Модульные системы электропитания для базовых станций

Высоконадежные модульные системы бесперебойного питания производства компании DELTA Energy Systems (прежнее название компании ASCOM Energy Systems) уже более 10 лет успешно используются ведущими компаниями-операторами сотовой связи Северо-западного региона: МегаФон, DELTA Telecom (SKYLINK), ВымпелКом, TELE 2 (FORA Communication), и являются одной из основных групп оборудования, производимых и поставляемых финским заводом компании, расположенном в пригороде Эспоо, г.Хельсинки. В сферу деятельности компании входят разработка, производство, маркетинговые исследования, сбыт и сервисная поддержка систем бесперебойного питания для телекоммуникационного и промышленного секторов рынка всего мира. В Северо-западном регионе поставку оборудования, техническую и сервисную поддержку, гарантийный и послегарантийный ремонт оборудования выполняет авторизованный и сертифицированный партнер компании DELTA Energy Systems ЗАО "УЗО-Электро" г. Москва и Северо-западного представительства ЗАО "УЗО-Электро".

Весь модельный ряд выпрямителей SMPS, FR, FE, DPR, инверторов FI, ESI и систем электропитания DES (AMS) производится в соответствии с системой качества ISO 9001, ISO 14001 и соответствует всем требованиям: международных стандартов электробезопасности и электромагнитной совместимости EN 60 950, EN 60 555, VDE 0871B, EN 55 022 в области телекоммуникаций, государственных и отраслевых стандартам РФ в области связи и телекоммуникаций, сертифицирован центром испытаний ЛОНИИС и имеет сертификат Министерства информационных технологий и связи РФ.

Производятся и поставляются модульные системы бесперебойного электропитания следующих классов: системы малого (от 540 до 3300 Вт), среднего (от 4800 до 16000 Вт) и большого (от 16000 до 500 000 Вт) диапазонов мощности.

Высоконадежные модульные системы питания постоянного тока AMS состоят из нескольких системных узлов: системного шкафа или 19" «рэка», установленных в специальную "корзину" выпрямителей, аккумуляторных (батарейных) вводов с реле защиты от глубокого разряда, распределительных узлов переменного тока, распределительных узлов постоянного тока с установленными в них реле отключения приоритетной нагрузки, и блока управления и контроля (контроллера системы).

Центральное системное устройство

 

Центральное системное устройство (SCU-system central unit) состоит из: распределительного узла переменного тока, узла подключения аккумуляторных батарей, распределительного узла постоянного тока, кабелей и шин для подключения всех узлов между собой и к контроллеру системы. Состав SCU выбирается Поставщиком оборудования индивидуально для каждой системы в соответствии с требованиями заказчика, исходя из требуемой мощности технологической нагрузки, необходимого времени резервирования нагрузки от аккумуляторных батарей, условий кабельных подключений ЭПУ по переменному и постоянному току. Модульная конструкция ЭПУ позволяет довольно простым способом реализовать широко применяемую схему резервирования выпрямителей N+1 и модернизировать систему питания в будущем путем увеличения мощности системы за счет простой установки дополнительных выпрямителей на заранее зарезервированные в системном шкафу места или путем подключения дополнительного шкафа с выпрямителями. ( контроллер PSC3 позволяет одновременно управлять и контролировать работоспособность 128 параллельно включенных выпрямителей). 

Аккумуляторные вводы

 

Для подключения аккумуляторных батарей к ЭПУ используются модульные автоматические выключатели (MCB 125 А до 6 шт.) или разъединители EFEN с быстродействующими плавкими вставками gG с токами от 63А до 800А. Токоведущие кабели от батарей подключается непосредственно к автоматам MCB, либо при помощи кабельных наконечников - к контактам разъединителей с плавкими вставками. В цепи подключения батареи включено управляемое реле-контактор защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда (LVD - low voltage disconnector), которое отключает батарею от нагрузки при падении напряжения на батарее ниже установленного предельно допустимого значения напряжения конечного разряда батареи, рекомендованного в ТУ заводом-изготовителем аккумуляторной батареи. Ток заряда и разряда аккумуляторных батарей измеряется контроллером на калиброванных 60 мВ шунтах, которые последовательно устанавливаются в цепь токоведущих шинопроводов.

