БЛОК КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области энергетики, а именно к устройствам, обеспечивающим бесперебойную работу базовых приемо-передающих станций.
Устройство состоит из узла контроля наличия трехфазной сети 380 вольт, узла контроля нижнего уровня разряда аккумуляторных батарей (Dc low), таймера установки времени работы дизель-генератора, узла контроля температуры помещения, соединенных последовательно и смонтированных на одной плате и позволяет обеспечивать бесперебойную подачу электроэнергии.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к устройствам, обеспечивающим бесперебойную работу базовых приемо-передающих станций.
Электрообеспечение базовых приемо-передающих станций осуществляется, как правило, с помощью:
1. Трехфазной сети 380 вольт.
2. Комплекта аккумуляторов.
3. Дизель-генератора.
Если в схеме энергообеспечения дизель-генератор не предусмотрен, то при отключении трехфазной сети 380 вольт оборудование базы автоматически переходит на питание от аккумуляторных батарей и работает от них в течении 5-15 часов в зависимости от конфигурации и загруженности базы.
При наличии дизель-генератора, после отключения трехфазной сети 380 вольт, база переходит на питание от аккумуляторных батарей, а через 5 минут переходит на питание от дизель-генератора. Поскольку управление дизель-генератором осуществляется с помощью автоматического ввода резерва (АВР), то дизель-генератор будет функционировать до включения сети 380 вольт. На практике отключение и повторное включение дизель-генератора осуществляет техник-смотритель. Средняя наработка дизель-генератора в энергодефицитные периоды (зимний) при этом составляет от 10 до 15 часов в сутки, а потенциал аккумуляторных батарей используется на 3-5%. Поскольку аккумуляторные батареи все время находятся в режиме подзарядки и практически никогда не разряжаются до минимально допустимого уровня -это приводит к быстрому выходу из строя отдельных аккумуляторов.
Важным параметром работы базовой станции является ее температурный режим, поэтому в каждом помещении базовой станции устанавливают кондиционеры. Максимально допустимая температура помещения составляет 40°С. При отключении сети 380 вольт кондиционеры не работают и через 3-5 часов температура в помещении базы в летний период приближается к критической. Операторы коммутатора вынуждены блокировать базу.
Операторы коммутатора могут только фиксировать эти процессы на объекте с помощью Alarm box (низкий уровень разряда аккумуляторных батарей, температуру помещения, наличие сети 380 вольт и др.), не имея возможности влиять на них. Единственная возможность - это сообщение технику-смотрителю с указанием действий.
Разработчиками оборудования базовых станций и автоматики дизель-генератора не были предусмотрены возможности их оборудования по энергообеспечению базовых станций в полном объеме.
Цель изобретения - разработка блока контроля и управления (БКУ) системой энергообеспечения базовой станции, без реконструкции штатного оборудования.
Заявляемое техническое решение поясняется схемами (фиг. 1 и фиг. 2). На фиг. 1 изображена схема энергообеспечения базовой станции, одной из составных частей которой является БКУ, где:
I - база;
II - стойка питания (СП);
III - аккумуляторные батареи (АКБ);
IV - Alarm Box;
V - автоматический ввод резерва (АВР);
VI - сеть 380 В, VII - дизель-генератор (ДГ);
VIII - БКУ.
На фиг. 2 изображен собственно блок контроля и управления (БКУ). БКУ работает во взаимодействии с другими устройствами системы (фиг. 1) и состоит из следующих взаимосвязанных узлов, соединенных последовательно и смонтированных на одной плате (фиг. 2), где:
IX - узел контроля наличия трехфазной сети 380 вольт, состоящий из параллельно и последовательно соединенных резисторов RI - R5, транзистора VT1, реле К1 и разъема XI с клеммами 3 и 4;
X - узел контроля нижнего уровня разряда аккумуляторных батарей (Dc low), состоящий из параллельно и последовательно соединенных резисторов R6 - R10, транзистора VT2, реле К2 и разъема XI с клеммами 7 и 8, 5 и 6;
XI - таймер установки времени работы дизель-генератора от 1 до 7 часов, состоящий из параллельно и последовательно соединенных резисторов R11 - R23, стабилизатора напряжения на R12, VD2 и С4, задающего генератора на DD1, счетчика-делителя на DD2, переключателя установки времени работы дизель-генератора SA1, транзистора VT3, реле К4 и разъема XI с клемма-ми 9 и 10;
XII - узел контроля температуры помещения базы, состоящий из параллельно и последовательно соединенных резисторов R25 - R33, терморезистора R24, компаратора DA1, транзистора VT4, реле К5, Кб и разъема Х2 с клеммами 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6.
