Caractéristiques de l'UPS pour les installations industrielles

Une alimentation électrique ininterrompue est importante à la fois pour une machine individuelle dans une entreprise industrielle et pour un grand complexe de production dans son ensemble. Les systèmes énergétiques modernes sont assez complexes et fiables, mais ils ne permettent pas toujours de remplir cette tâche. Quels types d’onduleurs sont utilisés pour les installations industrielles ? À quelles exigences doivent-ils répondre ? Existe-t-il des conditions particulières de fonctionnement pour de tels équipements ?

Exigences pour les UPS industriels

Compte tenu de cet objectif, nous pouvons souligner les principales caractéristiques que devraient avoir les alimentations sans interruption pour les installations industrielles :

• Puissance de sortie élevée. Elle est déterminée par la puissance des équipements utilisés dans les entreprises.
• Fiabilité maximale. Elle est fixée au stade de l'élaboration de la conception des sources. Dans leur fabrication, on utilise des composants qui peuvent augmenter considérablement la fiabilité des appareils. Ceci, bien sûr, augmente le coût de l'onduleur, mais augmente en même temps la durée de vie des sources elles-mêmes et des équipements qu'elles alimentent en électricité.
• Une conception réfléchie qui facilite le diagnostic, la maintenance et la réparation des alimentations sans interruption. Cette approche permet un accès facile à toutes les unités du système et minimise le temps requis pour démonter ou remplacer les composants de l'onduleur.
• Possibilité de mise à l'échelle et d'augmentation de puissance en douceur. Cela est nécessaire lorsque la demande de puissance augmente.

Types d'onduleurs industriels

Il existe trois principaux types d'alimentations sans interruption utilisées à des fins industrielles :

1. Réserver (autrement appelé Hors ligne ou Veille). Ces sources sont équipées de commutateurs automatiques qui, en cas de panne de courant, basculent la charge vers les batteries. Ce sont des systèmes simples et peu coûteux, mais ils ne sont pas équipés de stabilisateurs de tension réseau (ce qui signifie que les batteries s'usent plus rapidement) et nécessitent un certain temps pour mettre les batteries sous tension (environ 4 ms). De tels UPS ne font face qu'aux pannes de courant à court terme et sont utilisés pour entretenir les équipements de production non critiques.
2. Ligne interactive. Ces sources sont équipées de transformateurs pour stabiliser la tension de sortie. En conséquence, le nombre de commutateurs d'alimentation vers les batteries est réduit et la durée de vie des batteries est préservée. Cependant, les UPS ne sont pas conçus pour filtrer le bruit et contrôler la forme d'onde de tension. Ils sont optimaux pour l'alimentation électrique ininterrompue des équipements pour lesquels seule la tension d'entrée est importante.
3. En ligne (en ligne). Dans de telles sources, une double conversion de tension se produit. D'abord, de l'alternatif au direct (il est fourni aux batteries), puis à nouveau à l'alternatif, qui est utilisé pour alimenter les équipements industriels. Dans ce cas, non seulement la valeur de la tension est clairement contrôlée, mais également la phase, la fréquence et l'amplitude du courant alternatif. Certains fabricants, au lieu de la double conversion, utilisent des onduleurs bidirectionnels, qui remplissent alternativement les fonctions de redresseur ou d'onduleur. Les UPS en ligne économisent de l'énergie et se caractérisent par une efficacité accrue. De telles sources conviennent à la protection des équipements puissants et sensibles au réseau.

De plus, les onduleurs industriels peuvent être divisés en deux groupes selon le type de charge alimentée :

• Le premier comprend des alimentations sans interruption, utilisées pour protéger les processus de production et les équipements de travail contre les pannes de courant. À cette fin, des onduleurs de secours ou interactifs en ligne peuvent être utilisés.
• La seconde comprend les onduleurs, qui sont utilisés pour l'alimentation électrique ininterrompue de l'infrastructure informatique : systèmes de stockage de données ou serveurs. Les sources de type On-Line conviennent pour cela.

Conditions de fonctionnement des onduleurs industriels

Les entreprises de différents secteurs ont leurs propres spécificités et ont donc des exigences différentes en matière d'alimentation sans interruption. En fait, chacun de ces projets est unique et nécessite d'optimiser l'équipement en fonction de ses conditions. Voici quelques exemples de spécificités de production :

• Les UPS, utilisés dans les raffineries de pétrole pour assurer le fonctionnement sûr des colonnes de distillation, sont utilisés pour fournir une alimentation électrique de secours non seulement aux systèmes de contrôle, mais également aux actionneurs. En conséquence, ils doivent avoir une puissance élevée.
• Les centrales géothermiques produisent un sous-produit : du dioxyde de soufre. Au contact de l'humidité atmosphérique, il forme des vapeurs d'acide sulfurique. Il peut rapidement détruire les matériaux utilisés pour fabriquer des alimentations sans interruption.
• Sur les plates-formes pétrolières offshore, un autre danger est l'augmentation de l'humidité, du sel et la possibilité de mouvements horizontaux ou verticaux de la base sur laquelle l'onduleur est installé.
• Les fonderies contiennent de puissants champs électromagnétiques qui peuvent provoquer des interférences et déclencher des disjoncteurs.

La liste ci-dessus peut être complétée par des dizaines d’autres exemples. Dans le même temps, quelles que soient les spécificités de l'entreprise industrielle, les alimentations sans coupure doivent fonctionner de manière fiable pendant 15 à 25 ans. Nous pouvons identifier deux facteurs principaux influençant le fonctionnement de l'onduleur :

1. Hébergement. Il est strictement déconseillé de placer des sources à proximité de consommateurs d'énergie. Ils doivent être protégés des températures élevées, de l'air pollué ou des influences mécaniques. Pour les UPS, la température optimale est comprise entre 20 et 25 °C, mais ils continuent de fonctionner correctement à des températures allant jusqu'à 45 °C. Une augmentation supplémentaire de la durée de vie de la batterie réduit la durée de vie de la batterie car tous les processus chimiques qu'elle contient sont accélérés.

   L’air poussiéreux est également nocif. Les poussières fines agissent comme un abrasif et entraînent l'usure des surfaces de travail des ventilateurs et la défaillance de leurs roulements. Vous pouvez essayer d'utiliser des UPS sans ventilateurs, mais il est beaucoup plus sûr de les protéger initialement de telles influences. Pour ce faire, l'équipement doit être placé dans une pièce séparée avec des conditions de température maintenues et un air pur.

2. Récupération d'électricité. L’idée même de restituer une partie de l’électricité au réseau et de la réutiliser est certainement utile. Cela vous permet de réduire les coûts énergétiques. Les systèmes de récupération sont activement utilisés, par exemple dans le transport ferroviaire, mais ils sont nocifs pour l'alimentation électrique sans interruption. Lorsque l’énergie inverse est utilisée, la tension du bus DC augmente. En conséquence, la protection se déclenche et l'onduleur passe en mode bypass. Les conséquences du rétablissement ne peuvent être complètement éliminées. Ils ne peuvent être minimisés qu'en utilisant des alimentations sans coupure par transformateur.

Source: habr.com