Узел распределения переменного тока ( подключения выпрямителей к сети )

 

Кабельные вводы переменного тока, как правило, подключаются к клеммам, установленным в удобном для монтажа месте внутри ЭПУ. Допустимое сечение подключаемого к клеммам кабеля соответствует максимальной мощности ЭПУ. Выпрямители в системе подключаются к сети через распределительный узел переменного тока, к которому с одной стороны через автоматы защиты входа подключается одно- или трехфазный фидер переменного тока, а с другой стороны подключены разъемы выпрямителей, установленные на специальной силовой коммутационной плате. На входе узла распределения переменного тока, как правило, дополнительно устанавливается устройство подавления переходных процессов и импульсных помех входной сети (Phoenix OVP Transient Suppressor – Surge Arrester). В случаях возможного длительно перенапряжения в сети до 380В (например, из-за обрыва нейтрали или существенного "перекоса фаз") настоятельно рекомендуется в качестве опции устанавливать дополнительный блок релейной защиты входа выпрямителей от перенапряжения (компания "УЗО-Электро" разработала, изготавливает и устанавливает в ЭПУ или специальные распределительные щиты такие блоки

Узел распределения постоянного тока

Узел распределения постоянного тока представляет собой специальную конструкцию, состоящую из нескольких медных шинопроводов соответствующего мощности ЭПУ сечения, к которым подключены: выходы всех параллельно включенных выпрямителей ЭПУ, аккумуляторные вводы, реле-контакторы отключения неприоритетной нагрузки, калиброванные шунты 60 мВ для измерения тока нагрузки и автоматы защиты нагрузки от короткого замыкания МСВ или держатели плавких вставок.

Распределение постоянного тока в нагрузке осуществляется через автоматы защиты МСВ или держатели с плавкими вставками, количество и значения предельно допустимого тока которых выбираются в соответствии с требованиями заказчика. Кабели нагрузки подключаются непосредственно к контактам МСВ или через кабельные наконечники к контактам контакторов с плавкими вставками.

Узел распределения постоянного тока может быть дополнен двумя реле-контакторами отключения неприоритетной нагрузки (LVLD- low voltage load disconnector), которые при отключении сети переменного тока отключают часть нагрузки (например, базовую станцию) от узла распределения постоянного тока в случае падения напряжения батареи ниже установленного в системе (в контроллере) предельно допустимого минимального значения. Таким образом, система защиты батареи от глубокого разряда будет работать одновременно в двух-трех ступенях на выходе системы, что позволяет существенно увеличить время резервирования ответственной нагрузки ( релейной станции) по мере разряда аккумуляторной батареи, когда сначала отключается неответственная нагрузка и через некоторое время при достижении напряжения конечного разряда батареи реле-LVD отключит саму батарею.

В узле установлены калиброванные токоизмерительные шунты, которые позволяют с высокой точностью измерять суммарный ток параллельно включенных выпрямителей, токи групп аккумуляторной батареи и полный ток системы.

Выпрямители модельных рядов FR 1200W, FR 2000W, DPR 1200-48

 

Компактные, надежные, вентилируемые импульсные выпрямители с бестрансформаторным входом на коммутируемых транзисторах с широтно- импульсной модуляцией (двойным высокочастотным преобразованием с гальванической развязкой) имеют высокий к.п.д. до 93 % и высокую надежность (MTBF от 200 000 до 600 000 часов).

 

Выпрямители могут работать как индивидуально, так и при параллельном включении необходимого количества блоков выпрямителей одного модельного ряда (мощности), работающих в режиме пропорционального активного деления выходной мощности (тока) в зависимости от конфигурации системы электропитания. Блоки выпрямителей мощностью: 540 Вт, 1200 Вт, 2000 Вт, 3000 Вт, 7000 Вт предназначены для обеспечения постоянной мощности в нагрузке современных телекоммуникационных систем с выходным напряжением постоянного тока 24В, 48В, 60В и поддержания напряжения буферного («плавающего заряда») параллельно подключенных к нему аккумуляторных батарей резервного электропитания. Основные технические характеристики модельного ряда выпрямителей DELTA ES приведены в прилагаемых справочных технических спецификациях.

Блок управления и контроля (контроллеры) PSC систем электропитания

Контроллер системы электропитания (PSC-Power System Controller) является интеллектуальным управляющим центром системы и обеспечивает высокую эксплуатационную надежность системы. Контроллер управляет выпрямителями, LVD, LVLD, конфигурируемыми реле аварийной сигнализации, контролирует все основные параметры системы и передает информацию о текущем состоянии системы бесперебойного питания, включая ее отказы, как на дисплей контроллера, так и записывает их в энергонезависимую память (Protocol), и передает оператору по линиям удаленного доступа через интерфейс LAN, TCP/IP или через непотенциальные (“сухие”) релейные контакты. В системах электропитания можно использовать контроллеры моделей PSC 200, PSC 1000 или PSC 4000 и самый мощный контроллер PSC3.

