Fitur sistem sumber daya nggunakake DDIBP

Butsev I.V.
[email dilindhungi]

Fitur sistem catu daya nggunakake Diesel Dynamic Uninterruptible Power Sources (DDIUPS)

Ing presentasi ing ngisor iki, penulis bakal nyoba ngindhari klise marketing lan mung ngandelake pengalaman praktis. DDIBP saka HITEC Power Protection bakal diterangake minangka subyek tes.

piranti instalasi DDIBP

Piranti DDIBP, saka sudut pandang elektromekanis, katon cukup prasaja lan bisa ditebak.
Sumber energi utama yaiku Mesin Diesel (DE), kanthi daya sing cukup, kanthi nganggep efisiensi instalasi, kanggo sumber daya sing terus-terusan kanggo beban jangka panjang. Iki, miturut, nemtokke syarat cukup kenceng ing linuwih, kesiapan kanggo miwiti lan stabilitas operasi. Mulane, iku rampung logis nggunakake DDs kapal, kang vendor repaints saka kuning kanggo werna dhewe.

Minangka konverter energi mekanik sing bisa dibatalake dadi energi listrik lan mburi, instalasi kasebut kalebu generator motor kanthi daya sing ngluwihi daya sing dirating saka instalasi kanggo nambah, pisanan kabeh, karakteristik dinamis sumber daya sajrone proses transien.

Wiwit Produsèn claims sumber daya uninterruptible, instalasi ngemot unsur sing njaga daya kanggo mbukak sak transisi saka siji mode operasi liyane. Akumulator inersia utawa kopling induksi nyedhiyakake tujuan kasebut. Iku awak massive sing muter ing kacepetan dhuwur lan accumulates energi mechanical. Pabrikan nggambarake piranti kasebut minangka motor asinkron ing njero motor asinkron. Sing. Ana stator, rotor njaba lan rotor njero. Menapa malih, rotor external wis rigidly disambungake menyang batang umum saka instalasi lan muter synchronously karo batang motor-generator. Rotor internal uga muter relatif menyang njaba lan bener minangka piranti panyimpenan. Kanggo nyedhiyakake daya lan interaksi antarane bagean individu, unit sikat nganggo cincin slip digunakake.

Kanggo mesthekake transfer energi mekanik saka motor menyang bagean sing isih ana ing instalasi, kopling overrunning digunakake.

Sisih paling penting saka instalasi yaiku sistem kontrol otomatis, sing, kanthi nganalisa parameter operasi bagean individu, mengaruhi kontrol instalasi kanthi sakabehe.
Uga unsur paling penting saka instalasi punika reaktor, keselak telung fase karo tunyuk nduwurke tumpukan, dirancang kanggo nggabungake instalasi menyang sistem sumber daya lan ngidini ngoper relatif aman antarane mode, matesi arus equalizing.
Lan pungkasanipun, tambahan, nanging ora subsistem secondary - ventilasi, sumber bahan bakar, cooling lan exhaust gas.

Mode operasi saka instalasi DDIBP

Aku mikir bakal migunani kanggo njlèntrèhaké macem-macem negara instalasi DDIBP:

• mode operasi OFF

Bagian mekanik saka instalasi ora obah. Daya diwenehake menyang sistem kontrol, sistem preheating kendaraan bermotor, sistem pangisian daya ngambang kanggo baterei wiwitan, lan unit ventilasi recirculation. Sawise preheating, instalasi siap kanggo miwiti.

• mode operasi START

Nalika printah START diwenehi, wiwit DD, kang muter rotor external drive lan motor-generator liwat kopling overrunning. Nalika mesin dadi panas, sistem pendinginan diaktifake. Sawise tekan kacepetan operasi, rotor internal drive wiwit muter munggah (isi). Proses ngisi daya piranti panyimpenan sacara ora langsung ditemtokake dening arus sing dikonsumsi. Proses iki njupuk 5-7 menit.

