Fitur sistem catu daya nganggo DDIBP

Butsev I.V.
[email dijaga]

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

Dina presentasi di handap ieu, panulis bakal nyobian nyingkahan klise pamasaran sareng ngan ukur ngandelkeun pangalaman praktis. DDIBPs ti HITEC Power Protection bakal didadarkeun salaku subyek tés.

alat instalasi DDIBP

Alat DDIBP, tina sudut pandang éléktromékanis, katingalina saderhana sareng tiasa diprediksi.
Sumber énergi utama nyaéta Mesin Diesel (DE), kalayan kakuatan anu cekap, kalayan ngitung efisiensi pamasangan, pikeun catu daya kontinyu jangka panjang kana beban. Ieu, sasuai, imposes syarat cukup stringent on reliabiliti anak, kesiapan pikeun ngajalankeun sarta stabilitas operasi. Ku alatan éta, éta sagemblengna logis ngagunakeun DDs kapal, nu ngajual repaints tina konéng kana warna sorangan.

Salaku konverter énérgi mékanis anu tiasa dibalikkeun kana énérgi listrik sareng tonggong, pamasangan kalebet generator motor kalayan kakuatan anu langkung ageung tina kakuatan pamasangan pikeun ningkatkeun, mimitina, karakteristik dinamis tina sumber listrik nalika prosés fana.

Kusabab produsén nyatakeun catu daya anu teu tiasa diganggu, pamasangan ngandung unsur anu ngajaga kakuatan pikeun beban nalika transisi tina hiji mode operasi ka anu sanés. Hiji accumulator inersia atanapi induksi gandeng ngawula tujuan ieu. Ieu awak masif nu rotates di speed tinggi na accumulates énergi mékanis. Pabrikan ngajelaskeun alatna salaku motor asinkron di jero motor asinkron. Jelema. Aya stator, rotor luar jeung rotor jero. Leuwih ti éta, rotor éksternal rigidly disambungkeun ka aci umum tina instalasi tur rotates synchronously jeung aci motor-generator. Rotor internal ogé spins relatif ka éksternal sarta sabenerna mangrupa alat panyimpen. Pikeun nyayogikeun kakuatan sareng interaksi antara bagian-bagian individu, unit sikat nganggo cincin slip dianggo.

Pikeun mastikeun mindahkeun énérgi mékanis tina motor ka bagian sésana tina instalasi, clutch overrunning dipaké.

Bagian anu paling penting tina pamasangan nyaéta sistem kontrol otomatis, anu, ku nganalisa parameter operasi bagian-bagian individu, mangaruhan kontrol pamasangan sacara gembleng.
Ogé unsur anu paling penting tina pamasangan nyaéta réaktor, cuk tilu-fase kalayan keran pungkal, dirancang pikeun ngahijikeun pamasangan kana sistem catu daya sareng ngamungkinkeun ngalihkeun anu kawilang aman antara modeu, ngabatesan arus equalizing.
Tungtungna, bantu, tapi henteu hartosna subsistem sekundér - ventilasi, suplai bahan bakar, cooling sareng knalpot gas.

Modeu operasi pamasangan DDIBP

Jigana bakal mangpaat pikeun ngajelaskeun rupa-rupa kaayaan hiji instalasi DDIBP:

• modeu operasi OFF

Bagian mékanis tina pamasangan teu bagerak. Kakuatan disayogikeun ka sistem kontrol, sistem preheating kendaraan motor, sistem muatan ngambang pikeun batré starter, sareng unit ventilasi resirkulasi. Saatos preheating, pamasangan siap pikeun ngamimitian.

• modeu operasi START

Nalika paréntah START dirumuskeun, dimimitian DD, nu spins rotor éksternal drive na motor-generator ngaliwatan clutch overrunning. Nalika mesin panas, sistem pendinginna diaktipkeun. Saatos ngahontal laju operasi, rotor internal drive mimiti spin up (muatan). Prosés ngecas alat panyimpen sacara henteu langsung ditilik ku arus anu dikonsumsi. Prosés ieu butuh 5-7 menit.

Upami kakuatan éksternal sayogi, peryogi sababaraha waktos kanggo sinkronisasi ahir sareng jaringan éksternal sareng, nalika tingkat fase anu cukup dihontal, pamasangan disambungkeun kana éta.

