+7 (8352) 22-27-81
г. Чебоксары - Электротехнический центр России

Тиристорные зарядно-подзарядные устройства (ЗПУ)

Новейшее поколение зарядно-питающих устройств с цифровым управлением


Наши специалисты всегда проконсультируют Вас по
всем вопросам, помогут разобраться в технических характеристиках оборудования и оформить заявку


Зарядно-питающее устройство серии ЗПУ является преобразователем переменного тока в постоянный ток и предназначено для питания нагрузки постоянным током, а также заряда АБ. ЗПУ предназначено для работы в составе СОПТ подстанций и электростанций, а также в системах гарантированного питания. Устройство также может быть использовано в других отраслях, в качестве стабилизированного источника напряжения постоянного тока.

ЗПУ может работать в следующих режимах:

  • работа только на аккумуляторную батарею;
  • работа на аккумуляторную батарею и нагрузку;
  • работа только на нагрузку.

Технические решения, применяемые нашей компанией при разработке и производстве зарядно-питающих устройств, не просто отвечают всем современным требованиям в области электротехники, а задают высокую планку в этом сегменте. Достигается это за счет полного цикла производства на современном высокотехнологичном оборудовании с применением унифицированной элементной базы и системы менеджмента качества интегрированной во все производственные процессы.

Бесперебойная работа наших зарядно-питающих устройств гарантирована по результатам квалификационных, типовых, периодических, приемо-сдаточных, аттестационных испытаний и бесперебойной работой на объектах наших заказчиков. Средняя наработка на отказ составляет не менее 100 000 часов, назначенный срок службы – 25 лет от даты ввода в эксплуатацию.

Устройство ЗПУ представляет собой трёхфазный мостовой тиристорный выпрямитель с выходным LC-фильтром и выходным силовым диодом (для обеспечения параллельной работы с аналогичным преобразователем и для исключения ударного тока заряда ёмкостей LC-фильтра от АБ).

Конструктивно ЗПУ выполняется в виде шкафа или щита из нескольких шкафов. В шкафу установлены основные элементы силовой схемы и системы управления ЗПУ. На двери шкафа ЗПУ устанавливаются панель управления, устройства индикации и измерения.

Приток воздуха для охлаждения обеспечивается наличием вентиляционных отверстий. Металлоконструкция шкафа выполняется в конструктиве серии ШМЭ. Использование конструктива ШМЭ существенно улучшает свойства шкафа в части воздействия механических факторов и электромагнитной совместимости.

В ЗПУ обеспечивается гальваническая развязка между входом и выходом. Конструктивные и схемотехнические решения ЗПУ позволяют параллельную работу с аналогичным преобразователем.

ЗПУ имеет полностью цифровую систему управления, что обеспечивает широкий комплекс требований мониторинга и контроля. Управление тиристорами построено с применением микропроцессорной системы импульсно-фазового управления (СИФУ). Реализована поддержка интеграции в верхний уровень АСУ ТП по протоколам связи Modbus RTU/TCP, МЭК 60870-5-104, МЭК 61850 (MMS) через цифровые интерфейсы связи ETHERNET, RS485, GSM (оптоволокно/медь). Имеется возможность осуществления мониторинга состояния ЗПУ через WEB интерфейс на удаленном ПК.

Более подробно с устройством шкафов можно
ознакомиться скачав буклет СОПТ

Основные функциональные возможности:

Система управления, в зависимости от варианта исполнения преобразователя, выполняет следующие функции:

  • контроль состояния питающей электрической сети;
  • самодиагностика: снижение/повышение напряжения на выходе; потеря управляемости преобразователя, состояние сглаживающего фильтра, температура выпрямителя и преобразователя, состояние тиристоров и диодов в силовой схеме;
  • реализация различных режимов заряда АБ;
  • контроль параметров АБ: целостность цепи АБ, снижение/повышение напряжения АБ, температура АБ;
  • термокомпенсация напряжения подзаряда;
  • ограничение тока заряда АБ;
  • защита от глубокого разряда АБ;
  • индикация режима работы;
  • ввод команд и уставок задания эксплуатирующим персоналом;
  • ввод и вывод дискретных сигналов от внешних устройств;
  • измерение и индикация токов и напряжений преобразователя;
  • регулирование напряжения и тока преобразователя;
  • управление вентиляцией помещения АБ;
  • связь с АСУ ТП или тестовым компьютером;
  • мониторинг состояния ЗПУ, защитной и коммутационной аппаратуры.

