Ο ρόλος του UPS
Το UPS σημαίνει "αδιάλειπτη παροχή ρεύματος" στα κινέζικα. Είναι ένα αδιάλειπτο τροφοδοτικό με συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, που αποτελούνται κυρίως από ανορθωτές και μετατροπείς, παρέχοντας σταθερή τάση και συχνότητα για συστήματα παρακολούθησης, όργανα αυτοματισμού, συστήματα τηλεπικοινωνιών και άλλο εξοπλισμό σε υποσταθμούς.
Οι κύριες λειτουργίες του συστήματος UPS είναι δύο:
(1) ως τροφοδοτικό AC για σημαντικό εξοπλισμό, αποτρέπει τις ξαφνικές διακοπές ρεύματος από το να επηρεάσουν την κανονική λειτουργία και να προκαλέσουν ζημιά στον εξοπλισμό.
(2) Εξαλείψτε τη ρύπανση του ρεύματος, όπως υπερτάσεις, στιγμιαία υψηλή/χαμηλή τάση, θόρυβο καλωδίων και αντιστάθμιση συχνότητας στο τροφοδοτικό, βελτιώστε την ποιότητα ισχύος και παρέχετε ισχύ υψηλής ποιότητας για υπολογιστές και άλλες συσκευές.
Ταξινόμηση UPS
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι συστημάτων UPS: εφεδρικά, διαδραστικά και διαδικτυακά.
(1) Εφεδρικός τύπος: Διαθέτει λειτουργίες όπως αυτόματη σταθεροποίηση τάσης και προστασία απενεργοποίησης, με χρόνο μετατροπής περίπου 10ms. Η έξοδος εναλλασσόμενου ρεύματος από τον μετατροπέα είναι τετραγωνικά κύμα, με απλή δομή και χαμηλή τιμή.
(2) Διαδραστικό: με λειτουργία φιλτραρίσματος, ισχυρή αντίσταση σε παρεμβολές στο δίκτυο, χρόνος μετατροπής μικρότερος από 4ms, έξοδος μετατροπέα ως αναλογικό ημιτονοειδές κύμα, πολύ χαμηλότερη τιμή από ό,τι στο διαδίκτυο.
(3) Διαδικτυακά: Με πολύπλοκη δομή και πλήρη απόδοση, μπορεί να αποδίδει συνεχώς καθαρό ημιτονοειδές κύμα εναλλασσόμενου ρεύματος χωρίς διακοπή και μπορεί να λύσει όλα τα προβλήματα ισχύος, όπως αιχμές, υπερτάσεις και μετατόπιση συχνότητας. Υψηλή τιμή, που χρησιμοποιείται συνήθως σε περιβάλλοντα με αυστηρές απαιτήσεις ισχύος, όπως κρίσιμοι υπολογιστές και εξοπλισμός δικτύου.
Η δομή του UPS
Το σύστημα UPS σε έναν υποσταθμό αποτελείται γενικά από τρία μέρη: τον κεντρικό υπολογιστή UPS ισχύος, τον πίνακα ρυθμιστή τάσης παράκαμψης και τον πίνακα τροφοδοσίας εξόδου (το οποίο μπορεί επίσης να συνδυαστεί σε ένα για χαμηλή ισχύ).
Ανορθωτές:
Υπάρχουν δύο κύριες λειτουργίες: πρώτον, η μετατροπή εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) σε συνεχές ρεύμα (DC), το οποίο φιλτράρεται και παρέχεται στον μετατροπέα. Δεύτερον, η παροχή τάσης φόρτισης στην μπαταρία χρησιμεύει ως φορτιστής.
Αντιστροφέας:
Μετατρέψτε το συνεχές ρεύμα (DC) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) και τροφοδοτήστε το στο φορτίο για χρήση.
Μπαταρία:
Το UPS χρησιμοποιείται ως συσκευή αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, επιτρέποντάς του να αναστρέφει την ισχύ DC και να παρέχει αδιάλειπτη τροφοδοσία σε φορτία σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Η χωρητικότητά του καθορίζει τη διάρκεια της εκφόρτισης (τροφοδοσίας) συντήρησης.
Στατικός διακόπτης:
Γνωστός και ως στατικός διακόπτης, είναι ένας διακόπτης AC που αποτελείται από δύο θυρίστορ (SCR) συνδεδεμένα αντίστροφα παράλληλα και το κλείσιμο και το άνοιγμα του ελέγχονται από έναν λογικό ελεγκτή.
Μετασχηματιστής απομόνωσης και ρυθμιστής τάσης:
Στο τμήμα εισόδου ή εξόδου, το AC και το DC είναι απομονωμένα και ο ρυθμιστής τάσης όχι μόνο απομονώνει αλλά και σταθεροποιεί την τάση.
