Ca un UPS de alimentare de încredere pentru puterea de încărcare, a fost utilizat pe scară largă în diverse industrii. UPS a fost dezvoltat și aplicat de zeci de ani, iar mărcile, modelele și arhitecturile existente oferă utilizatorilor mai multe opțiuni. De fapt, unii utilizatori au pericole ascunse sau pierderi economice datorită selectării produselor UPS neadecvate. În acest scop, selecția și configurarea UPS-ului și a arhitecturii sale de putere a centrului de date merită atenție.

putere

Cartea albă a Schneider Electric privind modul de alegere, configurare și reducere a costurilor UPS oferă utilizatorilor mai multe opțiuni atunci când aleg o arhitectură și configurație UPS. Acest articol a subliniat că, având în vedere provocările asociate cu creșterea echipamentelor IT, creșterea consumului de energie, blocajele și economisirea energiei și reducerea consumului, utilizatorii ar trebui să se concentreze asupra utilizabilității, fiabilității și disponibilității, economisirii energiei și reducerii emisiilor și a funcționării. și întreținere atunci când alegeți un UPS. costuri și mulți alți factori.

Selectați UPS-ul adecvat în funcție de nevoile dvs.

Odată cu sofisticarea și avansarea tehnologiei UPS, producătorii industriali au dezvoltat și furnizat o varietate de UPS-uri, cum ar fi modele de frecvență de putere, modele de înaltă frecvență, modele modulare și modele industriale speciale. Utilizatorii pot alege modelul potrivit în funcție de nevoile lor.

Selectarea uneia sau a trei faze UPS

În funcție de sarcina care trebuie protejată de UPS și de gama de tensiune sau valoarea puterii echipamentului, este posibil să se determine dacă este necesar un UPS monofazat sau trifazat. De obicei, un UPS monofazat poate fi utilizat pentru sarcini de 20 kVA sau mai puțin, în timp ce un UPS trifazat este necesar pentru sarcini de putere mai mari.

Dacă alegeți să utilizați un UPS trifazat, trebuie să determinați dacă utilizați o configurație de intrare trifazată/ieșire monofazată sau o configurație de intrare trifazată/ieșire trifazată? Acest lucru se aplică tipului de încărcare. Dispozitivele IT, cum ar fi serverele centrelor de date, utilizează de obicei alimentarea monofazată, iar dispozitivele medicale, cum ar fi imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) sau mașinile de producție de mari dimensiuni, pot utiliza alimentarea trifazată.

Echilibrarea sarcinii poate fi dificilă în situațiile în care este necesară o intrare trifazată/ieșire trifazată a UPS-ului. De exemplu, în industrii precum petrolul și gazul, nu este de dorit să cheltuiți mai multă energie pentru a rezolva problema de echilibrare a încărcăturii, astfel încât este de obicei utilizată o ieșire trifazată de intrare/monofazată a UPS-ului.

Pe de altă parte, avantajul utilizării unei intrări trifazate/ieșirii trifazate este că o schemă centralizată de protecție a puterii care utilizează un UPS mare poate fi utilizată pentru a proteja o întreagă clădire sau un grup de circuite critice. În acest sens, schema de protecție a utilizatorului poate fi simplificată.

Determinarea UPS-ului și a capacității bateriei

Capacitatea UPS-ului este determinată pe baza consumului de energie al sarcinii protejate. Relația dintre capacitatea de bază E a UPS-ului și consumul de energie al sarcinii P este după cum urmează: E≥1.2P trebuie considerat ca funcționare fără a depăși 60% până la 70% din puterea sa nominală. Pentru securitate și extindere viitoare, 40% până la 50%. % este mai frecvent.

Calculul capacității bateriei poate fi calculat prin metoda curentului constant sau metoda puterii constante.

Estimarea brută este următoarea:

Alimentare UPS (VA) × timpul de rezervă (h) ÷ Tensiunea de alimentare UPS (V) = capacitatea bateriei (Ah)

Selectați timpul de rezervă

Când sursa de alimentare este întreruptă, durata depinde de client dacă există un generator pe șantier. Dacă există un generator pe șantier, clientul are nevoie doar de una sau două minute pentru a porni sarcina înainte de a porni generatorul. Dacă nu există generator la fața locului, UPS-ul va alimenta sarcina separat și trebuie să stabilească cât timp va avea nevoie clientul.

Funcțiile sistemului de alimentare UPS sunt foarte importante pentru gestionarea funcționării și întreținerii sistemului. Caracteristicile la care utilizatorii sunt atenți sunt: ​​gestionarea de la distanță, oprire automată, redundanță, notificare de întrerupere a alimentării, notificarea de înlocuire a bateriei, monitorizarea mediului, afișarea stării, jurnalul de evenimente etc.

Configurare arhitectură de alimentare UPS

Conform fiabilității ridicate și reduse, cele cinci arhitecturi de alimentare ale UPS-ului sunt configurate după cum urmează:

Capacitate completă sau design N

Sistemul N constă dintr-un singur UPS sau un grup de UPS-uri a căror capacitate corespunde capacității de încărcare critice, așa cum se arată în Figura 1.

