Структурная схема энергоснабжения предприятия связи.

  Схемы бесперебойного электроснабжения

Предприятия электросвязи относятся к потребителям первой категории и их энергоснабжение должно обеспечиваться от трех независимых источников. Два внешних ввода должны быть от отдельных электростанций, а третий – от собственной дизельной электростанции.

Система электроснабжения – это комплекс сооружений на территории предприятия связи и в производственных помещениях, обеспечивающий функционирование предприятия связи, как в нормальных, так и в аварийных режимах его работы. Структурная схема электроснабжения предприятия связи приведена на рисунке 1.     

Схема включает в себя такие устройства:

- трансформаторные подстанции (ТП1 и ТП2);

- дизель – генераторную установку (ДГУ);

- автомат ввода резерва (АВР);

- шкаф вводный распределительный переменного тока (ШВР);

- электропитающую установку (ЭПУ);

- систему вентиляции и кондиционирования (СВ и К);

- электросети освещения;

- систему мониторинга и управления (СМ и У).

Трансформаторная подстанция обеспечивает понижение напряжения от (6…10) кВ до 220/380 В трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц. Вторичные цепи трансформаторов подстанций должны быть включены по схеме звезда с нулевым проводом и иметь систему заземления.

АВР - автомат ввода резерва, осуществляет переключение на резервный ввод 2 (фидер) в случае пропадания напряжения на основном вводе 1 (фидере). При пропадании напряжения на обоих фидерах осуществляется подключение дизель- генераторной установки (ДГУ).Ее запуск выполняется автоматически сжатым воздухом или с помощью электрического стартера. Запуск дизеля должен произойти за (1…3) минуты. Разрешается запускать его с помощью стартера до 3-х раз (по 5…6 с). Это обусловлено возможностью выхода из строя стартерных аккумуляторов. Мощность ДГУ лежит в пределах от 8 до 1500 кВт. В системах электроснабжения чаще всего используется два ДГУ, один – основной, другой – резервный.

ШВР – шкаф вводный распределительный обеспечивает ввод и распределение энергии по потребителям с помощью различных токоведущих шин, а также защиту потребителей от перегрузок по напряжению и токов короткого замыкания. На передней панели ШВР расположены измерительные приборы для контроля коэффициента мощности (cosj)и полной потребляемой мощности (S), а такжеавтоматы защиты. Иногда в ШВР монтируют и АВР.                                                     

Система вентиляции и кондиционирования воздуха (СВ и К) обеспечивает нормальное функционирование (что также повышает надежность системы) ЭПУ, 

ДГУ, аккумуляторных батарей. СВ и К регулирует температурный режим отдельных устройств. При зарядке аккумуляторной батареи происходит выделение газов в окружающую среду, поэтому необходимо производить очистку воздуха для обеспечения нормальной жизнедеятельности персонала. СВ и К обеспечивает циркуляцию воздуха и его очистку от вредных примесей.

Система мониторинга и управления осуществляет контроль состояния всех основных узлов и передачу этой информации в сервисный центр. Для этого используется контроллер (устройство логического управления) и модем для передачи информации по телефонным каналам.

Электропитающая установка – это комплекс устройств, предназначенных для распределения электрической энергии, её регулирования, резервирования, стабилизации и контроля качества питающих напряжений. Она включает в себя основное и резервное выпрямительные устройства (ВУ), инверторы (И) и конверторы (К) напряжения, аккумуляторную батарею (АБ), токораспределительную сеть (ТРС) и систему заземления.

ВУ – выпрямительное устройство - преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока и может состоять из нескольких параллельно включенных выпрямителей для увеличения тока нагрузки. ВУ могут работать в двух режимах: в режиме стабилизации напряжения для питания аппаратуры связи и подзарядки АБ (нормальный режим); в режиме стабилизации тока заряда АБ после их разряда на нагрузку в условиях отсутствия напряжения переменного тока (аварийный режим).

И - инвертор напряжения - преобразует напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока заданной частоты прямоугольной или синусоидальной формы и обеспечивает его стабилизацию.

К - конвертор напряжения – преобразует постоянное напряжение одного уровня в постоянное напряжение другого уровня. Конвертор напряжения включает в себя инвертор напряжения и выпрямитель. Промежуточным звеном является высокочастотный трансформатор. Конвертор напряжения может выполнять одну из двух функций в системе электропитания:

формировать дополнительные градации (уровни) напряжения;

обеспечивать вольтодобавку к аккумуляторной батарее при ее разряде в аварийном режиме работы.

АБ - аккумуляторная батарея – химический источник постоянного тока. Используется в качестве резервного источника энергии в аварийном режиме до момента запуска ДГУ. После аварии происходит восстановление элементов АБ в режиме стабилизации тока от одного из источников переменного тока.

Получение бесперебойного энергоснабжения на стороне постоянного тока может быть обеспечено различными способами.

2.2 Шкафы вводно-распределительные

Шкафы вводно – распределительные (ШВР) предназначены для ввода и распределения по потребителям электрической энергии трехфазного (однофазного) переменного тока, номинального напряжения 380 В (220 В), а также для защиты вводов сети и нагрузок потребителей от перегрузок и токов короткого замыкания, от перенапряжений, для контроля изоляции и т.п. Шкафы ШВР изготавливаются рядом предприятий в т. ч. ОАО Юрьев – Польским заводом “Промсвязь”.