Τέσσερις τρόποι λειτουργίας του UPS
(1) Κανονικός τρόπος λειτουργίας: Κάτω από κανονική τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος, ο ανορθωτής μετατρέπει την τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος σε ισχύ συνεχούς ρεύματος, εξαλείφει τη "ρύπανση ρεύματος" στο ηλεκτρικό δίκτυο και ταυτόχρονα φορτίζει την μπαταρία. Περαιτέρω τροφοδοτήστε τον μετατροπέα για να μετατρέψετε την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα, παρέχοντας μια πιο σταθερή πηγή ισχύος στο φορτίο.
(2) Λειτουργία διακοπής ρεύματος: Όταν η τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ανώμαλη ή ο ανορθωτής ή ο αντιδραστήρας αποτύχει, η μπαταρία παρέχει ισχύ συνεχούς ρεύματος στον μετατροπέα, έτσι ώστε η έξοδος AC να μην διακόπτεται, επιτυγχάνοντας έτσι τη λειτουργία προστασίας του φορτίου.
(3) Λειτουργία εφεδρικής τροφοδοσίας: Όταν ο μετατροπέας αντιμετωπίζει μη φυσιολογικές συνθήκες, όπως καμένες ασφάλειες, βραχυκυκλώματα κ.λπ., ο μετατροπέας διακόπτεται αυτόματα για να αποφευχθεί η ζημιά. Εάν η τροφοδοσία ρεύματος παράκαμψης εναλλασσόμενου ρεύματος είναι κανονική αυτή τη στιγμή, ο στατικός διακόπτης θα αλλάξει την τροφοδοσία ρεύματος στο εφεδρικό τροφοδοτικό bypass και θα την εξάγει στο φορτίο για χρήση.
(4) Λειτουργία παράκαμψης συντήρησης: Όταν το UPS χρειάζεται επισκευή ή η μπαταρία πρέπει να αντικατασταθεί και η τροφοδοσία φορτίου δεν μπορεί να διακοπεί, ο διακόπτης του μετατροπέα μπορεί να κοπεί πρώτα, τότε ο διακόπτης παράκαμψης συντήρησης μπορεί να ενεργοποιηθεί και ο ανορθωτής και ο διακόπτης παράκαμψης μπορούν να κοπούν. Το τροφοδοτικό AC συνεχίζει να παρέχει τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος στο φορτίο μέσω του διακόπτη παράκαμψης συντήρησης και το προσωπικό συντήρησης μπορεί να συντηρήσει με ασφάλεια το UPS αυτήν τη στιγμή.
Απαιτήσεις για UPS στο σύστημα ισχύος
(1) Το σύστημα παρακολούθησης και το σύστημα απομακρυσμένης επικοινωνίας είναι πολύ σημαντικά για τους υποσταθμούς, επομένως η αξιοπιστία του συστήματος UPS ως πηγής ισχύος έχει επίσης πολύ υψηλές απαιτήσεις.
(2) Το φορτίο του ολοκληρωμένου συστήματος αυτοματισμού είναι ως επί το πλείστον μονοφασικό φορτίο, επομένως το τροφοδοτικό UPS που είναι αφιερωμένο στο σύστημα ισχύος απαιτεί συνήθως μικρού και μεσαίου μεγέθους UPS ισχύος με τριφασική/μονοφασική είσοδο και μονοφασική έξοδο , με χωρητικότητα γενικά εντός της περιοχής 60kVA.
(3) Ο στατικός διακόπτης παράκαμψης θα πρέπει να έχει δύο τρόπους λειτουργίας, αυτόματη και χειροκίνητη, για να επιτυγχάνεται αδιάλειπτη εναλλαγή.
(4) Λόγω του ότι ο υποσταθμός διαθέτει σύστημα DC 220V ή 110V και οθόνη φόρτισης DC για φόρτιση της μπαταρίας. Έτσι, το αποκλειστικό UPS δεν συνοδεύεται από μπαταρία και χρησιμοποιεί απευθείας το σύστημα DC ως είσοδο DC του UPS, χωρίς να χρειάζεται λειτουργία φόρτισης.
(5) Ο ακροδέκτης εισόδου DC του αποκλειστικού UPS ισχύος απαιτεί γενικά την εγκατάσταση καταστολέων θορύβου κατά της υπέρτασης, όπως διόδους ανάστροφης διακοπής, για να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση του UPS στο δίαυλο DC.
(6) Το τροφοδοτικό UPS θα πρέπει να έχει τουλάχιστον το 40% της χωρητικότητας του τροφοδοτικού όταν είναι πλήρως φορτωμένο με όλες τις συσκευές. Το UPS θα διατηρεί αδιάλειπτη τροφοδοσία ρεύματος για τουλάχιστον 60 λεπτά μετά από διακοπή ρεύματος AC.