يعد إمداد الطاقة دون انقطاع أمرًا مهمًا لكل من الآلة الفردية في مؤسسة صناعية ولمجمع الإنتاج الكبير ككل. أنظمة الطاقة الحديثة معقدة للغاية وموثوقة، لكنها لا تتعامل دائما مع هذه المهمة. ما هي أنواع UPS المستخدمة في المنشآت الصناعية؟ ما هي المتطلبات التي يجب عليهم الوفاء بها؟ هل هناك أي شروط تشغيل خاصة لهذه المعدات؟
متطلبات UPS الصناعية
مع الأخذ بعين الاعتبار الغرض، يمكننا تسليط الضوء على الخصائص الرئيسية التي يجب أن تتمتع بها إمدادات الطاقة غير المنقطعة للمنشآت الصناعية:
- ارتفاع انتاج الطاقة. يتم تحديده من خلال قوة المعدات المستخدمة في المؤسسات.
- أقصى قدر من الموثوقية. تم وضعها في مرحلة تطوير تصميم المصادر. في تصنيعها، يتم استخدام المكونات التي يمكن أن تزيد بشكل كبير من موثوقية الأجهزة. وهذا، بالطبع، يزيد من تكلفة UPS، ولكن في الوقت نفسه يزيد من عمر الخدمة لكل من المصادر نفسها والمعدات التي توفرها بالكهرباء.
- تصميم مدروس يسهل تشخيص وصيانة وإصلاح مصادر الطاقة غير المنقطعة. يوفر هذا الأسلوب وصولاً سهلاً إلى جميع وحدات النظام ويقلل من الوقت اللازم لتفكيك مكونات UPS أو استبدالها.
- إمكانية التحجيم وزيادة سلسة في السلطة. وهذا ضروري عندما يزيد الطلب على الطاقة.
أنواع UPS الصناعية
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من مصادر الطاقة غير المنقطعة المستخدمة للأغراض الصناعية:
- الاحتياطي (المعروف أيضًا باسم Off-Line أو Standby). وقد تم تجهيز هذه المصادر بمفاتيح أوتوماتيكية تقوم بتحويل الحمل إلى البطاريات في حالة انقطاع التيار الكهربائي. هذه أنظمة بسيطة وغير مكلفة، ولكنها غير مجهزة بمثبتات جهد الشبكة (مما يعني أن البطاريات تستهلك بشكل أسرع) وتتطلب وقتًا معينًا لتحويل الطاقة إلى البطاريات (حوالي 4 مللي ثانية). لا تتعامل وحدات UPS هذه إلا مع انقطاع التيار الكهربائي على المدى القصير وتستخدم لخدمة معدات الإنتاج غير الحرجة.
- خط تفاعلي. هذه المصادر مجهزة بمحولات لتثبيت جهد الخرج. ونتيجة لذلك، يتم تقليل عدد مفاتيح إمداد الطاقة بالبطاريات ويتم الحفاظ على عمر البطارية. ومع ذلك، فإن UPS ليست مصممة لتصفية الضوضاء والتحكم في شكل موجة الجهد. إنها مثالية لإمداد الطاقة دون انقطاع للمعدات التي يكون جهد الإدخال مهمًا لها فقط.
- عبر الإنترنت (أون لاين). في مثل هذه المصادر، يحدث تحويل الجهد المزدوج. أولاً، من التيار المتردد إلى المباشر (يتم توفيره للبطاريات)، ثم مرة أخرى إلى التيار المتردد، والذي يستخدم لتشغيل المعدات الصناعية. في هذه الحالة، لا يتم التحكم بوضوح في قيمة الجهد فحسب، بل يتم أيضًا التحكم في طور وتردد وسعة التيار المتردد. تستخدم بعض الشركات المصنعة، بدلاً من التحويل المزدوج، محولات ثنائية الاتجاه، والتي تؤدي وظائف المقوم أو العاكس بالتناوب. توفر UPS عبر الإنترنت الطاقة وتتميز بالكفاءة المتزايدة. هذه المصادر مناسبة لحماية المعدات القوية والحساسة للشبكة.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن تقسيم أجهزة UPS الصناعية إلى مجموعتين اعتمادًا على نوع الحمولة التي يتم توفيرها:
- الأول يشمل إمدادات الطاقة غير المنقطعة، والتي تستخدم لحماية عمليات الإنتاج ومعدات العمل من انقطاع التيار الكهربائي. ولهذا الغرض، يمكن استخدام UPS الاحتياطية أو الخطية التفاعلية.
