KKK

UPS-süsteemi valimisel tuleb esmajoones arvesse võtta eelnevat maksumust, mis võib põhjustada organisatsioonidel sageli odavama, kuid ka odavama toote ostmise. Siiski on oluline kontrollida väikest trükitähte, et veenduda, et olete valinud modulaarse süsteemi, mis tegelikult täidab soovitud ülesannet: tagab teie andmekeskuse kriitilise toite kõrgeima saadavustaseme.

Huvitavalt piisavalt kvaliteetsete UPS-süsteemide puhul saavutatakse sageli pikemas perspektiivis kulutõhusus, mis viib madalamate käigukulude ja madalamani kogu omamiskulude (TCO) tasemeni, mistõttu täieliku kuluanalüüsi tegemine on tavaliselt mõistlik.

Seega, kui andmekeskuste peamine eesmärk on maksimeerida saadavust, kuidas valida UPS? Põhimõtteliselt ei tohi olla ühtegi potentsiaalset ühepunktset katkestust. Konfiguratsiooni ja modulaarse süsteemi määratluse hoolikas läbimõtlemine enne lepingu sõlmimist on kriitiliselt tähtis.

Lihtsaimal tasandil nimetatakse ühe iseseisva UPS-seadme konfiguratsiooni, mis kaitseb kriitilist koormust, N-süsteemiks. Siiski ei paku iseseisev UPS ühtegi vastupidavust juhul, kui seade läheb rikki või on ennetava hoolduse ajal väljas. Teise sama võimsusega iseseisva UPS-seadme paralleelselt ühendamine tagab vastupidavuse ja seda nimetatakse N+1-konfiguratsiooniks. Samuti on võimalik paralleelselt ühendada mitu väiksema võimsusega iseseisvat seadet, et saavutada sama põhimõte.

Teine modulaarse määratlus on iseseisev UPS, mille on disainitud ja toodetud modulaarses vormis. Põhikomponendid – retseptor, invertor ja staatiline lülitus – on modulaarsed. Kui näiteks retseptoris tekib probleem, saab selle lihtsalt asendada. Selle konfiguratsiooni probleem on aga selles, et kui üks komponent ikkagi läheb rikki, siis lakkab terve UPS töötamast. See võib olla modulaarne süsteem, kuid selle saadavus ei ole usaldusväärne.

Parema lahendusena peame silmas seda, mida me nimetame tõeliseks modulaarseks UPS-iks. See tähendab, et mitu eraldi UPS-moodulit on paigutatud ühte raami. Iga üksik moodul on ise täielik UPS, mis sisaldab retseptorit, invertorit ja staatilist lülitit ning töötab kõik paralleelselt teiste moodulitega pidevalt võrgus. Näiteks võib ühes raamis tavaliselt paigutada kuus 50 kW UPS-moodulit, pakkudes seega vastupidavat konfiguratsiooni 300 kW N+1. Vajadusel võimaldab see mooduli 'kuumvahetuse' (umbes 30 sekundit), samal ajal kui teised moodulid jätkavad kriitilise koormuse kaitset.

Süsteemi ei pea mingil hetkel üle viima hooldusülelülitusele ega seega toorvõrgule.

Mõned teised modulaarsed süsteemid sisaldavad oma moodulites võrdurit ja pöördurit, kuid staatiline lülitus on tsentraliseeritud ja eraldatud. See teeb selle potentsiaalseks üheks purunemiskohaks. Eraldi staatilise lülituse asendamine võib kesta vaid mõni minut, kuid asukohast sõltuvalt võib hooldusinseneril kuluda selle asendamiseks saidile jõudmiseks mitu tundi. Selle aegu ei saa süsteem üle minna staatilisse üleliitumisse. Täielikult modulaarses süsteemis, kus staatiline lülitus on iga mooduli osa, jätkavad UPS-raami teised moodulid koorma kaitset seni, kuni vigane moodul asendatakse. See suurendab süsteemi saadavust oluliselt.

