Vara-akku vs. keskeytymätön virtalähde: mikä sopii projektiin? 

Vara-akku varastoi energiaa; keskeytymätön virtalähde hallitsee sitä, kuinka tämä energia ja saapuva sähkölähde palvelevat kriittistä kuormaa. Akku itsessään ei yleensä tarjoa säädeltyä AC-lähtöä, automaattista lähteen hallintaa, tasasuuntausta, inversiota, ohitusta, hälytyksiä tai täydeltä UPS:lta odotettavissa olevaa virranlaadun käyttäytymistä. Jos projekti tarvitsee vain varastoitua DC-energiaa jo suunniteltuun järjestelmään, akkupankki voi olla asianmukainen hankintakohde. Jos vaaditaan jatkuvaa, vakioitua vaihtovirtaa palvelimille, ohjauksille, tietoliikenteelle tai tarkkuuslaitteille, ostaja tarvitsee yleensä täydellisen UPS:n oikean kokoisella akkujärjestelmällä.

Valinta ei siis ole kilpailu kahden keskenään vaihdettavan tuotteen välillä. Se on arkkitehtuuripäätös. Ostajien tulee määritellä kuorma, hyväksyttävä keskeytys, vaadittu käyttöaika, tulolähde, lähdön laatu, ohitusstrategia, valvonta, ympäristö ja hyväksyntätodisteet ennen laitteiden hintojen vertailua.

Nämä kaksi vaihtoehtoa ratkaisevat teho-ongelman eri osia

Akku on sähkökemiallinen energianlähde. Sen hankintaspesifikaatio voi sisältää kemian, nimellisjännitteen, kapasiteetin, purkausnopeuden, liitinjärjestelyn, käyttöolosuhteet, odotetun käyttöiän ja suojauksen tai kaapin, jossa se toimii. Siitä on hyötyä vain silloin, kun muut laitteet ohjaavat latausta ja muuntaa tai jakaa tulosteen muodossa, jota kuorma voi käyttää.

UPS on koordinoitu sähköjärjestelmä. Online-kaksoismuunnosjärjestelyssä saapuva AC muunnetaan tasavirraksi ja muodostetaan sitten uudelleen ohjatuksi AC:ksi kuormalle. Energianvarastojärjestelmä kytkeytyy DC-välipiiriin siten, että tulolähteen katoaminen tai huononeminen ei vaadi kuormaa odottamaan erillisen generaattorin käynnistymistä. Ohituspolku, säätimet, suojaus ja tiedonsiirto täydentävät toiminnallisen järjestelmän.

Projektit, jotka tarvitsevat tätä koordinoitua käyttäytymistä, tulisi aloittaa UPS:n keskeytymätön virtalähdevalikoima, vertaa sitten kokoonpanoja todelliseen yksiriviseen kaavioon ja toimintajaksoon. Vaihtoakkuja ostavien projektien tulisi sen sijaan varmistaa yhteensopivuus asennetun laturin, tasavirtaväylän, suojauksen ja akun hallintatavan kanssa.

Käytännön vertailu alkaa vaaditusta tuloksesta

Taulukosta selviää, miksi alhaista akun hintaa ei voi verrata suoraan UPS-hintaan. Yksi tarjous voi kattaa vain varastoidun energian; toinen voi sisältää koko polun, joka pitää kuorman jännitteisenä ja sen sähkörajoissa. Reilun vertailun on ensin kohdistettava järjestelmän raja.

Kuormitustiedot määräävät UPS:n tehon

UPS:n valintaa ei voi rajoittaa laitteen tyyppikilven wattien lisäämiseen. RFQ:n tulee tunnistaa sekä todellinen teho kilowatteina että näennäinen teho kilovolttiampeereina sekä kuormitustehokerroin. UPS:n on pysyttävä molempien luokkien sisällä. Kuorma, jonka todellinen teho on 24 kW ja tehokerroin 0,8, vastaa 30 kVA; tarjoaja, joka näkee vain 24 kW:n arvon, voi suositella alamittaista järjestelmää.

