1. Az áramellátó rendszer felépítése

Az OVT feladatainak megvalósítását végző elektronikus fogyasztók a fogyasztói feszültségszintek alapján a következő négy csoportba sorolhatók:

• 230V 50Hz-es feszültségszintet igénylő váltakozófeszültségű fogyasztók:
  • számítógépes folyamatirányító rendszer (SIEMENS) számítógépei
  • egyes távközlési és hírközlési rendszerek adat- és jelátviteli berendezései
• 220V DC feszültségszintet igénylő egyenfeszültségű fogyasztók:
  • kijárati jelzések és irányfények fényforrásai
  • az áramellátó rendszer működtető és jelzőáramkörei (M+, J+)
• 48V DC feszültségszintet igénylő egyenfeszültségű fogyasztók:
  • helyi és iparági hírközlési berendezések (telefonközpontok)
  • optikai átviteltechnikai berendezések
• 24V DC feszültségszintet igénylő egyenfeszültségű fogyasztók:
  • mikrohullámú hírközlési berendezések
  • tűzvédelmi berendezések (tűzcsappantyúk)

A tápáramellátással szemben támasztott követelményeket az előzőekben felsorolt fogyasztói csoportok igényei határozták meg.

Az 1997. évi rekonstrukció során kialakított áramellátó rendszer felépítése az 1. ábrán látható.

2. UPS egységek (UPS-A és UPS-B)

A 3UPQ 80/3x400 típusú háromfázisú váltakozófeszültségű szünetmentes áramellátó berendezés feladata, hogy - egy 220V névleges feszültségű akkumulátorteleppel kiegészítve - szünetmentes áramellátó rendszert alkosson és a kimenetére kapcsolt fogyasztók számára nagypontosságú, kis torzítási tényezőjű szünetmentes kimeneti váltakozófeszültséget biztosítson.

A UPS egységek legfontosabb jellemzői:

UPS egységek	UPS-A, UPS-B
PowerQuattro tipus:	3UPQ 80/3*400
Névleges akkumulátorfeszültség:	220V DC
Akkumulátortöltők névleges kimenő árama:	2*400A
Névleges kimeneti feszültség:	3*400/230V 50Hz
A kimeneti feszültség harmonikus torzítása:	max. 3%
Névleges háromfázisú kimenő teljesítmény:	80kVA/80kW
Túlterhelhetőség:	1,1 In - 60 perc
	1,2 In - 10 perc
	1,5 In - 1 perc
Tergelés megengedett fázistényezője (cosj):	0,8 induktív ¸ 0,9 kapacitív
Terhelés megengedett aszimmetriája:	max 100%
Átkapcsoló:	elektronikus, hálózati szinkronnal

A 3UPQ 80/3x400 típusú háromfázisú váltakozófeszültségű szünetmentes áramellátó rendszer (UPS-A és UPS-B) 2db párhuzamosan üzemelő TPQ 3x400/220-400 típusú tirisztoros akkumulátortöltőből (Ei1-A1, Ei1-A2 és Ei1-B1, Ei1-B2), külső akkumulátor becsatlakozási pontokból, IPQ 220/3x400-80/50 típusú 80kVA/kW terhelhetőségű háromfázisú szinuszos kimeneti feszültségű inverterből (INV-A és INV-B), valamint egy átkapcsoló egységből (ATK-A és ATK-B) áll.

Az áramellátó rendszerben a 3UPQ 80/3x400 típusú UPS, egy másik 3UPQ 80/3x400 típusú UPS egységgel párhuzamosan kapcsolva (UPS-A és UPS-B), a terhelő áramot egymás között egyenlően megosztva inverter alapüzemben üzemel. Bármelyik UPS hibája esetén, a teljes terhelést a másik hibátlan UPS egység veszi át, egyidejűleg a hibátlan UPS egység a további redundancia kialakítása céljából a hozzá kapcsolódó háromfázisú hálózatra szinkronizál. Ekkor az UPS inverterének működési frekvenciája és fázishelyzete a hálózati frekvenciával fog megegyezni. Ha ebben az üzemállapotban a még működő UPS is meghibásodik, a beépített átkapcsoló egység a hálózatra - a hálózati feszültség nagyságától és frekvenciájától függően - kétféle átkapcsolási lehetőséget biztosít. Az átkapcsoló egység szinkron átkapcsolást, 180-250V feszültségű és 49-51 Hz frekvenciájú hálózat esetén biztosít. A jelzett feszültségtartománytól és frekvenciatartománytól eltérő feszültségű, illetve frekvenciájú hálózat esetén csak aszinkron átkapcsolás lehetséges. Az aszinkron átkapcsolás átkapcsolási ideje: tip. 80-200 msec. A berendezés a szinkron és aszinkron átkapcsolást automatikusan választja ki a hálózati feszültség, illetve hálózati frekvencia függvényében.