Yen daya eksternal kasedhiya, butuh sawetara wektu kanggo sinkronisasi pungkasan karo jaringan eksternal lan, nalika tingkat in-phase sing cukup, instalasi disambungake menyang.

DD nyuda kacepetan rotasi lan dadi menyang siklus cooling, kang njupuk bab 10 menit, ngiring dening mandeg. Kopling overrunning disengages lan rotasi instalasi luwih didhukung dening generator motor nalika ngimbangi kerugian ing accumulator. Instalasi siap kanggo mbukak daya lan ngalih menyang mode UPS.

Tanpa anané sumber daya njaba, instalasi siap kanggo daya mbukak lan kabutuhan dhewe saka motor-generator lan terus kanggo operate ing mode DIESEL.

• mode operasi DIESEL

Ing mode iki, sumber energi yaiku DD. Motor-generator diputer dening daya mbukak. Motor-generator minangka sumber voltase nduweni respon frekuensi pocapan lan duwe inersia ngelingke, nanggapi karo wektu tundha kanggo owah-owahan dadakan ing gedhene mbukak. Amarga Pabrikan ngrampungake instalasi kanthi operasi DD laut ing mode iki mung diwatesi dening cadangan bahan bakar lan kemampuan kanggo njaga rezim termal instalasi. Ing mode operasi iki, tingkat tekanan swara ing cedhak instalasi ngluwihi 105 dBA.

• Mode operasi UPS

Ing mode iki, sumber energi yaiku jaringan eksternal. Generator motor, disambungake liwat reaktor menyang jaringan eksternal lan beban, beroperasi ing mode kompensator sinkron, menehi kompensasi ing watesan tartamtu komponen reaktif saka daya beban. Umumé, instalasi DDIBP disambungake ing seri karo jaringan njaba, dening definisi, worsens karakteristik minangka sumber voltase, nambah impedansi internal padha. Ing mode operasi iki, tingkat tekanan swara ing cedhak instalasi kira-kira 100 dBA.

Yen ana masalah karo jaringan eksternal, unit kasebut dicopot, prentah diwenehake kanggo miwiti mesin diesel lan unit kasebut ngalih menyang mode DIESEL. Sampeyan kudu nyatet sing Bukak saka motor terus digawe panas ana tanpa mbukak nganti kacepetan rotasi poros motor ngluwihi bagean isih saka instalasi karo nutup kopling overrunning. Wektu khas kanggo miwiti lan nggayuh kecepatan operasi DD yaiku 3-5 detik.

• Mode operasi BYPASS

Yen perlu, contone, sajrone pangopènan, daya beban bisa ditransfer menyang garis bypass langsung saka jaringan eksternal. Ngalih menyang garis bypass lan mburi kedadeyan kanthi tumpang tindih ing wektu nanggepi piranti ngoper, sing ngidini sampeyan ngindhari mundhut daya jangka pendek kanggo beban amarga Sistem kontrol ngupayakake njaga fase ing antarane voltase output instalasi DDIBP lan jaringan eksternal. Ing kasus iki, mode operasi instalasi dhewe ora diganti, i.e. yen DD bisa digunakake, banjur bakal terus bisa, utawa instalasi dhewe powered saka jaringan njaba, banjur bakal terus.

• mode operasi STOP

Nalika printah STOP diwenehi, daya mbukak diuripake kanggo baris bypass, lan sumber daya kanggo motor-generator lan piranti panyimpenan diselani. Instalasi terus muter kanthi inersia kanggo sawetara wektu lan sawise mandheg ngalih menyang mode OFF.

Diagram sambungan DDIBP lan fiture

Instalasi tunggal

Iki minangka pilihan paling gampang kanggo nggunakake DDIBP independen. Instalasi bisa duwe loro output - NB (ora break, daya uninterruptible) tanpa interrupting sumber daya lan SB (short break, dijamin daya) karo gangguan short-term daya. Saben output bisa duwe bypass dhewe (ndeleng Fig. 1.).

