Блоки «Орион»

25 июля 2012 в 10:00

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».

Вид блока «Орион-БПК-2» со снятой крышкой приведен на рис. 2.

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) контактами, рассчитанных на длительное протекание тока 25 А. Наз-начение остальных элементов и узлов блока питания будет рассмотрено ниже.

Блок питания «Орион-БПК-2» содержит четыре гальванически развязанных выпрямителя переменного напряжения, работающих на:

• накопительный конденсатор емкостью 330 мкФ (поз. 4 на рис. 3);
• два конденсатора суммарной емкостью 660 мкФ (рис. 4).

Не смотря на то, что в документации производителя показаны два ограничителя – стабилизатора напря-жения (рис. 5), следует отметить, что в цепи накопительного конденсатора установлена только цепочка со сглаживающим RC-фильтром. Поэтому на этом рисунке сделано соответствующее исправление.

Максиселектор, организованный на четырех выпрямительных мостиках (рис. 6), обеспечивает выбор выходного напряжения по принципу наибольшего.

Блок «Орион–БПМ-2» не предназначен для питания цепей управления привода выключателя, поэтому в нём отсутствует канал заряда накопительного конденсатора.

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).

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».

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).

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 требуемого РД [44] промежутка времени при отсутствии питания на входах тока и напряжения блоков «Орион-БПК-2» или «Орион – БПМ-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).

Характеристика изменения напряжения на накопительном конденса-торе 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).

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)

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 пи-тания, к которым в свою очередь подключены вход питания и дискретные входы цифровых блоков релейной защиты (рис. 17)

Вторичные обмотки трансформаторов тока, от которых блок получачает энергию при провалах или снижениях напряжения, присоединяют к зажимам ХК1/1 – ХК1/4 соединителя ХК1 (см. на рис. 17 стрелки «к токо-вым 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 дуго-вой защиты «Орион-ДЗ» (потребляемая мощность 3 – 5Вт) и оптронные входы блоков (потребляемая мощность от 1 до 3 Вт).

Обширная библиография работ по комбинированным источникам питания размещена здесь: http://www.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.