Nepārtraukta barošana ir svarīga gan atsevišķai iekārtai rūpniecības uzņēmumā, gan lielam ražošanas kompleksam kopumā. Mūsdienu energosistēmas ir diezgan sarežģītas un uzticamas, taču tās ne vienmēr tiek galā ar šo uzdevumu. Kādus UPS veidus izmanto rūpnieciskām iekārtām? Kādas prasības tiem jāatbilst? Vai šādai iekārtai ir kādi īpaši ekspluatācijas nosacījumi?
Prasības rūpnieciskajiem UPS
Ņemot vērā mērķi, mēs varam izcelt galvenās īpašības, kurām vajadzētu būt rūpniecisko objektu nepārtrauktās barošanas avotiem:
- Liela jauda. To nosaka uzņēmumos izmantoto iekārtu jauda.
- Maksimāla uzticamība. Tas ir noteikts avotu dizaina izstrādes stadijā. To ražošanā tiek izmantoti komponenti, kas var ievērojami palielināt ierīču uzticamību. Tas, protams, sadārdzina UPS, bet tajā pašā laikā palielina gan pašu avotu, gan iekārtu, ko tie nodrošina ar elektrību, kalpošanas laiku.
- Pārdomāts dizains, kas atvieglo nepārtrauktās barošanas avotu diagnostiku, apkopi un remontu. Šī pieeja nodrošina vieglu piekļuvi visām sistēmas vienībām un samazina UPS komponentu izjaukšanai vai nomaiņai nepieciešamo laiku.
- Mērogošanas iespēja un vienmērīga jaudas palielināšana. Tas ir nepieciešams, ja palielinās enerģijas pieprasījums.
Rūpniecisko UPS veidi
Rūpnieciskiem nolūkiem tiek izmantoti trīs galvenie nepārtrauktās barošanas avotu veidi:
- Rezerve (citādi saukta par Off-Line vai Standby). Šādi avoti ir aprīkoti ar automātiskiem slēdžiem, kas strāvas padeves pārtraukuma gadījumā pārslēdz slodzi uz akumulatoriem. Tās ir vienkāršas un lētas sistēmas, taču tās nav aprīkotas ar tīkla sprieguma stabilizatoriem (tas nozīmē, ka akumulatori ātrāk nolietojas) un prasa noteiktu laiku, lai pārslēgtu barošanu uz akumulatoriem (apmēram 4 ms). Šādi UPS tiek galā tikai ar īslaicīgiem strāvas padeves pārtraukumiem un tiek izmantoti nekritisku ražošanas iekārtu apkalpošanai.
- Interaktīva līnija. Šādi avoti ir aprīkoti ar transformatoriem, lai stabilizētu izejas spriegumu. Tā rezultātā tiek samazināts barošanas avota slēdžu skaits uz akumulatoriem un tiek ietaupīts akumulatora darbības laiks. Tomēr UPS nav paredzēti, lai filtrētu troksni un kontrolētu sprieguma viļņu formu. Tie ir optimāli, lai nodrošinātu nepārtrauktu barošanu iekārtām, kurām ir svarīgs tikai ieejas spriegums.
- Tiešsaistē (On-Line). Šādos avotos notiek dubultā sprieguma pārveidošana. Pirmkārt, no maiņstrāvas uz tiešo (tas tiek piegādāts akumulatoriem), un pēc tam atkal uz maiņstrāvu, ko izmanto rūpniecisko iekārtu barošanai. Šajā gadījumā tiek skaidri kontrolēta ne tikai sprieguma vērtība, bet arī maiņstrāvas fāze, frekvence un amplitūda. Daži ražotāji dubultās konversijas vietā izmanto divvirzienu invertorus, kas pārmaiņus pilda taisngrieža vai invertora funkcijas. Tiešsaistes UPS ietaupa enerģiju, un tiem ir raksturīga paaugstināta efektivitāte. Šādi avoti ir piemēroti jaudīgu un tīklu jutīgu iekārtu aizsardzībai.