В ЗПУ обеспечивается гальваническая развязка между входом и выходом. Конструктивные и схемотехнические решения ЗПУ позволяют параллельную работу с аналогичным преобразователем.

Основные технические характеристики

Наименование параметраЗначение
Напряжение сети, В 380 – трехфазная сеть, 220 – однофазная сеть
Допустимые отклонение входного напряжения, % ± 15
Тип сети TN-S
Частота сети 50 ± 5%
Номинальный выходной ток, А 16, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1200
Выходное напряжение, В 220 (по заказу - 24, 36, 48, 60, 110, 320, 460, 660, 825, 950)
Диапазон регулирования напряжения на выходе устройства, % 0 – 130
Точность стабилизации напряжения, %, не более 0,5
Точность стабилизации тока, %, не более 1
Уровень пульсаций напряжения, %, не более 0,5
Уровень пульсаций напряжения, %, не более 0,9
Коэффициент мощности 0,8
Параллельная работа с аналогичным устройством Да (Опция)
Интерфейсы связи с АСУ ТП Ethernet
RS-485
GSM
оптоволокно/медь
Протоколы связи с АСУ ТП МЭК 60870-5-104
МЭК 61850 (MMS)
Modbus RTU/TCP
Охлаждение Естественное или принудительное
Разряд АБ (рекуперация энергии АБ в сеть) Да (Опция)
Вид климатического исполнения УХЛ4, УХЛ4.2
Температура окружающей среды, ºС (0 … + 45)
Значение относительной влажности воздуха при температуре 25 ºС, % (10 – 90)
Атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) 70,0 – 106,7 (525 – 800)

Более подробно с техническими характеристиками
можно ознакомиться Скачать ТИ ЗПУ

ЗПУ имеет следующие основные исполнения:

  • одноканальное (2.а);
  • двухканальное (2.б) (дополнительный канал - для аккумуляторной батареи с хвостовыми элементами);
  • двухканальное с двумя независимыми каналами (2.в).

Двухканальная схема с двумя независимыми каналами (рисунок 2.в) содержит два полностью независимых, как по силовой, так и по вторичной схеме устройства, размещенных в одном шкафу, что позволяет снизить финансовые расходы и уменьшить занимаемую площадь помещения, если сравнивать вариант с двумя одноканальными преобразователями.

Двухканальная схема с дополнительным каналом (рисунок 2.б) применяется для работы совместно с аккумуляторными батареями, имеющими разделение на основные и дополнительные («хвостовые») элементы. Система управления, являясь общей, для обоих каналов, обеспечивает согласованное управление и изменение режимов их работы. Такая схема обеспечивает одинаковые условия эксплуатации всех элементов аккумуляторной батареи, что в свою очередь обеспечивает длительный срок их эксплуатации.

По требованию заказчика, для повышения надежности питания потребителей, преобразователь может быть оснащен блоком ввода от двух источников переменного тока, с организацией АВР между ними.

Оформление заказа

Для оформления задания заводу необходимы следующие документы:

  • схема электрическая однолинейная СОПТ;
  • план расположения оборудования;
  • опросный лист.

Для расчета стоимости шкафа ЗПУ и возможности изготовления
необходимо заполнить опросный лист ЗПУ

В устройстве ЗПУ реализованы три основных метода заряда АБ: «Метод IU», «Метод IUU», «Метод IUI», «Уравнительный заряд», а также режим источника постоянного напряжения «Ручной режим». Переходы между режимами работы осуществляются оператором с помощью панели управления, либо автоматически (см. описание режимов работы ЗПУ ниже). ...

