Блоки «Орион»
Для организации бесперебойного питания микропроцессорных блоков релейной защиты и автоматики ЗАО «Радиус-Автоматика» выпускает блоки серии «Орион» (рис. 1), например «Орион-БПК-2» и «Орион-БПМ-2».
|
|
|
|||
|
Рис. 1. Блок «Орион-БП-2»: внешний вид (а) и таблички (б) |
||||
Вид блока «Орион-БПК-2» со снятой крышкой приведен на
рис. 2.
|
|
|
Рис. 2 Блок «Орион-БПК-2»
со снятой крышкой |
Подключение всех внешних соединений производится к
блокам зажимов серии Б326 с 10-ю (поз. 1
на рис. 2) и 5-ю (поз. 2 на рис. 2) винтовыми
зажимами, рассчитанных на длительное протекание тока 25 А. Назначение остальных
элементов и узлов блока питания будет рассмотрено ниже.
Блок питания «Орион-БПК-2» содержит четыре
гальванически развязанных выпрямителя переменного напряжения (рис. 3),
|
|
|
Рис.
3 Выпрямители переменного напряжения |
работающих
на:
- накопительный конденсатор емкостью 330 мкФ (поз. 4
на рис. 4);
- два конденсатора суммарной емкостью 660 мкФ (рис.
5).
|
|
|
|
Рис.
4 Радиатор стабилизатора напряжения 1 – плата крепления конденсатора, 2 –
шпилька, 3 – радиатор, 4 – конденсатор 330 мкф, 400
В |
Рис. 5 Конденсаторы в цепях выходапостоянного тока 1- изолирующая прокладка из гетинакса, 2 –
узел крепления платы с конденсаторами, 3 конденсатор 330 мкф, 400 В, 5 –
шпилька крепления конденсаторов, 6 – узел крепления крышки блока, 7 –
основание для конденсаторов |
Не
смотря на то, что в документации производителя показаны два ограничителя –
стабилизатора напряжения (рис. 6), следует отметить, что в цепи накопительного
конденсатора установлена только цепочка со сглаживающим RC-фильтром. Поэтому на рис. 6 сделано
соответствующее исправление.
Максиселектор, организованный на четырех выпрямительных
мостиках (см. рис. 3), выбирает наибольшее напряжение.
Блок
«Орион–БПМ-2» не предназначен для питания цепей управления привода выключателя,
поэтому в нём отсутствует канал заряда накопительного конденсатора.
|
|
|
Рис. 6 Структурная схема
блока «Орион-БПК-2» |
Питание нагрузок осуществляется либо от вторичного тока
трансформаторов тока, преобразуемого трансформаторами «ток-напряжение» (рис. 7),
либо от напряжения, поступающего на любой из двух входов напряжения (рис. 8).
|
|
|
|
Рис.
7 Трансформаторы «ток-напряжение» 1 – соединение вывода обмотки с проводником, 2 – колодка соединительная, 3 – винтовой зажим для подключения
проводника к трансформатору тока |
Рис. 8 Трансформаторы
«напряжение-напряжение» 1 – монтажные провода,2,3 – трансформаторы, 4 – колодка зажимов,5 - предохранитель |
Таким образом, в данном блоке реализовано АВР
без переключения источников напряжения.
Потребляемая каналами тока мощность практически линейно возрастает с увеличением тока
(рис. 9) и не зависит от наличия или отсутствия напряжения на
трансформаторах «напряжение-напряжение».
|
|
|
Рис. 9 Зависимость
потребляемой каналом тока мощности от значения тока |
Для ограничения роста выходного
напряжения[1]
на выходе постоянного тока установлен стабилизатор-ограничитель напряжения (см рис.