При наличии трехфазной сети 380 вольт срабатывает контактор сети в устройстве автоматического ввода резерва (АВР) и его контрольные контакты, подключенные к разъему XI, клеммы 3 и 4 находятся в замкнутом состоянии. Узел контроля сети 380 вольт находится в исходном состоянии. При полностью заряженных аккумуляторных батареях контакты реле DC low в стойке питания базы находятся в замкнутом состоянии и подключены к разъему XI с клеммами 7 и 8. Узел контроля нижнего уровня разряда аккумуляторных батарей находится в исходном состоянии.
При температуре помещения базы ниже 35°С узел контроля температуры находится в исходном состоянии. К разъему XI с клеммами 1 и 2 под-ючено питание 48 вольт DC, взятое со стойки питания базы. Диод VD1 предохраняет схему БКУ от переполюсовки.
При отключении сети 380 вольт контактор сети в АВР отключается, и одновременно размыкаются контрольные контакты, подключенные к разъему XI с клеммами 3 и 4. Транзистор VT1 открывается, загорается светодиод HL1 и срабатывает реле К1. Своими контактами К1/1 подготавливает цепь питания реле КЗ.
Питание базы переходит на аккумуляторные батареи. При достижении нижнего уровня разряда аккумуляторных батарей срабатывает реле DC low, установленное в стойке питания и размыкаются контакты, подключенные к разъему XI с клеммами 7 и 8. Транзистор VT2 открывается, загорается светодиод HL2, и срабатывает реле К2. Своими контактами К2/1 подает питание на об-мотку реле КЗ. Замкнутые контакты К2/2 через Alarm box передают оператору коммутатора сиг-нал о достижении аккумуляторными батареями нижнего уровня разряда. Срабатывая реле КЗ своими контактами КЗ/1 самоблокируется и одно-временно подает питание на таймер. Контакты КЗ/2 замыкаются и через замкнутые контакты реле К4 с разъема XI с клеммами 9 и 10 подают сигнал на запуск дизель-генератора. Дизель-генератор запускается, срабатывает контактор дизеля-генератора в АВР, подавая напряжение 380 вольт на стойку питания базы. Одновременно за-мыкаются контрольные контакты контактора дизель-генератора и через Alarm box передают оператору коммутатора сигнал о запуске и работе дизель-генератора.
С появлением напряжения в сети от дизель-генератора происходит зарядка аккумуляторных батарей, что приводит к срабатыванию реле DC low. Его контакты, подключенные к разъему XI с клеммами 7 и 8, замыкаются. Транзистор VT2 закрывается, отключается реле К2 и гаснет свето-диод HL2. Узел контроля нижнего уровня разряда аккумуляторных батарей возвращается в исходное состояние.
При запуске таймера начинается отсчет времени работы дизель-генератора. Время работы устанавливается с помощью переключателя SA1 от 1 до 7 часов. Работа таймера индицируется с помощью светодиода HL3.
По истечении установленного времени открывается транзистор VT3 и срабатывает реле К4. Своими контактами К4/1 обесточивает реле КЗ, а контактами К4/2 выключает дизель-генератор. За время работы дизель-генератора происходит за-рядка аккумуляторных батарей. После отключения дизель-генератора, при отсутствии напряжения в сети, база снова переходит на питание от аккумуляторных батарей. Цикл "дизель-генератор -аккумуляторные батареи - дизель-генератор" будет происходить автоматически до появления напряжения в сети.
Подобная система не только позволяет экономить горюче-смазочные материалы, но и приводит к тому, что аккумуляторные батареи начинают работать в цикле "заряд - разряд", что способствует увеличению их срока службы.
Появление напряжения в сети в любой момент автоматически переводит базу на питание от сети 380 вольт. Контрольные контакты контактора сети 380 вольт в АВР, подключенные к разъему XI с клеммами 3 и 4, замыкаются. Транзистор VT1 закрывается, отключается реле К1 и гаснет свето-диод HL1. Узел контроля наличия сети 380 вольт возвращается в исходное состояние.
При отключении сети 380 вольт происходит отключение кондиционеров. При работе базы от аккумуляторных батарей кондиционеры также не работают. В зимний период это не существенно, поскольку температура помещения базы редко доходит до критической. В летний период температура помещения базы поднимается до критической за 3-5 часов.
При достижении температуры в 35°С, срабатывает компаратор ВА1 узла контроля темпера-туры и открывает транзистор VT4. Срабатывает реле К5 и загорается светодиод HL4. Своими кон-тактами К5/1 включает реле Кб. Переключающий контакт Кб/1 снимает запирающее напряжение с базы транзистора VT2 и одновременно может включить вытяжной вентилятор (если он установлен). При открывании транзистора VT2, срабатывает реле К2, запускается таймер и начинает работать дизель-генератор. Помещение базы охлаждается за счет работы кондиционеров. После отключения дизель-генератора база переходит на питание от аккумуляторных батарей и работает на них до повышения температуры в помещении базы до 35°С или же достижения нижнего уровня разряда аккумуляторных батарей