В устройстве ЗПУ реализованы три основных метода заряда АБ: «Метод IU», «Метод IUU», «Метод IUI», «Уравнительный заряд», а также режим источника постоянного напряжения «Ручной режим». Переходы между режимами работы осуществляются оператором с помощью панели управления, либо автоматически (см. описание режимов работы ЗПУ ниже).

«Ручной режим» необходим для работы ЗПУ в качестве источника постоянного напряжения без АБ, а также при настройке и проверке устройства. В данном режиме работы ЗПУ осуществляется стабилизация выходного напряжения с заданным уровнем Uзу.ручн. и ограничение выходных токов Iзу.ручн. и/или Iаб.ручн. Выходная статическая характеристика устройства при работе в ручном режиме приведена на рисунке 3.

Метод заряда АБ «IU» (DIN41773) состоит из двух режимов.

В первом режиме производится заряд с ограничением тока АБ на заданном уровне Iподз. (0,05 С10…0,3 С10) и одновременным контролем величины напряжения АБ. Работа ЗПУ в данном режиме сопровождается свечением светодиода 6 («Ограничение тока ЗУ/АБ») панели управления. После нарастания напряжения АБ до заданной величины Uподз. ЗПУ переходит во второй режим метода «IU».

Во втором режиме заряда методом «IU» выполняется подзаряд АБ стабилизированным напряжением с заданным уровнем Uподз. Работа ЗПУ в данном режиме сопровождается свечением светодиода 4 («Подзаряд») панели управления.

Обратный переход из второго режима в первый производится автоматически после превышения зарядным током АБ заданной величины Iподз.

Временные диаграммы выходного напряжения ЗУ и тока АБ при заряде методом «IU» приведены на рисунке 4.

Для настройки параметров заряда АБ методом «IU» через панель управления необходимо сконфигурировать уставки работы ЗПУ в режиме подзаряда АБ.

Метод заряда «IUU» используется для ускорения заряда АБ и состоит из трех режимов заряда.

В первом режиме заряда методом «IUU» выполняется заряд в режиме ограничения тока АБ на заданном уровне Iускор. (до 0,25 С10) с одновременным контролем величины напряжения АБ.

Работа ЗПУ в данном режиме сопровождается совместным свечением светодиодов 5 («Ускоренный/уравнительный заряд») и 6 («Ограничение тока ЗУ/АБ») панели управления. После нарастания напряжения АБ до заданного уровня Uускор. (от 2,35 до 2,5 В/эл.) выполняется переход на второй этап заряда.

Во втором режиме заряда методом «IUU» выполняется заряд АБ стабилизированным напряжением Uускор. в течение заданного времени Tдозаряда. Работа ЗПУ в данном режиме сопровождается свечением светодиода 5 («Ускоренный/уравнительный заряд») панели управления. После выдержки времени Tдозаряда происходит переход в третий режим заряда по методу «IUU».

В третьем режиме заряда методом «IUU» выполняется подзаряд АБ стабилизированным напряжением с заданным уровнем Uподз и работа в данном режиме сопровождается свечением светодиода 4 («Подзаряд») панели управления. В указанном режиме работы ЗПУ одновременно контролируется уровень зарядного тока АБ и ограничивается на заданном уровне Iподз.

При заряде АБ методом «IUU» обратный переход из третьего режима в первый происходит автоматически в том случае, если длительность работы в режиме ограничения тока АБ на уровне Iподз. АБ превышает 30 с.

Временные диаграммы выходного напряжения ЗУ и тока АБ для метода заряда «IUU» приведены на рисунке 5.

Для настройки параметров заряда АБ методом «IUU» через панель управления необходимо сконфигурировать уставки работы ЗПУ в режиме подзаряда АБ, а также уставки работы ЗПУ в режиме ускоренного заряда АБ.

Метод заряда «Уравнительный заряд» используется для приведения элементов аккумуляторной батареи в одинаковое, полностью заряженное состояние и устранения опасности сульфатации.

При заряде методом «Уравнительный заряд» на выходе ЗПУ устанавливается соответствующее напряжение Uзу.уравн., задается уровень ограничения тока АБ Iуравн. И начинается отсчет таймера длительности уравнительного заряда tуравн. Работа ЗПУ в данном режиме сопровождается свечением светодиода 5 («Ускоренный/уравнительный заряд») панели управления.