- والثاني يشمل UPS، والتي تستخدم لتوفير الطاقة دون انقطاع للبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات: أنظمة تخزين البيانات أو الخوادم. مصادر النوع عبر الإنترنت مناسبة لهذا الغرض.
ظروف التشغيل لأجهزة UPS الصناعية
الشركات في الصناعات المختلفة لها خصائصها الخاصة، وبالتالي لديها متطلبات مختلفة لإمدادات الطاقة غير المنقطعة. في الواقع، كل مشروع من هذا القبيل فريد من نوعه ويحتاج إلى تحسين المعدات لتتناسب مع ظروفه. فيما يلي بعض الأمثلة على تفاصيل الإنتاج:
- يتم استخدام UPS، المستخدم في مصافي النفط لضمان التشغيل الآمن لأعمدة التقطير، لتوفير إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ ليس فقط لأنظمة التحكم، ولكن أيضًا للمحركات. وبناء على ذلك، يجب أن يكون لديهم قوة عالية.
- تنتج محطات الطاقة الحرارية الأرضية منتجًا ثانويًا: غاز ثاني أكسيد الكبريت. عند ملامسته للرطوبة الجوية، فإنه يشكل أبخرة حمض الكبريتيك. يمكنه تدمير المواد المستخدمة في إنتاج إمدادات الطاقة غير المنقطعة بسرعة.
- على منصات النفط البحرية، هناك خطر آخر يتمثل في زيادة الرطوبة والملح وإمكانية التحرك الأفقي أو الرأسي للقاعدة التي تم تركيب UPS عليها.
- تحتوي مصانع الصهر على مجالات كهرومغناطيسية قوية يمكن أن تسبب تداخلًا وتعطل قواطع الدائرة الكهربائية.
يمكن استكمال القائمة أعلاه بعشرات الأمثلة الأخرى. في الوقت نفسه، وبغض النظر عن تفاصيل المؤسسة الصناعية، يلزم أن تعمل إمدادات الطاقة غير المنقطعة بشكل موثوق لمدة 15-25 عامًا. يمكننا تحديد عاملين رئيسيين يؤثران على عمل UPS:
- إقامة. لا يوصى بشدة بوضع المصادر بالقرب من مستهلكي الطاقة. يجب حمايتها من درجات الحرارة المرتفعة أو الهواء الملوث أو التأثيرات الميكانيكية. بالنسبة لوحدات UPS، تكون درجة الحرارة المثالية هي 20-25 درجة مئوية، لكنها تستمر في العمل بشكل صحيح عند درجات حرارة تصل إلى 45 درجة مئوية. تؤدي الزيادة الإضافية في عمر البطارية إلى تقصير عمر البطارية بسبب تسريع جميع العمليات الكيميائية فيها.
الهواء المغبر ضار أيضًا. يعمل الغبار الناعم كمادة كاشطة ويؤدي إلى تآكل أسطح عمل المراوح وفشل محاملها. يمكنك تجربة استخدام UPS بدون مراوح، ولكن من الآمن جدًا حمايتها في البداية من مثل هذه التأثيرات. للقيام بذلك، يجب وضع المعدات في غرفة منفصلة مع الحفاظ على درجة الحرارة والهواء النظيف.
- استعادة الكهرباء. من المؤكد أن فكرة إعادة جزء من الكهرباء إلى الشبكة وإعادة استخدامها مفيدة بالتأكيد. يسمح لك بتقليل تكاليف الطاقة. تُستخدم أنظمة الاسترداد بنشاط، على سبيل المثال، في النقل بالسكك الحديدية، ولكنها ضارة بإمدادات الطاقة غير المنقطعة. عند استخدام الطاقة العكسية، يزداد جهد ناقل التيار المستمر. ونتيجة لذلك، يتم تشغيل الحماية وتتحول UPS إلى وضع التجاوز. لا يمكن القضاء على عواقب الانتعاش بالكامل. لا يمكن التقليل منها إلا باستخدام مصادر الطاقة غير المنقطعة للمحولات.
المصدر: www.habr.com