Uavbrutt strømforsyning er viktig både for en individuell maskin i en industribedrift og for et stort produksjonskompleks som helhet. Moderne energisystemer er ganske komplekse og pålitelige, men de takler ikke alltid denne oppgaven. Hvilke typer UPS brukes til industrianlegg? Hvilke krav må de oppfylle? Er det noen spesielle driftsbetingelser for slikt utstyr?
Krav til industriell UPS
Med hensyn til formålet kan vi fremheve hovedegenskapene som avbruddsfri strømforsyning til industrianlegg bør ha:
- Høy effekt. Det bestemmes av kraften til utstyret som brukes i bedrifter.
- Maksimal pålitelighet. Det er fastsatt på stadiet for utvikling av utformingen av kilder. I deres produksjon brukes komponenter som i stor grad kan øke påliteligheten til enhetene. Dette øker selvfølgelig kostnadene for UPS-en, men øker samtidig levetiden til både selve kildene og utstyret de forsyner med strøm.
- En gjennomtenkt design som letter diagnostikk, vedlikehold og reparasjon av avbruddsfri strømforsyning. Denne tilnærmingen gir enkel tilgang til alle systemenheter og minimerer tiden som kreves for å demontere eller erstatte UPS-komponenter.
- Mulighet for skalering og jevn økning i kraft. Dette er nødvendig når strømbehovet øker.
Typer industriell UPS
Det er tre hovedtyper av avbruddsfri strømforsyning som brukes til industrielle formål:
- Reserve (ellers kjent som Off-line eller Standby). Slike kilder er utstyrt med automatiske brytere, som i tilfelle strømbrudd bytter lasten til batteriene. Dette er enkle og rimelige systemer, men de er ikke utstyrt med nettverksspenningsstabilisatorer (som betyr at batteriene slites raskere ut) og krever en viss tid for å bytte strøm til batteriene (ca. 4 ms). Slike UPS-er takler kun kortvarige strømbrudd og brukes til å betjene ikke-kritisk produksjonsutstyr.
- Line-interaktiv. Slike kilder er utstyrt med transformatorer for å stabilisere utgangsspenningen. Som et resultat reduseres antall strømforsyningsbrytere til batteriene og batterilevetiden spares. UPS-er er imidlertid ikke designet for å filtrere støy og kontrollere spenningsbølgeformen. De er optimale for uavbrutt strømforsyning til utstyr der kun inngangsspenningen er viktig.
- Online (On-Line). I slike kilder forekommer dobbel spenningskonvertering. Først fra alternerende til direkte (det leveres til batterier), og deretter igjen til alternerende, som brukes til å drive industrielt utstyr. I dette tilfellet er ikke bare spenningsverdien tydelig kontrollert, men også fasen, frekvensen og amplituden til vekselstrømmen. Noen produsenter, i stedet for dobbeltkonvertering, bruker toveis omformere, som vekselvis utfører funksjonene til en likeretter eller en omformer. Online UPS-er sparer energi og er preget av økt effektivitet. Slike kilder er egnet for å beskytte kraftig og nettverkssensitivt utstyr.
I tillegg kan industrielle UPS-er deles inn i to grupper avhengig av typen last som leveres:
- Den første inkluderer avbruddsfri strømforsyning, som brukes til å beskytte produksjonsprosesser og arbeidsutstyr mot strømbrudd. Til dette formålet kan backup eller linjeinteraktive UPS-er brukes.
- Den andre inkluderer UPS-er, som brukes til uavbrutt strømforsyning til IT-infrastruktur: datalagringssystemer eller servere. Kilder av typen On-Line er egnet for dette.
Driftsforhold for industrielle UPS-er
Bedrifter i ulike bransjer har sine egne spesifikasjoner, og har derfor ulike krav til avbruddsfri strømforsyning. Faktisk er hvert slikt prosjekt unikt og må optimalisere utstyret for forholdene. Her er bare noen få eksempler på produksjonsspesifikasjoner:
- UPS, brukt i oljeraffinerier for å sikre sikker drift av destillasjonskolonner, brukes til å gi nødstrømforsyning ikke bare til kontrollsystemer, men også til aktuatorer. Følgelig må de ha høy effekt.
- Geotermiske energianlegg produserer et biprodukt: svoveldioksidgass. Når det kommer i kontakt med atmosfærisk fuktighet, danner det svovelsyredamper. Det kan raskt ødelegge materialene som brukes til å lage avbruddsfri strømforsyning.
- På offshore oljeplattformer er en annen fare økt fuktighet, salt og muligheten for horisontale eller vertikale bevegelser av basen som UPS-en er installert på.
- Smelteverk inneholder sterke elektromagnetiske felt som kan forårsake interferens og utløse strømbrytere.
Listen ovenfor kan suppleres med dusinvis av andre eksempler. Samtidig, uavhengig av spesifikasjonene til industribedriften, kreves avbruddsfri strømforsyning for å fungere pålitelig i 15–25 år. Vi kan identifisere to hovedfaktorer som påvirker funksjonen til UPS:
- Overnatting. Det er strengt tatt ikke anbefalt å plassere kilder i nærheten av energiforbrukere. De må beskyttes mot høye temperaturer, forurenset luft eller mekanisk påvirkning. For UPS-er er den optimale temperaturen 20–25 °C, men de fortsetter å fungere skikkelig ved temperaturer opp til 45 °C. Ytterligere økning i batterilevetiden forkorter batterilevetiden fordi alle kjemiske prosesser i dem akselereres.
Støvete luft er også skadelig. Fint støv fungerer som et slipemiddel og fører til slitasje på arbeidsflatene til viftene og svikt i lagrene. Du kan prøve å bruke UPS-er uten vifter, men det er mye tryggere å først beskytte dem mot slike påvirkninger. For å gjøre dette må utstyret plasseres i et eget rom med opprettholdte temperaturforhold og ren luft.
- Elektrisitetsgjenvinning. Selve ideen om å returnere noe av strømmen til nettet og gjenbruke den er absolutt nyttig. Det lar deg redusere energikostnadene. Gjenvinningssystemer brukes aktivt, for eksempel i jernbanetransport, men de er skadelige for avbruddsfri strømforsyning. Når omvendt energi brukes, øker DC-bussspenningen. Som et resultat utløses beskyttelsen og UPS-en går over til bypass-modus. Konsekvensene av utvinning kan ikke elimineres fullstendig. De kan bare minimeres ved å bruke avbruddsfrie transformatorstrømforsyninger.
Kilde: www.habr.com