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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Stany nieustalone towarzyszące pomiarowi impedancji pętli zwarcia w obwodach wyjściowych zasilaczy bezprzerwowych UPS

Transient states associating loop impedance measurement In the output line of ups power supplies
Miejsce przyłączenia przyrządu w instalacji zasilającej nn
Miejsce przyłączenia przyrządu w instalacji zasilającej nn
rys. M. Olesz, J. Katarzyński

W sieciach zasilających obiekty przemysłowe i użyteczności publicznej powszechnie stosuje się zasilacze bezprzerwowe UPS w celu ochrony ważnych urządzeń odbiorczych, wrażliwych na zapady i przerwy w napięciu. Projektowanie sieci energetycznych wyposażonych w zasilacze UPS opiera się na wytycznych ich producentów oraz na ogólnej wiedzy z elektrotechniki. Ograniczona zdolność zwarciowa zasilacza UPS oraz utrudniony ­dostęp do danych fabrycznych producentów UPS komplikuje projektową analizę ochrony przeciwporażeniowej w obwodach zasilanych z UPS.

Pewnym rozwiązaniem tego problemu są poprawne pomiary impedancji pętli zwarciowej w obwodach zasilanych z UPS. Procedury tych pomiarów nie są sprecyzowane, a praktyka eksploatacyjna pokazuje szereg błędów wykwalifikowanego personelu uniemożliwiających właściwą interpretację otrzymanych wyników. Świadczy o tym niewielka liczba publikacji związanych z opisywanym problemem [1, 2]. Brak rzetelnych opracowań naukowych jest uzupełniany przez wewnętrzne materiały producentów osprzętu elektrycznego i UPS [3] oraz normy techniczne [6, 7], które nie zawierają jednak konkretnego rozwiązania problemu dopuszczenia UPS do eksploatacji w określonym systemie zasilania elektrycznego.

Zasilacze UPS dużej mocy (w praktyce powyżej 10 kVA) w normalnym stanie pracy w 99% przypadków pracują w tzw. trybie podwójnej konwersji – „online”, polegającym na przetwarzaniu przez prostownik UPS napięcia przemiennego (AC) na napięcie stałe (DC), a następnie przez falownik napięcia DC ponownie na napięcie AC. Możliwość podłączenia obwodu akumulatorów, jako magazynu energii do szyn DC UPS umożliwia bezprzerwowe podtrzymanie zasilania na wyjściu zasilacza UPS w przypadku zaniku napięcia na jego wejściu, jak również pozwala uzyskać powtarzalne parametry częstotliwości napięcia, kształtu krzywej i poziomu napięcia na wyjściu zasilającym. Zwarcie na wyjściu zasilacza UPS, jeśli tylko występuje zasilanie sieciowe, powoduje w warunkach rzeczywistych jego przełączenie na bypass elektroniczny w czasie około 4÷5 ms zgodnie z deklaracjami większości producentów.

Rejestracje stanów pracy UPS dostarczają istotnych dla użytkownika danych w czasie nietypowych stanów pracy – w zakresie przeciążeń i zwarć na szynie wyjściowej [4]. Dodatkowo mogą być one łatwo zaadoptowane do obliczania impedancji pętli zwarciowej dla wszystkich stanów pracy, co przedstawiono w dalszej części artykułu.

Czytaj też: Baterie akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS - warunki bezpiecznej eksploatacji i czynniki wpływające na ich żywotność >>

Rejestracja stanów nieustalonych w zasilaczach bezprzerwowych

Pomiary przeprowadzono w sieci niskiego napięcia 0,4 kV, do której włączono trójfazowy UPS o mocy 30 kVA (In = 43 A) za pośrednictwem wkładek bezpiecznikowych o prądzie znamionowym 50 A i charakterystyce gG. Zasilacz pracował w stanie normalnej pracy w układzie podwójnego przetwarzania AC-DC-AC z możliwością przełączenia się na istniejącą sieć zasilającą, poprzez bypass elektroniczny (rys. 1.).

Literatura

  1. S. Czapp, Selected problems of Earth Fault Loop Impedance ­Testing in Circuits Fed from UPS, Automatyka – Kontrola – Zakłócenia, vol. 28, nr 3 (29), 2017.
  2. R. E. Cosse, G. Dunn Donald, Robert M. Spiewak, Is my UPS distribution system coordinated, Conference Record of the 2006 IEEE IAS Pulp and Paper.
  3. J – N. Fiorina, Uninterruptible static power supplies and the protection of persons, Schneider Electric, Cahier technique no. 129, 2004.
  4. G. Wawrzola, Challenges of DC Data Center Power Distribution Protection, 13th International Conference on Development in Power System Protection 2016 (DPSP).
  5. M. Olesz, Możliwości techniczne nowej generacji przyrządów do oceny jakości energii elektrycznej, Konferencja Naukowo-Techniczna: Gdańskie Dni Elektryki, 2009, s. 159-164.PN-EN 62040-3:2011 Systemy bezprzerwowego zasilania (UPS), część 3: Metoda określania właściwości i wymagania dotyczące badań.
  6. ANSI/IEEE Std 944-1986, IEEE Recommended Practice for the Application and Testing of Uninterruptible Power Supplies for Power Generating Stations, 1986.

