バックアップ バッテリーと無停電電源装置: どちらがプロジェクトに適合しますか? 

バックアップバッテリーはエネルギーを蓄えます。無停電電源装置は、そのエネルギーと商用電源が重要な負荷にどのように対応するかを管理します。通常、バッテリ自体は、調整された AC 出力、自動電源管理、整流、反転、バイパス、アラーム、または完全な UPS に期待される電力品質動作を提供しません。プロジェクトがすでに設計されたシステム用に蓄えられた DC エネルギーのみを必要とする場合、バッテリー バンクが関連する調達品目になる可能性があります。サーバー、制御装置、通信、または精密機器用の連続的な調整された AC 電源が要件である場合、購入者は通常、適切なサイズのバッテリー システムを備えた完全な UPS を必要とします。

したがって、選択は 2 つの交換可能な製品の間で争われるものではありません。それはアーキテクチャ上の決定です。購入者は、機器の価格を比較する前に、負荷、許容可能な中断、必要な実行時間、入力ソース、出力品質、バイパス戦略、モニタリング、環境、および許容証拠を定義する必要があります。

2 つのオプションは電力問題のさまざまな部分を解決します

バッテリーは電気化学エネルギー源です。調達仕様には、化学的性質、公称電圧、容量、放電率、端子配列、使用条件、期待寿命基準、および動作する保護装置またはキャビネットが含まれる場合があります。これは、他の機器が充電を制御し、その出力を負荷が使用できる形式に変換または分配する場合にのみ役立ちます。

UPS は協調電源システムです。オンライン二重変換構成では、入力 AC が DC に変換され、負荷用の制御された AC として再構成されます。エネルギー貯蔵システムは DC リンクに接続されているため、入力電源の喪失または劣化によって負荷が別の発電機の起動を待つ必要がありません。バイパス パス、制御、保護、および通信により、機能システムが完成します。

この調整された動作が必要なプロジェクトは、以下から始める必要があります。 UPS 無停電電源装置の範囲、次に、構成を実際の単線図および動作シーケンスと比較します。交換用バッテリーを購入するプロジェクトでは、代わりに、設置されている充電器、DC バス、保護およびバッテリー管理方法との互換性を確認する必要があります。

実際の比較は、必要な結果から始まります

この表は、バッテリの低価格を UPS の見積もりと直接比較できない理由を示しています。 1 つのオファーでは、貯蔵エネルギーのみが対象となる場合があります。もう 1 つは、負荷への通電を電気的制限内に維持する完全な経路を含む場合があります。公正な比較を行うには、まずシステムの境界を調整する必要があります。

負荷データにより UPS の定格電力が決まります

UPS の選択を、機器の銘板のワット数の追加に単純化することはできません。 RFQ では、負荷力率とともに、キロワット単位の実電力とキロボルトアンペア単位の皮相電力の両方を特定する必要があります。 UPS は両方の定格内に収まる必要があります。力率 0.8 で実電力 24 kW の負荷は 30 kVA に相当します。 24 kW の値だけを見た入札者は、小さめのシステムを推奨する可能性があります。

定常状態の合計も不完全です。モーター、コンプレッサー、変圧器、および一部の電源には、始動電流または突入電流が流れる可能性があります。非線形電子負荷は、高い波高率と高調波電流を引き起こす可能性があります。冗長電源は、1 つの給電が失われた場合に負荷ステップを変更する可能性があります。したがって、将来の成長、負荷の多様性、および信頼できる最大のステップは、1 パーセントのマージンの中に隠すのではなく、個別に記載する必要があります。

必要な出力の配置も重要です。相構成、公称電圧、周波数、接地、中性点の要件、および下流の配電を確認します。単に施設に三相商用電源があるという理由だけで三相 UPS を選択すべきではありません。負荷分散とバイパス配置によって、適切な入出力アーキテクチャが決まります。

ランタイムは実際の動作限界を伴うエネルギー計算です

アンペアアワーだけではバックアップ時間を定義しません。バッテリーのエネルギーは、電圧と容量の積から始まりますが、使用可能な実行時間は、放電率、バッテリーの使用年数、温度、終了電圧、インバーターの効率、内部損失、予備ポリシー、負荷プロファイルにも依存します。一般に、鉛蓄電池の容量は放電率が増加するにつれて低下しますが、リチウム システムは引き続きバッテリ管理の制限と許容可能な充電状態ウィンドウの影響を受けます。

購入者は、定義された負荷および放電終了条件での必要な実行時間を明記する必要があります。この要件は、正常にシャットダウンするため、発電機が起動して安定するため、または指定された停止期間中プロセスが継続するために十分な長さである可能性があります。これらは異なる義務です。最大設計負荷での 10 分間の自律性要件は、現在の動作負荷での 30 分間の要件と同等ではありません。

