Электроснабжение предприятий электросвязи

В соответствии с ГОСТ 5237—83 электропитание станцион­ной аппаратуры электросвязи должно осуществляться либо от источников электроэнергии постоянного тока напряжением 60 или 24 В, либо от источников электроэнергии однофазного или трехфазного переменного тока с номинальным значением фаз­ного напряжения 220 В. Этот документ устанавливает единые требования к качеству электроэнергии постоянного и перемен. В зависимости от числа требующих номиналов напряжения питания электроустановки с применением буферной системы электропитания могут быть построены по многобатарейному (на каждый номинал напряжения постоянного тока предусмат­ривается отдельная ЭПУ) или по однобатарейному принципу с применением одной опорной батареи (все другие напряжения постоянного и переменного тока, необходимые для питания ап­паратуры связи, вырабатываются с помощью преобразователей или агрегатов бесперебойного питания).

Буферная система может быть централизованной или де­централизованной. Применение децентрализованной системы допускается в случае, когда нагрузки по одному номиналу на­пряжения не могут быть обеспечены выпускаемыми промыш­ленностью выпрямительными устройствами и оборудованием коммутации аккумуляторных батарей или сама аппаратура требует питания от отдельных ЭПУ.

К достоинствам буферной системы электропитания следует отнести: обеспечение аппаратуры бесперебойным электропита­нием во всех режимах работы ЭПУ; возможность дальнейшего расширения в результате параллельного включения выпрями­тельных и преобразовательных устройств; улучшение динамиче­ских характеристик и устойчивости системы в целом за счет подключения аккумуляторной батареи параллельно нагрузке.

Основными недостатками буферной системы являются боль­шая стоимость токораспределительной сети и потери энергии в ней, особенно при централизованной системе на низкие выход­ные напряжения (—24 В).

Упрощенные структурные схемы ЭПУ при буферной системе электропитания показаны на рис. 6.4. ЭПУ, выполненная по схеме на рис. 6.4, а, является наиболее простой, но характеризуется широкими пределами изменения выходного напряжения и может быть рекомендована только для аппаратуры, допуска­ющей такие изменения напряжения. Например, ЭПУ (рис. 6.4, а) может быть построена для питания сельских око­нечных и узловых, а также учрежденческих АТС с релейным управлением при небольшой мощности потребления (АТСК-100/ 2000).

В схеме на рис. 6.4,6 предусматривается регулирование на­пряжения на нагрузке посредством закорачивания групп венти­лей VD1 и VD2 с помощью контакторов К1 и К2, управляемых устройством контроля напряжения. В условиях нормального электроснабжения контакты контакторов К1 и К2 разомкнуты. При разряде аккумуляторной батареи, по мере снижения на­пряжения контакторы К1 и К2 осуществляют поэтапное зако­рачивание групп вентилей. ЭПУ достаточно проста, но харак­теризуется низким КПД и может быть рекомендована при сравнительно небольших мощностях. ВСН 332—88 рекомендуют применять эту схему в ЭПУ ±«60 В» при нагрузках до 70 А и в ЭПУ — «24 В» —до 100 А.

В ЭПУ, выполненной по схеме на рис. 6.4, в, регулирование выходного напряжения производится изменением числа эле­ментов аккумуляторной батареи. При двух группах дополни­тельных элементов ДЭ1 и ДЭ2 удается обеспечить стабилиза­цию выходного напряжения 60 В в пределах ±10%. Выполнен­ные по этой схеме ЭПУ характеризуются высоким КПД и на­ходят широкое применение на предприятиях электросвязи.

В ЭПУ, выполненных по схеме на рис. 6.4, г, стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью стабилизи­рующего преобразовательного устройства ПУ, обеспечивающего стабилизацию выходного напряжения с высокой точностью при разряде аккумуляторной батареи.