DD ngurangan kagancangan rotasi sarta mana kana siklus cooling, nu nyokot ngeunaan 10 menit, dituturkeun ku eureun. The overrunning clutch disengages sarta rotasi salajengna tina instalasi dirojong ku motor-generator bari compensating pikeun karugian dina accumulator nu. Pamasangan geus siap pikeun kakuatan beban sarta pindah ka modeu UPS.

Dina henteuna catu daya éksternal, instalasi geus siap pikeun kakuatan beban sarta kaperluan sorangan ti motor-generator tur terus beroperasi dina modeu DIESEL.

• modeu operasi DIESEL

Dina modeu ieu, sumber énergi nyaéta DD. Motor-generator diputer ku eta kakuatan beban. Motor-generator salaku sumber tegangan boga réspon frékuénsi diucapkeun sarta boga inersia noticeable, ngarespon jeung reureuh ka parobahan dadakan dina gedena beban. Sabab Pabrikan ngalengkepan pamasangan sareng operasi DD laut dina modeu ieu ngan ukur ku cadangan bahan bakar sareng kamampuan pikeun ngajaga kaayaan termal pamasangan. Dina modeu operasi ieu, tingkat tekanan sora deukeut pamasangan ngaleuwihan 105 dBA.

• modeu operasi UPS

Dina modeu ieu, sumber énergi nyaéta jaringan éksternal. Motor-generator, disambungkeun ngaliwatan reaktor ka duanana jaringan éksternal sarta beban, beroperasi dina modeu compensator sinkron, compensating dina wates nu tangtu komponén réaktif tina kakuatan beban. Sacara umum, pamasangan DDIBP dihubungkeun sacara séri sareng jaringan éksternal, ku harti, langkung parah karakteristikna salaku sumber tegangan, ningkatkeun impedansi internal anu sami. Dina modeu operasi ieu, tingkat tekanan sora deukeut instalasi nyaeta ngeunaan 100 dBA.

Upami aya masalah sareng jaringan éksternal, unitna dipegatkeun, paréntah dipasihkeun pikeun ngamimitian mesin solar sareng unit ngalih ka modeu DIESEL. Ieu kudu dicatet yén peluncuran motor terus dipanaskeun lumangsung tanpa beban nepi ka laju rotasi aci motor ngaleuwihan bagian sésana tina instalasi jeung panutupanana tina clutch overrunning. Waktu umum pikeun ngamimitian sareng ngahontal laju operasi DD nyaéta 3-5 detik.

• modeu operasi BYPASS

Upami diperlukeun, contona, dina mangsa pangropéa, kakuatan beban bisa dibikeun ka garis bypass langsung ti jaringan éksternal. Ngalihkeun ka garis bypass sareng balik lumangsung kalayan tumpang tindihna dina waktos réspon alat-alat switching, anu ngamungkinkeun anjeun pikeun ngahindarkeun bahkan leungitna kakuatan jangka pondok pikeun beban kusabab Sistem kontrol narékahan pikeun ngajaga fase antara tegangan kaluaran pamasangan DDIBP sareng jaringan éksternal. Dina hal ieu, mode operasi tina instalasi sorangan teu robah, i.e. upami DD berpungsi, teras éta bakal terus jalan, atanapi pamasangan nyalira didamel tina jaringan éksternal, teras éta bakal diteruskeun.

• modeu operasi STOP

Nalika paréntah STOP dirumuskeun, kakuatan beban switched ka garis bypass, sarta catu daya ka motor-generator jeung alat gudang interrupted. Pamasangan terus dirotasi ku inersia pikeun sababaraha waktos sareng saatos lirén éta kana mode OFF.

Diagram sambungan DDIBP sareng fiturna

Pamasangan tunggal

Ieu pilihan pangbasajanna pikeun ngagunakeun hiji DDIBP bebas. Pamasanganna tiasa gaduh dua kaluaran - NB (teu aya putus, kakuatan anu teu tiasa diganggu) tanpa ngaganggu catu daya sareng SB (istirahat pondok, kakuatan dijamin) kalayan gangguan kakuatan jangka pondok. Unggal kaluaran tiasa gaduh bypass sorangan (tingali Gbr. 1.).

