Новый контроллер Electrolion-300 систем оперативного постоянного тока

Компания «Электролион», поставщик известного оборудования серии HVR, разработала собственный контроллер для систем оперативного постоянного тока (СОПТ). В статье раскрыты особенности СОПТ и показаны преимущества нового контроллера Electrolion‑300, в частности его соответствие немецкому стандарту DIN 41773 и зарядка аккумуляторных батарей методом IUoU.

Московская компания «Электролион» бы­ла основана в 2014 го­ду группой инженеров с опытом разработки, производства и эксплуатации электротехнического оборудования в энергетике. Начав с поставок отечественного и импортного оборудования, со временем коллектив предприятия организовал собственное производство изделий под торговой маркой Electrolion: по классической схеме, с промежуточным полным контролем всех комплектующих и проведением всех необходимых испытаний выпускаемой продукции. Сегодня в номенклатуре представлен широкий спектр систем оперативного постоянного то­ка и систем бесперебойного питания, компонентов для этих систем, аккумуляторных батарей и инверторов.

Компания «Электролион» ведет локализованную сборку систем из комплектующих, популярных во многих странах мира, в том числе на российском электротехническом рынке, что особенно важно в современных условиях, в частности для импортозамещения. Кроме поставок оборудования предприятие оказывает сопутствующие услуги по установке, монтажу, наладке и сервисному обслуживанию. Не секрет, что «Электролион» долгое время бы­ла единственным в РФ официальным представителем китайской компании Shijiazhuang Tonhe Elec­tro­nics Technologies Co., Ltd, известной во всем ми­ре системами вторичного электропитания и станциями зарядки электромобилей. В частности, в нашей стране хорошо проявили се­бя комплектующие серии HVR и контроллеры HVR EMS. Однако из-за отличий между китайскими и отечественными отраслевыми нормами, например по электромагнитной совместимости, требования к которой в нашей стране значительно вы­ше, исходное китайское оборудование требует существенной доработки, вплоть до создания собственного программного обеспечения, не говоря уже о глубокой локализации технической документации изготовителя с сертификацией на соответствие российским нормам.

Локализованное и доработанное компанией «Электролион» оборудование серии HVR было широко представлено у разных отечественных поставщиков (очень часто без указания источника поставок) и использовалось для комплектации систем оперативного постоянного то­ка (СОПТ).

СОПТ – термин, введенный, но не определенный отраслевой нормой (стандартом организации) СТО 56947007-29.120.40.262-2018 ПАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы (Россети)». Обычно под СОПТ подразумевается резервное аккумуляторное питание для низковольтных устройств защиты и автоматики при аварийном исчезновении основного электропитания переменного напряжения.

Постоянный оперативный ток, как предписано с прошлого ве­ка, – это система питания оперативных цепей защиты, автоматики, управления и сигнализации, в которой в качестве источника постоянного оперативного то­ка для подстанций используются стационарные аккумуляторные батареи на напряжение 220 В, без элементного коммутатора, работающие в режиме постоянной подзарядки, а также шкафы управления оперативным то­ком (ШУОТ). А выпрямленный оперативный ток (ВОТ) – система питания оперативных цепей защиты, управления, автоматики и сигнализации, в которой в качестве первичных источников питания используются измерительные трансформаторы то­ка и напряжения, трансформаторы собственных нужд, причем ток и напряжение от соответствующих источников преобразуются в выпрямленный с помощью блоков питания то­ка и напряжения и выпрямительных силовых устройств. Также возможно применение переменного оперативного то­ка, то есть системы питания оперативных цепей защиты, автоматики, управления и сигнализации, при которой в качестве источников питания используются непосредственно измерительные трансформаторы напряжения, трансформаторы то­ка защищаемых присоединений, трансформаторы собственных нужд, а также предварительно заряженные конденсаторы, заряд которых осуществляется от источников переменного напряжения. Сегодня, как правило, термин СОПТ употребляется для постоянного оперативного то­ка, а для переменного оперативного тока применяют термин «система бесперебойного питания» (ИБП).

Если в ИБП выходным является сетевое напряжение переменного то­ка, то в СОПТ резервируется низковольтное напряжение постоянного то­ка для цепей электропитания на собственные нужды (как это определяется в энергетике). Поэтому в СОПТ обычно отсутствуют инверторы для преобразования аккумуляторного питания в сетевое и сложные схемы синхронизации фа­зы при переходе на резервное аккумуляторное питание. Как правило, переключением на резерв, подзарядкой аккумуляторов и возвращением в нормальный эксплуатационный режим управляет контроллер СОПТ, реализующий следующий типовой набор функций:
- управление модулями питания;
- мониторинг событий;
- регистрацию данных и ошибок;
- мониторинг сопротивления изоляции;
- оповещение в аварийных ситуациях и т. д.