W artykule:

• Rejestracja stanów nieustalonych w zasilaczach bezprzerwowych
• Analiza wyników pomiarów

streszczenie

W pracy przedstawiono metodykę i wyniki pomiarów stanów nieustalonych w zasilaczu bezprzerwowym (UPS) typu online. Do rejestracji zdarzeń po stronie zasilania i na wyjściu UPS wykorzystano dwa przyrządy do pomiaru jakości energii elektrycznej zsynchronizowane czasowo. Rejestratory kompresują uzyskane dane pomiarowe, co może wprowadzać dodatkowe błędy pomiaru wielkości mierzonych – napięć i prądów. Dodatkowe rejestracje oscyloskopem wielokanałowym potwierdziły poprawność danych uzyskiwanych w celu określenia reakcji zasilacza na zaburzenia występujące na wejściu i wyjściu urządzenia. W pracy analizowano wyniki pomiarów impedancji pętli zwarciowej zmierzone przyrządem wymuszającym poziomy prądu zwarciowego na linii zasilającej odbiorniki energii elektrycznej we wszystkich stanach pracy zasilacza, a następnie porównywano je z wynikami obliczeń przeprowadzonych na uzyskanych przebiegach prądu i napięcia.



abstract

The paper presents the methodology and the results of transient measurement in on-line Uninterruptable Power Supply (UPS). There were two power quality measurement instruments (synchronised with time) used for registering the events in UPS input and output. The recorders compress the obtained measurement data, which may introduce additional measurement errors of measured values, i.e. voltage and current. Additional registrations with a multi-channel oscilloscope confirmed the correctness of the obtained data in order to determine the reaction of the UPS to the disturbances occurring in UPS input and output. The work analysed the results of loop impedance, measured by a meter that forces short-circuit current in the line supplying electric load, in all states of the UPS, and then they were compared with the results of calculations carried out on the obtained current and voltage waveforms.

The measurement of fault loop impedance in UPS output line should be performed in active static switch (bypass mode), because UPS will operate in this mode after switching from inverter operation due to high current forcing during a short circuit in the UPS output. Measurement of fault loop impedance in UPS output circuits, when it is in AC-DC-AC double conversion mode, may result with loop impedance overstating by meters, which in turn limits recognition of the tested installation as safe from the protection against electric shock by automatic power off point of view. The values of calculated loop impedance at forced high current, i.e. 160 A in the UPS output, when it is respectively in the manual bypass and static switch mode, are 4% and 2.5% lower than the ones presented by meter after measure by forcing high current. Differences in impedance of the static switch and manual bypass UPS mode can be the basis for the estimation of the thyristor impedance. Estimation of direct measurement results with 14.6 m, and according to the calculation of recorded transients it is about 16.1 mΩ.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[UPS, zasilanie, zasilacze bezprzerwowe, projektowanie sieci energetycznych]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
30 dniowy dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 4/2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Kursy SEP - zobacz terminarz szkoleń »

kurs sep Stowarzyszenie Elektroenergetyków Polskich oferuje szeroki wybór szkoleń, które pozwalają zdobyć między innymi uprawnienia g1. Organizujemy specjalistyczne kursy dla osób, które w dniu przystąpienia do szkolenia ukończyły 18 lat i posiadają minimum podstawowe wykształcenie. Dostępny w naszej ofercie kurs sep 1kv (...) czytam dalej »


Stacja transformatorowa na kółkach - robi wrażenie »

Rozdzielnica na kołach Jest to lekka stacja w obudowie metalowej, na podwoziu jezdnym – DMC 3,5T, z obsługą z zewnątrz, z możliwością łatwe (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Szynoprzewody w instalacjach elektrycznych - czy warto je wykorzystywać?

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

szynoprzewody jak podłączyć bezpanelowa energia słoneczna
Przyjazne instalatorom ze względu na ich intuicyjny montaż i nieskomplikowaną budowę oraz szeroki wachlarz możliwości z zakresu wykonania różnego (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Jaki licznik energii elektrycznej wybrać - porównanie 2019 »

Fotowoltaika Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania ... czytam dalej »


Jak mocować przewody instalacji odgromowej?

Czy energii odnawialnej uda się zastąpić węgiel?

Wsporniki ochrony odgromowej energia odnawialna a węgiel
W obudowie wykonanej z wysokiej jakości polietylenu kryje się betonowy rdzeń. Szczelnie zamknięta konstrukcja chroni go przed niekorzystnym wpływem czynników pogodowych i... czytam więcej » Według ostatniego raportu brytyjskiego koncernu BP do 2040 r. odnawialne źródła energii staną się głównym źródłem energii na świecie. Czy rzeczywiście ... czytam dalej »

Sekcja: Instaluj z Legrandem dla profesjonalisty »

System zarządzania energią Jesteś Instalatorem? W tej sekcji w szybki i łatwy sposób znajdziesz niezbędne ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

PRzewody i kable standardy Termowizja w elektryce
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Ograniczniki przepięć (SPD) o udoskonalonych osiągach »

Switche zarządzalne spd ograniczniki
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » SPD o takim układzie elementów ograniczających przepięcia są stosowane w instalacji elektrycznej, w której nie powinny występować prądy upływu, nawet o niewielkich(...) 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 »
4/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 4/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt instalacji piorunochronnej wolno stojącego budynku magazynu mps
  • - Awarie sieciowe w krajowej sieci dystrybucyjnej
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
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