Oleme arendanud oma viimase põlvkonna täielikult modulaarse UPS-süsteemi, mis pakub võimsustegurit üle 0,99 ja madala koguomamiskulu (TCO) oma maksimaalse efektiivsuse haldussüsteemi (MEM) ja väikeste energiakaotustega. Meie disainimeeskond on töötanud andmekeskustega palju aastaid, olla tehnoloogilise arengu eesliinis.

1. Kõrgsageduslik masin:

Kasutades kõrgsageduslikku lülitustehnoloogiat, asendatakse võimsusfrekventsitransformaatorid rektifikaatorites ja invertorites kõrgsageduslike lülituselementidega; neid nimetatakse tavaliselt kõrgsagedusmasinateks. Kõrgsagedusmasinad on väikese mõõduga ja kõrge efektiivsusega.

2. Võimsusfrekventsimasin:

UPS-i, milles rektifikaatorite ja invertorite komponentidena kasutatakse võimsusfrekventsitransformaatoreid, nimetatakse tavaliselt võimsusfrekventsimasinaks.

Kõrgsagedusmasin vs tööstusfrekventsimasin.

2-1: Kõrgsagedusmasinal puudub isoleeriv transformaator ja selle väljundnulljoonel esineb kõrgsageduslikku voolu, mis põhjustab peamiselt võrgu harmoonilist häiret, UPS-i redutseerija pulsatsioonvoolu ja kõrgsagedusliku invertori ning koormuse harmoonilist häiret. Häiriv pinge ei ole mitte ainult kõrge väärtusega, vaid ka raskesti kõrvaldatav. Võrdluseks on võimsussagedusmasina väljundnull-maa pinge madalam ja sel puudub kõrgsageduslik komponent, mis on arvutivõrgu suhtluse turvalisuse seisukohalt olulisem.

2-2: Kõrgsagedusmasinal puudub väljundis transformaatori isoleerimine. Kui invertori võimsusseade lülitub läbi, rakendub koormusele otseselt DC-bussi (DCBUS) kõrgpinge, mis on ohutusrisiko. Võimsussagedusmasinal seda probleemi ei esine.

2-3: Võimsussagedusmasinal on tugev vastupidavus koormuse löökidele.

1. Energia suhe on suhteliselt kõrge. Kõrge energiamahtuvuse tõttu on saavutatud 460–600 Wh/kg, mis on umbes 6–7 korda suurem kui plii-aku puhul;

2. Kasutusiga on pikk ja võib ulatuda üle 6 aasta. Liitium-raudfosfaadi anoodiga aku, mida laaditakse ja tühjendatakse 1C kiirusega (100 % DOD), on kasutatud juba 10 000 korda.

3. Nimimineping on kõrge (üksik tööpinge on 3,7 V või 3,2 V), mis on umbes võrdne kolme nikkel-kadmiumi või nikkel-metallhüdriidi akuga ühendatud pingega, mistõttu on mugav moodustada akupakk;

4. Kõrge võimsuse talumisvõimega: elektriautodes kasutatav liitium-vaskefosfaadi liitiumioonakus saavutab 15–30C laadimis- ja scarlaimisvõimsuse, mis on mugav kõrgintensiivsele käivituskiirendusele;

5. Isenäoline laadimise kaotus on väga väike, mis on üks akude silmapaistvamaid eeliseid. Hetkel saavutatakse tavaliselt vähem kui 1 % kuus, mis on vähem kui 1/20 nikkel-hüdrogeenakust;

6. Kerge kaaluga: sama ruumala puhul on kaal umbes 1/5–1/6 plii-aku toote kaalust;

7. Tugev kohastumisvõime kõrgematele ja madalamatele temperatuuridele: seda saab kasutada keskkonnas –20 °C kuni +60 °C; protsessi töötlemise järel saab seda kasutada keskkonnas –45 °C;

8. Roheline ja keskkonnakaitse: toote valmistamisel, kasutamisel või kasutuselt kõrvaldamisel ei sisalda see ega tekita ühtegi mürgist ja kahjulikku raskemetallielementi ega ainet, näiteks pliidi, elavhõbedat, kaadmiumi jne;

9. Tootmine kulutab peaaegu vett, mis on väga kasulik veepuudusega riikidele.

Patarei on oluline osa UPS-i katkematult toitevast süsteemist. Patareide mõistlik hooldus aeglustab nende vananemist, pikendab patareide kasutusiga, vähendab oluliselt patareide vahetamise sagedust ning säästab tõhusalt ekspluatatsioonikulusid.

