Щиты постоянного тока (ЩПТ) предназначены для управления и распределения нагрузки, защиты, сигнализации, приема и распределения электрической энергии постоянного тока для нужд электрических станций, подстанций и других энергетических объектов, изготавливаемых для внутригосударственных и экспортных поставок.
Функциональные характеристики ЩПТ полностью соответствуют стандартам ОАО «ФСК ЕЭС»:
- СТО 56947007-29.240.10.028-2009 «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 – 750кВ».
- СТО 56947007- 29.120.40.041-2010 «Системы оперативного постоянного тока подстанций. Технические требования».
- Приказ №316 от 01.06.2011 «Системы оперативного постоянного тока (СОПТ) ПС ЕНЭС. Руководство по проектированию. Типовые проектные решения».
Области применения:
- на электрических станциях и подстанциях;
- в электроустановках энергосистем нефте- и газодобывающих предприятий для ввода и распределения электроэнергии постоянного тока потребителям собственных нужд;
- на нефтеперерабатывающих заводах;
- на нефтебуровых платформах;
- в судостроении;
- в электроустановках энергосистем промышленных предприятий, транспорта и сельского хозяйства.
Варианты исполнения:
- ЩПТ-П. Щиты постоянного тока с предохранителями.
- ЩПТ-А. Щиты постоянного тока с автоматическими выключателями.
- ЩПТ-С. Шкафы стабилизаторы постоянного тока.
Конструкция щитов постоянного тока
В зависимости от структуры построения системы оперативного постоянного тока (СОПТ), требуемых электрических и эксплуатационных характеристик, щит постоянного тока ЩПТ может состоять из следующих шкафов:
- Шкафы вводных предохранителей аккумуляторной батареи (ШВП);
- Шкаф ввода силовой (ШС);
- Шкаф ввода и секционирования (ШВС);
- Шкафы отходящих линий (ШОЛ);
- Шкаф распределения оперативного тока (ШРОТ);
- Шкаф повышающего стабилизатора напряжения (ЩПТ-С).
Пример типовой структуры ЩПТ для электрических подстанций:
- Шкафы вводных предохранителей аккумуляторной батареи (ШВП) – верхний уровень;
- Шкафы отходящих линий (ШОЛ) – средний уровень;
- Шкаф распределения оперативного тока (ШРОТ) – нижний уровень.
Пример типовой структура ЩПТ для электрических станций:
- Шкаф ввода силовой (ШС) – верхний уровень;
- Шкаф повышающего стабилизатора напряжения (ЩПТ-С);
- Шкафы отходящих линий (ШОЛ) – средний уровень;
- Шкаф распределения оперативного тока (ШРОТ) – нижний уровень.
Шкафы ЩПТ изготавливаются как по типовым схемам завода-изготовителя, так и по индивидуальным схемам заказчика, согласованным с заводом.
Технические характеристики
Номинальное напряжение сборных шин |
220В постоянного тока |
Номинальный ток сборных шин |
от 160 до 1 250 А |
Ток электродинамической стойкости сборных шин |
15-30кА |
Ток термической стойкости сборных шин |
8-25кА |
Расположение шкафов ЩПТ |
однорядное |
Способ установки шкафов ЩПТ |
напольное исполнение |
Обслуживание |
двустороннее/одностороннее |
Форма секционирования |
2b/3b |
Степень защиты оболочки шкафов |
IP21, IP54 |
Габаритные размеры шкафов: - Высота, - Ширина, - Глубина |
1800, 2000, 2200мм 600, 800, 1000мм 600, 800мм |
Исполнение вводов |
кабельное снизу |
Режим работы |
непрерывный |
Рабочая температура |
+1…+40º С |
Охлаждение |
естественное |
Средний срок службы |
25 лет |
Функциональные особенности ЩПТ
- резервирование секций ЩПТ для разных аккумуляторных батарей;
- контроль тока подзаряда аккумуляторных батарей;
- контроль тока заряда/разряда аккумуляторных батарей;
- измерение напряжения между полюсами аккумуляторных батарей;
- измерение напряжения на сборных шинах шкафа ввода и секционирования и шкафов отходящих линий;
- контроль напряжения на шинах ЩПТ и формирование сигнала о его превышении и понижении;
- контроль пульсаций напряжения на шинах ЩПТ и формирование сигнала о превышении значения пульсации напряжения; световая сигнализация состояния оборудования ЩПТ на мнемосхеме;
- световая сигнализация положения коммутационных и защитных аппаратов;
- защита от импульсных перенапряжений;
- прерыватель питания для организации шины «мигающего света»;
- дистанционная сигнализация состояния оборудования ЩПТ и положения коммутационных и защитных аппаратов на ЩПТ;
- измерение напряжения симметрии аккумуляторных батарей;
- контроль и измерение сопротивления изоляции главных шин и напряжения полюсов относительно земли;
- автоматический поиск линии отходящей от ЩПТ с пониженным сопротивлением изоляции;
- блок аварийного освещения;
- интеграция в АСУ ТП по каналу RS 485.