Gambar 1

Output NB biasane disambungake menyang beban kritis (IT, pompa sirkulasi kulkas, kondisioner hawa presisi), lan output SB minangka beban sing ora ana gangguan sumber daya jangka pendek (pendingin kulkas). Kanggo ngindhari mundhut lengkap sumber daya kanggo beban kritis, ngoper output instalasi lan sirkuit bypass ditindakake kanthi tumpang tindih wektu, lan arus sirkuit dikurangi dadi nilai sing aman amarga resistensi kompleks bagean. gulungan reaktor.

Perhatian khusus kudu dibayar kanggo sumber daya saka DDIBP menyang beban nonlinear, yaiku. beban, sing ditondoi kanthi anané jumlah harmonik sing katon ing komposisi spektral arus sing dikonsumsi. Amarga peculiarities saka operasi generator sinkron lan diagram sambungan, iki ndadékaké kanggo distorsi saka gelombang voltase ing output saka instalasi, uga ana komponen harmonik saka konsumsi saiki nalika instalasi powered saka. jaringan tegangan bolak-balik eksternal.

Ngisor iki gambar saka wangun (ndeleng Fig. 2) lan analisis harmonik saka voltase output (ndeleng Fig. 3) nalika powered saka jaringan external. Koefisien distorsi harmonik ngluwihi 10% kanthi beban nonlinier sing sederhana ing wangun konverter frekuensi. Ing wektu sing padha, instalasi ora ngalih menyang mode diesel, kang nandheske sing sistem kontrol ora ngawasi parameter penting minangka koefisien distorsi harmonik saka voltase output. Miturut pengamatan, tingkat distorsi harmonik ora gumantung ing daya mbukak, nanging ing rasio kakuwasan saka beban nonlinear lan linear, lan nalika dites ing murni aktif, mbukak termal, wangun voltase ing output saka instalasi tenan cedhak sinusoidal. Nanging kahanan iki adoh banget saka kasunyatan, utamané nalika nerangake peralatan engineering daya sing kalebu konverter frekuensi, lan beban IT sing duwe sumber daya switching sing ora tansah dilengkapi koreksi faktor daya (PFC).

Gambar 2

Gambar 3

Ing diagram iki lan sakteruse, telung kahanan sing kudu digatekake:

• Sambungan galvanik antarane input lan output instalasi.
• Ketidakseimbangan beban fase saka output tekan input.
• Perlu kanggo langkah-langkah tambahan kanggo nyuda harmonik saiki beban.
• Komponen harmonik saka arus beban lan distorsi sing disebabake dening aliran transien saka output menyang input.

Sirkuit paralel

Kanggo nambah sistem sumber daya, unit DDIBP bisa disambungake kanthi paralel, nyambungake sirkuit input lan output unit individu. Ing wektu sing padha, sampeyan kudu ngerti yen instalasi ilang kamardikan lan dadi bagéan saka sistem nalika kondisi sinkronisme lan in-phase ketemu, ing fisika iki diarani ing siji tembung - koherensi. Saka sudut pandang praktis, iki tegese kabeh panginstalan sing kalebu ing sistem kudu operate ing mode sing padha, contone, opsi karo operasi parsial saka DD, lan operasi parsial saka jaringan eksternal ora bisa ditampa. Ing kasus iki, garis bypass digawe umum kanggo kabeh sistem (ndeleng Fig. 4).

Kanthi skema sambungan iki, ana rong mode sing bisa mbebayani:

• Nyambungake instalasi kapindho lan sakteruse menyang bus output sistem nalika njaga kahanan koherensi.
• Medhot instalasi siji saka bus output nalika njaga kahanan koherensi nganti switch output dibukak.