Все модели контроллеров систем электропитания компании DELTA Energy Systems обеспечивают основные базовые функции управления и контроля такие, как: стабилизация выходного напряжения, активное равномерное деление выходноготока (мощности) нагрузки, обеспечение режимов ускоренного и выравнивающего заряда батареи, контроль превышения
максимального и минимального напряжения системы, контроль отказов выпрямителей, контроль состояния автоматов и предохранителей сети, батареи и нагрузки. Контроллер PSC1000 совместим со всеми моделями выпрямителей концерна DELTA Energy Systems, которые имеют аналоговую шину управления (устаревший, но еще используемый стандарт). Контроллер PSC4000 имеет цифровую системную шину управления и одновременно может управлять 127 выпрямителями, чаще всего применяется в мощных системах бесперебойного питания для коммутаторов ЦК СПС операторов сотовой связи или операторов фиксированной и международной связи На дисплее контроллера может индицироваться: напряжение системы, до 15 значений напряжения отдельных блоков батареи, до 15 значений тока отдельных групп нагрузки и их суммарный ток.

Контроллер PSC3

 

Контроллер PSC3 имеет цифровую CAN-шину управления и мониторинга состояния всех системных узлов ЭПУ, большие функциональные возможности управления выпрямителями, наиболее важными из которых являются такие новые функции, как:

• управление до 128 параллельно включенных выпрямителей одновременно;
• режим "плавного пуска" ЭПУ после длительного отсутствия напряжения сети, реализуемый путем поочередного включения выпрямителей с временной задержкой;
• режим "временной ротации" включенных выпрямителей, реализованный с целью равномерной выработки ресурса выпрямителей в ЭПУ большой мощности с аккумуляторными батареями большой емкости и своевременной диагностики "спящих" выпрямителей;
• гарантированный режим разряда АКБ постоянным током, реализованный путем активного "слежения" за выходным напряжением АКБ в процессе разряда, при котором выходное напряжение выпрямителей равно напряжению разряжающейся батареи;
• простой доступ к контроллеру по локальной сети или по протоколу TCPP/IP, просмотр и конфигурирование системных параметров ЭПУ через меню контроллера в режиме просмотра сайта;
• архивирование в энергонезависимую память аварийных событий и отправка SMS-сообщений при наличии подключенного GSM-модема удаленного доступа

Диспетчер системы электропитания PSM Мagic (программное обеспечение для мониторинга систем)

Диспетчер системы электропитания (PSM-power system manager) является мощным пакетом программного обеспечения в операционной среде Windows, который предоставляет оператору возможность полного дистанционного управления и контроля (через модем или терминал) всех модулей телекоммуникационных систем электропитания, включая дистанционное управление и контроль параметров аккумуляторной батареи и регистрацию статистических данных ее состояния в течение срока службы.

Диспетчер системы электропитания PSM magic позволяет архивировать и документировать все параметры и состояния системы электропитания для последующего анализа, сопоставления и сбора статистических данных. Используется только с контроллерами PSC1000 и PSC4000, при использовании контроллера PSC3 этот программный пакет НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ.

Конфигурация и конструкция систем бесперебойного питания.

 

Конфигурация систем электропитания выбирается индивидуально в соответствии с требованиями заказчика в процессе проектирования. Количество системных шкафов и их «внутренний» состав выбираются исходя из требуемой выходной мощности систем, необходимого времени резервирования от АКБ, особенностей размещения и подключения ЭПУ с учетом перспективы увеличения мощности и количества новых потребителей. Системные шкафы ЭПУ для базовых станций могут поставляться в двух вариантах: навесного и напольного
исполнения. Системные шкафы навесного исполнения модели GFE имеют малые габаритные размеры (ВхШхГ= 680х600х480 мм) и вес 80 Кг , легко крепятся на стену, имею отличный доступ для подключения всех кабелей и технического обслуживания ЭПУ. Системные шкафы напольного исполнения состоят из двух элементов: системного шкафа ЭПУ и шкафа для установки АКБ, на который сверху устанавливается шкаф ЭПУ. В аккумуляторном шкафу можно удобно разместить аккумуляторные батареи с фронтальными выводами на усиленных полках. В зависимости от емкости и конструкции АКБ в аккумуляторный шкаф можно установить до 4-х групп параллельно подключаемых к ЭПУ батарей. На стадии проектирования в системе может быть предусмотрено дополнительное место для размещения аккумуляторных батарей и узлов распределения постоянного и переменного тока с целью обеспечения возможности расширения системы в будущем путем простой установки в системный шкаф дополнительных выпрямителей и блоков АКБ Системные шкафы имеют стандартизованные фирмой-производителем оборудования типоразмеры для каждого модельного ряда выпрямителей. Разработаны и поставляются специализированные батарейные шкафы.