Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Możliwości zwiększenia niezawodności przy zastosowaniu zasilacza UPS

mgr inż. Karol Kuczyński  |  elektro.info 9/2017  |  20.09.2017  |  1
Autor pisze o powszechnym znaczeniu niezawodności zasilania w energię elektryczną, realnych skutkach awarii w zasilaniu, o przebiegu współpracy zespołu prądotwórczego z UPS-em oraz o sposobach magazynowania energii
Autor pisze o powszechnym znaczeniu niezawodności zasilania w energię elektryczną, realnych skutkach awarii w zasilaniu, o przebiegu współpracy zespołu prądotwórczego z UPS-em oraz o sposobach magazynowania energii
Rys. redakcja EI

Zaniki i zapady napięcia oraz inne zaburzenia, które występują w sieciach elektroenergetycznych, powodują w zakładach przemysłowych lub innych przedsiębiorstwach straty w wyniku zatrzymania linii produkcyjnych bądź zakłóceń w pracy układów elektronicznych.
W przypadku częstego występowania trwających kilka-kilkadziesiąt sekund zakłóceń zasilania urządzenia o mocy rzędu kilkudziesięciu-kilkuset kVA wymagają zastosowania specjalizowanych układów zasilania gwarantowanego, np. zasilaczy UPS, tandemów zasilacz UPS-zespół prądotwórczy lub dynamicznych układów zasilania wyposażonych w kinematyczny zasobnik energii [1, 7].

W artykule:

• Prawda o skutkach awarii zasilania w energię elektryczną
• Ważność niezawodności zasilania
• Współpraca zespołu prądotwórczego z UPS-em
• Sposoby magazynowania energii

Rosnące zapotrzebowanie rynku w zakresie bezprzerwowych zasilaczy UPS dużych mocy pracujących w systemach o zwiększonej niezawodności powoduje, że producenci mają w ofercie urządzenia w zakresie mocy od 10 do 900 kVA [1, 8].

Skutki awarii

Warto przytoczyć przykład Szczecina, gdzie 8 kwietnia 2008 r. doszło do awarii, w wyniku której w mieście nie było zasilania przez ponad 20 godzin. Awarię systemu elektroenergetycznego w rejonie aglomeracji szczecińskiej spowodowały ekstremalne opady, w szczególnych warunkach powodujące osadzanie się mokrego śniegu na przewodach linii i innych elementach infrastruktury elektroenergetycznej. Nastąpił totalny paraliż komunikacyjny, nie pracowały żadne instytucje, szkoły, sklepy, banki oraz stacje benzynowe.

Niestety, nie można wykluczyć, że podobne przypadki nie wydarzą się w innych polskich miastach. Tym bardziej że takie zdarzenia miały już miejsce, choć  w mniejszej skali.

W sierpniu 2017 roku gwałtowne nawałnice i inne gwałtowne zjawiska atmosferyczne doprowadziły w kilku województwach do zerwania linii wysokiego, średniego i niskiego napięcia oraz uszkodzenia stacji transformatorowych. Według informacji z WCZK, stan na dzień 12.08 godz. 11:00, na terenie Polski bez dostaw prądu było około 177,9 tys. odbiorców. W kulminacyjnym momencie nawałnic bez dostaw energii elektrycznej było około 480 tys. odbiorców.

Przerwy w dostawach energii prowadzą do konkretnych i wymiernych strat. Mogą również powodować uszkodzenia poszczególnych urządzeń w przypadku choćby chwilowego zatrzymania linii produkcyjnej.

Nawet milion złotych strat może spowodować godzinny postój linii produkcyjnej zakładów produkcyjnych. Ale przecież w firmach nie pracują jedynie linie produkcyjne, ale też wszelkiego rodzaju elektroniczny sprzęt biurowy, systemy monitoringu czy centrale abonenckie.

Niezawodność zasilania

Wszystkie urządzenia charakteryzują się współczynnikiem pewności pracy na poziomie zbliżonym do jedności.

