منبع تغذیه بدون وقفه هم برای یک ماشین فردی در یک شرکت صنعتی و هم برای یک مجتمع تولیدی بزرگ به عنوان یک کل مهم است. سیستم های انرژی مدرن کاملاً پیچیده و قابل اعتماد هستند، اما همیشه با این کار کنار نمی آیند. چه نوع یو پی اس هایی برای تاسیسات صنعتی استفاده می شود؟ چه الزاماتی باید داشته باشند؟ آیا شرایط عملیاتی خاصی برای چنین تجهیزاتی وجود دارد؟
الزامات UPS صنعتی
با در نظر گرفتن هدف، می توان ویژگی های اصلی را که منابع تغذیه اضطراری برای تاسیسات صنعتی باید داشته باشد برجسته کرد:
- توان خروجی بالا. این با قدرت تجهیزات مورد استفاده در شرکت ها تعیین می شود.
- حداکثر قابلیت اطمینان در مرحله توسعه طراحی منابع تنظیم شده است. در ساخت آنها از قطعاتی استفاده می شود که می تواند قابلیت اطمینان دستگاه ها را تا حد زیادی افزایش دهد. این البته هزینه یو پی اس را افزایش می دهد، اما در عین حال عمر خود منابع و تجهیزاتی را که با برق تهیه می کنند افزایش می دهد.
- طراحی متفکرانه ای که تشخیص، نگهداری و تعمیر منابع برق اضطراری را تسهیل می کند. این رویکرد دسترسی آسان به تمام واحدهای سیستم را فراهم می کند و زمان لازم برای جداسازی یا تعویض قطعات UPS را به حداقل می رساند.
- امکان جرم گیری و افزایش صاف قدرت. این زمانی ضروری است که تقاضای برق افزایش یابد.
انواع یو پی اس های صنعتی
سه نوع اصلی از منابع تغذیه اضطراری وجود دارد که برای مقاصد صنعتی استفاده می شود:
- رزرو (در غیر این صورت به عنوان Off-Line یا Standby شناخته می شود). چنین منابعی مجهز به کلیدهای اتوماتیک هستند که در صورت قطع برق، بار را به باتری ها تغییر می دهند. اینها سیستم‌های ساده و ارزانی هستند، اما مجهز به تثبیت‌کننده‌های ولتاژ شبکه نیستند (به این معنی که باتری‌ها سریع‌تر فرسوده می‌شوند) و به زمان معینی برای تعویض برق به باتری‌ها (حدود 4 میلی‌ثانیه) نیاز دارند. چنین یو پی اس هایی فقط با قطعی برق کوتاه مدت مقابله می کنند و برای سرویس تجهیزات تولید غیر حیاتی استفاده می شوند.
- خط تعاملی. چنین منابعی مجهز به ترانسفورماتور برای تثبیت ولتاژ خروجی هستند. در نتیجه تعداد سوئیچ های منبع تغذیه باتری ها کاهش می یابد و عمر باتری ذخیره می شود. با این حال، یو پی اس ها برای فیلتر کردن نویز و کنترل شکل موج ولتاژ طراحی نشده اند. آنها برای تامین برق بدون وقفه تجهیزاتی که فقط ولتاژ ورودی برای آنها مهم است، بهینه هستند.
- آنلاین (آنلاین). در چنین منابعی تبدیل ولتاژ مضاعف رخ می دهد. ابتدا از متناوب به مستقیم (برای باتری ها عرضه می شود) و سپس دوباره به متناوب که برای تغذیه تجهیزات صنعتی استفاده می شود. در این حالت، نه تنها مقدار ولتاژ به وضوح کنترل می شود، بلکه فاز، فرکانس و دامنه جریان متناوب نیز کنترل می شود. برخی از تولید کنندگان، به جای تبدیل دوگانه، از اینورترهای دو طرفه استفاده می کنند که به طور متناوب عملکرد یکسو کننده یا اینورتر را انجام می دهند. یو پی اس های آنلاین باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند و با افزایش کارایی مشخص می شوند. چنین منابعی برای محافظت از تجهیزات قدرتمند و حساس به شبکه مناسب هستند.