После истечения выдержки времени tуравн. выполняется возврат в режим подзаряда АБ, светодиод 5 гаснет.

Временные диаграммы выходного напряжения ЗУ и тока АБ при заряде методом «Уравнительный заряд» приведены на рисунке 6.

В устройстве ЗПУ реализована функция термокомпенсации выходного напряжения в режиме подзаряда АБ. Термокомпенсация осуществляется согласно графику, представленному на рисунке и рассчитывается по формуле:

Uзу.зад = Uзу.зад. ном. + (t – tном)*Kт.к. ,

где tном - номинальная температура АБ;

Uзу. зад. ном - номинальное напряжение заряда при tном;
t - текущая температура АБ;
Kт.к. - коэффициент температурной компенсации.

При необходимости, в графике температурной компенсации можно задать температурный диапазон с постоянным напряжением на выходе ЗУ. Этот участок задается двумя порогами t1 и t2 (см. рисунок 7).

В ЗПУ реализована функция управления системой вентиляции аккумуляторного помещения. При разрешении режима автоматического контроля управления вентиляцией система управления ЗПУ через соответствующий внешний дискретный выход («сухой контакт») подает команду включения вентиляции аккумуляторного помещения в случае превышения задания выходного напряжения предустановленной уставки (например, 2.3В/элемент, согласно ПУЭ, которое возникает при ускоренном или уравнительном зарядах). Далее начинается отсчет интервала времени длительностью 30 с, после чего проверяется состояние дискретного входа подтверждения включения вентиляции. В случаи отсутствия подтверждающего сигнала система управления ЗПУ автоматически переходит в режим подзаряда АБ.

По окончании режимов ускоренного или уравнительного зарядов, ЗПУ будет держать включенной систему вентиляции АБ еще 1.5 часа согласно требованиям ПУЭ.

Также имеется возможность ручного управления включением/отключением вентиляции.

Преимущества:

  • полностью цифровая система управления, что обеспечивает стабильные характеристики;
  • низкий уровень пульсаций (<0,5%) и высокая точность стабилизации напряжения (<0,5%);
  • функция ограничения тока заряда АБ на безопасном уровне;
  • ввод уставок и выбор режимов работы осуществляется только через цифровой пульт управления, без необходимости открывания шкафа для регулировки переменными резисторами;
  • возможность управления извне;
  • имеется возможность связи с АСУ ТП по протоколу МЭК 61850 (MMS);
  • интеграция в единую информационную сеть с остальными элементами СОПТ;
  • встроенный WEB-интерфейс, позволяет организовать при отсутствии АСУ ТП, дистанционный мониторинг состояния ЗПУ на обычном компьютере, без применения дополнительного программного обеспечения.

Таким образом высокая степень применения компонентов собственного производства и отечественных комплектующих в шкафах ЗПУ позволяет говорить о соответствии данного оборудования программе импортозамещения в энергетике согласно политике утвержденной Министерством промышленности и торговли РФ.

Шкафы ЗПУ «ЭлекКом Логистик» изначально адаптированы к применению именно в отечественной энергосистеме и учитывает все ее особенности работы, что в комплексе с эффектом импортозамещения, также повышает безопасность такой стратегической отрасли Государства как энергетика.

Шкафы ЗПУ производства «ЭлекКом Логистик» показали свою высочайшую надежность и зарекомендовали себя в период эксплуатации на многих объектах России и зарубежья.

Более подробно с выполненными проектами и осуществленными поставками можно
ознакомиться в разделе реализованные проекты и референс лист


У Вас остались вопросы по нашему оборудованию?
Свяжитесь с нами или оставьте заявку на обратный звонок и мы перезвоним Вам в удобное для Вас время


Оставьте заявку, и мы рассчитаем стоимость Вашего проекта за 1 день!


Ставя отметку, я даю свое согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с законом №152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 и принимаю условия Пользовательского соглашения.