Gbr.1

Kaluaran NB biasana disambungkeun ka beban kritis (IT, pompa sirkulasi refrigeration, conditioners hawa precision), sarta kaluaran SB mangrupakeun beban nu gangguan jangka pondok tina catu daya teu kritis (chillers refrigeration). Pikeun ngahindarkeun leungitna lengkep catu daya kana beban kritis, switching kaluaran pamasangan sareng sirkuit bypass dilaksanakeun kalayan tumpang tindih waktos, sareng arus sirkuit diréduksi jadi nilai anu aman kusabab résistansi kompleks bagian. tina gulungan reaktor.

perhatian husus kudu dibayar ka catu daya ti DDIBP kana beban nonlinier, i.e. beban, nu dicirikeun ku ayana jumlah noticeable tina harmonik dina komposisi spéktral tina arus dikonsumsi. Kusabab ciri-ciri operasi generator sinkron sareng diagram sambungan, ieu nyababkeun distorsi gelombang tegangan dina kaluaran pamasangan, ogé ayana komponén harmonik tina arus anu dikonsumsi nalika pamasangan didamel tina. jaringan tegangan bolak-balik éksternal.

Di handap ieu aya gambar bentukna (tingali Gbr. 2) jeung analisis harmonik tina tegangan kaluaran (tingali Gbr. 3) lamun Powered ti jaringan éksternal. Koéfisién distorsi harmonik ngaleuwihan 10% kalayan beban nonlinier modest dina bentuk konverter frékuénsi. Dina waktos anu sami, pamasangan henteu ngalih ka modeu solar, anu mastikeun yén sistem kontrol henteu ngawas parameter penting sapertos koefisien distorsi harmonik tina tegangan kaluaran. Numutkeun pangamatan, tingkat distorsi harmonik henteu gumantung kana kakuatan beban, tapi dina babandingan kakuatan beban nonlinier sareng linier, sareng nalika diuji dina beban termal aktip murni, bentuk tegangan dina kaluaran instalasi bener deukeut sinusoida. Tapi kaayaan ieu jauh pisan tina kanyataan, khususna ngeunaan kakuatan alat rékayasa anu kalebet konverter frekuensi, sareng beban IT anu gaduh catu daya switching anu henteu salawasna dilengkepan ku koreksi faktor daya (PFC).

Gbr.2

Gbr.3

Dina diagram ieu sareng saterasna, tilu kaayaan kedah diperhatoskeun:

• Sambungan galvanik antara input sareng kaluaran pamasangan.
• Kasaimbangan beban fase tina kaluaran ngahontal input.
• Kabutuhan pikeun ukuran tambahan pikeun ngurangan beban harmonik ayeuna.
• Komponén harmonik tina arus beban sareng distorsi disababkeun ku aliran transients tina kaluaran ka input.

Sirkuit paralel

Pikeun ningkatkeun sistem catu daya, unit DDIBP tiasa dihubungkeun paralel, nyambungkeun sirkuit input sareng kaluaran unit individu. Dina waktos anu sami, anjeun kedah ngartos yén pamasangan kaleungitan kamerdikaan sareng janten bagian tina sistem nalika kaayaan sinkronisme sareng fase patepang; dina fisika ieu disebut dina hiji kecap - kohérénsi. Tina sudut pandang praktis, ieu ngandung harti yén sadaya pamasangan anu kalebet dina sistem kedah beroperasi dina modeu anu sami, nyaéta, contona, pilihan operasi parsial tina DD, sareng operasi parsial tina jaringan éksternal henteu ditarima. Dina hal ieu, garis bypass dijieun umum pikeun sakabéh sistem (tingali Gbr. 4).

Kalayan skéma sambungan ieu, aya dua mode anu berpotensi bahaya:

• Nyambungkeun pamasangan kadua jeung saterusna ka beus kaluaran sistem bari ngajaga kaayaan kohérénsi.
• Disconnecting instalasi tunggal ti beus kaluaran bari ngajaga kaayaan kohérénsi dugi switch kaluaran dibuka.

