elektro.info

Nowoczesne oświetlenie Neonica

Nowoczesne oświetlenie Neonica

Podczas remontu mieszkania, domu, pokoju czy biura, lub w trakcie planowania od samego początku ważnej dla nas przestrzeni, najczęściej w głowie mamy już przygotowaną wizję lub koncepcję. Plany te dotyczą...

Podczas remontu mieszkania, domu, pokoju czy biura, lub w trakcie planowania od samego początku ważnej dla nas przestrzeni, najczęściej w głowie mamy już przygotowaną wizję lub koncepcję. Plany te dotyczą zarówno układu mebli, wykorzystanych materiałów czy koloru ścian. Jednak przede wszystkim warto dokładnie i z uwagą podjąć decyzje związane z wyborem odpowiedniego oświetlenia.

news Skuter elektryczny od Seata

Skuter elektryczny od Seata

Seat przedstawił nowy, całkowicie elektryczny skuter, który pojawi się na drogach w przyszłym roku. Model e-Scooter został zaprojektowany w taki sposób, aby jak najlepiej wpisać się w rosnący trend współdzielonej...

Seat przedstawił nowy, całkowicie elektryczny skuter, który pojawi się na drogach w przyszłym roku. Model e-Scooter został zaprojektowany w taki sposób, aby jak najlepiej wpisać się w rosnący trend współdzielonej mobilności.

Zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych a zasilanie w warunkach pożaru (część 2.)

Zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych a zasilanie w warunkach pożaru (część 2.)

W tej części artykułu prezentujemy metodykę projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz zagorożenia stwarzane przez gazy wydzielane przez baterie akumulatorów wraz ze sposobami ich neutralizacji.

W tej części artykułu prezentujemy metodykę projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz zagorożenia stwarzane przez gazy wydzielane przez baterie akumulatorów wraz ze sposobami ich neutralizacji.

UPS-y w zastosowaniach specjalnych

Zagadnienia wybrane

Rys. 1. Przykładowe rozwiązanie zabezpieczenia zasilacza UPS z prostownikiem o małym prądzie upływowym [3]

Zaniki i zapady napięcia oraz inne zaburzenia, które występują coraz częściej w sieciach elektroenergetycznych, powodują zakłócenia w pracy czułych odbiorników, często prowadzą do zatrzymania linii produkcyjnych, powodując znaczne straty ekonomiczne.

Występujące zakłócenia są w praktyce nie do uniknięcia, co w przypadku zasilania wrażliwych odbiorników energii elektrycznej powoduje konieczność stosowania źródeł napięcia gwarantowanego. Układy te mogą być ograniczone do pojedynczego zasilacza UPS lub bardziej rozbudowane. W artykule przedstawione zostaną układy zasilania składające się z kilku pracujących równolegle zasilaczy UPS.

Układy równoległe UPS

W odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie rynku w zakresie bezprzerwowych zasilaczy UPS dużych mocy pracujących w systemach o zwiększonej niezawodności producenci oferują urządzenia w zakresie mocy od 10 do 800 kVA. UPS-y tego typu mogą pracować równolegle najczęściej do 8 jednostek, zapewniając dostępną moc rzędu kilku MVA [1, 2].

Zobacz także: Zestawienie zasilaczy UPS

Jednym z powodów budowania układów równoległych UPS jest zwiększenie mocy UPS w sytuacji, gdy moc pojedynczej jednostki jest niewystarczająca. W tym przypadku stosuje się tak zwane jednostki „modularne”, gdzie każdy UPS wyposażony jest w wewnętrzny by-pass elektroniczny oraz układ sterowania umożliwiając pracę samodzielną każdej z jednostek. Często stosuje się również dla całego węzła centralny bypass zewnętrzny, który umożliwia wykorzystanie pełnej mocy układu zasilaczy UPS pracujących równolegle.