Gambar 4

Mati darurat saka instalasi siji bisa mimpin kanggo kahanan kang wiwit alon mudhun, nanging piranti ngoper output durung dibukak. Ing kasus iki, ing wektu sing cendhak, prabédan fase antarane instalasi lan sistem liyane bisa tekan nilai darurat, nyebabake sirkuit cendhak.

Sampeyan uga kudu mbayar manungsa waé kanggo load balancing antarane instalasi individu. Ing peralatan sing dianggep ing kene, balancing ditindakake amarga karakteristik beban sing tiba saka generator. Amarga karakteristik non-idealitas lan non-identik saka instalasi antarane instalasi, distribusi uga ora rata. Kajaba iku, nalika nyedhaki nilai beban maksimum, distribusi wiwit dipengaruhi dening faktor sing katon ora pati penting kaya dawane garis sing disambungake, titik sambungan menyang jaringan distribusi instalasi lan beban, uga kualitas (resistensi transisi). ) saka sambungan dhewe.

Kita kudu tansah elinga yen DDIBPs lan piranti ngoper minangka piranti elektromekanis kanthi momen inersia sing signifikan lan wektu tundha sing katon kanggo nanggepi tumindak kontrol saka sistem kontrol otomatis.

Sirkuit podo karo sambungan voltase "medium".

Ing kasus iki, generator disambungake menyang reaktor liwat trafo kanthi rasio transformasi sing cocog. Mangkono, reaktor lan ngoper mesin operate ing tingkat voltase "rata-rata", lan generator makaryakke ing tingkat 0.4 kV (ndeleng Fig. 5).

Gambar 5

Kanthi kasus panggunaan iki, sampeyan kudu menehi perhatian marang sifat beban pungkasan lan diagram sambungane. Sing. yen beban pungkasan disambungake liwat trafo langkah-mudhun, kudu dielingake yen nyambungake trafo menyang jaringan sumber kemungkinan banget diiringi proses pembalikan magnetisasi inti, sing uga nyebabake konsumsi saiki lan, Akibate, dip voltase (ndeleng Fig. 6).

Peralatan sensitif bisa uga ora bisa digunakake kanthi bener ing kahanan iki.

Paling ora lampu inersia kurang kedhip lan konverter frekuensi motor standar diwiwiti maneh.

Gambar 6

Circuit karo bus output "pamisah".

Kanggo ngoptimalake jumlah panginstalan ing sistem sumber daya, pabrikan ngusulake nggunakake skema kanthi bus output "pamisah", ing ngendi instalasi kasebut podo karo ing input lan output, kanthi saben instalasi disambungake menyang luwih saka siji. bus output. Ing kasus iki, jumlah garis bypass kudu padha karo jumlah bus output (pirsani Fig. 7).

Sampeyan kudu ngerti manawa bus output ora mandiri lan disambungake kanthi galvanis liwat piranti switching saben instalasi.

Mangkono, senadyan jaminan pabrikan, sirkuit iki nggantosi siji sumber daya karo redundansi internal, ing cilik saka sirkuit podo, gadhah sawetara output galvanically interconnected.

Gambar 7

Kene, kaya ing kasus sadurunge, iku perlu kanggo mbayar manungsa waé ora mung kanggo mbukak wawas antarane instalasi, nanging antarane bus output.

Uga, sawetara pelanggan categorically mbantah pasokan panganan "reged", i.e. nggunakake bypass kanggo mbukak ing sembarang mode operasi. Kanthi pendekatan iki, contone ing pusat data, masalah (kakehan) ing salah siji spokes ndadékaké kanggo kacilakan sistem karo mati lengkap payload.

Siklus urip DDIBP lan pengaruhe ing sistem pasokan listrik sacara sakabehe

Kita kudu ora lali sing instalasi DDIBP piranti electromechanical sing mbutuhake enten, kanggo ngomong paling, sikap reverent lan pangopènan mesti.