В системе электропитания с отделенной от нагрузки резерв­ной аккумуляторной батареей (рис. 6.5, а) при нормальном электроснабжении питание аппаратуры связи осуществляется от стабилизирующего выпрямителя БВ, а АБ находится в ре жиме непрерывного подзаряда от дополнительного зарядного выпрямителя ЗВ и отключена от нагрузки тиристором VS. При пропадании сети переменного тока или аварии в БВ тиристор VS подключает АБ к нагрузке без перерыва в питании аппара­туры. Послеаварийный заряд АБ осуществляется при ее от­ключении от нагрузки, что дает возможность исключить из состава ЭПУ устройства регулирования напряжения, т. е. сущест­венно упростить ЭПУ. Эта система применяется для питания ап­паратуры, допускающей достаточно широкие пределы измене­ния питающего напряжения, например для АТС первого и вто­рого поколений небольшой емкости (при выходной мощности ЭПУ до 2 кВт).

В ЭПУ, построенной по схеме на рис. 6.5,6, стабилизация выходного напряжения при разряде АБ производится с по­мощью стабилизирующего преобразовательного устройства (вольтодобавочного) ПУ. Принципиально возможно стабилизи­ровать выходное напряжение и при нестабилизирующем вы­прямительном устройстве ВУ. При отключении электроснабже­ния или аварии в ВУ включается тиристор VS1 и питание ап­паратуры, осуществляется от разряжающейся АБ и ПУ при стабильном напряжении. Заряд и содержание АБ производится от зарядного выпрямителя ЗВ. Тиристор VS2 подключает АБ к нагрузке в случае понижения напряжения на ней, что может иметь место при переходных процессах в системе. Рассмотрен­ная система выгодно отличается от буферной (рис. 6.4, г) мень­шими потерями энергии и большей перегрузочной способ­ностью и может быть рекомендована для питания станций с программным управлением.

Общим недостатком системы по сравнению с буферной яв­ляется то, что она предъявляет более жесткие требования к динамическим характеристикам ВУ и ПУ, так как АБ не мо­жет выполнять функции динамического фильтра.

При безбатарейной системе электропитание аппаратуры мо­жет осуществляться непосредственно от выпрямительного устройства, подключаемого к сети переменного тока (рис. 6.6,а). Эта схема может быть рекомендована только для потребителей, допускающих перерывы в питании, например для питания учрежденческих и домовых телефонных подстан­ций малой емкости (до 100 номеров).

На крупных МТС и УАК, т. е. в условиях большого потреб-ления энергии, при большой рассредоточенности потребителей находит ограниченное применение базаккумуляторная двухлучевая система электропитания (рис. 6.6,6). Электропитание отдельных групп потребителей одного номинала напряжения осуществляется непосредственно от двух или большего четного числа стабилизированных выпрямительных устройств. Элек­троснабжение каждой половины этих выпрямительных устройств (одного луча системы) осуществляется от своего независимого источника энергии переменного тока. При этом выпрямительные устройства каждого луча загружены не более чем на 50% от их номинальной мощности. При отключении одного из источников энергии переменного тока и до замены его резервным питание аппаратуры осуществляется от оставше­гося луча, загрузка выпрямительных устройств которого удваи­вается. В качестве устройств преобразования энергии в этой системе применяются автоматизированные установки типа ВУЛС-2 (ВУЛС-3), каждая из которых состоит из двух выпря­мителей типа ВУЛ и общего шкафа фильтров. Автоматизиро­ванные установки ВУЛС-2 (ВУЛС-3) устанавливаются непос­редственно в аппаратных предприятий связи.

К достоинствам системы прежде всего следует отнести мень­шую стоимость токораспределительной сети, особенно при низ­ких уровнях питающих напряжений (24 и 21,2 В), так как рас­пределение энергии осуществляется по переменному току, и про­стоту эксплуатации ЭПУ ввиду отсутствия кислотных аккумуляторов.

К недостаткам системы следует отнести: худшие качества вырабатываемой электроэнергии в переходных режимах рабо­ты ЭПУ; необходимость в более надежном электроснабжении предприятия связи.

Согласно ВСН 332—88 двухлучевая безаккумуляторная си­стема может применяться только при наличии:' трех независи­мых источников электроснабжения, одним из которых является электростанция энергосистемы; и двух независимых внешних источников электроснабжения и собственной автоматизирован­ной дизельной электростанции, 'запускаемой автоматически при отключении одного из внешних источников электроснабжения за время меньше 30 с.

Лекция 10

Дата добавления: 2014-01-07