Преимущества щитов постоянного тока
- Высокая безопасность при эксплуатации благодаря тому, что конструкция электрощитов обеспечивает полную изоляцию от прикосновения к токоведущим частям шкафов и разделением шкафов на отсеки по форме секционирования 2b или 3b.
- Гарантированная надежность за счет применения проверенных и испытанных компонентов и защитно-коммутационных аппаратов, предназначенных для работы на постоянном токе с соответствующим уровнем напряжения.
- Удобство в эксплуатации и обслуживании, обусловленное удачными конструктивными решениями.
- Интеграция в технологические системы управления предприятия благодаря встроенной в главный распределительный щит интеллектуальной микропроцессорной системе автоматизации RIDUS.
Шкафы стабилизаторов постоянного тока ЩПТ-С
Модульный повышающий стабилизатор серии ЩПТ-С предназначен для работы в системах оперативного постоянного тока в качестве источника электроснабжения для нагрузки с номинальным напряжением 220В.
Производство стабилизаторов ЩПТ-С осуществляется для использования в системах, где необходимо поддерживать напряжение на шинах СОПТ в номинальном значении 220В при разряде аккумуляторной батареи. Таким образом, стабилизатор ЩПТ-С является повышающим DC/DC преобразователем с широким диапазоном входного напряжения.
Модульные стабилизаторы ЩПТ-С имеют компактные размеры, высокую функциональность, универсальность применения и легкость в использовании.
Особенности и преимущества:
- Исключают необходимость использования дополнительных элементов в батареях и элементного коммутатора;
- Модульная конструкция;
- Автоматическое выравнивание токов между модулями;
- Микропроцессорная система управления;
- Малые габариты и вес;
- Естественное охлаждение в длительном режиме;
- Защита от перегрева;
- Высокая перегрузочная способность ( до x15 ном);
- Возможность «горячей» замены модулей;
- Низкий уровень пульсации выходного напряжения;
- Селективность при встраивании в существующие схемы постоянного тока;
- Наличие байпаса, встроенного в каждый модуль;
- Совместимость с системами пофидерного контроля изоляции (Bender, Socomec, Vigilohm и др.);
- Гарантированная надежность за счет применения проверенных и испытанных компонентов и защитно-коммутационных аппаратов, предназначенных для работы на постоянном токе с соответствующим уровнем напряжения;
- Удобство в эксплуатации и обслуживании, обусловленное удачными конструктивными решениями.
Технические характеристики
|
|
ЩПТ-С |
||||
400.220 |
600.220 |
800.220 |
1000.220 |
1200.220 |
|
Количество модулей BST |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Выходной ток, А (длительность 60мин.) |
350 |
525 |
700 |
875 |
1050 |
Выходной ток, А (длительность 30мин.) |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
Выходной ток, А (длительность 5 сек.) |
800 |
1200 |
1600 |
2000 |
2400 |
Габариты устройства, (ВхШхГ), мм |
2100х400х800 2100х800х800 2100х1000х800 |
||||
Номинальное выходное напряжение, В |
Uвых = 230 (при Uвх = 175 - 230 В), Uвых = Uвх (при Uвх > 230 В) |
||||
Диапазон программирования выходного напряжения, В |
210 – 250 |
||||
Диапазон изменения входного напряжения, В |
175-230 |
||||
Минимальное пиковое входное напряжение (5сек.), В |
165 |
||||
Плавный пуск, сек. |
2,5 |
||||
Статическая точность поддержания номинального выходного напряжения, %, не хуже |
±1,0 |
||||
Пульсация номинального выходного напряжения, %, не более |
±0,5 |
||||
Длительность переходного процесса при сбросе/набросе нагрузки, мс не более |
15 |
Стабилизаторы постоянного тока ЩПТ-С строятся на базе силовых модулей типа BST:
- BST 100 (100А в течение 30 мин.);
- BST 200 (200А в течение 30 мин.)
Параллельное включение нескольких модулей BST обеспечивает необходимую мощность, а также резервирование по принципу N+1 модуль. Контроль за параллельно включенными модулями осуществляется модулем управления DIGI.
Модули BST могут встраиваться в шкафы щитов постоянного тока или устанавливаться в отдельные шкафы. Модули BST имеют естественное охлаждение с управляемой вентиляцией
Режимы работы:
- длительный, соответствующий нормальному режиму работы объекта. В данном режиме преобразователь находится в режиме ожидания, автоматически поддерживая заданный уровень выходного напряжения в случае снижения напряжения на входе.
- форсированный, соответствующий аварийному режиму работы объекта. В данном режиме преобразователь обеспечивает питание увеличившейся нагрузки.