УЭП-МПК
Устройства электропитания микропроцессорных комплексов

Основной особенностью электропитания микропроцессорных  комплексов (УЭП-МПК) является обеспечение непрерывности управления в системах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) при пропадании фидеров и незапуске или отсутствии дизель-генератора.

Это достигается применением мощных устройств бесперебойного питания (УБП), в которых используется аккумуляторная батарея (АКБ), рассчитанная на продолжительность энергоснабжения не менее двух часов. При этом сложные вычислительные комплексы микропроцессорных централизаций получают идеально качественное энергоснабжение от преобразователей УБП, а время переключения при переходе на батарею равно нулю благодаря использованию on-line архитектуры УБП.

В УЭП-МПК применена параллельно-резервированная структура, обладающая двукратным запасом мощности, при этом каждый из УБП работает как равноправный и, в случае возникновения отказа одного из них, вся нагрузка перераспределяется на исправный УБП. Такое решение позволяет не только обеспечивать непрерывность питания при отказе одного из УБП, но и обеспечить техническое обслуживание и ремонт без отключения нагрузок.

УЭП-МПК допускает настройку на один из двух автоматических режимов работы: равноценных фидеров или с указанием преобладания. УЭП-МПК использует современную элементную базу коммутационных и диагностических устройств (автоматы, устройства контроля качества электроэнергии фидеров с расширенным количеством контролируемых параметров), а также новое поколение преобразовательной техники (трансформаторы с высоким КПД, с вентилируемыми обмотками и уменьшенными пусковыми тока; IGBT-транзисторы и др.) с высоким ресурсом гарантированной работоспособности.

В системе применены современные устройства защиты от импульсных атомосферных (грозовых) перенапряжений многократного действия. Этот комплекс мероприятий сокращает регламентные профилактические работ по поддержанию работоспособности УЭП-МПК. Структура УЭП-МПК представлена ниже.

 

Основные функции

1. Обеспечение бесперебойным электропитанием следующих устройств и подсистем:

  • релейных схем электрической централизации (ЭЦ) и увязок;
  • устройств автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры;
  • средств вычислительной техники;
  • напольного оборудования (стрелок, рельсовых цепей, сигналов, тормозных упоров и т.п.);
  • вспомогательных подсистем (связь, аварийное освещение).
  1. Измерение параметров качества напряжения внешнего электроснабжения;
  2. Автоматическое переключение нагрузки с одного фидера на другой при пропадании или несоответствии в работающем фидере нормируемых значений таких параметров, как амплитуда напряжения, перекос фаз, неполнофазность, слипание фаз, нарушение чередования фаз и др.;
  3. Автоматический (в случае пропадания внешних фидеров) и ручной режимы запуска и остановки дизель-генератора (ДГА);
  4. Гальваническая развязка цепей питания устройств СЦБ от внешних источников переменного тока;
  5. Управление режимами питания сигналов «День», «Ночь» и двойного снижения напряжения;
  6. Аварийное дистанционное отключение (от дежурного по станции) энергоснабжения при возникновении нештатных ситуаций (пожар, затопление и др.)
  7. Учет потребления электроэнергии;
  8. Защита нагрузок от перенапряжений и помех по цепям питания;
  9. Защита персонала от поражения электрическим током;
  10. Диагностика и удаленный мониторинг УЭП-МПК с функциями протоколирования и архивации;
  11. Два основных варианта конструктивного исполнения для крупных и малых станций. Для малых станций КРУ и ВУ объединяются в единый конструктив.

Особенности и преимущества

  • Обеспечение функционирования всего комплекса устройств СЦБ в полном объеме при полном пропадании внешнего электроснабжения;
  • Высокоинтеллектуальная система бесперебойного питания обеспечивает непрерывность и качество электропитания всех нагрузок, а также оптимальное содержание аккумуляторных батарей и диагностику предотказного состояния для продления их срока службы;
  • Устройства предназначены для эксплуатации в жесткой электромагнитной обстановке (по требованиям к техническим средствам III класса по ГОСТ Р 50656-2001);
  • В батарее применены герметизированные малообслуживаемые свинцово-кислотные клапаннорегулируемые аккумуляторы со сроком службы 10 лет. Благодаря этому обеспечивается сокращение работ по содержанию и улучшаются условия труда персонала;
  • Схемы УЭП-МПК допускают системы заземления электрических сетей типа TN-C, TT, и IT;
  • Аппаратура не требует специализированных помещений;