1. Sobiva ümbruskonna temperatuuri säilitamine pikendab UPS-patareide kasutusiga

Üldiselt mõjutab UPS-i katkematult toimivat akut ümbritsev temperatuur. Üldiselt on aku tootjate poolt soovitud optimaalne ümbritsev temperatuur vahemikus 20–25 °C. Kuigi temperatuuri tõus parandas aku laadimisvõimet, maksab selle eest aku eluiga oluliselt lüheneb. Testitulemuste kohaselt väheneb UPS-i eluiga oluliselt iga 10 °C võrra, kui keskkonna temperatuur ületab 25 °C. Hetkel kasutatakse UPS-ides üldiselt hooldusvabad hermeetilised plii-akuud ja nende projekteeritud eluiga on tavaliselt 5 aastat, mida saavutatakse ainult aku tootja nõutud keskkonnatingimustes. Kui nõutud keskkonnatingimusi ei täideta, võib aku tegelik eluiga oluliselt erineda. Lisaks põhjustab ümbritseva temperatuuri tõus aku sisemise keemilise tegevuse intensiivsemaks muutumise, mis omakorda teeb suurt kogust soojusenergiat ja suurendab seega ka ümbritseva keskkonna temperatuuri. See kurjade ringide ahel kiirendab aku eluaja lühenedmist.

2. Laadige UPS-i katkematult toimetavat akut regulaarselt ja laske sellel lahti laadida

UPS-iga toimetava toiteallika ujulaadimispinge ja lahtilaadimispinge on tehaseseadistusel seatud nimipingele ja lahtilaadimisvool suureneb koormuse kasvamisega. Kasutamisel tuleb koormust mõistlikult reguleerida, näiteks kontrollida arvutite ja muude elektroonikaseadmete ühikute arvu. Tavaliselt ei tohiks koormus ületada UPS-i nimikoormuse 60 protsenti. Selle piirkonna piires ei laaditu akut liialt lahti.

Kuna UPS on pikka aega ühendatud võrguga ja kõrgkvaliteedilise toitega keskkonnas, kus toitekatkestused esinevad harva, jääb aku pikaks ajaks ujuvlaadimisolekusse, mis põhjustab aeglaselt keemilise ja elektrienergia vahelise vastastikuse teisendumise aktiivsuse langust akus ning kiirendab vananemist ja lühendab kasutusiga. Seetõttu tuleks aku täielikult laadida välja iga 2–3 kuu järel, kusjuures laadimisvälja aeg määratakse akukapatsiidi ja koormuse suuruse järgi. Pärast täielikku koormuslikku laadimisvälja tuleb aku regulaarselt taaslaadida vähemalt 8 tundi.

3. Mittekasutatavate/valede UPS-i katkestuseta toiteplokkide õigeaegne asendamine

Hetkel on suurte ja keskmise suurusega UPS-vooluallikatega varustatud akuarv vahemikus 3–80 või isegi rohkem. Need üksikud akud on ühendatud ahelaga, et moodustada aku komplekt, mis vastab UPS-i pidevavoolu toite nõuetele. UPS-i pideva töö ja kasutamise käigus põhjustab akude erinev jõudlus ja kvaliteet seda, et üksikute akude jõudlus väheneb ja nende salvestusmaht ei vasta enam nõuetele ning nad kahjustuvad. Kui aku komplektis on mõned akud kahjustunud, peavad hooldustöötajad iga aku kontrollima ja testima, et kahjustunud akud välja jätta. Uue aku asendamisel tuleb püüda osta sama tüüpi aku sama tootjalt ning keelatud on hapnikukindlate akude, hermeetiliste akude ja erinevate spetsifikatsioonide akude segamine.

