Интеграция инверторного шкафа в систему гарантированного питания узла связи Пермской ГРЭС

На объекте «Пермская ГРЭС» требовалось обеспечить бесперебойное питание критически важного телекоммуникационного и серверного оборудования. Основной задачей была интеграция нового инверторного шкафа в существующую инфраструктуру с максимальным использованием уже имеющейся Системы Оперативного Постоянного Тока (СОПТ) 220В.

Цель проекта

1. Надежность и доступность: обеспечить максимальную доступность электропитания критической нагрузки с использованием СОПТ;
2. Эргономика и удобство эксплуатации: удобный доступ к управлению и мониторингу системы для обслуживающего персонала;
3. Оптимизация капитальных и эксплуатационных расходов: исключить необходимость в локальных аккумуляторных батареях (АКБ) и их обслуживании за счет прямого питания от централизованной СОПТ.

Техническое решение:

Проведя анализ нагрузок, условий эксплуатации и требований заказчика, наши инженеры осуществили точный подбор ключевых компонентов системы. Для реализации проекта был выбран инвертор DC/AC-220/220В-7500ВА-3U-23 и статический байпас BP-220/220-10000ВА-2U.

Реализованная конфигурация

На основе подобранного оборудования был спроектирован и поставлен инверторный шкаф высотой 1600 мм с цоколем 100 мм со следующей архитектурой:

• Основной источник: вход DC 220В от СОПТ, питающий инвертор;
• Резервный источник: вход AC ~220В от сетевого резерва, подключенный на вход статического байпаса;
• Ключевой элемент — реле контроля напряжения (РКН): контролирует наличие и диапазон напряжения СОПТ.

Для соответствия требованию заказчика на использование низкопрофильного шкафа была проведена кастомизация стандартной компоновки. Устройство контроля и управления (УКУ) было поднято и зафиксировано в верхней зоне шкафа на высоте
1500-1800 мм от уровня пола. Это решение позволило одновременно соблюсти габаритные ограничения и обеспечить эргономичный доступ персонала к УКУ.

Режимы работы системы

1. Нормальный (рабочий) режим (наличие СОПТ):

• Постоянное напряжение 220В DC от СОПТ подается на вход инвертора.
• Инвертор преобразует его в стабилизированное переменное напряжение ~220В, 50 Гц.
• Нагрузка питается через инвертор и встроенный байпас. Система обеспечивает максимальное качество выходного напряжения, независимое от состояния резервной сети AC.
• Резервная сеть AC находится в режиме «горячего» резерва, постоянно контролируемая системой.

• При любой внутренней неисправности инвертора (перегрузка, перегрев, аппаратный сбой) статический байпас осуществляет бесшовное переключение нагрузки на резервную сеть AC ~220В без прерывания питания.
• Данный режим также используется для безопасного проведения планового обслуживания инверторных модулей без отключения нагрузки.

• При пропадании напряжения СОПТ реле РКН фиксирует аварию, однако система продолжает работу, так как инвертор перестает генерировать выходное напряжение.
• Статический байпас мгновенно переводит нагрузку на резервную сеть AC ~220В, обеспечивая непрерывность питания.

Ключевые особенности и преимущества

• Экономическая эффективность: полный отказ от локальных АКБ устраняет затраты на их закупку, систематическое обслуживание, замену (каждые 5-10 лет) и обеспечение специальных климатических условий.
• Компактность и эргономика: кастомизация размещения УКУ в верхней зоне компактного шкафа (1600 мм + цоколь 100 мм) обеспечивает удобный доступ для оператора без нарушения габаритных требований заказчика.
• Отказоустойчивость: двухуровневая архитектура (инвертор + статический байпас) и два независимых ввода (DC, AC) исключают единые точки отказа.
• Промышленное исполнение: оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию в условиях промышленных объектов.

Результаты проекта