Myös vakaan tilan kokonaismäärät ovat epätäydellisiä. Moottorit, kompressorit, muuntajat ja jotkin teholähteet voivat ottaa käynnistys- tai käynnistysvirtaa. Epälineaariset elektroniset kuormat voivat aiheuttaa korkean huippukertoimen ja harmonisen virran. Redundantit teholähteet voivat muuttaa kuormitusastetta, kun yksi syöttö katoaa. Tulevaisuuden kasvu, kuormituksen monimuotoisuus ja suurin uskottava askel tulisi siksi kertoa erikseen, eikä piilottaa yhden prosenttimarginaalin sisään.

Myös vaaditulla tulostejärjestelyllä on merkitystä. Vahvista vaihekonfiguraatio, nimellisjännite, taajuus, maadoitus, nollavaatimukset ja alavirran jakelu. Kolmivaiheista UPS:ää ei pidä valita vain siksi, että laitoksessa on kolmivaiheinen sähkönsyöttö. kuorman jakautuminen ja ohitusjärjestely määräävät sopivan tulo- ja lähtöarkkitehtuurin.

Käyttöaika on energialaskelma todellisilla käyttörajoilla

Yksistään ampeeritunnit eivät määrittele vara-aikaa. Akun energia alkaa jännitteellä kerrottuna kapasiteetilla, mutta käyttöaika riippuu myös purkautumisnopeudesta, akun iästä, lämpötilasta, loppujännitteestä, invertterin tehokkuudesta, sisäisistä häviöistä, varapolitiikasta ja kuormitusprofiilista. Lyijyhappokapasiteetti yleensä laskee purkausnopeuden kasvaessa, kun taas litiumjärjestelmiin sovelletaan akun hallintarajoja ja sallittuja lataustilan ikkunoita.

Ostajien tulee ilmoittaa vaadittu käyttöaika määritellyssä kuormituksessa ja purkamisen lopussa. Vaatimus voi olla riittävän pitkä säännölliseen sammutukseen, generaattorin käynnistymiseen ja vakiintumiseen tai prosessin jatkumiseen tietyn käyttökatkon ajan. Nämä ovat erilaisia ​​tehtäviä. Kymmenen minuutin autonomiavaatimus täydellä suunnittelukuormalla ei vastaa 30 minuutin vaatimusta nykyisellä käyttökuormalla.

Akun mitoituksen tulee ottaa huomioon myös hankkeessa sovittu käyttöiän päättymiskriteeri. Jos järjestelmän on edelleen toimitettava vaadittu käyttöaika määritellyn ajanjakson jälkeen, akun alkuperäinen kapasiteetti tarvitsee asianmukaisen suunnittelumarginaalin. Tämän marginaalin pitäisi näkyä laskelmassa sen sijaan, että sitä kuvattaisiin epämääräisesti "ylimääräiseksi varmuuskopioksi".

Jatkuvuus ja virran laatu määräävät UPS:n tarpeellisuuden

Jotkut kuormat kestävät lyhyen keskeytyksen ja tarvitsevat vain vaihtoehtoisen lähteen. Toiset eivät voi sietää kuilua apuohjelman vian ja generaattorin saatavuuden välillä. Ylijännitesuoja voi rajoittaa tiettyjä ohimeneviä tapahtumia, mutta se ei voi toimittaa energiaa sähkökatkon aikana. Valmiustilassa oleva generaattori voi tukea pitkää keskeytystä, mutta kestää kauan käynnistyä, saavuttaa vakaan jännitteen ja taajuuden sekä ottaa vastaan ​​kuormituksen. UPS siltaa tämän intervallin ja voi eristää kuorman useammista tulohäiriöistä sen määritetyn topologian ja rajojen mukaisesti.

