Neprekidno napajanje važno je kako za pojedinačni stroj u industrijskom poduzeću, tako i za veliki proizvodni kompleks u cjelini. Moderni energetski sustavi prilično su složeni i pouzdani, ali ne mogu se uvijek nositi s ovim zadatkom. Koje se vrste UPS-a koriste za industrijske objekte? Koje zahtjeve moraju ispunjavati? Postoje li posebni uvjeti rada za takvu opremu?
Zahtjevi za industrijski UPS
Uzimajući u obzir svrhu, možemo istaknuti glavne karakteristike koje trebaju imati besprekidni izvori napajanja za industrijske objekte:
- Velika izlazna snaga. Određuje se snagom opreme koja se koristi u poduzećima.
- Maksimalna pouzdanost. Postavlja se u fazi razvoja dizajna izvora. U njihovoj proizvodnji koriste se komponente koje mogu uvelike povećati pouzdanost uređaja. To, naravno, povećava cijenu UPS-a, ali istodobno povećava vijek trajanja i samih izvora i opreme koju opskrbljuju električnom energijom.
- Promišljen dizajn koji olakšava dijagnostiku, održavanje i popravak besprekidnih izvora napajanja. Ovaj pristup omogućuje jednostavan pristup svim jedinicama sustava i smanjuje vrijeme potrebno za rastavljanje ili zamjenu komponenti UPS-a.
- Mogućnost skaliranja i glatkog povećanja snage. Ovo je neophodno kada se potražnja za električnom energijom poveća.
Vrste industrijskih UPS-ova
Postoje tri glavne vrste besprekidnih izvora napajanja koji se koriste u industrijske svrhe:
- Rezerva (inače poznata kao Off-Line ili Standby). Takvi izvori opremljeni su automatskim prekidačima, koji u slučaju nestanka struje prebacuju opterećenje na baterije. To su jednostavni i jeftini sustavi, ali nemaju stabilizatore mrežnog napona (što znači da se baterije brže troše) i zahtijevaju određeno vrijeme za prebacivanje napajanja na baterije (oko 4 ms). Takvi UPS-ovi podnose samo kratkotrajne nestanke struje i koriste se za servisiranje nekritične proizvodne opreme.
- Line-interaktivan. Takvi izvori opremljeni su transformatorima za stabilizaciju izlaznog napona. Kao rezultat toga, broj prekidača za napajanje baterija se smanjuje i vijek trajanja baterije se štedi. Međutim, UPS uređaji nisu dizajnirani za filtriranje buke i kontrolu valnog oblika napona. Optimalni su za nesmetano napajanje opreme za koju je važan samo ulazni napon.
- Online (On-Line). U takvim izvorima dolazi do dvostruke pretvorbe napona. Prvo iz izmjeničnog u izravni (napaja se baterijama), a zatim opet u izmjenični, koji se koristi za napajanje industrijske opreme. U ovom slučaju jasno se kontrolira ne samo vrijednost napona, već i faza, frekvencija i amplituda izmjenične struje. Neki proizvođači, umjesto dvostruke pretvorbe, koriste dvosmjerne pretvarače, koji naizmjence obavljaju funkciju ispravljača ili pretvarača. Online UPS-ovi štede energiju i karakterizirani su povećanom učinkovitošću. Takvi su izvori prikladni za zaštitu snažne i mrežno osjetljive opreme.
Osim toga, industrijski UPS uređaji mogu se podijeliti u dvije skupine ovisno o vrsti opterećenja koje se isporučuje:
- Prvi uključuje besprekidna napajanja, koja se koriste za zaštitu proizvodnih procesa i radne opreme od nestanka struje. U tu svrhu mogu se koristiti rezervni ili line-interactive UPS-ovi.
- Drugi uključuje UPS-ove koji služe za neprekidno napajanje IT infrastrukture: sustava za pohranu podataka ili poslužitelja. Za to su prikladni on-line izvori.
Radni uvjeti za industrijske UPS uređaje
Poduzeća u različitim djelatnostima imaju svoje specifičnosti, pa samim time i različite zahtjeve za besprekidnim izvorima napajanja. Zapravo, svaki je takav projekt jedinstven i treba optimizirati opremu za svoje uvjete. Evo samo nekoliko primjera specifičnosti proizvodnje:
- UPS, koji se koriste u rafinerijama nafte kako bi se osigurao siguran rad destilacijskih kolona, koriste se za osiguranje hitnog napajanja ne samo za upravljačke sustave, već i za aktuatore. Prema tome, moraju imati veliku snagu.
- Postrojenja za geotermalnu energiju proizvode nusprodukt: sumporni dioksid. U dodiru s atmosferskom vlagom stvara pare sumporne kiseline. Može brzo uništiti materijale koji se koriste za izradu besprekidnih izvora napajanja.
- Na offshore naftnim platformama još jedna opasnost je povećana vlaga, sol i mogućnost horizontalnih ili vertikalnih pomaka podloge na koju je ugrađen UPS.
- Postrojenja za taljenje sadrže jaka elektromagnetska polja koja mogu uzrokovati smetnje i isključiti strujne prekidače.
Gornji popis može se nadopuniti desecima drugih primjera. U isto vrijeme, bez obzira na specifičnosti industrijskog poduzeća, besprekidni izvori napajanja moraju pouzdano raditi 15-25 godina. Možemo identificirati dva glavna čimbenika koji utječu na funkcioniranje UPS-a:
- Smještaj. Strogo se ne preporuča postavljanje izvora u blizini potrošača energije. Moraju biti zaštićeni od visokih temperatura, onečišćenog zraka ili mehaničkih utjecaja. Za UPS je optimalna temperatura 20–25 °C, ali oni nastavljaju ispravno raditi i na temperaturama do 45 °C. Daljnjim povećanjem vijeka trajanja baterija skraćuje se vijek trajanja baterija jer se u njima ubrzavaju svi kemijski procesi.
Prašnjavi zrak također je štetan. Fina prašina djeluje kao abraziv i dovodi do habanja radnih površina ventilatora i kvara njihovih ležajeva. Možete pokušati koristiti UPS bez ventilatora, ali mnogo je sigurnije u početku ih zaštititi od takvih utjecaja. Da biste to učinili, oprema mora biti smještena u zasebnoj prostoriji s održavanim temperaturnim uvjetima i čistim zrakom.
- Povrat električne energije. Sama ideja vraćanja dijela električne energije u mrežu i ponovnog korištenja svakako je korisna. Omogućuje vam smanjenje troškova energije. Sustavi za oporavak aktivno se koriste, na primjer, u željezničkom prometu, ali su štetni za besprekidna napajanja. Kada se koristi reverzna energija, napon istosmjerne sabirnice raste. Kao rezultat toga, aktivira se zaštita i UPS se prebacuje u način premosnice. Posljedice oporavka ne mogu se u potpunosti otkloniti. Mogu se minimizirati samo korištenjem transformatorskih izvora neprekidnog napajanja.
Izvor: www.habr.com