PWM-päikesekontroller kasutab kolme laadimisrežiimi: tugev laadimine, tasakaalustatud laadimine ja ujuvlaadimine.

Tugev laadimine:

mida nimetatakse ka otselaadimiseks, on kiire laadimine; kui aku pinge on madal, laaditakse akut suure voolutugevuse ja suhteliselt kõrge pinge abil.

Tasakaalustatud laadimine:

Pärast intensiivset laadimist jääb aku mõneks ajaks seisma. Kui pinge langeb teatud väärtuseni, siseneb aku tasakaalustatud laadimisstaadiumisse, et tagada ühtlane ja stabiilne aku terminalpinge.

Ujuvlaadimine:

Pärast tasakaalustatud laadimise lõpetamist jääb aku samuti mõneks ajaks seisma. Kui pinge langeb hoolduspingseni, siseneb aku ujuvlaadimisstaadiumisse, et hoida akut laadimisstaatuses ilma ülelaadimiseta.

MPPT-päikesekontroller kasutab MPPT piiratud vooluga laadimist, konstantse pinge tasakaalustatud laadimist ja konstantse pinge ujuvlaadimist.

MPPT piiratud vooluga laadimine:

kui aku pinge on väga väike, kasutatakse MPPT-laadimisrežiimi, mille korral päikesepaneeli väljundvõimsus suunatakse aku otsa; kui valgustugevus on väga tugev, suureneb päikesepaneeli väljundvõimsus ja laadimisvool saavutab läve, lõpetades MPPT-laadimise ning üleminekub konstantse vooluga laadimisele;

Kui valgustugevus nõrgeneb, lülitub süsteem tagasi MPPT-laadimisrežiimile.

Konstantse pinge laadimine:

aku lülitub automaatselt MPPT-laadimisrežiimist konstantse vooluga laadimisrežiimi ja vastupidi, et koos töötades saavutada aku pingel küllastuspinge; seejärel siseneb aku konstantse pinge laadimisfaasi, kus aku laadimisvool väheneb aeglaselt kuni 0,01C-ni, mille järel lõpetatakse laadimisfaas ja alustatakse ujuvpinge laadimisfaasi.

Konstantse pinge ujuvpinge laadimine:

aku laaditakse pingega, mis on veidi madalam kui konstantse pinge laadimisel kasutatav pinge.

Seda faasi kasutatakse peamiselt aku iseeraldumisel kaotatud energiaga täiendamiseks.

Invertori pehme käivitumise põhimõte:

1. Pöördvooluverteri pehme käivitumine tähendab, et pinge suureneb aeglaselt nullist nimipingeni, nii et mootori käivitamise kogu protsessis ei teki löökmomenti, vaid toimub sujuv käivitus.

2. Pehme käivitaja on uus tüüpi mootorijuhtseade, mis ühendab mootori pehme käivitumise, pehme seiskumise ja mitmeid kaitsefunktsioone. Selle peamiseks komponendiks on kolmefaasiline paralleelne tiristor ja selle elektrooniline juhtimisahel, mis on ühendatud järjestikku vooluallika ja juhitava mootoriga. Erinevate meetodite abil reguleeritakse kolmefaasilise paralleelse tiristori läbitusnurka, nii et juhitava mootori sisendpinge muutub erinevate nõudmistega vastavalt ja saavutatakse erinevaid funktsioone.

Pöördvooluverteri pehme käivitumise funktsioon:

1. Hetkel, mil invertor sisse lülitatakse, on invertor sisse lülitatud, kuid 220 V väljundis ilmneb umbes 2 sekundi viivitus. Pinge ei saavuta kohe väärtust 220 V, vaid tõuseb aeglaselt 100 V-st 220 V-ni; see on invertori enda kaitse funktsioon.

2. Näiteks annab tavaline 1000 W võimsusega invertor sisselülitamisel välja 1000 W. Kui aga kasutatakse pehmet käivitust, siis tõuseb väljund järk-järgult: 700 W – 800 W – 900 W – 1000 W.