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
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: półroczna prenumerata papierowa (5 numerów) + półroczny dostęp do wszystkich treści portalu (183 dni) - 75,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
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.
Prenumerata edukacyjna - roczna elektro.info - 75,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści 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


Gdzie szukać pomocy przy doborze właściwego źródła zasilania »

Dobór źródła zasilania

Optymalne rozwiązania na każdym etapie, zarówno dystrybucji, jak i tworzenia dedykowanych pakietów zasilania. Wszystko po to, aby zapewnić jak najwyższą jakość ... czytam dalej »

 


Jak zmniejszyć swój rachunek za prąd »

koszt prądu

Oszczędzanie na rachunkach za prąd w domu lub firmie jest możliwe. Wystarczy dokładnie sprawdzić (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Zobacz co nowego poznamy na targach Energetab 2019 »

Licznik energii jaki wybrać Energetab 2019 logo
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » ENERGETAB – największe w Polsce targi nowoczesnych urządzeń, aparatury i technologii dla przemysłu energetycznego, to miejsce jednych z najważniejszych spotkań czołowych przedstawicieli branży elektrotechnicznej w Polsce.(...) czytam dalej »

 


Łączniki i gniazda instalacyjne - jakie wybrać?

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Przewodnik po złączach - znajdż idealne rozwiązanie dla siebie »

automatyka przemysłowa Przewodnik po złączach
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 »

 


Oznaczniki mobilne na przewody i osprzęt - które wybrać »

Kamery termowizyjne Technika laminowania taśm, zapewnia trwałe nadruki poprzez całkowitą ochronę tekstu przed czynnikami niszczącymi, takimi jak: zdrapywanie, ścieranie, zmywanie, promieniowanie UV a nawet substancj (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

ograniczniki bezpanelowa energia słoneczna
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 » 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 »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Bramka IoT chmury do integracji nowych i istniejących systemów bez konieczności programowania.»

Zobacz jak robot testuje bankomaty?

bramka iot Robot testuje bankomaty
Dzięki prostemu połączeniu z procesem za pomocą protokołów, np. Modbus/TCP, dane czujników i dane procesowe są zbierane, przetwarzane i monitorowane ... czytam więcej » Około 30 sekund zajmuje średnio wypłacenie pieniędzy z wielofunkcyjnego bankomatu ATM. Urządzenia, które są dostępne „za rogiem” w większości miast, zmieniły nasze podejście ... czytam dalej »

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?

Przewdonik "Eliminuj błędy
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 »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... 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

Działalność TGE w sierpniu 2019 r.

Towarowa Giełda Energii podsumowała działalność w sierpniu 2019 r. Wynika z niej, że wolumen obrotu energią elektryczną na TGE wyniósł 21 214 456 MWh i był o 18,4 proc. wyższy niż w...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
.steute Polska .steute Polska
steute jest międzynarodowym przedsiębiorstwem specjalizującym się w projektowaniu oraz produkcji bezpiecznej, niezawodnej aparatury...
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