Kesintisiz güç kaynağı, hem endüstriyel bir işletmedeki bireysel bir makine hem de bir bütün olarak büyük bir üretim kompleksi için önemlidir. Modern enerji sistemleri oldukça karmaşık ve güvenilirdir ancak her zaman bu görevle baş edemezler. Endüstriyel tesislerde ne tür UPS kullanılıyor? Hangi gereksinimleri karşılamaları gerekiyor? Bu tür ekipmanlar için özel çalışma koşulları var mı?
Endüstriyel UPS gereksinimleri
Amacı dikkate alarak endüstriyel tesisler için kesintisiz güç kaynaklarının sahip olması gereken temel özellikleri vurgulayabiliriz:
- Yüksek güç çıkışı. İşletmelerde kullanılan ekipmanların gücüne göre belirlenir.
- Maksimum güvenilirlik. Kaynak tasarımının geliştirilmesi aşamasında ortaya konmuştur. İmalatlarında, cihazların güvenilirliğini büyük ölçüde artırabilecek bileşenler kullanılır. Bu elbette UPS'in maliyetini artırıyor ama aynı zamanda hem kaynakların hem de elektrikle sağladıkları ekipmanların hizmet ömrünü artırıyor.
- Kesintisiz güç kaynaklarının teşhisini, bakımını ve onarımını kolaylaştıran iyi düşünülmüş bir tasarım. Bu yaklaşım, tüm sistem birimlerine kolay erişim sağlar ve UPS bileşenlerinin sökülmesi veya değiştirilmesi için gereken süreyi en aza indirir.
- Güçte ölçeklendirme ve yumuşak artış imkanı. Güç talebi arttığında bu gereklidir.
Endüstriyel UPS türleri
Endüstriyel amaçlar için kullanılan üç ana kesintisiz güç kaynağı türü vardır:
- Rezervasyon (diğer adıyla Çevrimdışı veya Beklemede olarak da bilinir). Bu tür kaynaklar, elektrik kesintisi durumunda yükü akülere aktaran otomatik anahtarlarla donatılmıştır. Bunlar basit ve ucuz sistemlerdir, ancak şebeke voltajı stabilizatörleriyle donatılmamışlardır (bu, pillerin daha hızlı yıprandığı anlamına gelir) ve pillere güç vermek için belirli bir süreye (yaklaşık 4 ms) ihtiyaç duyarlar. Bu tür UPS'ler yalnızca kısa süreli elektrik kesintileriyle başa çıkabilir ve kritik olmayan üretim ekipmanlarına bakım yapmak için kullanılır.
- Hat etkileşimli. Bu tür kaynaklar, çıkış voltajını stabilize etmek için transformatörlerle donatılmıştır. Sonuç olarak, pillere giden güç kaynağı anahtarlarının sayısı azalır ve pil ömründen tasarruf edilir. Ancak UPS'ler gürültüyü filtreleyecek ve voltaj dalga biçimini kontrol edecek şekilde tasarlanmamıştır. Yalnızca giriş voltajının önemli olduğu ekipmanlara kesintisiz güç sağlamak için idealdirler.
- Çevrimiçi (Çevrimiçi). Bu tür kaynaklarda çift voltaj dönüşümü meydana gelir. İlk olarak, alternatiften doğrudan (pillere verilir) ve daha sonra tekrar endüstriyel ekipmanlara güç sağlamak için kullanılan alternatife. Bu durumda sadece gerilim değeri değil, aynı zamanda alternatif akımın fazı, frekansı ve genliği de net bir şekilde kontrol edilir. Bazı üreticiler, çift dönüşüm yerine, dönüşümlü olarak bir redresörün veya invertörün işlevlerini yerine getiren çift yönlü invertörler kullanır. Çevrimiçi UPS'ler enerji tasarrufu sağlar ve artan verimlilikle karakterize edilir. Bu tür kaynaklar, güçlü ve ağa duyarlı ekipmanların korunması için uygundur.