علاوه بر این، یو پی اس های صنعتی را می توان بسته به نوع بار عرضه شده به دو گروه تقسیم کرد:
- اولین مورد شامل منابع تغذیه اضطراری است که برای محافظت از فرآیندهای تولید و تجهیزات کار در برابر قطع برق استفاده می شود. برای این منظور می توان از یو پی اس های پشتیبان یا لاین اینتراکتیو استفاده کرد.
- مورد دوم شامل UPS ها می شود که برای تامین برق بدون وقفه زیرساخت های IT استفاده می شود: سیستم های ذخیره سازی داده ها یا سرورها. منابع نوع On-Line برای این کار مناسب هستند.
شرایط عملیاتی یو پی اس های صنعتی
شرکت ها در صنایع مختلف ویژگی های خاص خود را دارند و بنابراین نیازهای متفاوتی برای منابع تغذیه اضطراری دارند. در واقع، هر پروژه ای منحصر به فرد است و نیاز به بهینه سازی تجهیزات برای شرایط خود دارد. در اینجا فقط چند نمونه از مشخصات تولید آورده شده است:
- یو پی اس، که در پالایشگاه های نفت برای اطمینان از عملکرد ایمن ستون های تقطیر استفاده می شود، برای تامین برق اضطراری نه تنها برای سیستم های کنترل، بلکه برای محرک ها نیز استفاده می شود. بر این اساس باید قدرت بالایی داشته باشند.
- نیروگاه های انرژی زمین گرمایی یک محصول جانبی تولید می کنند: گاز دی اکسید گوگرد. در تماس با رطوبت اتمسفر، بخارات اسید سولفوریک را تشکیل می دهد. این می تواند به سرعت مواد مورد استفاده برای تولید منابع تغذیه بدون وقفه را از بین ببرد.
- در سکوهای نفتی دریایی، خطر دیگر افزایش رطوبت، نمک و امکان حرکات افقی یا عمودی پایه ای است که یو پی اس روی آن نصب شده است.
- کارخانه های ذوب دارای میدان های الکترومغناطیسی قوی هستند که می تواند باعث تداخل و قطع کننده های مدار منبع قطع شود.
فهرست فوق را می توان با ده ها مثال دیگر تکمیل کرد. در عین حال، صرف نظر از ویژگی های شرکت صنعتی، منابع تغذیه اضطراری برای 15-25 سال قابل اعتماد مورد نیاز است. ما می توانیم دو عامل اصلی موثر بر عملکرد یو پی اس را شناسایی کنیم:
- محل اقامت. اکیداً توصیه نمی شود که منابع را در نزدیکی مصرف کنندگان انرژی قرار دهید. آنها باید از دمای بالا، هوای آلوده یا تأثیرات مکانیکی محافظت شوند. برای یو پی اس ها، دمای بهینه 20 تا 25 درجه سانتیگراد است، اما در دمای 45 درجه سانتیگراد به درستی کار می کنند. افزایش بیشتر عمر باتری باعث کاهش عمر باتری می شود زیرا تمام فرآیندهای شیمیایی در آنها تسریع می شود.
هوای غبارآلود نیز مضر است. گرد و غبار ریز به عنوان یک ماده ساینده عمل می کند و منجر به سایش سطوح کار فن ها و خرابی یاتاقان های آنها می شود. می توانید از یو پی اس ها بدون فن استفاده کنید، اما در ابتدا محافظت از آنها در برابر چنین تأثیراتی بسیار ایمن تر است. برای انجام این کار، تجهیزات باید در یک اتاق جداگانه با شرایط دمایی حفظ شده و هوای تمیز قرار گیرند.
- بازیابی برق ایده بازگشت بخشی از برق به شبکه و استفاده مجدد از آن مطمئناً مفید است. این به شما امکان می دهد هزینه های انرژی را کاهش دهید. سیستم های بازیابی به طور فعال به عنوان مثال در حمل و نقل ریلی مورد استفاده قرار می گیرند، اما برای منابع برق اضطراری مضر هستند. هنگامی که از انرژی معکوس استفاده می شود، ولتاژ باس DC افزایش می یابد. در نتیجه، حفاظت فعال می شود و UPS به حالت بای پس سوئیچ می شود. عواقب بهبودی را نمی توان به طور کامل از بین برد. آنها را فقط می توان با استفاده از منابع تغذیه اضطراری ترانسفورماتور به حداقل رساند.
منبع: www.habr.com