Herkille laitteille ostajan tulee määrittää sallittu lähtöjännite ja taajuuden vaihtelu, aaltomuodon laatu, siirtokäyttäytyminen ja palautuminen kuormitusvaiheiden jälkeen. Täydellinen UPS-suorituskyky ja testausmenetelmä voidaan mukauttaa IEC 62040-3:n tai muun sopimusperusteisen standardin kanssa. Turvallisuus, sähkömagneettinen yhteensopivuus ja paikalliset asennusvaatimukset vaativat erillisen vahvistuksen; yksi suoritusreferenssi ei automaattisesti kata kaikkia hankevelvoitteita.

Jos käyttöolosuhteet ovat huonot tai generaattori on toissijainen lähde, tarjouspyyntöön tulee sisältyä odotettu tulojännite ja taajuusalue. Generaattorin koko, säätö, harmoniset ja kuorma-askelten käyttäytyminen voivat vaikuttaa UPS-yhteensopivuuteen. "Generaattoriyhteensopiva" pitäisi johtaa käyttöliittymän tarkistamiseen, ei lopettaa sitä.

Ohitus- ja huoltostrategia vaikuttavat koko järjestelmään

UPS voi suojata kuormaa samalla kun siitä tulee ylläpitorajoitus, jos ohitusarkkitehtuuri on epäselvä. Sisäinen staattinen ohitus voi siirtää kuormaa, kun invertteri on ylikuormitettu tai ei ole käytettävissä, mutta se ei välttämättä eristä koko UPS:ää turvallisen palvelun vuoksi. Erillinen huolto-ohitus voi tarjota huoltopolun, mutta sen lukitusten, toimintamenettelyn ja ylävirran/alavirran suojauksen on vastattava asennusta.

Projektissa tulee määritellä, mitkä vika- tai huoltotapahtumat on hyväksyttävä. Yksi UPS, jossa on ohitus, kaksi rinnakkaista yksikköä tai itsenäiset A- ja B-polut, tarjoavat erilaisia ​​käytettävyystasoja. Akkunauhat, suojalaitteet ja jakelu voivat myös luoda yhteisiä vikakohtia. Oikea arkkitehtuuri seuraa kuorman liiketoimintaa ja ylläpitosuunnitelmaa, ei yleistä redundanssimerkkiä.

Käytä tuotetietoja asennuksessa, älä erikseen

Projekteissa, jotka vaativat telineen integroinnin ja kolmivaiheisen tulon/ulostulon, 10–40 kVA telineeseen asennettava online-UPS on olennainen kokoonpano arvioitavaksi. Sen julkaistu valikoima käyttää online-kaksoismuunnoksia ja on tarkoitettu kriittisiin kuormiin. Tuotetiedoista löytyy myös 10 kVA malli, jossa on kolmivaiheinen viisijohtiminen tulo ja lähtö, 380/400/415 V nimellisjännite, 0,9 lähtötehokerroin ja tuki generaattoriliitännälle.

Nämä arvot ovat lähtökohta, eivät automaattinen projektin hyväksyntä. Ostajien on vielä vahvistettava tarkka nimellismalli, kuorma kW ja kVA, jännite, ylävirran suojalaite, kaapelin mitoitus, ohituslähde, akun jännite ja autonomia, telineen syvyys, jäähdytys, huoltoväli, viestintäprotokolla ja paikalliset sähkövaatimukset. Valinnaiset liitännät tulee tunnistaa lainauksessa sen sijaan, että ne olisivat oletettu sarjatason kuvauksesta.

Myös työpaikan ehdot muuttavat päätöstä. Käyttölämpötila, korkeus, kosteus, pöly, ilmanvaihto ja pääsy vaikuttavat asennukseen ja huoltoon. Jos todellinen ympäristö on julkaistujen ehtojen ulkopuolella, toimittajan tulee ilmoittaa vähennys-, kotelointi- tai ilmastointivaatimukset ennen laitteen vapauttamista.