Шкафы выпускаются с ручным подключением вводов (ШВРР), с автоматическим переключением вводов (ШВРА) и без автоматического выключателя для включения вводов (ШВРО). Предусмотрена возможность подключения к ШВР одного и более питающих вводов от сети общего назначения, а также дизель-генераторной установки . Номинальный ток шкафов – от 16 до 1000 А.

При необходимости в шкаф устанавливается панель коммутации аварийного освещения, которая обеспечивает автоматическое подключение сети аварийного освещения к аккумуляторной батарее при попадании напряжения переменного тока и автоматическое отключение сети аварийного освещения от аккумуляторной батареи при восстановлении напряжения переменного тока. Максимальный ток сети аварийного освещения напряжением аккумуляторной батареи 60, 48 или 24 В составляет 100 А.

Условное обозначение ШВР

Размеры типовых конструктивов указаны в табл. 3.

Таблица 3 – Конструктивные размеры ШВР

Конструктивом предусматривается обслуживание шкафа с лицевой стороны.

Корпуса шкафов настенного и напольного исполнения выполнены из стали с покрытием порошковой краской.

В шкафу предусматриваются все необходимые приспособления для подключения подводимых кабелей с учетом их сечения и места подвода.

В зависимости от условий эксплуатации и конструктивных требований могут быть использованы специальные шкафы, предназначенные для установки вне помещений, а также (при небольшом наборе автоматических выключателей) пластиковые боксы на 4…36 модулей.

Рассмотрим наиболее характерные примеры использования ШВРА в системах электроснабжения.

На рис. 8 представлена схема электроснабжения потребителей с несколькими шкафами ввода.

Рисунок 8 – Пример схемы электроснабжения потребителей с несколькими ШВР

Одной из самых распространенных схем ШВРА является схема с двумя вводами от сети. Эта схема реализуется в шкафах типа ШВРА 380 / Iн – 20П (С), где Iн – номинальный ток вводных автоматов и приведена на рисунке 9.

Рисунок 9 а – вариант питания потребителей от одного ввода сети, когда другой ввод находится в резерве.

Рисунок 9 б – вариант питания двух групп потребителей, каждой – от своего ввода сети. При пропадании напряжения на одном из вводов обе группы потребителей переключаются на другой ввод с помощью контакторов.

Рисунок 9 в то же, что и рисунок 9 б, но переключение обеспечивается автоматами с моторными приводами.

Шкаф ШВРА 380/Iн – 20П (С) также обеспечивает:

- местную световую и дистанционную сигнализацию о включении контактора первого или второго сетевого ввода и наличии напряжения на вводах;

Рисунок 9 – Варианты схемы ШВРА с двумя вводами от сети

- возможность индикации наличия напряжения в каждой фазе сети;

- возможность индикации наличия тока в каждой фазе сети;

- стрелочные индикаторы и счетчик учета электроэнергии.

       Для электроснабжения электроприемников особой группы первой категории предназначаются шкафы типа ШВРА 380/Iн – 21П (С), где Iн – номинальный ток вводных автоматов. Они предусматривают возможность подключения дизельной электростанции к потребителям и имеют два ввода от сети и один ввод от ДГУ. На рис. 10 представлены различные варианты схемы ШВРА 380/Iн –21П (С).

Рисунок 10 а – ДГУ подключается к потребителям вручную. Блокировка рубильников Q4 и Q5 исключает возможность одновременного присутствия напряжения на шинах питания нагрузки.

Рисунок 10 б – автоматическое подключение ДГУ, для чего предусматривается второй АВР.

Рисунок 10 в – вводы внешней сети (СЕТЬ 1 и СЕТЬ 2) подключаются к потребителям через устройство автоматического ввода резерва (АВР) ШВРА и АВР ДГУ. ДГУ подключается к потребителям через собственное устройство АВР.

ШВРА 380/Iн – 21П(С) также обеспечивает:

- местную световую и дистанционную сигнализацию о включении контактора первого или второго сетевого ввода и наличии напряжения на вводах;

- возможность индикации наличия напряжения в каждой фазе сети;

- возможность индикации наличия тока в каждой фазе сети;

- ручное или автоматическое переключение на ДГУ;

- стрелочные индикаторы и счетчик учета электроэнергии.

Для надежного электроснабжения необслуживаемых регенерационных пунктов выпускаются шкафы вводно-распределительные типа ШВРА 380/Iн-21 С и ШВРА 220/Iн-21 С. Эти шкафы предназначены для эксплуатации в закрытых помещениях с температурой окружающего воздуха от минус 40ºС до + 40ºС и обеспечивают:

- электропитание технологической нагрузки;

- освещение наземных и подземных коммуникаций напряжением 36В;

- включение термостата – антиконденсационной пластины;

- сигнализацию местную световую и дистанционную о включении контактора основного или резервного ввода и о наличии напряжения на вводах;

- возможность индикации наличия напряжения на каждом из вводов сети;

- учет потребляемой электроэнергии на вводах СЕТЬ 1 и СЕТЬ 2;

- ручное переключение СЕТЬ – ДГУ.