Ефектите од користењето на UPS-от Го подобруваме вашиот квалитет на енергија и заштедуваме пари!

Ефектите и потребата од користење на UPS-от и генераторски приклучоци за безбедност на храната кај клиентите

Загубите на напон може да предизвикаат значителна штета кога, како резултат на намалувањето на напонот и релативно долгото траење, се јавува де-енергетизација на контактори или нисконапонски релеи, со што се создаваат краткорочни прекини.

Краткорочни прекини може да резултираат од операции на AAR во средно или нисконапонски мрежи и RAR во високонапонски мрежи.

Пренапоните на молњата и дефектите на изолацијата доведуваат до значителен број краткорочни празнини и прекини во електричната мрежа, така што рецепторите чувствителни на овие нарушувања можат да предизвикаат неприфатлива штета.

Тековните решенија се базираат на одделно снабдување со критични приемници (чувствителни на празнини и краткорочни прекинувања) и оние на кои може да се прифати релативно мала штета.

Поделбата на двата типа на приемници мора да се изврши внимателно бидејќи реализацијата на непрекинати извори вклучува значителни трошоци.

Критичните приемници се снабдуваат од електричната мрежа со помош на специфична опрема (UPS - непрекинато напојување) што складира енергија и ја враќа за време на прекинот. Главно, се користат два вида на ваква опрема:

со складирање на хемиска енергија (електрични акумулатори);
со динамично складирање на енергија (механички волан).

Опремата UPS е генерално во сопственост на потрошувачот и обезбедува непрекинато напојување за критичните приемници.

Сепак, реализацијата на непрекинато напојување може да се замисли и како услуга што снабдувачот со електрична енергија може да му ја обезбеди на потрошувачот и, во овој случај, инсталациите на UPS-от се сопственост на снабдувачот.

UPS-от во моментов се користат како резервни извори за критични задачи чие време на пренесување мора да биде многу кратко или нула. Статичките системи на UPS-от често се користат во опсег од 200VA до 50 kVA (еднофазен) и од 10 kVA до 4000 kVA (трифазни) покрај обезбедувањето резервен извор, во случај на прекин на напојувањето, UPS-от се користат и за локално подобрување на квалитетот на електричната енергија. Ефикасноста на UPS-от е многу добра, со загуби на енергија помеѓу 3% и 10% во зависност од бројот на употребени конвертори и видот на батеријата .

Примателите на корисници во однос на континуитетот на напојувањето спаѓаат во три категории:

стандардни приемници;
повластени приемници (приемници кои прифаќаат кратки прекини);
критични приемници (за кои е потребен континуитет во напојувањето, кои не прифаќаат прекин; оваа категорија вклучува сервери, фискални апарати, компјутери, соодветно разни технолошки процеси);

Модернизацијата и комплексноста на технолошките процеси бараат континуитет во снабдувањето со електрична енергија и особено поради критичните приемници, така што корисниците на електрична енергија и особено големите потрошувачи (според Стандардот за изведба за услугата за дистрибуција на електрична енергија) мора да обезбедат континуитет во напојување во случај на прекин на електрична енергија со сопствени средства (UPS, GrupElectrogen) .

На барање на корисник со одобрена моќност од најмалку 100 kVA, операторот на дистрибуција е должен според Стандардот за изведба да преговара за вклучување во договорот за дистрибуција на посебни одредби во врска со континуитетот на напојувањето и техничкиот квалитет на електричната енергија.

Кога ќе се појави прекин низводно од критичните потрошувачи (соодветно трафостаница, (слика 1)) прекинувачот автоматски го исклучува напојувањето од дистрибутивниот оператор, UPS-от останува во функција и со автоматизација од исчезнување на напонот, започнува резервната единица (генераторско множество), што обезбедува континуитет на напојувањето за сите приемници, што бара континуитет на напојувањето додека не се врати напојувањето.

Во ситуација кога поради вишок на реактивна енергија во дистрибутивната мрежа, напонот се зголемува за повеќе од 10% од номиналната вредност (соодветно над 450 V) и автоматизацијата го исклучува главното напојување од мрежата, го стартува генераторот што може да работи многу долго. . (сл. 1).