3. Hírközlési egyenirányító egységek (Ei2-A, Ei2-B, Ei3-A, Ei3-B, Ei4-A, Ei4-B)

A HPQ típusú egyenirányító berendezések széles hőmérséklethatárok között működő, párhuzamos üzemű áramellátó rendszerek, amelyek alkalmasak hírközlési fogyasztók táplálására. Az országos táphálózatról és aggregátorról egyaránt megtáplálhatók, szükség esetén egyfázisú váltakozófeszültségű hálózatról is működtethetők. Az egyenirányító berendezések moduláris felépítésűek, szinuszos áramfelvételű kapcsolóüzemű egyenirányító modulokból állnak.

Ezek a modulok alkalmasak 24, ill. 48V DC feszültségszintű hírközlési fogyasztók táplálására, valamint szeleppel zárt savas ólomakkumulátorok kisütés utáni feltöltésére és feltöltés utáni kondícionálására. A modulok szinuszos áramfelvételűek (bemeneti teljesítménytényezőjük közel 1 értékű). A kapcsolóüzemű - középfrekvenciás, rezgőkörös - működésmódjuk kis méretet és jó hatásfokot (min. 90%) eredményez. Azonos teljesítményű modulok párhuzamos kapcsolásakor a terhelőáramot egyenlő arányban osztják (ún. aktív párhuzamos üzem). Különböző teljesítményű modulok is párhuzamosan kapcsolhatók, ekkor a terhelőáramot a névleges kimenő áramuknak megfelelően osztják. Alkalmasak az akkumulátor töltőáramának a fogyasztói áramtól független korlátozására és külső hőmérséklet távadó segítségével képesek az akkumulátor pufferfeszültségének hőmérsékletfüggő változtatására.

A hírközlési egyenirányítók legfontosabb jellemzői:

Hírközlési egyenirányítók	Ei2-A, Ei2-B	Ei3-A, Ei3-B	Ei4-A, Ei4-B
PowerQuattro tipus:	HPQ 230/48-10*40	HPQ 230/24-12*55	HPQ 230/24-2*50
Névleges kimeneti feszültség:	48V DC	24V DC	24V DC
Névleges kimenő áram:	400A	660A	100A
Egy modul névleges jellemzői:	48V/40A	24V/55A	24V/50A
Beépített modulok száma:	10 db	12 db	2 db
Bemeneti teljesítmény-tényező:	min. 0,96
Kimeneti súlyozott zavarfeszültség:	max. 2mV
Kimeneti szélessávú zavarfeszültség:	max. 100mV

A HPQ típusú hírközlési egyenirányítók önállóan tápegységként, vagy akkumulátorteleppel szünetmentes egyenáramú áramellátó rendszerként üzemelhetnek. Több egyenirányító modul alkalmazása lehetőséget ad redundáns áramellátó rendszer kialakítására, ugyanis a hibás egység működését az egyes modulokba beépített diagnosztizáló egység automatikusan letiltja és annak terhelését a többi -hibátlan- egység átveszi.

Az áramellátó rendszer a megtörtént eseményekről, a berendezéstől galvanikusan leválasztott, távjelzéseket szolgáltat. A távjelző pontok sorkapcsokon találhatók, ahová a leválasztó relék kontaktusai vannak bekötve. A távjelzett adatok a következők:

• Összegzett hiba
• Akkumulátor feszültség hiba
• Akkumulátor feszültség magas
• Akkumulátor feszültség alacsony
• Hálózati hiba
• Akkumulátor biztosító hiba
• Fogyasztói biztosító hiba
• Összegzett modul hiba
• Telepüzem
• Gyorstöltés
• n/3 modul hiba

Az egyenirányító berendezés a következő távműködtetési parancsokat tudja fogadni:

• Tiltás
• Gyorstöltés be/ki
• Gyorstöltés retesz

4. Konverter egységek (Ko2-A, Ko2-B, Ko3-A, Ko3-B, Ko4)

Hálózati üzemben egyenirányítók táplálják az elosztó sínre kapcsolt fogyasztókat. Ebben az esetben a konverterek nem működnek, a fogyasztói áram a konverterek soros diódáin keresztül folyik. Hálózatkimaradáskor telepüzemben, amikor az akkumulátor feszültsége egy előre meghatározott érték alá csökken, a konverterek automatikusan bekapcsolnak. Kimeneti feszültségük lezárja a soros diódát és hozzáadódik a telepfeszültséghez. A kimeneti feszültséget szabályozó áramkör biztosítja, hogy a fogyasztók a csökkenő telepfeszültség ellenére is állandó, névleges feszültségről működhessenek. A hálózat visszatérése után, egy előre beállítható akkumulátor-feszültségszint elérésekor a konverterek automatikusan kikapcsolnak.