Turklāt rūpnieciskos UPS var iedalīt divās grupās atkarībā no piegādātās slodzes veida:
- Pirmajā ietilpst nepārtrauktās barošanas avoti, kurus izmanto, lai aizsargātu ražošanas procesus un darba iekārtas no strāvas padeves pārtraukumiem. Šim nolūkam var izmantot rezerves vai līnijas interaktīvos UPS.
- Otrajā ietilpst UPS, kas tiek izmantoti nepārtrauktai elektroenerģijas padevei IT infrastruktūrai: datu uzglabāšanas sistēmām vai serveriem. Tam ir piemēroti tiešsaistes tipa avoti.
Rūpniecisko UPS ekspluatācijas apstākļi
Dažādu nozaru uzņēmumiem ir sava specifika, un tāpēc tiem ir atšķirīgas prasības attiecībā uz nepārtrauktās barošanas avotiem. Faktiski katrs šāds projekts ir unikāls un ir jāoptimizē aprīkojums tā apstākļiem. Šeit ir tikai daži ražošanas specifiku piemēri:
- UPS, ko izmanto naftas pārstrādes rūpnīcās, lai nodrošinātu destilācijas kolonnu drošu darbību, tiek izmantoti, lai nodrošinātu avārijas elektroapgādi ne tikai vadības sistēmām, bet arī izpildmehānismiem. Attiecīgi tiem jābūt ar lielu jaudu.
- Ģeotermālās enerģijas iekārtas ražo blakusproduktu: sēra dioksīda gāzi. Saskaroties ar atmosfēras mitrumu, veidojas sērskābes tvaiki. Tas var ātri iznīcināt materiālus, ko izmanto nepārtrauktās barošanas avotu ražošanai.
- Jūras naftas platformās vēl viens apdraudējums ir paaugstināts mitrums, sāls un iespēja horizontāli vai vertikāli pārvietoties uz pamatnes, uz kuras ir uzstādīts UPS.
- Kausēšanas iekārtās ir spēcīgi elektromagnētiskie lauki, kas var izraisīt traucējumus un atslēgt avota slēdžus.
Iepriekš minēto sarakstu var papildināt ar desmitiem citu piemēru. Tajā pašā laikā neatkarīgi no rūpnieciskā uzņēmuma specifikas nepārtrauktās barošanas blokiem ir nepieciešams, lai tie droši darbotos 15–25 gadus. Mēs varam identificēt divus galvenos faktorus, kas ietekmē UPS darbību:
- Izmitināšana. Stingri nav ieteicams novietot avotus enerģijas patērētāju tuvumā. Tiem jābūt aizsargātiem no augstām temperatūrām, piesārņota gaisa vai mehāniskām ietekmēm. UPS optimālā temperatūra ir 20–25 °C, taču tie turpina darboties pareizi temperatūrā līdz 45 °C. Akumulatora darbības ilguma turpmāka pagarināšana saīsina akumulatora darbības laiku, jo tajās tiek paātrināti visi ķīmiskie procesi.
Kaitīgs ir arī putekļains gaiss. Smalkie putekļi darbojas kā abrazīvs līdzeklis un izraisa ventilatoru darba virsmu nodilumu un to gultņu bojājumus. Varat mēģināt izmantot UPS bez ventilatoriem, taču daudz drošāk ir sākotnēji tos pasargāt no šādas ietekmes. Lai to izdarītu, iekārta jānovieto atsevišķā telpā ar uzturētiem temperatūras apstākļiem un tīru gaisu.
- Elektrības atgūšana. Pati ideja par daļu elektroenerģijas atgriešanu tīklā un atkārtotu izmantošanu noteikti ir noderīga. Tas ļauj samazināt enerģijas izmaksas. Atkopšanas sistēmas tiek aktīvi izmantotas, piemēram, dzelzceļa transportā, taču tās ir kaitīgas nepārtrauktās barošanas avotiem. Ja tiek izmantota apgrieztā enerģija, līdzstrāvas kopnes spriegums palielinās. Rezultātā tiek iedarbināta aizsardzība un UPS pārslēdzas uz apiešanas režīmu. Atveseļošanās sekas nevar pilnībā novērst. Tos var samazināt, tikai izmantojot transformatora nepārtrauktās barošanas avotus.
Avots: www.habr.com