Прекините на електричната енергија се исклучително чести кај големите потрошувачи, предизвикувајќи сериозни штети на корисникот, нарушување на технолошкиот процес што доведува до многу големи трошоци во однос на производствениот капацитет и фрлените материјали.

Потребно е да му се обезбедат на корисникот свои, технолошки или енергетски решенија, вклучително и извор на интервенција за да се избегнат несакани настани во случај на прекин на електричната енергија. .

Подолу е даден детал за работата и техничките својства на резервните извори за лимонските товари, соодветно на специфичната опрема на UPS-от .

Било кој статичен UPS-от се состои од следниве главни функционални делови:

исправувач кој има улога на трансформација на алтернативната електрична енергија во континуирана електрична енергија неопходна за полнење на батеријата и напојување на инверторот;
збир на акумулатори (киселински затегнати во конструкцијата) и складирање на енергија;

инвертер (статички конвертер) способен за конвертирање на континуирана електрична енергија во стабилизирана и филтрирана алтернативна електрична енергија, неопходна за снабдување на потрошувачите;
статички бајпас прекинувач за префрлување на излезот на UPS-от од мрежата на инверторот и обратно.

Сл. 2 Блокирај дијаграми на критичен приемник:

а) напојување од електрична мрежа; б) напојување со UPS-от .

Според IEC/EN 62040-3 стандардот, UPS-от се класифицираат според конструктивниот тип (топологија) помеѓу категориите:

Пасивен UPS-от (пасивен - режим на подготвеност);
Интерактивен UPS-от (линија - интерактивен);
UPS-от со двојна конверзија .

Пасивните UPS-и порано беа нарекувани „офлајн“ UPS-и.

Името на оваа топологија доаѓа од фактот дека изворот на напон е „во режим на подготвеност“ и го снабдува потрошувачот со батерија преку инверторот само во случај на пад на напон во мрежата. Овие типови на UPS-от имаат предности на ниски трошоци и ниски нарушувања во работењето. .

Главните недостатоци се тоа што нема електрична изолација помеѓу мрежата и потрошувачот, не ги штити потрошувачите од нарушувања на напојувањето, не можат да ги елиминираат варијациите на напонот и фреквенцијата (оттука и алтернативното име на напон и фреквенција зависен UPS VFD - напон и зависно од фреквенцијата) како и фактот дека тие имаат релативно долго време на вклучување (приближно 4 ms), што понекогаш може да влијае на почувствителните потрошувачи.

Блок-дијаграмот на таков пасивен UPS-от во двата режима на работа е прикажан на слика 2.

Сл. 3 Блокирај дијаграми на интерактивен UPS-от од типот VI

а) за напојување од електрична мрежа; б) кога е прекинато главното напојување

Сл. 4 Блокирајте ги дијаграмите за работа на UPS-от со двојна конверзија (VFI) - а) во присуство на напон во мрежата; б) во отсуство на главно напојување

Интерактивни UPS-и, наместо посебни исправувачи, инвертер, мрежен филтер и модули за регулатор на напон, содржат единствен блок на исправувач/инвертер, кој работи континуирано (сè додека има напон во мрежата) паралелно со товарот.

Исправувачот/блокот на инверторот исто така има улога на полнење на батеријата. Исправувачот/блокот на инверторот е исто така опремен со кола за филтрирање на бучава и регулирање на излезен напон (оттука и алтернативно име на независен напон UPS-от .VI - напон независен .

Сл. 5 Напони и струјни облини на кривини, активни, реактивни и привидни вредности на моќност, фактор на моќност и хармоничен спектар определени за 1400 kVA UPS-от со компјутер (работна површина) + CRT монитор како оптоварување.

Сл. 6 Облици на напонски и струјни кривини, активни, реактивни и привидни вредности на моќност, фактор на моќност и хармоничен спектар определени за 30 kVA UPS-от (производ на MGE UPS SYSTEMS) кој опслужува дел од компјутерската опрема во банка.

