Можно обобщить два основных принципа обеспечения бесперебойного питания ответственной нагрузки:
- Переход питания инверторов на аккумуляторную батарею при потере общего питания собственных нужд энергоблока или при отказе выпрямителя АБП;
- Переключение ТКЕП на резервное плечо при отказе в цепи основного питания ТКЕП (отключение инвертора или ТКЕО, короткое замыкание в сети после инвертора).
Рассмотрим подробнее работу схемы при к.з. в нагрузке. Известны многочисленные случаи отключения автоматов АП-50 и других в шкафах разводок питания ЦТАИ (в целом насчитываются сотни таких разводок на блоке). Каждое короткое замыкание в цепи отдельного устройства приводит к "просадке" напряжения всей сети данного инвертора до величины ниже 0,8 ном. От этого страдают другие, не поврежденные ответственные потребители питающиеся от этого же инвертора.
Сочетание ТКЕО с ТКЕП предназначено для образования самовосстанавливающейся схемы питания после устранившегося (отключением автомата) к.з. в разветвленной сети нагрузки за ТКЕП.
После к.з. и отключения ключа ТКЕО токовой отсечкой, обеспечивается бесперебойность питания не поврежденной нагрузки (питаемой от других ТКЕП данного инвертора).
Последовательность автоматического восстановления питания нагрузки с устранившимся коротким замыканием следующая:
возникновение короткого замыкания в нагрузке;
срабатывание токовой защиты (отсечки) ТКЕО и защиты ΔU μиη рабочего плеча ТКЕП питающего повреждённую нагрузку;
переключение ТКЕП на питание поврежденной нагрузки от резервного плеча;
отключение автомата поврежденного присоединения в сборке, питаемой от этого ТКЕП;
АПВ ТКЕО через Δt=0,3-0,5c после отключения, подача напряжения на рабочий ввод ТКЕП;
автоматический возврат ТКЕП с резервного на рабочее плечо через Δt=0,5с после появления напряжения на рабочем плече ТКЕП;
восстановление нормальной схемы питания оставшейся нагрузки сборки от АБП.
Таким образом, автоматически локализовано место повреждения в нагрузке, сохранено качество напряжения питания неповрежденной нагрузки и восстановлена исходная схема АБП.
При отказе (не отключении) автомата повреждённого присоединения в сборке, после возврата ТКЕП с резервного на рабочее плечо вновь срабатывает токовая отсечка ТКЕО, но новое АПВ ТКЕО не происходит (в системе его управления заложена однократность). ТКЕП вновь переходит на питание поврежденной нагрузки от резервного плеча и через Δt=0,03c срабатывает токовая защита ТКЕП и окончательно снимает напряжение с повреждённого шкафа.
При нормальной работе оборудования, все задействованные ключи ТКЕП включены по основным плечам.
Особенности нормальных режимов работы системы бесперебойного питания
Нормальными называются длительные режимы при которых параметры напряжения питания ответственных потребителей не хуже допустимых, а именно:
величина напряжения в пределах +10% U ном (242В фазных и 418В междуфазных) - минус 15% U ном (187В фазных и 323В междуфазных);
частота напряжения в пределах 50 + 1,5Гц;
несинусоидальность формы напряжения не более 10% для УВС и не более 5% для остальной нагрузки.
Примером незначительного отклонения частоты является работа инвертора в автономном режиме при исчезновении питания системы его управления (ШУ). 2Приме- ром допустимого искажения формы (коэффициента несинусоидальности) напряжения может быть питание нелинейной нагрузки (например, блоки вторичного питания с бестрансформаторным входом) которая характерна для стоек вычислительных комплексов М-64, СМ-2М и других. Нормальными называются и переходные процессы, при которых длительность отклонения параметров за указанные пределы не превышает 0,02 секунды.
Другими примерами нормальных режимов и переходных процессов являются: броски напряжения из-за коммутационных помех в сетях высокого напряжения;
грозовые перенапряжения;
провалы напряжения из-за пусковых бросков токов до 170А электродвигательной нагрузки - редукционных установок БРУ-А (задвижек аварийного выброса пара второго контура в атмосферу);
провалы напряжения из-за бросков токов намагничивания и перемагничивания нагрузки индуктивного характера, например трансформаторов или трансформаторных блоков вторичного питания аппаратуры ЦТАИ;
искажения формы и величины напряжения, вызванные переключением ТКЕП несинхронных и/или несинфазных напряжений,такие напряжения очевидны при работе инвертора в автономном режиме;
колебания частоты при работе системы (канала) безопасности от дизель- генератора;
колебания напряжения ЩПТ из-за низкочастотной модуляции выходного напряжения выпрямителя ТППС-800 при работе части инверторов одной системы в автономном режиме.
Нормальным так же является пониженное на 6 или 7 Вольт напряжение на входе потребителей вычислительного комплекса и СВРК (расположены на отметке 0,0 м обстройки Р0) удаленных от питающего АБП УВС на расстояние по кабелю до 200 м. Указанное понижение обусловлено падением напряжения на сопротивлении кабелей при протекании токов нагрузки. Для компенсации этого падения необходимо поддерживать соответственно повышенным напряжение выхода инверторов. При этом не следует опасаться искажения процентов контроля отклонения напряжения защитой инвертора. При ручном повышении напряжения выхода инвертора типа ПТС- 200(400) автоматически поднимается "вилка" уставок указанной защиты.