Istnieje wiele różnych miar niezawodności pracy urządzeń. Jednym z nich jest współczynnik MTBF (Mean Time Between Failures) definiowany jako średni okres między awariami, czyli wartość oczekiwana czasu między uszkodzeniami elementów powodujących utratę zdolności do realizacji funkcji, do których został zbudowany. Jest on wyrażany w jednostkach czasu, np. godzinach [1, 3].

Natomiast średni czas naprawy urządzenia rozumiany jako wartość oczekiwana czasu między wystąpieniem awarii a chwilą ponownej zdolności do realizacji funkcji określa współczynnik MTTR (Mean Time To Repair). Najczęściej jest wyrażany w jednostkach czasu, np. godzinach.

Zasilacze UPS charakteryzują się najczęściej bardzo wysokim współczynnikiem MTBF. Jednak aby określić współczynnik MTBF w jednostkach względnych dla konkretnej instalacji zasilacza UPS, konieczna jest nie tylko bezwzględna wartość określona przez producenta, ale również czas naprawy w rzeczywistych warunkach. Czas naprawy zależy bowiem od:

  • czasu reakcji serwisu na awarię,
  • czasu dojazdu do urządzenia,
  • dostępności części zamiennych,
  • czasu naprawy
  • oraz czasu na wykonanie potrzebnych testów [1, 3].

Wartość MTBF dla urządzeń produkowanych przez różnych producentów jest różna. Można przyjąć, że dla pojedynczego urządzenia UPS dobrej marki wartość MTBF wynosi 99,99970%. Jednak zmienia się wartość współczynnika MTBF dla grupy UPS-ów pracujących równolegle z redundancją, w zależności od liczby jednostek w grupie.

Wydawać by się mogło, że im większa liczba jednostek w zestawie, tym wartość MTBF większa. W tym przypadku awaria jednej jednostki UPS nie powoduje przerwy w zasilaniu odbiorników.

Tak jednak nie jest, ponieważ przy większej liczbie jednostek UPS rozbudowany jest układ sterowania tymi jednostkami, który jest wspólny dla całego układu. Ponadto przy większej liczbie jednostek w układzie wzrasta prawdopodobieństwo awarii kolejnej jednostki w czasie, gdy jedna już uległa awarii i jest niesprawna.


Benning

Producent UPS-ów modułowych, umożliwiających korektę współczynnika mocy

Sprawdź na www.benning.pl

Nadmierne zwiększanie liczby jednostek w układzie może spowodować, że wypadkowa wartość MTBF dla układu będzie mniejsza niż wartość MTBF dla pojedynczej jednostki [1, 3].

Należy tu jednak zaznaczyć, że współczynniki MTBF podawane przez producentów UPS-ów dotyczą jedynie urządzeń UPS, bez uwzględnienia pozostałych elementów układu zasilania, takich jak: układy rozdzielnic przed i za UPS-ami, aparatury stosowanej w rozdzielnicach, automatyki rozdzielnic, połączeń kablowych itp.

Na niezawodność zasilania odbiorników duży wpływ ma również struktura i aparatura zastosowana w układzie dystrybucji energii oraz w obwodach odbiorczych zasilania odbiorników. Z tego powodu dokładna analiza niezawodności całego układu jest często bardzo złożona i trudna do przeprowadzenia.

Czytaj też: Analiza układów zasilania obiektów użyteczności publicznej o różnym stopniu niezawodności >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Weź udział w konkursie, zdobywaj wiedzę i atrakcyjne nagrody! »

Liga specjalistów - konkurs

Jesteś profesjonalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Jesteś uczniem lub studentem kierunku technicznego?
czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia ulicznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

automatyka przemysłowa elektronika
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać szafy sterownicze
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

Aktywny Filtr Harmonicznych firmy Rabbit

Aktywny Filtr Harmonicznych Małej Mocy – zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej oraz redukcję harmonicznych prądu w celu poprawienia efektywności energetycznej odbiorców energii,...

Aktywny Filtr Harmonicznych firmy Rabbit

Aktywny Filtr Harmonicznych Małej Mocy – zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej oraz redukcję harmonicznych prądu w celu poprawienia efektywności energetycznej odbiorców energii,...
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl