Oavbruten strömförsörjning är viktig både för en enskild maskin i ett industriföretag och för ett stort produktionskomplex som helhet. Moderna energisystem är ganska komplexa och pålitliga, men de klarar inte alltid av denna uppgift. Vilka typer av UPS används för industrianläggningar? Vilka krav måste de uppfylla? Finns det några speciella driftsförhållanden för sådan utrustning?
Krav för industriell UPS
Med hänsyn till syftet kan vi lyfta fram de viktigaste egenskaperna som avbrottsfri strömförsörjning för industrianläggningar bör ha:
- Hög effekt. Det bestäms av kraften hos den utrustning som används i företag.
- Maximal tillförlitlighet. Det läggs fast vid utvecklingsstadiet för utformningen av källor. Vid tillverkningen används komponenter som avsevärt kan öka enheternas tillförlitlighet. Detta ökar naturligtvis kostnaden för UPS:en, men ökar samtidigt livslängden på både själva källorna och utrustningen de förser med el.
- En genomtänkt design som underlättar diagnostik, underhåll och reparation av avbrottsfri strömförsörjning. Detta tillvägagångssätt ger enkel åtkomst till alla systemenheter och minimerar tiden som krävs för att demontera eller byta UPS-komponenter.
- Möjlighet till skalning och mjuk ökning av kraften. Detta är nödvändigt när effektbehovet ökar.
Typer av industriell UPS
Det finns tre huvudtyper av avbrottsfri strömförsörjning som används för industriella ändamål:
- Reservera (även känt som Off-Line eller Standby). Sådana källor är utrustade med automatiska strömbrytare, som i händelse av strömavbrott kopplar belastningen till batterierna. Det är enkla och billiga system, men de är inte utrustade med nätverksspänningsstabilisatorer (vilket gör att batterierna slits ut snabbare) och kräver en viss tid för att växla ström till batterierna (ca 4 ms). Sådana UPS:er klarar endast kortvariga strömavbrott och används för att serva icke-kritisk produktionsutrustning.
- Line-interactive. Sådana källor är utrustade med transformatorer för att stabilisera utspänningen. Som ett resultat minskar antalet strömbrytare till batterierna och batteritiden sparas. UPS:er är dock inte utformade för att filtrera brus och kontrollera spänningsvågformen. De är optimala för oavbruten strömförsörjning till utrustning för vilken endast inspänningen är viktig.
- Online (On-Line). I sådana källor sker dubbel spänningsomvandling. Först från alternerande till direkt (det levereras till batterier), och sedan igen till alternerande, som används för att driva industriell utrustning. I detta fall kontrolleras inte bara spänningsvärdet tydligt, utan också växelströmmens fas, frekvens och amplitud. Vissa tillverkare använder, istället för dubbelkonvertering, dubbelriktade växelriktare, som växelvis utför funktionerna hos en likriktare eller en växelriktare. Online UPS sparar energi och kännetecknas av ökad effektivitet. Sådana källor är lämpliga för att skydda kraftfull och nätverkskänslig utrustning.
Dessutom kan industriella UPS:er delas in i två grupper beroende på vilken typ av last som levereras:
- Den första inkluderar avbrottsfri strömförsörjning, som används för att skydda produktionsprocesser och arbetsutrustning från strömavbrott. För detta ändamål kan backup eller linjeinteraktiva UPS:er användas.
- Den andra inkluderar UPS:er som används för oavbruten strömförsörjning till IT-infrastruktur: datalagringssystem eller servrar. On-Line-källor är lämpliga för detta.
Driftförhållanden för industriella UPS:er
Företag inom olika branscher har sina egna särdrag och har därför olika krav på avbrottsfri strömförsörjning. Faktum är att varje sådant projekt är unikt och behöver optimera utrustningen för dess förutsättningar. Här är bara några exempel på produktionsspecifikationer:
- UPS, som används i oljeraffinaderier för att säkerställa säker drift av destillationskolonner, används för att tillhandahålla nödströmförsörjning inte bara till styrsystem utan även till ställdon. Följaktligen måste de ha hög effekt.
- Geotermiska energianläggningar producerar en biprodukt: svaveldioxidgas. Vid kontakt med luftfuktighet bildas svavelsyraångor. Det kan snabbt förstöra de material som används för att tillverka avbrottsfri strömförsörjning.
- På oljeplattformar till havs är en annan fara ökad luftfuktighet, salt och möjligheten till horisontella eller vertikala rörelser av basen på vilken UPS-enheten är installerad.
- Smältverk innehåller starka elektromagnetiska fält som kan orsaka störningar och utlösa strömbrytare.
Listan ovan kan kompletteras med dussintals andra exempel. Samtidigt, oavsett industriföretagets särdrag, krävs avbrottsfri strömförsörjning för att fungera tillförlitligt i 15–25 år. Vi kan identifiera två huvudfaktorer som påverkar UPS:ens funktion:
- Boende. Det rekommenderas absolut inte att placera källor nära energikonsumenter. De måste skyddas mot höga temperaturer, förorenad luft eller mekanisk påverkan. För UPS:er är den optimala temperaturen 20–25 °C, men de fortsätter att fungera korrekt vid temperaturer upp till 45 °C. Ytterligare ökning av batteritiden förkortar batteritiden eftersom alla kemiska processer i dem accelereras.
Dammig luft är också skadligt. Fint damm fungerar som ett slipmedel och leder till slitage på fläktarnas arbetsytor och fel på deras lager. Du kan prova att använda UPS:er utan fläktar, men det är mycket säkrare att först skydda dem från sådana influenser. För att göra detta måste utrustningen placeras i ett separat rum med bibehållna temperaturförhållanden och ren luft.
- Elåtervinning. Själva idén att återföra en del av elen till nätet och återanvända den är verkligen användbar. Det låter dig minska energikostnaderna. Återvinningssystem används aktivt, till exempel inom järnvägstransporter, men de är skadliga för avbrottsfri strömförsörjning. När omvänd energi används ökar DC-bussspänningen. Som ett resultat utlöses skyddet och UPS-enheten växlar till bypass-läge. Konsekvenserna av återhämtning kan inte helt elimineras. De kan endast minimeras genom att använda transformator avbrottsfri strömförsörjning.
Källa: will.com