 

 

 

W układach równoległych wszystkie jednostki UPS muszą komunikować się ze sobą lub być zarządzane przez jeden wspólny układ sterowania. Zadaniem jego jest [1]:

  • utrzymywanie jednakowych napięć, co do wartości i fazy, wytwarzanych przez wszystkie falowniki, przy zasilaniu UPS-a z sieci i przy pracy z baterii,
  • kontrola obciążeń poszczególnych jednostek UPS oraz sterowanie nimi, aby wszystkie jednostki były równomiernie obciążone,
  • kontrola trybu pracy poszczególnych jednostek UPS (z falownika, czy na by-passie elektronicznym) oraz takie nimi sterowanie, aby we wszystkich jednostkach tryby pracy były jednakowe. Niedopuszczalne jest, aby część jednostek pracowała z falownika, a pozostała część na obejściu – by-pass elektroniczny,
  • blokowanie pracy falownika we wszystkich jednostkach UPS, gdy w którymkolwiek z nich zamknięty jest by-pass serwisowy lub gdy zamknięty jest centralny by-pass zewnętrzny.

 

Zobacz także: Wpływ zasilaczy UPS na parametry energii elektrycznej

Z uwagi na wspólny system sterowania jednostkami UPS pracującymi równolegle, liczba tych jednostek w układzie jest ograniczona. Różni producenci stosują własne układy sterowania, stąd różna jest maksymalna dopuszczalna liczba jednostek w układzie równoległym. Na ogół liczba ta zawiera się w przedziale od 4 do 8. Ograniczenie liczby jednostek UPS pracujących równolegle wynika nie tylko z ograniczeń układów sterowania. Powodem tym jest nierównomierność rozpływu prądu w połączonych równolegle jednostkach pracujących na wspólny tor, do którego są przyłączone odbiorniki [1]. Wiadomo bowiem, że nawet przy pozornie identycznych torach pracujących równolegle, rozpływ prądu nie jest równomierny. Aby ograniczyć to zjawisko, wszystkim jednostkom UPS w układzie równoległym należy zapewnić podobne warunki pracy sieciowej. Dlatego wymaga się, aby kable zasilające wszystkie jednostki UPS były tego samego typu, miały jednakowy przekrój oraz jednakową długość. Dotyczy to zarówno obwodów wejściowych, jak i obwodów wyjściowych.

Zobacz także: Jakość energii elektrycznej – wybrane zagadnienia identyfikacji parametrów

Centralny by-pass zewnętrzny

Centralny by-pass zewnętrzny w układach pracujących równolegle UPS-ów może być zamknięty tylko wtedy, gdy wszystkie jednostki UPS pracują na układach by-pass wewnętrznych. W układzie sterowania z by-passem zewnętrznym powinna być zastosowana blokada uniemożliwiająca zamknięcie tego by-passu, gdy przynajmniej jeden z UPS-ów pracuje z falownika. Po zamknięciu układu zewnętrznego by-pass musi być przesłana informacja o tym fakcie do wszystkich jednostek UPS, co w konsekwencji powoduje zablokowanie we wszystkich UPS-ach pracy z falownika.

Układy rozdzielnic nn

W przypadku UPS-ów typu VI, czyli z pojedynczym przetwarzaniem energii, wszystkie UPS-y, a także centralny by-pass zewnętrzny muszą być zasilane z tej samej sekcji szyn zbiorczych rozdzielnicy zasilającej. W przypadku stosowania w centralnym węźle kilku jednostek UPS pracujących równolegle, zwykle stosuje się wydzieloną rozdzielnicę zasilania UPS-ów. W układzie z rozdzielnicą z pojedynczym systemem szyn zbiorczych, zasilanej dwiema niezależnymi liniami, przy czym w danej chwili pracuje tylko jedna linia zasilająca (rezerwa jawna), w polach odpływowych do UPS-ów mogą być stosowane wyłączniki lub bezpieczniki [1].

Zasilanie UPS-ów z jednej sekcji szyn zbiorczych ma istotną wadę polegającą na tym, że wyłączenie napięcia na szynach zbiorczych w wyniku awarii, przeglądu, naprawy, konserwacji lub prowadzonej rozbudowy powoduje całkowite pozbawienie zasilania UPS-ów. Zasilanie odbiorów będzie wówczas podtrzymane tylko do czasu wyczerpania baterii akumulatorów. Ponieważ czas podtrzymania zasilania z baterii zwykle wynosi kilkanaście do kilkudziesięciu minut, może to być zbyt krótko do przeprowadzenia czynności naprawczych lub rozbudowy rozdzielnicy zasilania UPS-ów. W układzie tym jest więc zagrożona ciągłość zasilania odbiorów.

