Backup în sistemele centralizate de alimentare neîntreruptibilă
Pentru a proteja sarcina critică de eventualele disfuncționalități din rețeaua de alimentare, se utilizează pe scară largă o schemă centralizată de alimentare cu energie electrică care utilizează UPS-uri cu un singur modul.
Pe durata prevenirii și reparației, sarcina este alimentată direct din rețea și astfel rămâne neprotejată. În oferindu-vă o lucrare considerată rezervare de mai multe scheme lipsite de nedostatka.K Din păcate, alimentarea cu energie industrială nu este de încredere la 100%. Un mijloc comun de a proteja încărcarea de la problemele de rețea este un UPS cu un singur modul. Cu toate acestea, cu cerințe sporite calității alimentării cu energie electrică este necesar să se aplice un sistem format din mai multe UPS-uri puternice, unite printr-un anumit sistem de a lucra împreună. Se aplică următoarele sisteme: cu redundanță paralelă și serială, redundante de autobuz putere de încărcare (Power-Tie ™) și sincronizarea de ieșire (LBS).
Sisteme cu un singur modul
Cele mai frecvente în rețelele cu o topologie centralizată a protecției încărcării au un UPS mono-modul, construit pe o schemă cu dublă conversie a tensiunii (on-line). Ele sunt capabile să furnizeze o sarcină normală de alimentare în modul autonom timp de câteva (de obicei nu mai mult de 30 de minute).
Elementele de bază ale unui UPS cu un singur modul de c sunt redresor dublu conversie, invertor, circuitul de încărcare a bateriei și întrerupătoare de by-pass (cale de a furniza circuitului de sarcină ocolind conversie dublă). UPS-urile mono-module sunt ideale pentru alimentarea sarcinilor care permit întreruperi programate pe termen scurt pentru întreținerea UPS. În cazul în care puterea nu este de dorit pentru a opri chiar și în timp ce întreținerea UPS, el a fost transferat la modul de by-pass și sarcina la acel moment este alimentat direct de la rețeaua de alimentare. Cu un proces continuu, o astfel de metodă, chiar dacă este scurtă, este inacceptabilă pentru anumite tipuri de încărcături. În plus, în ciuda fiabilitate extrem de ridicată a UPS-ului, de asemenea, este imposibil să se excludă posibilitatea unei defecțiuni a unității. Pentru a rezolva problemele de mai sus, s-au dezvoltat mai multe scheme de redundanță.
Concediere paralelă
Un sistem paralel redundant (Figura 1) include două sau mai multe module UPS care rulează pe o sarcină comună. Sistemul trebuie să aibă o anumită marjă pentru puterea de ieșire. De regulă, fiecare modul inclus în sistem este echipat cu o baterie proprie, deși este posibil să se utilizeze un set comun de baterii pentru întregul sistem.
În condiții normale de rețea, sarcina este distribuită uniform între toate modulele sistemului și în cazul unei defecțiuni a uneia dintre ele sau oprirea deliberată a acestuia - între celelalte module. Schema de redundanță paralelă oferă un grad ridicat de protecție (99,99%). La întreținerea modulelor individuale, sarcina nu se alimentează niciodată din rețeaua "murdară". Cu toate acestea, dacă este necesară reparația magistralei electrice comune sau a echipamentului situat între UPS și încărcătură, acestea din urmă trebuie încă să fie deconectate.
În ciuda simplității schemei redundanță paralelă, implementări concrete variază considerabil, în special mecanismul de distribuire a sarcinii între unități. Majoritatea UPS-urilor folosesc invertoare PWM și caracteristici dinamice ridicate, dar sunt necesare dispozitive suplimentare de sincronizare pentru a funcționa paralel cu sarcina totală. Unul dintre modulele sistemului îndeplinește funcția modulului de master, care este sincronizat de către toate celelalte, a condus module de ieșire de tensiune. Cu toate acestea, legătura slabă într-o astfel de schemă este modulul de conducere. Atunci când apare o defecțiune sau circuite de sincronizare perturbat funcționarea întregului sistem.
Pentru a depăși acest neajuns, modulele din seria UPS 600T fabricate de Liebert, tehnologia hibrid utilizat, care combină performanța dinamică ridicată a invertoarelor PWM și invertor de fiabilitate cu aproximație în trepte.
Fără alte circuite de potrivire suplimentare între module paralele de același tip, se obține o distribuție uniformă a puterii de încărcare cu o precizie de până la 15%. Atunci când se adaugă circuite simple de comandă la circuit, precizia dezechilibrului de putere este redusă la 5%.
