающаяся тем, что выходы AC/DC преобразователей напряжения подсоединены к шине постоянного тока по схеме горячего резервирования.4. The combined power supply installation according to claim 1, characterized in that the outputs of the AC / DC voltage converters are connected to the DC bus according to the hot standby circuit. 5. Совмещенная питающая установка по п.1, отличающаяся тем, что DC/DC преобразователи напряжения, подсоединены выходами по схеме горячего резервирования к нагрузкам постоянного тока.5. The combined supply unit according to claim 1, characterized in that the DC / DC voltage converters are connected by outputs according to the hot standby circuit to DC loads. 6. Совмещенная питающая установка по п.1, отличающаяся тем, что DC/AC преобразователи напряжения, подсоединены выходами по схеме горячего резервирования или по схеме резервирования замещением к входам устройства автоматического ввода резерва.6. The combined supply unit according to claim 1, characterized in that the DC / AC voltage converters are connected by outputs according to the hot standby circuit or according to the redundancy circuit by replacing the inputs of the automatic reserve input device. 7. Совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока по п.1, отличающаяся тем, что устройство автоматического ввода резерва для резервирования замещением включает устройство контроля качества электроэнергии вводов, схему логики управления коммутацией вводов и коммутатор вводов.
Figure 00000001
7. The combined power supply unit with the DC bus according to claim 1, characterized in that the automatic reserve input device for redundancy by replacement includes an input power quality control device, input switching switching logic circuit and input switch.
Figure 00000001
RU2011141507/07U 2011-10-13 2011-10-13 COMBINED POWER SUPPLY UNIT WITH DC BUS RU113088U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141507/07U RU113088U1 (en) 2011-10-13 2011-10-13 COMBINED POWER SUPPLY UNIT WITH DC BUS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141507/07U RU113088U1 (en) 2011-10-13 2011-10-13 COMBINED POWER SUPPLY UNIT WITH DC BUS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU113088U1 true RU113088U1 (en) 2012-01-27

Family

ID=45786878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011141507/07U RU113088U1 (en) 2011-10-13 2011-10-13 COMBINED POWER SUPPLY UNIT WITH DC BUS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU113088U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220214U1 (en) * 2023-04-20 2023-09-01 Общество с ограниченной ответственностью "Алтайские моторы" Control device for a diesel generator set based on a synchronous generator and power unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220214U1 (en) * 2023-04-20 2023-09-01 Общество с ограниченной ответственностью "Алтайские моторы" Control device for a diesel generator set based on a synchronous generator and power unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3484015B1 (en) Power supply system and method
CN201789329U (en) Uninterruptable AC and DC power supply system
CN108183545B (en) Multi-energy micro-grid power supply system for data center
CN203119479U (en) Shore-based power supplying system
CN102624085A (en) Alternating-current and direction-current (AC-DC) integrated power supply system and DC power supply cabinet
US9819225B2 (en) Network distributed high voltage direct current power supply management method
AU2016101769A4 (en) Power system and method
KR101793579B1 (en) Dc-ac common bus type hybrid power system
CN202050288U (en) Distributed direct current power supply uninterrupted power supply system
CN102593938A (en) Complete machine cabinet and centralized power supply device used for complete machine cabinet
CN104578154A (en) Low voltage ride-through method for coal feeder
KR101038156B1 (en) Uninterrupted power supply using solar cell
CN102801204A (en) 240V high-voltage direct current power supply system and method
JP2013013174A (en) Power supply system
CN114825576A (en) Efficient alternating current-direct current hybrid uninterruptible power supply system
CN102214918A (en) High-reliability power supply system, method and frequency converter system
JP2012253842A (en) Power supply system
CN102629777A (en) Standby power system of DC power source
EA020927B1 (en) United electrical supply device with the dc bus
RU113088U1 (en) COMBINED POWER SUPPLY UNIT WITH DC BUS
CN103904776A (en) Intelligent power distribution room power system
CN102938580B (en) Portable multifunctional power supply for emergency repair
CN102651559A (en) Uninterrupted power system control method capable of prolonging no-load discharging time
CN202949271U (en) 240-VDC high-voltage direct-current power supply system
RU148724U1 (en) UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH AUTOMATIC START-UP OF BACK-UP POWER SUPPLY

Legal Events

Date Code Title Description
QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120820

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201014