Система постоянного оперативного тока СОПТ-МТ от «НТЦ «Механотроника»

выбрано
energybase

Оперативный ток на подстанции применяется для питания устройств релейной защиты, сигнализации, цепей управления высоковольтным аппаратами и устройств противоаварийной автоматики.

От надежности этих устройств зависит работоспособность всей подстанции, поэтому к оперативному току предъявляют повышенные требования.

Самым надежным источником питания являются аккумуляторные батареи. Они обеспечивают питание оперативных цепей в любой момент времени необходимым уровнем напряжения и мощности независимо от состояния основной сети. Применение постоянного оперативного тока на подстанции позволяет организовывать простые и надежные схемы релейной защиты, которые не требуют установки дополнительных блоков питания. Поэтому системы постоянного оперативного тока (СОПТ) нашли широкое применение на объектах энергетики (собственные нужды электростанций, подстанций, распределительных пунктов), нефтегазовой отрасли и промышленности.

Система СОПТ получает питание от одного или двух независимых вводов переменного тока. В нормальном режиме зарядно-выпрямительные устройства питают основных потребителей и обеспечивают заряд аккумуляторной батареи. В аварийном режиме, при отключении вводов питающего напряжения, питание потребителей продолжается от аккумуляторной батареи без перерыва в электроснабжении.

Основными элементами СОПТ являются зарядно-выпрямительные устройства (ЗВУ), аккумуляторная батарея и система распределения нагрузки.

В шкафу ШАБ-МТ размещается комплект аккумуляторных батарей, состоящий из 17 отдельных моноблоков напряжением 12 вольт. Аккумуляторные батареи соединяются последовательно для организации постоянного напряжения 220 В. Емкость аккумуляторных батарей может быть выбрана из диапазона от 55 до 150 А*ч. Также в шкафу ШАБ-МТ реализована функция защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда, и расположен первый уровень защиты от токов короткого замыкания.

Шкаф ШОТ-МТ содержит зарядно-выпрямительные устройства, которые работают параллельно на одну аккумуляторную батарею. Для повышения надежности зарядно-выпрямительные устройства в системе зарезервированы. Применяют две основные схемы резервирования:

  1. Схема резервирования 2N. При такой схеме имеется два комплекта зарядно-выпрямительных устройств, которые работают параллельно. Каждый комплект выбирается по полному току всей нагрузки, таким образом при повреждении одного из комплектов оставшийся в работе питает всю нагрузку, и система продолжает питание потребителей без перерыва в электроснабжении. Эта схема является наиболее надежной.
  2. Схема резервирования N+1 — схема с одним избыточным элементом. При такой схеме в состав комплекта ЗВУ добавляется 1 резервный выпрямительный модуль. При возникновении сбоя в работе одного из рабочих модулей резервный модуль принимает всю его нагрузку на себя, и система продолжает работу. Модульная структура ЗВУ позволяет оперативно выполнить «горячую замену» неисправного модуля. Данное решение позволяет существенно снизить стоимость всей системы СОПТ.

Кроме зарядно-выпрямительных устройств в шкафу ШОТ размещается второй уровень защиты от токов короткого замыкания. В зависимости от конфигурации системы в шкафу также могут быть размещены дополнительные системы: система пофидерного контроля изоляции, блок аварийного освещения, устройства организации мигающего света или третий уровень защиты от токов КЗ и перегрузок.

Шкаф ШРОТ-МТ содержит секции с защитными аппаратами для питания основных и резервных защит и секции для питания электромагнитов выключателей. В качестве защитных аппаратов могут применяться автоматические выключатели или предохранительные разъединители нагрузки. Дополнительно в шкафу ШРОТ могут размещаться цифровые или стрелочные измерительные приборы.

Количество и состав шкафов зависит от питаемого оборудования, при небольшой потребляемой мощности возможна установка аккумуляторных батарей в шкаф ШОТ-МТ, что позволит оптимально организовать систему оперативного тока за счет экономии средств и занимаемого пространства.

Структурная схема оперативного тока на базе шкафов ШАБ, ШОТ и ШРОТ
Структурная схема оперативного тока на базе шкафов ШАБ, ШОТ и ШРОТ
  • Диапазон рабочей температуры: от -20°С до +50°С
  • КПД системы: более 95%
  • Каналы связи: RS-232, RS-485, Ethernet

Использование герметичных аккумуляторных батарей позволяет исключить дополнительные расходы на эксплуатацию по сравнению с батареями открытого типа. В совокупности с пониженной интенсивностью газообразования, позволяющей размещать такие аккумуляторы вместе с питаемым оборудованием и не предъявляющей особые требования к вентиляции помещения, а также очень высоким КПД системы более 95%.

СОПТ-МТ имеет широкий диапазон рабочей температуры от -20°С до +50°С и, в отличие от систем постоянного оперативного тока с батареями открытого типа, способна работать и в отрицательных температурах, что не приведет к аварийной ситуации при неисправности обогрева помещения.

Программируемые релейные выходы и входы, а также дополнительные расширительные модули позволяют оптимизировать типовые варианты шкафов под индивидуальные задачи объекта и проекта. Конфигурирование и настройка системы возможны с помощью ноутбука, подключаемого через порт USB, расположенный на передней панели, по каналу связи с АСУ (RS-232, RS-485, Ethernet) или с помощью ЖК дисплея на двери шкафа.

СОПТ-МТ ведет внутренние журналы событий и регистрирует следующие параметры:

  • Переменное напряжение (2 датчика)
  • Постоянный ток (4 датчика)
  • Результаты тестирования аккумуляторной батареи
  • Состояние изоляции
  • Положение коммутационных аппаратов отходящих присоединений
  • Постоянное напряжение (6 датчиков)
  • Температура (2 датчика)
  • Кривые заряда-разряда
  • Информацию с цифровых и аналоговых входов системы

Внутренняя память хранит более 10000 сообщений, записи журнала не теряются при аварийном отключении питания. С дисплея шкафа возможна настройка параметров тревог и состояний выходных реле системы.

СОПТ-МТ имеет встроенную систему контроля изоляции (СКИ), а также возможна поставка дополнительного переносного устройства, которое дает возможность ручного поиска поврежденного фидера без отключения присоединения и дополнительных затрат на установку СКИ с автоматическим поиском.

Дополнительными опциями являются блок аварийного освещения, осуществляющий аварийное переключение между цепями питания от источника переменного тока и от источника постоянного тока при пропадании напряжения на шинах щита собственных нужд, и антиконденсатный подогрев, служащий для устранения влаги, препятствующий ее образованию при резком изменении температуры окружающей среды.