Een ononderbroken stroomvoorziening is belangrijk voor zowel een individuele machine in een industriële onderneming als voor een groot productiecomplex als geheel. Moderne energiesystemen zijn behoorlijk complex en betrouwbaar, maar kunnen deze taak niet altijd aan. Welke soorten UPS worden gebruikt voor industriële faciliteiten? Aan welke eisen moeten ze voldoen? Zijn er speciale bedrijfsomstandigheden voor dergelijke apparatuur?
Vereisten voor industriële UPS
Rekening houdend met het doel, kunnen we de belangrijkste kenmerken benadrukken die ononderbroken stroomvoorzieningen voor industriële faciliteiten zouden moeten hebben:
- Hoog vermogen. Het wordt bepaald door de kracht van de apparatuur die in ondernemingen wordt gebruikt.
- Maximale betrouwbaarheid. Het wordt vastgelegd in de fase van het ontwikkelen van het ontwerp van bronnen. Bij de vervaardiging ervan worden componenten gebruikt die de betrouwbaarheid van de apparaten aanzienlijk kunnen vergroten. Dit verhoogt uiteraard de kosten van de UPS, maar verlengt tegelijkertijd de levensduur van zowel de bronnen zelf als de apparatuur die ze van elektriciteit voorzien.
- Een doordacht ontwerp dat de diagnose, het onderhoud en de reparatie van ononderbroken stroomvoorzieningen vergemakkelijkt. Deze aanpak biedt gemakkelijke toegang tot alle systeemeenheden en minimaliseert de tijd die nodig is om UPS-componenten te demonteren of te vervangen.
- Mogelijkheid tot schaalvergroting en soepele toename van het vermogen. Dit is nodig als de vraag naar stroom toeneemt.
Soorten industriële UPS
Er zijn drie hoofdtypen ononderbroken stroomvoorzieningen die voor industriële doeleinden worden gebruikt:
- Reserveren (ook wel Off-Line of Stand-by genoemd). Dergelijke bronnen zijn uitgerust met automatische schakelaars, die bij stroomuitval de belasting naar de batterijen schakelen. Dit zijn eenvoudige en goedkope systemen, maar ze zijn niet uitgerust met netwerkspanningsstabilisatoren (waardoor de batterijen sneller verslijten) en hebben een bepaalde tijd nodig om de batterijen van stroom te voorzien (ongeveer 4 ms). Dergelijke UPS'en zijn alleen bestand tegen stroomuitval op korte termijn en worden gebruikt voor het onderhoud van niet-kritieke productieapparatuur.
- Lijn-interactief. Dergelijke bronnen zijn uitgerust met transformatoren om de uitgangsspanning te stabiliseren. Als gevolg hiervan wordt het aantal voedingsschakelaars naar de batterijen verminderd en wordt de levensduur van de batterij verlengd. UPS'en zijn echter niet ontworpen om ruis te filteren en de spanningsgolfvorm te controleren. Ze zijn optimaal voor een ononderbroken stroomvoorziening van apparatuur waarvoor alleen de ingangsspanning belangrijk is.
- Online (online). Bij dergelijke bronnen vindt dubbele spanningsomzetting plaats. Eerst van wisselstroom naar direct (het wordt geleverd aan batterijen), en dan weer naar wisselstroom, die wordt gebruikt om industriële apparatuur van stroom te voorzien. In dit geval wordt niet alleen de spanningswaarde duidelijk geregeld, maar ook de fase, frequentie en amplitude van de wisselstroom. Sommige fabrikanten gebruiken in plaats van dubbele conversie bidirectionele omvormers, die afwisselend de functies van een gelijkrichter of een omvormer uitvoeren. Online UPS'en besparen energie en worden gekenmerkt door een verhoogde efficiëntie. Dergelijke bronnen zijn geschikt voor het beschermen van krachtige en netwerkgevoelige apparatuur.
