Alimentarea neîntreruptă este importantă atât pentru o mașină individuală dintr-o întreprindere industrială, cât și pentru un complex mare de producție în ansamblu. Sistemele energetice moderne sunt destul de complexe și fiabile, dar nu fac întotdeauna față acestei sarcini. Ce tipuri de UPS sunt utilizate pentru instalațiile industriale? Ce cerințe trebuie să îndeplinească? Există condiții speciale de funcționare pentru astfel de echipamente?
Cerințe pentru UPS-uri industriale
Luând în considerare scopul, putem evidenția principalele caracteristici pe care ar trebui să le aibă sursele de alimentare neîntreruptibile pentru instalațiile industriale:
- Putere mare de ieșire. Este determinată de puterea echipamentelor utilizate în întreprinderi.
- Fiabilitate maximă. Este stabilit în etapa de dezvoltare a designului surselor. La fabricarea lor se folosesc componente care pot crește foarte mult fiabilitatea dispozitivelor. Acest lucru, desigur, crește costul UPS-ului, dar în același timp crește durata de viață atât a surselor în sine, cât și a echipamentelor pe care le furnizează electricitate.
- Un design atent care facilitează diagnosticarea, întreținerea și repararea surselor de alimentare neîntreruptibile. Această abordare oferă acces ușor la toate unitățile de sistem și minimizează timpul necesar pentru dezasamblarea sau înlocuirea componentelor UPS.
- Posibilitatea de scalare și creștere lină a puterii. Acest lucru este necesar atunci când cererea de putere crește.
Tipuri de UPS-uri industriale
Există trei tipuri principale de surse de alimentare neîntreruptibile utilizate în scopuri industriale:
- Rezervare (cunoscută altfel ca Off-Line sau Standby). Astfel de surse sunt echipate cu întrerupătoare automate, care, în cazul unei căderi de curent, comută sarcina la baterii. Acestea sunt sisteme simple și ieftine, dar nu sunt echipate cu stabilizatoare de tensiune de rețea (ceea ce înseamnă că bateriile se uzează mai repede) și necesită un anumit timp pentru a comuta alimentarea bateriilor (aproximativ 4 ms). Astfel de UPS-uri fac față numai întreruperilor de curent pe termen scurt și sunt folosite pentru a întreține echipamentele de producție necritice.
- Line-interactiv. Astfel de surse sunt echipate cu transformatoare pentru a stabiliza tensiunea de ieșire. Ca rezultat, numărul de comutatoare de alimentare a bateriilor este redus și durata de viață a bateriei este salvată. Cu toate acestea, UPS-urile nu sunt proiectate pentru a filtra zgomotul și a controla forma de undă a tensiunii. Sunt optime pentru alimentarea neîntreruptă a echipamentelor pentru care doar tensiunea de intrare este importantă.
- Online (on-line). În astfel de surse, are loc conversia dublă a tensiunii. Mai întâi, de la alternant la direct (este furnizat bateriilor) și apoi din nou la alternant, care este folosit pentru alimentarea echipamentelor industriale. În acest caz, nu numai valoarea tensiunii este controlată în mod clar, ci și faza, frecvența și amplitudinea curentului alternativ. Unii producători, în loc de dubla conversie, folosesc invertoare bidirecționale, care îndeplinesc alternativ funcțiile unui redresor sau ale unui invertor. UPS-urile online economisesc energie și se caracterizează printr-o eficiență sporită. Astfel de surse sunt potrivite pentru protejarea echipamentelor puternice și sensibile la rețea.
În plus, UPS-urile industriale pot fi împărțite în două grupe, în funcție de tipul de sarcină alimentată:
- Prima include sursele de alimentare neîntreruptibile, care sunt folosite pentru a proteja procesele de producție și echipamentele de lucru de întreruperile de curent. În acest scop, pot fi utilizate UPS-uri de rezervă sau interactive în linie.
- Al doilea include UPS-urile, care sunt utilizate pentru alimentarea neîntreruptă a infrastructurii IT: sisteme de stocare a datelor sau servere. Sursele de tip on-line sunt potrivite pentru aceasta.
Condiții de funcționare pentru UPS-uri industriale
Întreprinderile din diferite industrii au propriile lor specificuri și, prin urmare, au cerințe diferite pentru sursele de alimentare neîntreruptibile. De fapt, fiecare astfel de proiect este unic și trebuie să optimizeze echipamentele pentru condițiile sale. Iată doar câteva exemple de specificul producției:
- UPS-urile, utilizate în rafinăriile de petrol pentru a asigura funcționarea în siguranță a coloanelor de distilare, sunt folosite pentru a furniza alimentare de urgență nu numai sistemelor de control, ci și actuatoarelor. Prin urmare, trebuie să aibă o putere mare.
- Centralele de energie geotermală produc un produs secundar: dioxid de sulf gazos. În contact cu umiditatea atmosferică, formează vapori de acid sulfuric. Poate distruge rapid materialele folosite la fabricarea surselor de alimentare neîntreruptibile.
- Pe platformele petroliere offshore, un alt pericol este umiditatea crescută, sarea și posibilitatea deplasărilor orizontale sau verticale ale bazei pe care este instalat UPS-ul.
- Instalațiile de topire conțin câmpuri electromagnetice puternice care pot cauza interferențe și întrerupătoare de circuit.
Lista de mai sus poate fi completată cu alte zeci de exemple. În același timp, indiferent de specificul întreprinderii industriale, sursele de alimentare neîntreruptibile sunt necesare pentru a funcționa în mod fiabil timp de 15-25 de ani. Putem identifica doi factori principali care influențează funcționarea UPS-ului:
- Cazare. Nu este strict recomandată amplasarea surselor în apropierea consumatorilor de energie. Acestea trebuie protejate de temperaturi ridicate, aer poluat sau influente mecanice. Pentru UPS, temperatura optimă este de 20–25 °C, dar acestea continuă să funcționeze corect la temperaturi de până la 45 °C. O creștere suplimentară a duratei de viață a bateriei scurtează durata de viață a bateriei, deoarece toate procesele chimice din acestea sunt accelerate.
Aerul praf este, de asemenea, dăunător. Praful fin acționează ca un abraziv și duce la uzura suprafețelor de lucru ale ventilatoarelor și defectarea lagărelor acestora. Puteți încerca să utilizați UPS-uri fără ventilatoare, dar este mult mai sigur să le protejați inițial de astfel de influențe. Pentru a face acest lucru, echipamentul trebuie plasat într-o cameră separată, cu condiții de temperatură menținute și aer curat.
- Recuperarea energiei electrice. Însăși ideea de a returna o parte din electricitate în rețea și de a o reutiliza este cu siguranță utilă. Vă permite să reduceți costurile cu energia. Sistemele de recuperare sunt utilizate în mod activ, de exemplu, în transportul feroviar, dar sunt dăunătoare pentru sursele de alimentare neîntreruptibile. Când se utilizează energie inversă, tensiunea magistralei de curent continuu crește. Ca urmare, protecția este declanșată și UPS-ul trece în modul bypass. Consecințele recuperării nu pot fi eliminate complet. Acestea pot fi minimizate doar prin utilizarea surselor de alimentare neîntreruptibile cu transformator.
Sursa: www.habr.com