Wyprowadzenie mocy z UPS-ów następuje często do jednej rozdzielnicy, która również wyposażona jest w pojedynczy system szyn zbiorczych. Takie rozwiązanie ma poważną wadę, polegającą na tym, że jakakolwiek przerwa w pracy tej rozdzielnicy natychmiast pozbawia odbiory zasilania.

Wymienione wady rozdzielnic powodują, że układ pojedynczych szyn zbiorczych charakteryzuje się niską pewnością zasilania odbiorów. Pewną poprawę niezawodności zasilania odbiorów można uzyskać przez zastosowanie w rozdzielnicach podwójnych systemów szyn zbiorczych.

Zasilanie stanowisk komputerowych

W zasilaczach UPS małej mocy (do 4 kVA) jako ochronę uzupełniającą można zastosować urządzenie różnicowoprądowe, ponieważ wymagana niezawodność zasilania zwykle nie jest wysoka oraz istnieją uzasadnione obawy, że może dojść do nie zachowania ciągłości przewodu ochronnego spowodowanego przez nieostrożność użytkowników, nieposiadających kwalifikacji i świadomości zagrożeń. Zasilacze UPS małych mocy posiadają najczęściej topologię offline lub line-interactive, czyli w trybie pracy normalnej pracują na torze obejściowym [3].

Do jednego obwodu zwykle przyłącza się gniazda kilku stanowisk komputerowych. Praktyka pokazuje, że najczęściej do zabezpieczenia przeciwporażeniowego gniazd wtyczkowych stanowisk komputerowych stosuje się wyłączniki różnicowoprądowe typu A lub B. Zaleca się, aby z jednego obwodu nie było zasilanych więcej niż sześć stanowisk komputerowych. Jeśli z obwodu zasilanych będzie więcej komputerów lub zostaną zastosowane inne wyłączniki różnicowoprądowe, mogą następować nieuzasadnione wyłączenia spowodowane zadziałaniem wyłącznika różnicowoprądowego [1].

UPS-y większych mocy

Zasilacze o mocach powyżej 5 kVA są najczęściej podłączane do sieci zasilającej połączeniami stałymi. Instalację UPS może wykonywać tylko osoba wykwalifikowana, która powinna prawidłowo przyłączyć zasilacz UPS przed jego uruchomieniem. Zarówno w przypadku pracy w trybie normalnym, jak i w trybie bateryjnym ochrona przeciwporażeniowa zapewniona jest przez samoczynne wyłączenie zasilania lub połączenia wyrównawcze miejscowe. W obu trybach pracy mamy najczęściej do czynienia z układem zasilania TN-S.

Jako ochronę uzupełniającą stosuje się dodatkowo połączenia wyrównawcze. Innym środkiem jest zastosowanie urządzeń różnicowoprądowych o znamionowym prądzie różnicowym nieprzekraczającym 30 mA. Wyłączniki różnicowoprądowe o prądzie większym niż 30 mA zabezpieczają układy prostownikowe i przewody zasilające przed uszkodzeniem, jednak nie stanowią ochrony przeciwporażeniowej uzupełniającej.

Stosując zabezpieczenie za pomocą urządzeń różnicowoprądowych należy mieć świadomość ich częstego zadziałania. W układach zasilania gwarantowanego, gdzie głównym celem jest zapewnienie zasilania gwarantowanego o najwyższej niezawodności, system UPS jest tak niezawodny jak jego najsłabsze ogniwo [3].

Rozwiązania dla najwyższych wymagań niezawodnościowych

W przypadku, gdy by-pass jest zasilany napięciem sieciowym, w sytuacji zaniku napięcia sieciowego to odbiory pozbawione zostaną zasilania. W przypadku bardzo ważnych odbiorów takie ryzyko może być niedopuszczalne. Można wówczas budować układy o szczególnie wysokim stopniu niezawodności [1, 4].