Все эти функции выполняет новая модель контроллера Electrolion‑300 (рис. 1), на данный момент с версией программного обеспечения 3.21, предназначенная для работы в составе шкафов оперативного (постоянного) то­ка (ШОТ). Контроллер осуществляет мониторинг и управление зарядно-выпрямительными устройствами (ЗВУ) в составе ШОТ, управляет режимами зарядки аккумуляторных батарей (АБ), а также опрашивает контрольно-измерительные модули Electrolion (МКИ, МАДС, МКБ, МДС) или их аналоги. При выходе параметров системы за установленные пределы, а также при возникновении нештатных ситуаций (отсутствии питания, снижении сопротивления изоляции, аварийном срабатывании автоматических выключателей и др.) формирует аварийные сигналы и заносит событие в журнал.

Рис. 1. Контроллер систем оперативного постоянного тока Electrolion‑300: а – передняя панель; б – задняя панель, набор интерфейсов

Управление и настройка контроллера осуществляются через цветной сенсорный экран с диагональю 7 дюймов. Русскоязычный интерфейс и интуитивно понятные графические элементы обеспечивают удобный и простой ввод данных (рис. 2).

Рис. 2. Пример мнемосхемы на 7‑дюймовом дисплее контроллера Electrolion‑300: показатели двух аккумуляторов с двумя зарядно-выпрямительными устройствами

При этом важно отметить, что контроллер Electrolion‑300 позволяет заряжать (подзаряжать) свинцово‑кислотные аккумуляторы согласно немецкому стандарту DIN 41773. Этот стандарт устанавливает процедуру зарядки в три ша­га (этапа), которые обозначаются аббревиатурой IUoU: на первом этапе производится быстрая зарядка постоянным током (I); на втором – постоянным повышенным напряжением (Uo, где о – это over-voltage, то есть повышенное напряжение в сравнении с рабочим напряжением аккумулятора) при снижении то­ка; и, наконец, третий шаг – зарядка обычным напряжением (U) для реализации состояния так называемой «капельной» зарядки (float charge state) малым током, компенсирующим саморазряд аккумулятора. Дешевые зарядные устройства ограничиваются этапом I с отключением по напряжению. Типовые зарядные устройства работают по методу IUo, причем капельная подзарядка должна проводиться вручную примерно раз в полгода или год. Лишь метод IUoU по DIN 41773 позволяет не только ускорить процесс зарядки без снижения срока службы, но и практически бесконечно сохранять состояние полной зарядки аккумулятора. В контроллерах Electrolion‑300 этапы I, Uo и U обозначены как U, IU и IIUI соответственно.

Итак, отличительные особенности контроллера Electrolion‑300 для СОПТ:
- температурная компенсация;
- ручная и автоматическая (периодическая) ускоренная зарядка;
- динамический контроль зарядного тока аккумуляторных батарей;
- ручной и автоматический тест аккумуляторных батарей;
- конфигурирование аварий и сигналов пользователем;
- литиевый аккумулятор для автономной работы часов реального времени;
- поддержка параллельной работы 32 модулей;
- энергонезависимая память, рассчитанная более чем на 200 записей об авариях;
- определение сопротивления изоляции шин и отходящих фидеров;
- питание от шины постоянного тока (90…300 В).

Что касается условий эксплуатации, то данное устройство не отличается взрывозащищенным корпусом: защиту ему обеспечивает корпус шкафа, в дверь которого контроллер устанавливается заподлицо. При установке необходимо обеспечить защиту от атмосферных осадков, прямого солнечного излучения, соляного тумана и озона, попадания брызг воды, масел и т. д. Electrolion‑300 может функционировать при температурах от 0 до +50 °C, относительной влажности воздуха до 98 % (при +25 °C) и более низких температурах без конденсации влаги, атмосферном давлении от 525 до 800 мм рт. ст.

Контроллер Electrolion‑300 обеспечивает надежную работу системы оперативного постоянного то­ка, полную зарядку аккумуляторной батареи, удобное управление и настройку системы и при этом отличается более низкой ценой, чем многие зарубежные аналоги.

Статья опубликована в журнале «ИСУП»

Статья на сайте журнала >>