O schemă paralelă a două module nu trebuie construită cu puterea nominală a fiecăruia dintre ele egală cu puterea de încărcare. De exemplu, modulele de 600 sau 300 kVA pot fi alimentate de două module de 600 sau trei module de 300 kVA. Ultima versiune a sistemului are o redundanță de o jumătate de putere, astfel încât costul total al acestuia este de numai 1,5 ori mai mare decât costul unui modul separat, care din punct de vedere economic este o soluție bună.
Circuitele cu redundanță paralelă permit întreținerea modulelor individuale ale UPS fără a întrerupe alimentarea cu sarcini critice. Cu toate acestea, pentru a menține sistemul în ansamblul sau reconfigurare acestuia, precum și pentru efectuarea lucrărilor de întreținere cu toate elementele de aceeași putere feroviar este necesar să-l traducă în modul de by-pass sau dezactiva polnoctyu de sarcină.
Redundanță secvențială
Un sistem cu redundanță secvențială (Figura 2) include unul sau mai multe module principale și o copie de rezervă. Fiecare modul principal funcționează pe propria încărcătură. Modulul de așteptare este folosit ca sursă principală de alimentare pentru intrările de by-pass ale modulelor principale ale sistemului. De obicei, se utilizează rezervoare off-line de rezervă.
Această schemă de redundanță vă permite să păstrați modulele principale și de rezervă fără să deconectați sarcina sau să-i slăbiți protecția. În acest caz, ieșirile modulelor principale ale sistemului și ale copiei de rezervă sunt sincronizate.
Dacă tensiunea la intrarea unuia dintre modulele principale dispare, acest UPS începe să funcționeze în modul autonom. În cazul în care momentul puterii sale de descărcare nu este restabilită, circuitul de by-pass este pornit automat, adică. E., Puterea este furnizată de unitatea de așteptare. Desigur, în acest caz, puterea redundante devine indisponibilă pentru alte module de bază, iar trecerea la modul bypass stimulat pentru acesta al doilea modul de bază este conectat segment sarcină energizată deja de intrare din sistemul neprotejată.
Schema de redundanță secvențială este potrivită pentru modernizarea sistemelor cu un singur modul care operează deja prin conectarea unui modul de rezervă suplimentar.
Un alt avantaj al acestei scheme este capacitatea de a combina într-un singur sistem modulele diferiților producători cu putere de ieșire diferită.
Cu toate acestea, această configurație a sistemului de putere și unele dezavantaje inerente comparativ cu circuitul paralel - necesită un număr mai mare de dispozitive de comutare. Astfel, pentru un sistem cu patru module (trei primare și una de rezervă) necesită trei linii de derivație independentă cu întrerupătoare de circuit individuale și, în consecință, sistemul de MTBF mediu teoretic cu redundanță serială poate fi mai mică decât UPS sau sistemele de module unice cu redundanță paralelă.
Un sistem cu redundanță secvențială necesită un circuit de comutare suplimentar pentru sursa de alimentare a intrărilor de by-pass ale modulelor principale (pentru sistemele compuse din trei sau mai multe module). În cele din urmă, puterea fiecărui segment de sarcină este limitată de puterea nominală a modulului UPS "principal" corespunzător.
Astfel, utilizarea circuitului redundanță secvențial, pe de o parte, facilitează întreținerea și reconfigurarea modulelor sistemului, iar pe de altă parte - oarecum reduce fiabilitatea. Cea mai eficientă opțiune este cu două module (cu una primară și una de rezervă). Atunci când creșteți numărul de module principale, se recomandă utilizarea altor scheme de rezervă.
Baterie de putere redundantă (Power-Tie ™)
Esența tehnologiei Power-Tie a lui Liebert (Figura 3) este utilizarea a două sisteme independente de alimentare neîntreruptibile. Fiecare dintre ele trebuie să aibă o putere suficientă pentru a furniza complet sarcina critică. Pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemelor, este recomandat să le conectați la alimentatoarele din substații de transformare independente. Încărcarea este împărțită în două segmente, fiecare dintre ele fiind conectată printr-o magistrală separată cu propriul sistem de alimentare neîntreruptibilă. Comutatorul automat și dispozitivul de comandă instalat în imediata apropiere a încărcăturii transferă sistemul într-unul din următoarele moduri:- fiecare UPS își alimentează segmentul de încărcare,
- Ambele UPS-uri sunt conectate în paralel și asigură alimentarea întregii sarcini în ansamblu,
- întreaga sarcină este alimentată de un singur UPS.