Hyväksymistodistusten tulee noudattaa järjestelmän rajoja

Akkutilaus voi edellyttää valmistustietoja, tunnisteita, jännite- ja resistanssitarkastuksia, kapasiteettitestausperusteita, liitäntälaitteistoa ja pakkausselosteita. Täydellinen UPS-tilaus vaatii laajemman tarkastuksen: malli- ja konfigurointitietueet, visuaaliset ja mittatarkistukset, toiminta, tulo- ja lähtölukemat, hälytys- ja tiedonsiirtotarkistukset, ohitustoiminta, akkutilan käyttäytyminen ja sovittu kuormitustestausalue.

Kaikki projektit eivät vaadi täyskuormitustestiä, mutta jokaisessa projektissa tulee määritellä, mikä todistaa vaatimustenmukaisuuden. Tarjouksessa tulee erottaa rutiinitehdastarkastukset, valinnaiset tehdashyväksyntätestit, paikan päällä tapahtuva käyttöönotto ja muiden suorittamat testit. Siinä tulee myös nimetä laitteen mukana toimitetut asiakirjat: piirustukset, käsikirjat, testipöytäkirjat, liitäntäluettelot, varaosaaikataulu ja takuuehdot.

Usein kysytyt kysymykset

Voiko akkupankki korvata UPS:n?

Vain jos asennus sisältää jo yhteensopivan latauksen, virranmuunnoksen, kytkennän, suojauksen ja ohjauksen. Akku yksin ei tarjoa säädeltyä AC-lähtöä tai jatkuvuustoimintoja täydelliselle UPS:lle.

Onko UPS sama kuin generaattori?

Ei. UPS syöttää kuorman välittömästi varastoidusta energiasta ja säätää tehoa suunnittelunsa mukaisesti. Generaattori tuottaa energiaa pidempään toimintaan, mutta vaatii käynnistyksen ja stabiloinnin. Kriittiset järjestelmät usein koordinoivat molempia.

Pitäisikö UPS:n teho valita kW vai kVA?

Molemmat. Kytketyn kuorman tulee pysyä UPS:n todellisen tehon (kW) ja näennäistehonimellisarvon (kVA) sisällä. Myös tehokerroin, kuormitusasteet ja inrush vaativat tarkastelua.

Lisääkö suurempi akku UPS:n teholuokitusta?

Ei. Yhteensopivampi akkukapasiteetti voi pidentää käyttöaikaa, mutta se ei lisää invertterin kW- tai kVA-arvoa. Latauskyky, tasajännite ja toimittajan hyväksymät akkurajat on myös tarkistettava.

Valmistele tarjouspyyntö, joka tuottaa vertailukelpoisia tarjouksia

Lähetä tarjoajille kuormitusaikataulu, kW ja kVA, tehokerroin, käynnistystiedot, tulo- ja lähtöolosuhteet, vaadittu käyntiaika, generaattorin tiedot, ohituskonsepti, redundanssitavoite, ympäristö, valvontaliitännät, määrä, dokumentaatio, testilaajuus ja toimituspaikka. Pyydä jokaista toimittajaa palauttamaan tarkka UPS-malli, akkulaskelma, mukana tulevat kytkinlaitteet ja lisävarusteet, häviöt, lämmönpoisto, piirustukset, läpimenoaika, poissulkemiset ja rivikohtainen poikkeamaluettelo.

Kun nämä syötteet ovat valmiit, lähetä ne -palvelun kautta hankespesifikaatiokyselylomake. Vastauksen tulee erottaa koko UPS-soveltuvuus akuista, valinnaisesta tiedonsiirrosta, ylläpidon ohituksesta, asennuksesta ja käyttöönotosta. Tämä erottelu tekee vara-akku vs. UPS -keskustelun tarkastettavaksi arkkitehtuuriksi ja tarjoukseksi, jota voidaan verrata tasa-arvoisesti.