Ayrıca endüstriyel UPS'ler, sağlanan yükün türüne bağlı olarak iki gruba ayrılabilir:
- Birincisi, üretim süreçlerini ve çalışma ekipmanlarını elektrik kesintilerinden korumak için kullanılan kesintisiz güç kaynaklarını içerir. Bu amaçla yedekli veya hat etkileşimli UPS'ler kullanılabilir.
- İkincisi, BT altyapısına kesintisiz güç sağlamak için kullanılan UPS'leri içerir: veri depolama sistemleri veya sunucuları. On-Line tipi kaynaklar buna uygundur.
Endüstriyel UPS'lerin çalışma koşulları
Farklı sektörlerdeki işletmelerin kendine has özellikleri vardır ve bu nedenle kesintisiz güç kaynaklarına yönelik farklı gereksinimleri vardır. Aslında bu tür projelerin her biri benzersizdir ve ekipmanı kendi koşullarına göre optimize etmesi gerekir. Üretim özelliklerine ilişkin yalnızca birkaç örnek:
- Petrol rafinerilerinde damıtma kolonlarının güvenli çalışmasını sağlamak amacıyla kullanılan UPS, yalnızca kontrol sistemlerine değil aynı zamanda aktüatörlere de acil durum güç kaynağı sağlamak için kullanılır. Buna göre yüksek güce sahip olmaları gerekir.
- Jeotermal enerji tesisleri bir yan ürün üretir: kükürt dioksit gazı. Atmosferdeki nemle temas ettiğinde sülfürik asit buharları oluşturur. Kesintisiz güç kaynaklarının yapımında kullanılan malzemeleri hızla yok edebilir.
- Açık denizdeki petrol platformlarında bir diğer tehlike ise artan nem, tuz ve UPS'in kurulduğu tabanın yatay veya dikey hareket etme olasılığıdır.
- Eritme tesisleri, parazite ve devre kesicilerin tetiklenmesine neden olabilecek güçlü elektromanyetik alanlar içerir.
Yukarıdaki listeye onlarca başka örnek eklenebilir. Aynı zamanda sanayi kuruluşunun özelliği ne olursa olsun, kesintisiz güç kaynaklarının 15-25 yıl güvenilir bir şekilde çalışması gerekmektedir. UPS'in çalışmasını etkileyen iki ana faktörü tanımlayabiliriz:
- Konaklama. Kaynakların enerji tüketicilerinin yakınına yerleştirilmesi kesinlikle önerilmez. Yüksek sıcaklıklardan, kirli havadan veya mekanik etkilerden korunmalıdırlar. UPS'ler için optimum sıcaklık 20–25 °C'dir ancak 45 °C'ye kadar sıcaklıklarda düzgün çalışmaya devam ederler. Pil ömrünün daha da artması pilin ömrünü kısaltır çünkü içindeki tüm kimyasal işlemler hızlanır.
Tozlu hava da zararlıdır. İnce toz aşındırıcı etki göstererek fanların çalışma yüzeylerinin aşınmasına ve yataklarının arızalanmasına neden olur. UPS'leri fansız kullanmayı deneyebilirsiniz, ancak başlangıçta onları bu tür etkilerden korumak çok daha güvenlidir. Bunu yapmak için ekipmanın, sıcaklığın korunduğu ve temiz havanın olduğu ayrı bir odaya yerleştirilmesi gerekir.
- Elektrik geri kazanımı. Elektriğin bir kısmını şebekeye geri verip yeniden kullanma fikri kesinlikle faydalıdır. Enerji maliyetlerini düşürmenizi sağlar. Kurtarma sistemleri örneğin demiryolu taşımacılığında aktif olarak kullanılmaktadır ancak kesintisiz güç kaynakları için zararlıdır. Ters enerji kullanıldığında DC bara gerilimi artar. Sonuç olarak koruma tetiklenir ve UPS bypass moduna geçer. İyileşmenin sonuçları tamamen ortadan kaldırılamaz. Bunlar ancak trafo kesintisiz güç kaynakları kullanılarak en aza indirilebilir.
Kaynak: habr.com