Gbr.4

Pareuman darurat tina pamasangan tunggal tiasa nyababkeun kaayaan anu mimiti ngalambatkeun, tapi alat switching kaluaran henteu acan dibuka. Dina hal ieu, dina waktu anu singget, bédana fase antara instalasi jeung sesa sistem bisa ngahontal nilai darurat, ngabalukarkeun sirkuit pondok.

Anjeun ogé kedah nengetan kasaimbangan beban antara pamasangan individu. Dina alat-alat anu dianggap di dieu, balancing dilaksanakeun kusabab karakteristik beban turun tina generator. Kusabab non-ideality sarta ciri non-idéntik instansi instalasi antara pamasangan, distribusi ogé henteu rata. Salaku tambahan, nalika ngadeukeutan nilai beban maksimum, distribusi mimiti dipangaruhan ku faktor anu katingalina teu penting sapertos panjang garis anu nyambung, titik sambungan kana jaringan distribusi pamasangan sareng beban, ogé kualitas (résistansi transisi). ) tina sambungan sorangan.

Urang kudu salawasna inget yen DDIBPs jeung alat switching mangrupakeun alat electromechanical kalawan momen signifikan tina inersia jeung noticeable kali reureuh di respon kana lampah kontrol ti sistem kontrol otomatis.

Sirkuit paralel sareng sambungan tegangan "sedeng".

Dina hal ieu, generator disambungkeun ka reaktor ngaliwatan trafo kalawan rasio transformasi luyu. Ku kituna, reaktor jeung switching mesin beroperasi dina tingkat tegangan "rata", sarta generator beroperasi dina tingkat 0.4 kV (tingali Gbr. 5).

Gbr.5

Kalayan kasus pamakean ieu, anjeun kedah nengetan sifat beban akhir sareng diagram sambunganna. Jelema. lamun beban ahir disambungkeun ngaliwatan trafo step-down, éta kudu ditanggung dina pikiran yén nyambungkeun trafo ka jaringan suplai kamungkinan pisan dibarengan ku prosés ngabalikeun magnetization tina inti, anu dina gilirannana ngabalukarkeun inrush konsumsi arus jeung, akibatna, tegangan dip (tingali Gbr. 6).

Parabot sénsitip tiasa henteu jalan leres dina kaayaan ieu.

Sahenteuna cahaya inersia low kedip-kedip sareng konverter frékuénsi motor standar dihirupkeun deui.

Gbr.6

Circuit kalawan "beulah" kaluaran beus

Pikeun ngaoptimalkeun jumlah pamasangan dina sistem catu daya, produsén ngusulkeun ngagunakeun skéma sareng beus kaluaran "pamisah", dimana pamasangan paralel duanana dina input sareng kaluaran, kalayan masing-masing pamasangan dihubungkeun sareng langkung ti hiji. beus kaluaran. Dina hal ieu, jumlah garis bypass kudu sarua jeung jumlah beus kaluaran (tingali Gbr. 7).

Ieu kudu dipikaharti yén beus kaluaran teu bebas sarta galvanically disambungkeun ka silih ngaliwatan alat switching unggal instalasi.

Ku kituna, sanajan jaminan produsén urang, sirkuit ieu ngagambarkeun hiji catu daya jeung redundancy internal, dina kasus sirkuit paralel, ngabogaan sababaraha outputs interconnected galvanically.

Gbr.7

Di dieu, sakumaha dina kasus saméméhna, perlu nengetan teu ukur beban balancing antara pamasangan, tapi antara beus kaluaran.

Ogé, sababaraha konsumén categorically obyék kana suplai kadaharan "kotor", i.e. ngagunakeun bypass ka beban dina sagala mode operasi. Kalayan pendekatan ieu, contona di puseur data, masalah (overload) dina salah sahiji spokes ngabalukarkeun sistem kacilakaan jeung shutdown lengkep payload nu.

Daur hirup DDIBP sareng dampakna dina sistem catu daya sacara gembleng

Urang teu kudu poho yén pamasangan DDIBP mangrupakeun alat electromechanical anu merlukeun attentive, ngomong sahanteuna, dangong reverent jeung pangropéa periodik.