Az áramellátó rendszer a megtörtént eseményekről, a berendezéstől galvanikusan leválasztott, távjelzéseket szolgáltat. A távjelző pontok a sorkapcsokon találhatók, ahová a leválasztó relék kontaktusai vannak bekötve. A konverter-csoportonként távjelzett adatok a következők:

• Összegzett hiba
• Fogyasztói feszültség hiba
• Modul hiba

A távjelzések csoportonként külön-külön, vagy felfűzve együttesen is továbbíthatók.

A konverter berendezés egy impulzusszélesség modulált, középfrekvenciás működésű kapcsolóüzemű DC/DC átalakító. A bemeneti egyenfeszültség, a bemeneti szűrőegységen keresztül kapcsolódik a térvezérlésű teljesítménytranzisztorokból felépített DC/DC átalakítóra, amelynek a kimenetén kis hullámosságú, pszofometrikus szűréssel ellátott jó dinamikai tulajdonságú feszültség jelenik meg. A berendezés feszültségszabályozó áramkörének ellenőrző jele az összegzett kimeneti feszültség. A berendezés a kimenetével párhuzamosan kapcsolt un. inverz diódával is rendelkezik, amelyik a berendezés esetleges meghibásodása esetén biztosítja a fogyasztók (nem megemelt feszültségű) táplálását.

A konverterek legfontosabb jellemzői:

Konverterek	Ko2-A, Ko2-B	Ko3-A, Ko3-B	Ko4-A
PowerQuattro tipus:	SKPQ 48/9-80	SKPQ 24/5-100	KPQ 24/48-20
Jelleg:	soros-additív	soros-additív	párhuzamos
Névleges bemeneti feszültség:	48V DC	24V DC	24V DC
Névleges kimeneti feszültség:	48V DC	24V DC	48V DC
Maximális hozzáadott feszültség:	9V DC	5V DC	---
Névleges kimenő áram:	80A	100A	20A
Kimeneti súlyozott zavarfeszültség:	max. 2mV
Kimeneti szélessávú zavarfeszültség:	max. 100mV

5. Felügyeleti egység

Az OVT-ben telepített berendezéseinket egy egységes felügyeleti egységgel láttuk el. A mérés, adatgyűjtés, adattovábbítás, parancsfeldolgozás jellegű feladatokat a C51-es kontroller család alkalmazásával valósítottuk meg. Az egyes -különböző funkciójú- berendezések kezelői felülete néhány működtető funkciógomb és természetesen a kezelői felületen megjelenő eltérő sématáblák kivételével nagyjából azonos. A megvalósításkor célunk volt az egyszerű kezelhetőség, a jó áttekinthetőség elérése és a sokrétű, magas színvonalú szolgáltatások biztosítása.

A felügyeleti egység a következő feladatokat látja el:

• A berendezés kimeneti jellemzőinek (feszültség, áram, frekvencia) mérése és kijelzése
• A berendezésből beérkező hibajelek gyűjtése és feldolgozása
• A hibajeleket kiértékelve a sématábla LED-jeinek működtetése
• A hibák kiírása a kijelzőre
• A berendezés előlapi funkcióinak vezérlése
• A távoli működtető és tiltási parancsok figyelése
• A gyűjtött és mért jellemzők soros vonalon való továbbítása, illetve az ezen a vonalon érkező üzemmódváltó parancsok kezelése
• A távjelző relék működtetése

A felügyeleti egység kezelői felülete a következő elemeket tartalmazza:

• 2x40 karakteres LCD kijelző, háttérvilágítással
• Navigáló gombok
• ENTER gomb
• KILÉP gomb
• Hibanyugtázó gomb
• Működtető gombok
• Piros / zöld színű állapotjelző LED-ek
• Sématábla

Az áramellátó berendezések üzembehelyezésétől napjainkig eltelt idő tapasztalatai azt mutatják, hogy termékeink minden igényt kielégítően megfelelnek az elvárásoknak.
Büszkék vagyunk arra, hogy kellően magas színvonalú, világviszonylatban is korszerű, nagy megbízhatóságú magyar fejlesztésű és gyártású termékekkel járultunk hozzá az Országos Villamos Teherelosztó felelősségteljes tevékenységéhez.

Irodalom

• [1] Molnár Károly: Szinuszos áramfelvételű akkumulátortöltő berendezések - Elektrotechnika, 1997. február
• [2] Németh Géza: A szünetmentes áramellátó rendszer inverterének és átkapcsolójának kiválasztási szempontjai - PowerQuattro Rt. áramellátási szimpózium. Dobogókõ 1999.
• [3] Bankó Sándor: Hírközlési áramellátás - PowerQuattro Rt. áramellátási szimpózium. Siófok 1997.
• [4] Bankó Sándor: A PQ Rt-ben kifejlesztett és gyártott 24, ill. 48V közbensõköri akkumulátorfeszültségû AC és DC szünetmentes áramellátó rendszerek - PowerQuattro Rt. áramellátási szimpózium. Dobogókõ 1999.