Jadwal pangopènan kalebu decommissioning, shutdown, reresik, lubrication (sapisan saben nem sasi), uga loading generator kanggo beban test (sapisan taun). Biasane butuh rong dina kerja kanggo layanan siji instalasi. Lan ora ana sirkuit sing dirancang khusus kanggo nyambungake generator menyang beban tes ndadékaké perlu kanggo de-energize payload.

Contone, ayo njupuk sistem keluwih 15 DDIUPS operasi podo disambungake ing voltase "rata-rata" kanggo bis pindho "pamisah" ing anané sirkuit darmabakti kanggo nyambungake mbukak test.

Kanthi data dhisikan kuwi, kanggo layanan sistem kanggo 30 (!) Dina tanggalan ing saben mode dina liyane, iku bakal perlu kanggo de-energize siji saka bus output kanggo nyambungake mbukak test. Mangkono, kasedhiyan sumber daya kanggo payload saka salah siji bus output - 0,959, lan malah 0,92.

Kajaba iku, bali menyang sirkuit sumber daya payload standar mbutuhake nguripake nomer trafo langkah-mudhun sing dibutuhake, kang, ing siji, bakal nimbulaké sawetara dips voltase saindhenging kabeh (!) Sistem gadhah magnetization kuwalikan saka trafo.

Rekomendasi kanggo nggunakake DDIBP

Saka ndhuwur, kesimpulan sing ora nyenengake nyaranake dhewe - ing output saka sistem sumber daya nggunakake DDIBP, kualitas dhuwur (!) voltase uninterruptible ana nalika kabeh kondisi ing ngisor iki ketemu:

• Sumber daya eksternal ora duwe kekurangan sing signifikan;
• Beban sistem tetep kanthi wektu, aktif lan linier (loro karakteristik pungkasan ora ditrapake kanggo peralatan pusat data);
• Ora ana distorsi ing sistem sing disebabake ngoper unsur reaktif.

Kanggo ngringkes, rekomendasi ing ngisor iki bisa dirumusake:

• Pisahake sistem sumber daya teknik lan peralatan IT, lan dibagi dadi subsistem kanggo nyuda pengaruhe.
• Nyedhiyakake jaringan sing kapisah kanggo njamin kemampuan kanggo nglayani instalasi siji kanthi kemampuan kanggo nyambungake beban uji ruangan kanthi kapasitas sing padha karo instalasi siji. Siapke situs lan fasilitas kabel kanggo sambungan kanggo tujuan kasebut.
• Ngawasi imbangan beban ing antarane bus daya, instalasi lan fase individu.
• Aja nggunakake trafo langkah-mudhun sing disambungake menyang output DDIBP.
• Tes kanthi ati-ati lan rekam operasi otomatis lan piranti ngoper daya kanggo ngumpulake statistik.
• Kanggo verifikasi kualitas sumber daya kanggo mbukak, nyoba instalasi lan sistem nggunakake beban non-linear.
• Nalika servis, mbongkar baterei wiwitan lan nyoba siji-sijine, amarga ... Sanajan ana sing diarani ekualiser lan panel wiwitan serep (RSP), amarga baterei sing salah, DD bisa uga ora diwiwiti.
• Njupuk langkah tambahan kanggo nyilikake harmonik saiki mbukak.
• Dokumentasi lapangan swara lan termal saka instalasi, asil tes geter kanggo respon cepet kanggo manifestasi pisanan saka macem-macem jinis masalah mechanical.
• Ngindhari downtime instalasi jangka panjang, njupuk langkah kanggo nyebarake sumber daya motor kanthi merata.
• Rampungake instalasi kanthi sensor geter kanggo nyegah kahanan darurat.
• Yen lapangan swara lan termal diganti, geter utawa mambu manca katon, langsung mbusak panginstalan kanggo diagnosa luwih.

PS Penulis bakal matur nuwun kanggo saran babagan topik artikel.

Source: www.habr.com