Avantajul acestei configurații este utilizarea unui alimentator de ieșire dual în schema de redundanță, adică sistemul poate suporta două circuite independente de ieșire. Astfel, redundanța schemei de alimentare, atunci când comenzile sunt aproape de sarcină, maximizează fiabilitatea sistemului. Există posibilitatea de întreținere a magistralei de încărcare a sarcinii fără a fi deconectată.
Echipamentele cu intrări electrice duplicate pot fi conectate direct la alimentatorul dual al acestui sistem. În același timp, utilizarea comutatoarelor cu o intrare dublă (de exemplu, Liebert "Smart-Switch" etc.) vă permite de asemenea să conectați încărcătura cu o singură intrare.
Principalul avantaj al tehnologiei Power-Tie - dezactivarea oricare dintre UPS sau orice parte a lanțului, fără pierderi de tensiune la sarcina de ieșire de sistem și fără transfer la produsele alimentare în modul de by-pass.
Sisteme cu sincronizare de ieșire (LBS)
Circuitul cu sincronizarea ieșirii LBS este similar cu tehnologia Power-Tie. Utilizează două sisteme independente de alimentare neîntreruptibilă cu două autobuze de ieșire independente. Sistemele au suficientă putere pentru alimentarea întregii încărcături, dar spre deosebire de tehnologia Power-Tie, la ieșirea modulelor nu există conexiuni de alimentare (Figura 4). Sincronizarea modulelor în toate modurile (inclusiv bypass interzis și funcționarea autonomă a UPS-ului) se realizează prin intermediul unui lanț de sincronizare suplimentar cu o precizie de până la trei grade.
Sistemul LBS este conceput pentru alimentarea sarcinii de la două alimentatoare sincrone independente din punct de vedere electric. Sarcina cu o intrare electrică redundantă este conectată direct la ele și pentru conectarea sarcinii cu o singură intrare sunt necesare comutatoare statice suplimentare de mare viteză (de exemplu, Liebert "Static Transfer Switch"). Spre deosebire de alte scheme de backup (cu excepția Power-Tie), acest sistem nu are zone vulnerabile.
Prezența unei magistrale de sarcină redundantă face ca sistemul LBS să fie mai eficient și mai sigur decât sistemele și sistemele cu un singur modul, cu redundanță paralelă sau secvențială.
Absența unei conexiuni electrice între alimentatoarele de ieșire asigură independența completă a unui lanț de aprovizionare de celălalt. Este posibil chiar conectarea UPS-ului la stațiile de transformare independente.
La formarea sistemului LBS, în fiecare UPS este instalată o placă de sincronizare a interfeței și este montat un panou de comandă montat pe perete.
În modul normal, unitatea de sincronizare interacționează minim cu UPS-ul și este activată numai atunci când apare o nepotrivire de fază între alimentatoare.
Sistemele cu sincronizare de ieșire (LBS) sunt cea mai economică implementare a unei topologii cu o sarcină dublă a magistralei de putere.
Switchgears
După alegerea unei topologii cu o magistrală duală (Power-Tie sau LBS), rămâne doar să selectați dispozitivul de distribuție a energiei care îndeplinește cerințele specifice. Configurația acestora poate fi:- cu două intrări și comutare manuală a sarcinii cu o singură intrare;
- cu două intrări și activarea automată a modulului de rezervă;
- cu două intrări și un comutator static (de exemplu, Liebert "Static Transfer Switch" sau Liebert "Smart-Switch"), oferind comutare instantanee;
- cu două intrări redundante prin două comutatoare, atunci când o sarcină cu o singură intrare este conectată la un comutator static cu două intrări redundante, ceea ce permite ca un UPS și un distribuitor să fie împiedicate fără deconectarea încărcăturii;
- încărcarea cu o intrare dublă electrică este conectată prin două comutatoare, ceea ce permite prevenirea unui UPS și a unui aparat de comutare fără deconectarea încărcăturii.
La construirea sistemelor de alimentare neintreruptibile nu mai este suficient sa se bazeze doar pe un UPS mono-modul de incredere. Acum, din ce în ce mai des, sunt necesare circuite cu adevărat neîntrerupte, permițând întreținerea fără deconectarea încărcăturii și eliminarea riscului asociat cu alimentarea din rețeaua "murdară". Schemele de rezervă prezentate în această recenzie prezintă avantajele și dezavantajele acestora. Un sistem cu un singur modul este optim în cazurile în care sunt permise deconectările de sarcină planificate. Sistemul paralel este mai fiabil și permite întreținerea fără a întrerupe puterea normală de încărcare. Un sistem cu redundanță secvențială este potrivit pentru modernizarea unei instalații existente cu un singur modul.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: