Применение на объектах связи, аппаратура которых требует бесперебойной подачи электрической энергии постоянного и переменного тока, рассмотренных УБП постоянного и УБП переменного тока приводит к необходимости иметь в каждом из этих УБП свою аккумуляторную батарею, являющуюся наиболее дорогостоящим элементом любого из этих УБП. Поэтому в настоящее время на объектах связи все более широкое применение находят УБП постоянного тока, дополненные инверторными системами. В состав инверторной системы входят инверторы, вырабатывающие электрическую энергию однофазного переменного тока с синусоидальной формой кривой напряжения, статический байпас, байпас обслуживания инверторной системы и распределительное устройство. Инверторы включаются между собой по входу и выходу параллельно. Общее число инверторов в системе выбирается обычно по формуле n + 1. Схема управления обеспечивает синхронизацию частоты выходных напряжений отдельных инверторов между собой и. с сетью переменного тока, что позволяет, как было показано в предыдущем разделе, обеспечивать безобрывность перевода питания аппаратуры с инверторов на сеть и обратно.
Система электропитания содержит УБП постоянного тока на выходное напряжение —60 В. Инверторы инверторной системы подключены через автоматический выключатель А3 выходу УБП постоянного тока (к выходу выпрямительноаккумуляторной установки). Компьютеры, серверы и другое технологическое оборудование, требующее электрической энергии однофазного переменного тока, подключаются к выходу инверторной системы через компьютерные щиты ЩК. В нормальном режиме работы электроустановки потребители, требующие бесперебойной подачи электрической энергии переменного, получают ее от инверторов через тиристоры VS1 статического байпаса. Сами инверторы получают электрическую энергию от выпрямительных устройств УБП постоянного тока. Переключатель байпаса обслуживания находится в положении «0».
При отключении сети переменного тока питание потребителей электроэнергии переменного тока по-прежнему осуществляется от инверторов через тиристоры VS1, При этом сами инверторы и все потребители электрической энергии постоянного тока с номинальным напряжением —60 В питаются от двухгруппной аккумуляторной батареи АБ № 1 и АБ № 2. При выходе из строя нескольких инверторов так, что оставшиеся исправными не в состоянии обеспечить питание нагрузки, инверторная система с помощью тиристоров VS2 переводит питание аппаратуры на сеть переменного тока без какого-либо перерыва в подачи электрической энергии. В целом установка представляет собой ИБП типа on-line, в которой вместо встроенных аккумуляторов и собственных выпрямителей используются стационарные аккумуляторы и выпрямители УБГ1 (электропитающей установки) постоянного тока. Поэтому аккумуляторы и выпрямительные устройства должны рассчитываться исходя из суммарной мощности, потребителей постоянного и переменного тока с учетом потерь в инверторной системе. В случае необходимости ремонта или профилактического обслуживания статического байпаса питание аппаратуры переводится с помощью байпаса обслуживания непосредственно на инверторы, для чего переключатель байпаса обслуживания должен быть переведен в положение 2. При необходимости ремонта самих инверторов питание аппаратуры переводится на сеть переменного тока, для чего переключатель байпаса обслуживания должен быть переведен в положение 1. В рассмотренной системе отсутствует, резервирование статического байпаса, поэтому средняя наработка на отказ системы в целом не может быть выше средней наработки на отказ самого статического байпаса. С целью повышения надежности системы в целом в последнее время фирмы изготовители начали выпускать инверторные системы, в которых каждый инвертор с микропроцессорным управлением (так называемый цифровой инвертор) имеет свой отдельный статический байпас. Работа отдельных инверторов и байпасов синхронизируется схемой управления.
Устройство содержит сетевой выпрямитель (В), зарядно-буферный преобразователь (ЗБП), АБ и преобразователи напряжения ПН1 и ПН2 по числу требуемых независимых выходов постоянного и переменного тока.
Сетевой выпрямитель 1 собран по схеме с бестрансформаторным входом: и содержит входной помехоподавляющий фильтр, выпрямительный мост и корректор коэффициента мощности. Выпрямитель не содержит высокочастотного преобразователя. ЗБП представляет собой высокочастотный преобразователь с широтно-импульсным (ШИМ) регулированием выходного напряжения и предназначен для заряда и содержания АБ 19. Высокочастотные преобразователи ПН1 и ПН2 с ШИМ регулированием обеспечивают получение бесперебойной подачи электроэнергии постоянного (ПН1) и переменного (ПН2) тока для питания нагрузок. АБ 19 обеспечивает питание нагрузок при отключении внешней сети переменного тока 2.
Устройство работает следующим образом. Напряжение внешней сети 2 подается на входные зажимы сетевого выпрямителя 1, с выхода которого напряжение постоянного тока 3 подается на коммутаторы импульсов КИУ 9 и Ц, а также на инверторы И 10 и 15, преобразователей ПН1 и ПН2. Если напряжение сети 2 находится в заданных пределах, то КИУ 9 вырабатывает сигнал, коммутирующий импульсы управления с выходов узлов управления УУ 8 и 13 на входы инверторов И 10 и 15, которые и преобразуют электрическую энергию постоянного тока с уровнем напряжения порядка 400 В в переменное напряжение повышенной частоты прямоугольной формы. Это напряжение поступает на одну из первичных обмоток трансформатора выпрямителя В 12 и далее выпрямляется для питания нагрузки преобразователя ПН1.
Для нагрузки переменного тока предназначается преобразователь ПН2, который отличается от ПН1 наличием инвертора И 18 на выходе. Одновременно выходное напряжение выпрямителя 1 подается на вход ЗВП 4, к выходу которого подключается АБ 19 и инверторы 11 и 16. При отключении сети переменного тока или повреждения выпрямителя В 1 КИУ 9 и 14 подключают устройства управления УУ 8 и 13 к инверторам 11 и 16 и преобразователи ПН1 и ПН2 продолжают бесперебойно выдавать электроэнергию.
Отличие данной схемы от ранее рассмотренных состоит в том, что в ней подсистема заряда и содержания резервной АБ выделена в отдельную структуру только на. выходную мощность необходимую для заряда АБ, а преобразователи напряжения выходных каналов постоянного тока выполнены с двумя входными выводами. В данной УБП отсутствует двойное преобразование энергии, выходные напряжения не зависят от напряжения АБ, а их нестабильность — от режима заряда-разряда АБ.
Эта схема по существу представляет собой СЭП с отделенной от нагрузки АБ и позволяет получить действительно несколько более высокий КПД электроустановки. Однако подобные УБП характеризуются худшим качеством вырабатываемой электрической энергии постоянного тока в динамических режимах работы электроустановки поскольку аккумуляторная батарея с ее прекрасными фильтрующими свойствами непосредственно не подключается к аппаратуре.
Используемая литература: Электропитание устройств и систем телекоммуникаций:
Учебное пособие для вузов / В. М. Бушуев, В. А. Демянский,
Л. Ф. Захаров и др. — М.: Горячая линия—Телеком, 2009. —
384 с.: ил.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com