 
  • Возможность применения для малых, средних и крупных станций, а также питания устройств систем диспетчерского управления и систем автоблокировки с централизованным размещением оборудования;
  • Встроенные средства самоконтроля и используемая параллельно-резервированная структура позволяют перейти на обслуживание по состоянию;
  • Возможность работы от стационарного или мобильного ДГА без дополнительных цепей увязки;
  • Питание цепей управления низковольтным напряжением (24В постоянного тока), чем обеспечивается стабильность работы коммутирующей аппаратуры при просадках внешнего энергоснабжения;
  • Благодаря специальным средствам контроля параметров выходного сигнала из УБП обеспечивается возможность питания тональных рельсовых цепей, критичных по безопасности к амплитуде и гармоническим составляющим питающего напряжения;
  • Модульное исполнение вводных устройств по принципу конструктора «Lego» позволяет минимизировать избыточность для конкретного объекта и сэкономить средства Заказчика;
  • Эргономичный дизайн;
  • Пространственно-логическая компоновка оборудования в конструктивах с обеспечением визуального контроля состояний приборов (индикация) и коммутационного оборудования (в том числе с видимым разрывом силовых цепей);
  • Исполнение в конструктивах с односторонним или двухсторнним обслуживанием позволяет компактно размещать и сокращать занимаемые площади;
  • Возможность дополнения опциями не только технического, но и коммерчекого учета потребления электроэнергии.

Дигностика и удаленный мониторинг

Новой функцией, реализованной в системе, является диагностика и возможность удаленного мониторинга УЭП-МПК. Эта опция инсталлируется в виде отдельного программного модуля в составе АРМ электромеханика (ШН). Диагностические точки проектируются в УЭП-МПК таким образом, чтобы обеспечить непрерывный контроль токопрохождения во всех узлах схемы системы с возможностью последующего ее отображения на экране АРМ ШН. Минимизация числа диагностических точек достигается сочетанием телеизмерений напряжений и телесигнализации дискретных состояний коммутационных приборов (контроль обеспечивается с помощью дополнительно устанавливаемых контактов).

Дополнительно через SMNP-адаптер осуществляется контроль каждого из УБП. При этом в АРМ ШН передаются, контролируются и протоколируются следующие параметры УБП:

Получаемая в АРМ ШН на основе совокупности дискретных и аналоговых величин логическая модель функционирования УЭП-МПК позволяет получить визуальный контроль места отказа на схеме системы, а также своевременно информировать обслуживающий персонал о прогнозируемых предельных и недопустимых параметрах энергоснабжения.

В составе технических средств АРМ ШН предусмотрен программный модуль увязки с системами удаленного мониторинга (АПК ДК, АДК СЦБ) для возможности контроля и диагностики УЭП-МПК в АРМ ШЧД и в Центре мониторинга дороги.

Основные результаты внедрения УЭП-МПК

2003 г.  —  разработка и утверждение технического задания;
2003-2005 гг.   —  утверждение эксплуатационной документации и технических решений для вариантов использования;
2004 г.  —  ввод в опытную эксплуатацию в составе устройств ЭЦ-МПК для 5 парка на ст.Санкт-Петербург-Сортировочный-Московский;
2005 г.  —  расширение полигона опытной эксплуатации в составе устройств ЭЦ-МПК для 2 парка на ст.Санкт-Петербург-Сортировочный-Московский и на ст.Пихтовая;
2006 г.  —  расширение полигона опытной эксплуатации в составе устройств ЭЦ-МПК для парка Обухово на ст.Санкт-Петербург-Сортировочный-Московский;
2006 г.  —  расширение полигона опытной эксплуатации в составе устройств МПЦ МЗ-Ф (Форатек АТ Сименс) на ст.Рождество Юго-Восточной ж.д.;
2006 г.  —  применение на промышленном транспорте в составе устройств ЭЦ-МПК на ст.Западная Качканарского ГОК;
2007 г.  —  ввод в промышленную эксплуатацию и рекомендация ОАО «РЖД» к тиражированию УЭП-МПК;
2007 г.  —  ввод в эксплуатацию УЭП-МПК ст.Сай-Утес и Рзд.9км на железных дорогах Республики Казахстан;
2007 г.  —  ввод в эксплуатацию УЭП-МПК на ст. Балай, ст.Тигей Красноярской ж.д. и ст. Кинель Куйбышевской ж.д.;
2007 г.  —  разработка и утверждение технических решений по увязке УЭП-МПК с МПЦ-И (Промэлектроника) и с устройствами горочной автоматической централизацией (ГАЦ).