Dezavantajul configurației N redundante este că, dacă există o problemă cu UPS-ul, este posibil ca sarcina să nu fie protejată. În special în cazul unui UPS trifazat cu mai multe module, această configurație prezintă un risc de mai multe defecțiuni individuale.

Prin izolarea unei configurații redundante, sursa de alimentare primară furnizează de obicei energie încărcăturii, în timp ce a doua etapă de alimentare furnizează by-pass static la sursa de alimentare primară, așa cum se arată în Figura 2. Acest lucru necesită ca UPS-ul principal să aibă o intrare de alimentare separată. circuit de bypass static. Dacă încărcătura transportată de UPS-ul principal trece pe by-pass static, UPS-ul din a doua etapă transferă imediat sarcina completă în loc să o transmită la rețea. Acest design oferă o modalitate de a adăuga redundanță fără a fi nevoie să înlocuiți complet un UPS existent. Cu toate acestea, complexitatea sa a crescut semnificativ, s-au adăugat mai multe echipamente și a fost introdus un nou risc de eșec, ceea ce duce la o fiabilitate redusă.

Redundanță paralelă (N + 1)

Configurația redundantă paralelă rulează în paralel cu mai multe UPS-uri de aceeași capacitate și oferă o magistrală de ieșire comună. Dacă capacitatea „de așteptare” a UPS-ului este cel puțin egală cu capacitatea unui UPS, sistemul este considerat redundant N + 1, așa cum se arată în Figura 3. Probabilitatea de defecțiune este mai mică în comparație cu o structură redundantă de serie, deoarece toate UPS-urile rulează întotdeauna online. Este, de asemenea, o structură mai simplă și mai rentabilă.

Designul redundant distribuit a fost dezvoltat la sfârșitul anilor 1990 pentru a asigura redundanța completă fără costuri asociate. Acest design este adesea utilizat în centre de date mari, în special în instituțiile financiare. Acest design va utiliza trei sau mai multe UPS-uri cu alimentare separată de intrare și ieșire. Magistrala de ieșire este conectată la sarcini critice prin mai multe PDU-uri și, în unele cazuri, la un comutator static (STS). STS are două intrări și o ieșire. De obicei primește energie de la două UPS-uri diferite și furnizează energie de la unul dintre UPS-urile pentru încărcare. Dacă UPS-ul principal eșuează, STS comută sarcina la UPS-ul secundar în aproximativ 4 până la 8 milisecunde pentru a oferi întotdeauna protecție la alimentare.

Această schemă este mai puțin eficientă, deoarece UPS-ul funcționează de obicei la niveluri mult mai mici decât încărcarea completă. Așa cum se arată în FIG.

Sistem + sistem (2N, 2N + 1)

Modelul „System + System” este recunoscut ca fiind cel mai fiabil design din industrie. Acest design poate crea un sistem UPS care nu trebuie să treacă niciodată sarcina la electricitate, deoarece acest design este conceput pentru a elimina toate posibilele defecțiuni individuale.

La fel ca în cazul redundanței distribuite, există multe opțiuni de configurare sistem + sistem, inclusiv arhitecturi multiple, inclusiv: rețea paralelă serial, mai multe magistrale paralele, sisteme duale, 2 (N + 1), 2N + 2, [(N + 1) + ( N + 1)] și 2N. În funcție de nevoile utilizatorului, designul arhitectural poate fi simplu sau complex.

Acest design necesită două surse de alimentare pentru a susține toate sarcinile critice și pentru a obține redundanță completă de la intrare până la sfârșitul sistemului, adică sarcină critică.

Fără îndoială, datorită numărului de componente redundante și a nivelului lor mai scăzut de eficiență energetică, sistemul sistem + sistemul este cel mai scump în cinci sisteme. Dar având în vedere importanța încărcării pe care o protejează, costul ridicat al acestui design este rezonabil. De fapt, multe companii mari folosesc această propunere pentru a proteja încărcăturile critice.

Următoarele recomandări sunt rezumate:

Când selectați și configurați un UPS și arhitectura sa de alimentare, nu respectați în mod rezonabil costuri mai mici de construcție și nu cumpărați UPS-uri și baterii de la producători de renume. Este necesar să ne concentrăm pe reducerea costurilor de funcționare și gestionare în perioada ulterioară și pe obținerea investițiilor în construcția anterioară cât mai curând posibil;

Dezvoltarea și aplicarea bateriilor cu litiu a devenit o tendință tehnologică în industrie. Indiferent de putere sau baterie, siguranța bateriilor cu litiu trebuie luată pe deplin în considerare.

Odată cu dezvoltarea constantă a tehnologiilor energetice moderne, cerințele pentru calitatea aprovizionării cu energie s-au îmbunătățit și ele semnificativ. Odată cu dezvoltarea și dezvoltarea de dispozitive și tehnologii electronice, UPS s-a consolidat și s-a îmbunătățit în ceea ce privește controlul, structura și sistemul de management. Dacă utilizatorii înțeleg pe deplin caracteristicile tehnice și soluțiile de sistem ale diferitelor mărci în funcție de propriile nevoi, vor putea alege cele mai potrivite UPS și arhitectura de alimentare.