Najprostszym przykładem zabezpieczenia toru by-pass przed zanikiem zasilania jest tzw. redundancja szeregowa dwóch jednostek UPS, nazywana także redundancją kaskadową. Schemat przykładowego układu przedstawiono na rysunku 2. Grupa najważniejszych odbiorów zasilana jest z UPS1. Tor by-pass UPS1 zasilany jest nie z sieci, lecz z UPS2. Moc znamionowa UPS2 powinna być większa niż moc UPS1, gdyż jednym z powodów przejścia UPS1 na by-pass może być jego przeciążenie. Gdyby moc UPS2 była równa mocy UPS1, to UPS2 zostałby przeciążony i przeszedłby na by-pass, który też jest zasilany napięciem sieciowym. W efekcie obwody zostałby pozbawione zasilania.

Gdyby UPS2 zasilał tylko by-pass UPS1, byłby słabo wykorzystany, gdyż praca UPS1 na obejściu (by-pass) jest sporadyczna i najczęściej krótkotrwała. Pewnym złagodzeniem tej wady jest zainstalowanie UPS2 o większej mocy znamionowej i wykorzystanie nadwyżki mocy względem UPS1 do zasilania odbiorów drugorzędnych, na przykład, gdy przyjęto moc znamionową UPS1 równą 200 kVA, a moc znamionową UPS2 400 kVA. Koszt jednostkowy mocy UPS2 będzie niższy niż koszt jednostkowy UPS1, a zatem w takim rozwiązaniu koszt zapewnienia zasilania będzie niższy niż gdyby UPS2 miał moc znamionową również 200 kVA. W tym przypadku dopuszczalna przeciążalność dla jednostki 400 kVA będzie większa niż dla jednostki 200 kVA, gdyż stanowi ona określony procent mocy znamionowej (prądu znamionowego) UPS-a.

Literatura

1. T. Sutkowski, Rezerwowe i bezprzerwowe zasilanie w energię elektryczną – urządzenia i układy, COSiW SEP, Warszawa 2007.

2. Materiały firmy Comex.

3. Materiały firmy EATON.

4. Materiały firmy APC.

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Dobór mocy źródeł zasilania awaryjnego i gwarantowanego

Dobór mocy źródeł zasilania awaryjnego i gwarantowanego

W artykule zostały przedstawione podstawowe zasady doboru mocy zespołu prądotwórczego oraz zasilacza UPS, pracujących w układach zasilania budynków. Opisana została metodyka projektowania ochrony przeciwporażeniowej...

W artykule zostały przedstawione podstawowe zasady doboru mocy zespołu prądotwórczego oraz zasilacza UPS, pracujących w układach zasilania budynków. Opisana została metodyka projektowania ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie oraz sterowanie napięciem dotykowym do wartości dopuszczalnej długotrwale w instalacjach zasilanych z zespołu prądotwórczego oraz zasilacza UPS. Przedstawiona metodyka jest zgodna z wymaganiami normy PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje eklektyczne niskiego napięcia....

Możliwości zwiększenia niezawodności przy zastosowaniu zasilacza UPS

Możliwości zwiększenia niezawodności przy zastosowaniu zasilacza UPS

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...

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

Magazyny energii z akumulatorami chemicznymi, ich funkcje w systemie elektroenergetycznym

Magazyny energii z akumulatorami chemicznymi, ich funkcje w systemie elektroenergetycznym

W artykule omówiono, jakie funkcje może spełniać magazyn energii oraz przedstawiono jego elementy składowe, czyli przetwornicę dwukierunkową, sterownik, zasobnik energii (w tym przypadku baterię chemiczną).

W artykule omówiono, jakie funkcje może spełniać magazyn energii oraz przedstawiono jego elementy składowe, czyli przetwornicę dwukierunkową, sterownik, zasobnik energii (w tym przypadku baterię chemiczną).

Komentarze

Copyright © 2004-2019 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.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies.

Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.