Jadwal pangropéa kalebet decommissioning, shutdown, beberesih, pelumasan (saban genep bulan sakali), ogé ngamuat generator kana beban uji (sataun sakali). Biasana peryogi dua dinten bisnis pikeun ngalayanan hiji pamasangan. Sareng henteuna sirkuit anu dirarancang khusus pikeun nyambungkeun generator kana beban uji nyababkeun kabutuhan pikeun ngaleungitkeun beban.

Contona, hayu urang nyandak sistem kaleuleuwihan 15 DDIUPS operasi paralel disambungkeun di tegangan "rata" ka beus "beulah" ganda dina henteuna sirkuit dedicated pikeun nyambungkeun beban test.

Kalawan data awal misalna, pikeun layanan sistem pikeun 30 (!) poé kalénder dina unggal mode poé séjén, eta bakal perlu de-energize salah sahiji beus kaluaran pikeun nyambungkeun beban test. Ku kituna, kasadiaan catu daya pikeun muatan tina salah sahiji beus kaluaran - 0,959, sarta dina kanyataanana malah 0,92.

Salaku tambahan, uih deui ka sirkuit catu daya payload standar bakal meryogikeun ngaktipkeun jumlah trafo step-down anu dipikabutuh, anu, kahareupna bakal nyababkeun sababaraha tegangan dips sapanjang sakabéh sistem (!) anu aya hubunganana sareng ngabalikeun magnetisasi trafo.

Rekomendasi pikeun ngagunakeun DDIBP

Ti luhur, hiji kacindekan teu comforting nunjukkeun sorangan - dina kaluaran sistem catu daya ngagunakeun DDIBP kualitas luhur (!) tegangan uninterrupted hadir nalika sagala kaayaan di handap ieu patepung:

• catu daya éksternal teu boga drawbacks signifikan;
• Beban sistem konstan dina waktosna, aktip sareng linier di alam (dua ciri anu terakhir henteu dilarapkeun kana alat-alat pusat data);
• Henteu aya distorsi dina sistem anu disababkeun ku ngagentos unsur réaktif.

Pikeun nyimpulkeun, saran di handap ieu tiasa dirumuskeun:

• Misahkeun sistem catu daya rékayasa sareng peralatan IT, sareng bagikeun anu terakhir kana subsistem pikeun ngaminimalkeun pangaruh silih.
• Ngahaturanan jaringan misah pikeun mastikeun kamampuhan pikeun ngalayanan hiji instalasi tunggal kalawan kamampuhan pikeun nyambungkeun beban test outdoor kalawan kapasitas sarua jeung instalasi tunggal. Nyiapkeun situs sareng fasilitas kabel pikeun sambungan pikeun tujuan ieu.
• Terus-terusan ngawas kasaimbangan beban antara beus listrik, pamasangan sareng fase individu.
• Hindarkeun ngagunakeun trafo step-down disambungkeun ka kaluaran DDIBP.
• Sacara saksama nguji sareng ngarékam operasi otomatis sareng alat switching kakuatan pikeun ngumpulkeun statistik.
• Pikeun pariksa kualitas catu daya pikeun beban, uji pamasangan sareng sistem nganggo beban non-linier.
• Nalika ngalayanan, bongkar batré starter sareng uji masing-masing, sabab ... Sanaos ayana anu disebut ékualiser sareng panel ngamimitian cadangan (RSP), kusabab hiji batré anu lepat, DD moal tiasa ngamimitian.
• Candak ukuran tambahan pikeun ngaleutikan beban harmonik ayeuna.
• Dokumén sora sareng médan termal tina pamasangan, hasil tés geter pikeun réspon gancang kana manifestasi munggaran tina sababaraha jinis masalah mékanis.
• Hindarkeun downtime jangka panjang pamasangan, nyandak ukuran pikeun merata ngadistribusikaeun sumber daya motor.
• Lengkepkeun pamasangan nganggo sénsor geter pikeun nyegah kaayaan darurat.
• Lamun widang sora jeung termal robah, geter atawa bau asing némbongan, geuwat cabut pamasangan kaluar tina layanan pikeun diagnostics salajengna.

PS Panulis bakal nganuhunkeun pikeun eupan balik dina topik artikel.

sumber: www.habr.com