Bovendien kunnen industriële UPS'en in twee groepen worden verdeeld, afhankelijk van het type belasting dat wordt geleverd:
- De eerste omvat ononderbroken stroomvoorzieningen, die worden gebruikt om productieprocessen en werkapparatuur te beschermen tegen stroomuitval. Voor dit doel kunnen back-up- of lijninteractieve UPS'en worden gebruikt.
- De tweede omvat UPS'en, die worden gebruikt voor een ononderbroken stroomtoevoer naar de IT-infrastructuur: gegevensopslagsystemen of servers. Bronnen van het type On-Line zijn hiervoor geschikt.
Bedrijfsomstandigheden voor industriële UPS'en
Bedrijven in verschillende industrieën hebben hun eigen specifieke kenmerken en stellen daarom verschillende eisen aan ononderbroken stroomvoorzieningen. In feite is elk dergelijk project uniek en moet de apparatuur worden geoptimaliseerd voor de omstandigheden. Hier zijn slechts enkele voorbeelden van productiespecificaties:
- UPS, die in olieraffinaderijen wordt gebruikt om de veilige werking van destillatiekolommen te garanderen, wordt gebruikt om niet alleen noodstroomvoorziening te leveren aan besturingssystemen, maar ook aan actuatoren. Dienovereenkomstig moeten ze een hoog vermogen hebben.
- Geothermische energiecentrales produceren een bijproduct: zwaveldioxidegas. Bij contact met atmosferisch vocht vormt het zwavelzuurdampen. Het kan snel de materialen vernietigen die worden gebruikt om ononderbroken stroomvoorzieningen te maken.
- Op offshore-olieplatforms bestaat een ander gevaar uit verhoogde vochtigheid, zout en de mogelijkheid van horizontale of verticale bewegingen van de basis waarop de UPS is geïnstalleerd.
- Smeltinstallaties bevatten sterke elektromagnetische velden die interferentie kunnen veroorzaken en stroomonderbrekers kunnen uitschakelen.
Bovenstaande lijst kan worden aangevuld met tientallen andere voorbeelden. Tegelijkertijd zijn ononderbroken stroomvoorzieningen, ongeacht de specifieke kenmerken van de industriële onderneming, vereist om 15 tot 25 jaar betrouwbaar te kunnen functioneren. We kunnen twee belangrijke factoren identificeren die van invloed zijn op de werking van de UPS:
- Accommodatie. Het wordt ten strengste afgeraden om bronnen in de buurt van energieverbruikers te plaatsen. Ze moeten worden beschermd tegen hoge temperaturen, vervuilde lucht of mechanische invloeden. Voor UPS'en is de optimale temperatuur 20–25 °C, maar ze blijven goed werken bij temperaturen tot 45 °C. Een verdere toename van de levensduur van de batterij verkort de levensduur van de batterij omdat alle chemische processen daarin worden versneld.
Ook stoffige lucht is schadelijk. Fijn stof werkt als schuurmiddel en leidt tot slijtage van de werkoppervlakken van ventilatoren en uitval van hun lagers. U kunt proberen UPS'en zonder ventilatoren te gebruiken, maar het is veel veiliger om ze in eerste instantie tegen dergelijke invloeden te beschermen. Om dit te doen, moet de apparatuur in een aparte ruimte worden geplaatst met gehandhaafde temperatuuromstandigheden en schone lucht.
- Herstel van elektriciteit. Alleen al het idee om een deel van de elektriciteit terug te leveren aan het net en te hergebruiken is zeker nuttig. Hiermee kunt u de energiekosten verlagen. Herstelsystemen worden bijvoorbeeld actief gebruikt in het spoorvervoer, maar zijn schadelijk voor ononderbroken stroomvoorzieningen. Wanneer omgekeerde energie wordt gebruikt, neemt de DC-busspanning toe. Als gevolg hiervan wordt de beveiliging geactiveerd en schakelt de UPS over naar de bypass-modus. De gevolgen van herstel kunnen niet volledig worden geëlimineerd. Ze kunnen alleen worden geminimaliseerd door gebruik te maken van ononderbreekbare transformatorvoedingen.
Bron: www.habr.com