Принципот на работа е практично идентичен со оној на пасивниот UPS-от, но обезбедува подобар квалитет на напојувањето. Тие генерално се опремени со автоматски регулатори на напон (AVR) - автоматски регулатор на напон, кој го следи влезниот напон. Кога излегува од добро утврден опсег, контролорот го зголемува или намалува излезниот напон на UPS-от.

Ако напонот на напојување падне под нивото прифатено од регулаторот, изворот го префрла потрошувачот на батерии додека влезниот напон не се врати во прифатениот опсег.

Овие типови на UPS-от имаат предности на ниска цена, ниско ниво на нарушувања во мирување, фактот дека собранието на исправувачот/инверторот е секогаш поврзано во серија, постојано го снабдува потрошувачот, како и повисок степен на интервенција од пасивниот UPS-от.

Главните недостатоци на овој тип UPS-от се недостаток на електрична изолација на потрошувачот од мрежата, недостаток на можност за отстранување на варијациите во излезната фреквенција, мала заштита од удари на напон и слаба ефикасност во нелинеарните оптоварувања.

UPS-от со двојна конверзија го имаат инверторот поврзан во серија, поставен помеѓу мрежата за напојување и излезот, електричната струја што го снабдува товарот трајно поминува низ неа.

Во нормална работа, товарот се снабдува со помош на ланецот исправувач-инвертер кој врши двојна конверзија: наизменичен напон - директен напон (т.а. - т.в.) и соодветно, директен напон - наизменичен напон (т.н.-т.а.).

Кога напонот во мрежата излегува од пропишаните параметри или исчезнува, UPS-от се префрлува во режимот на зачувана енергија со продолжување на напојувањето на батеријата преку инверторот. Работата во овој режим продолжува сè додека напонот во мрежата не ги има посакуваните параметри, при што UPS-от се враќа во нормален режим на работа.

Општо, со оваа топологија има статички бајпас (честопати наречен и статички прекинувач). Овозможува пренесување на товарот без прекин на алтернативно напојување (обично целото напојување); преносот се врши во ситуации како што се откажување на UPS-от, појава на минливи феномени во мрежата, преоптоварување или празнење на батеријата .

Блок дијаграмот на таков UPS-от со двојна конверзија во двата режима на работа, во присуство на напон во мрежата а) и б) во отсуство на напон во мрежата е прикажан на слика 4.

UPS-от со двојна конверзија имаат голем број важни предности:

товарот е трајно заштитен од инверторот;
постои електрично одвојување на товарот од мрежата на наизменична струја, што обезбедува заштита од нарушувања како што се пренапони, електрични нарушувања или удари;
работи на важни варијации на влезниот напон и обезбедува добра стабилизација на излезниот напон;
обезбедува многу добра стабилизација на излезната фреквенција и дава можност да се користи UPS-от како конвертор на фреквенција;
времето на префрлување е многу кратко (преносот на товарот е практично моментален) .

Недостаток на овие UPS-от е високата цена UPS-от со двојна конверзија се користат во повеќето ситуации кога е потребно да се снабдат чувствителни потрошувачи или со поголема моќност (над 10 kVA).

UPS-от (без оглед на нивниот вид или големина) својата работа ја базираат на уредите наречени генеричка електроника. Во отсуство на соодветни мерки за ублажување, овој вид опрема е еден од најпознатите извори на електромагнетно загадување. .

Сликите 5 и 6 ги покажуваат резултатите од мерењата извршени на два UPS-а со различна моќност, што потврдува силна деформација на струјата и нејзината многу богата хармонична содржина .

И во двата случаи се забележува зголемена вредност на хармониците од ранг 3 и ранг 5, на слика 5, хармониката од ранг 3 претставува 50% во однос на фундаменталното, а 5-тата хармонија претставува 35%, во однос на основната.

Последиците од прекинувањето на напнатоста кај потрошувачот, честопати доведуваат до прекин на производствениот процес, процес што продолжува подоцна по добар временски период.

Секое прекинување од неколку секунди може да го стагнира технолошкиот процес на потрошувачите од неколку минути на неколку часа, па затоа е строго потребно корисникот на електрична енергија да има безбедносни снабдувања за континуирано напојување за критичните приемници, имено: UPS-от, комплети на генератори.