4), не позволяющий выходному напряжению увеличиваться сверх 250 В (рис. 10).
|
а) |
б) |
|
|
|
|
Рис. 10 Зависимость выходного напряжения от входного
напряжения (а) и тока (б) |
|
На
этом выходе установлены два конденсатора по 330 мкФ (рис. 11), суммарной емкости
которых в подавляющем большинстве случаев хватает для питания цифрового блока релейной защиты, его
входов и выходов[2] в течении установленного
в РД 34.35-310-97 промежутка времени при отсутствии питания на входах тока и
напряжения блоков «Орион-БПК-2» или «Орион – БПМ-2».
|
|
|
|
Рис. 11 Конденсаторы на выходе постоянного тока 1 – изоляционная прокладка из гетинакса, 2 – крепление нижней платы 7 к основанию блока, 3 – конденсатор 330 мкФ, 400 В, 4 – верхняя плата, 5 - шпилька крепления, 6 – элемент крепления крышки блока |
Рис. 12 Тумблер 1
и предохранители 2 |
При определении характеристики Uвых = f(t), показывающей изменение выходного напряжения после
исчезновения питания на входах напряжения (см. рис.8) токовые входы были
отключены, а на выход постоянного тока была подключена нагрузка мощностью 20
Вт.
Отключение
напряжения питания производится тумблером 1,
предохранители 2
обеспечивают защиту выходных цепей постоянного тока блоков типа «Орион» от короткого замыкания (рис. 12).
При испытаниях блока установлено, что время снижения
напряжения от 220 В до нуля составило 4 с (рис. 13, а), а от 220 В до 180 В – 350 мс (рис. 13, б).
|
а) |
б) |
|
|
|
|
Рис. 13 Характеристики изменения выходного
напряжения |
|
Характеристика изменения напряжения на
накопительном конденсаторе при питании блока только от токовых каналов при
отключенных тумблером 1 каналов
напряжения зависит от значения тока. После подачи тока 6А, напряжение
возрастает до 220 В через 3,5 с рис. 14,а).
|
а) |
б) |
|
|
|
|
Рис.
14 График изменения напряжения в зависимости от значения тока |
|
При
токе 20А время установления выходного напряжения уменьшается до 1,7 с (рис. 14,б).
Сопротивление
входов тока на частоте 50 гц составляет
от 1,0 до 1,2 Ом и, при токах, не превышающих 20А, не зависит от наличия
питания в каналах напряжения.
Для индикации наличия выходного
напряжения на выходах на корпусе блока установлены светодиоды, подключаемые к
специальным соединителям, установленным на плате (рис. 15)
|
|
|
|
Рис. 15 Соединители 1,2 для подключения проводников от светодиодов |
Рис. 16 Крышка блока 1 – соединитель, 2 – проводники, 3,4 - светодиоды |
Светодиоды установлены на крышке
блока (рис. 16) и сигнализируют о наличии напряжения на соответствующем выходе
блока.
Блок питания типа «Орион» устанавливают на каждое защищаемое
присоединение. Выходы ХК12/9 и ХК2/10 блока соединены с полюсами «+»
(провод 101) и «—» (провод 102) цепей оперативного питания, к которым в свою
очередь подключены вход питания и дискретные входы цифровых блоков релейной
защиты (рис. 17)
Вторичные обмотки трансформаторов тока, от которых блок получает энергию при провалах или снижениях напряжения, присоединяют к зажимам ХК1/1 – ХК1/4 соединителя ХК1 (см. на рис. 17 стрелки «к токовым цепям»). Выбор источника напряжения производится с помощью ключа SAC3.
К блоку
питания можно подключать цепи питания одного блока релейной защиты
(потребляемая мощность 12 - 15 Вт), одного блока дуговой защиты «Орион-ДЗ»
(потребляемая мощность 3 – 5Вт) и оптронные входы блоков (потребляемая мощность
от 1 до 3 Вт).
|
|
|
|
|
Рис. 17 Фрагмент схемы с комбинированным блоком питания «Орион-БПМ-2» |
Библиография работ по комбинированным источникам питания приведена здесь: https://bmrz-zakharov.narod.ru/bibliograf.bloki.htm
[1] При существенных колебаниях входного напряжения или при значи-тельных токах КЗ.
[2] Входные и выходные цепи
цифровых устройств релейной защиты должны быть запитаны от выходного напряжения
комбинированного блока питания.
:::
МОИ САЙТЫ
:::
:::25.09.2024_13-01:::
