無停電電源装置は、産業企業の個々の機械にとっても、大規模な生産施設全体にとっても重要です。 現代のエネルギー システムは非常に複雑で信頼性がありますが、常にこのタスクに対応できるわけではありません。 産業施設にはどのような種類の UPS が使用されていますか? どのような要件を満たす必要がありますか? このような機器には特別な動作条件はありますか?
産業用 UPS の要件
目的を考慮すると、産業施設用の無停電電源装置が持つべき主な特性を強調できます。
- 高出力。 企業で使用される機器の能力によって決まります。
- 最高の信頼性。 それはソースの設計を開発する段階で定められます。 製造時には、デバイスの信頼性を大幅に向上させるコンポーネントが使用されます。 もちろん、これにより UPS のコストが増加しますが、同時に電源自体と、それらが電力を供給する機器の両方の耐用年数が長くなります。
- 無停電電源装置の診断、メンテナンス、修理を容易にする思慮深い設計。 このアプローチにより、すべてのシステムユニットに簡単にアクセスでき、UPS コンポーネントの分解または交換に必要な時間を最小限に抑えることができます。
- スケーリングとスムーズなパワーアップの可能性。 これは電力需要が増加した場合に必要になります。
産業用UPSの種類
産業用途に使用される無停電電源装置には、主に XNUMX つのタイプがあります。
- 予約 (オフラインまたはスタンバイとも呼ばれます)。 このような電源には自動スイッチが装備されており、停電の場合には負荷をバッテリーに切り替えます。 これらはシンプルで安価なシステムですが、ネットワーク電圧安定化装置が装備されておらず (つまり、バッテリーの消耗が早くなります)、バッテリーへの電源の切り替えに一定の時間 (約 4 ミリ秒) が必要です。 このような UPS は短期間の停電にのみ対応し、重要ではない生産装置の保守に使用されます。
- ラインインタラクティブ。 このような電源には、出力電圧を安定させるために変圧器が装備されています。 その結果、バッテリーへの電源供給のスイッチの数が減り、バッテリーの寿命が節約されます。 ただし、UPS はノイズをフィルタリングして電圧波形を制御するようには設計されていません。 入力電圧のみが重要な機器への無停電電源供給に最適です。
- オンライン（オンライン）。 このような電源では、二重電圧変換が発生します。 まず、交流から直流（バッテリーに供給される）になり、次に再び交流になり、産業機器に電力を供給するために使用されます。 この場合、電圧値だけでなく、交流電流の位相、周波数、振幅も明確に制御されます。 一部のメーカーでは、ダブルコンバージョンの代わりに、整流器またはインバーターの機能を交互に実行する双方向インバーターを使用しています。 オンライン UPS はエネルギーを節約し、効率が向上するという特徴があります。 このようなソースは、強力でネットワークに敏感な機器を保護するのに適しています。
さらに、産業用 UPS は、供給される負荷のタイプに応じて XNUMX つのグループに分類できます。
- XNUMX つ目は、生産プロセスや作業装置を停電から保護するために使用される無停電電源装置です。 この目的には、バックアップ UPS またはラインインタラクティブ UPS を使用できます。
- XNUMX 番目には UPS が含まれます。UPS は、データ ストレージ システムやサーバーなどの IT インフラストラクチャへの無停電電源供給に使用されます。 オンラインタイプのソースはこれに適しています。
産業用UPSの動作条件
さまざまな業界の企業には独自の仕様があるため、無停電電源装置に対する要件も異なります。 実際、そのようなプロジェクトはそれぞれ独自であり、その条件に合わせて機器を最適化する必要があります。 以下に、プロダクションの詳細の例をいくつか示します。
- UPS は、製油所で蒸留塔の安全な運転を確保するために使用され、制御システムだけでなくアクチュエーターにも非常用電源を供給するために使用されます。 したがって、それらは高い出力を有する必要がある。
- 地熱エネルギープラントでは副産物として二酸化硫黄ガスが生成されます。 大気中の湿気と接触すると、硫酸蒸気が発生します。 無停電電源装置の製造に使用されている材料がすぐに破壊される可能性があります。
- 海上の石油プラットフォームでは、湿気、塩分が増加し、UPS が設置されているベースが水平または垂直に動く可能性も危険です。
- 製錬工場には強力な電磁場が存在し、干渉や遮断器のトリップを引き起こす可能性があります。
上記のリストは、他の数十の例で補足できます。 同時に、産業企業の詳細に関係なく、無停電電源装置は 15 ～ 25 年間確実に動作することが求められます。 UPS の機能に影響を与える XNUMX つの主な要因を特定できます。
- 宿泊施設。 エネルギー消費者の近くに電源を配置することは厳密には推奨されません。 高温、汚染された空気、機械的影響から保護する必要があります。 UPS の最適温度は 20 ～ 25 °C ですが、最大 45 °C の温度でも正常に動作し続けます。 バッテリー寿命がさらに長くなると、バッテリー内のすべての化学プロセスが加速されるため、バッテリー寿命が短くなります。
埃っぽい空気も有害です。 細かい粉塵は研磨剤として作用し、ファンの作動面の摩耗やベアリングの故障につながります。 ファンなしで UPS を使用してみることもできますが、最初はそのような影響から UPS を保護する方が安全です。 これを行うには、温度条件が維持され、空気がきれいな別の部屋に装置を配置する必要があります。
- 電気の回復。 電力の一部を送電網に戻して再利用するというアイデアそのものが確かに有用です。 エネルギーコストを削減できます。 回復システムは鉄道輸送などで積極的に使用されていますが、無停電電源装置にとっては有害です。 逆方向エネルギーが使用されると、DC バス電圧が増加します。 その結果、保護が作動し、UPS がバイパス モードに切り替わります。 回復による影響を完全に排除することはできません。 これらを最小限に抑えるには、変圧器式無停電電源装置を使用する必要があります。
出所： habr.com