バッテリーのサイジングは、プロジェクトで合意された耐用年数の基準も考慮する必要があります。定義された期間が経過した後もシステムが必要なランタイムを提供する必要がある場合、初期バッテリー容量には適切な設計マージンが必要になります。このマージンは、漠然と「追加のバックアップ」として説明されるのではなく、計算の中で目に見えるようにすべきです。

UPSが必要かどうかは導通性と電力品質によって決まります

一部の負荷は短時間の中断を許容し、代替電源のみを必要とします。公共施設の故障と発電機の可用性との間のギャップを許容できない企業もいます。サージプロテクターは特定の過渡現象を制限できますが、停電中にエネルギーを供給することはできません。スタンバイ発電機は長時間の中断に対応できますが、起動し、安定した電圧と周波数に到達し、負荷を受け入れるまでに時間がかかります。 UPS は、指定されたトポロジーと制限に従って、インターバルをブリッジし、より広範囲の入力障害から負荷を分離できます。

敏感な機器の場合、購入者は許容可能な出力電圧と周波数の変動、波形の品質、転送動作、および負荷ステップ後の回復を定義する必要があります。 UPS の完全な性能とテスト方法は、IEC 62040-3 または契約上適用可能な別の規格に準拠することができます。安全性、電磁適合性、および現地設置要件については別途確認が必要です。 1 つのパフォーマンス参照だけで、プロジェクトのすべての義務が自動的にカバーされるわけではありません。

公共施設の条件が悪い場合、または発電機が二次電源である場合、RFQ には予想される入力電圧および周波数範囲を含める必要があります。発電機のサイズ、規制、高調波、および負荷ステップの動作は、UPS の互換性に影響を与える可能性があります。 「ジェネレーターとの互換性」はインターフェースの見直しにつながるものであり、それで終わるものではありません。

バイパスとメンテナンス戦略はシステム全体に影響を与えます

UPS は負荷を保護できますが、バイパス アーキテクチャが不明瞭な場合はメンテナンスの制約となります。インバータが過負荷になったり使用不能になったりした場合、内部静的バイパスが負荷を転送する可能性がありますが、安全なサービスのために UPS 全体を必ずしも隔離するわけではありません。個別のメンテナンス バイパスはサービス パスを提供できますが、そのインターロック、操作手順、および上流/下流の保護が設置環境に一致する必要があります。

プロジェクトでは、どの障害またはメンテナンス イベントを許容する必要があるかを定義する必要があります。バイパスを備えた 1 台の UPS、2 台の並列ユニット、または独立した A パスと B パスにより、さまざまなレベルの可用性が提供されます。バッテリーストリング、保護装置、配電も共通の障害点を生み出す可能性があります。正しいアーキテクチャは、一般的な冗長性ラベルではなく、負荷のビジネス上の影響と保守計画に従います。

製品仕様を個別に適用するのではなく、インストールに適用する

ラック統合と三相入出力が必要なプロジェクトの場合、 10 ～ 40 kVA ラックマウント型オンライン UPS は評価すべき関連構成です。公開されている範囲はオンライン二重変換を使用しており、重要な負荷を対象としています。製品情報には、三相 5 線入出力、380/400/415 V 公称オプション、0.9 の出力力率、および発電機接続のサポートを備えた 10 kVA モデルも特定されています。

これらの値は出発点であり、プロジェクトが自動的に承認されるものではありません。購入者は、正確な定格モデル、負荷 kW と kVA、電圧、上流の保護装置、ケーブル サイズ、バイパス電源、バッテリーの電圧と自律性、ラックの奥行き、冷却、サービス クリアランス、通信プロトコル、および地域の電気要件を確認する必要があります。オプションのインターフェイスは、シリーズ レベルの説明から推測するのではなく、引用文で特定する必要があります。

現場の状況によっても決定は変わります。動作温度、高度、湿度、ほこり、換気、およびアクセスは、設置とサービスに影響します。実際の環境が公表されている条件から外れる場合、サプライヤーは機器をリリースする前にディレーティング、エンクロージャ、またはコンディショニングの要件を明記する必要があります。

受理証拠はシステム境界に従う必要があります

バッテリーの注文には、製造記録、識別、電圧と抵抗のチェック、容量テストの基礎、接続ハードウェア、および梱包の証拠が必要になる場合があります。 UPS の完全な注文には、モデルと構成の記録、視覚的および寸法のチェック、機能の動作、入出力の読み取り値、アラームと通信のチェック、バイパス動作、バッテリ モードの動作、および合意された負荷テストの範囲など、より広範な検証が必要です。

すべてのプロジェクトで立会いによる全負荷テストが必要なわけではありませんが、すべてのプロジェクトで適合性を証明するものを定義する必要があります。見積書では、定期的な工場検査、オプションの工場受け入れテスト、現場での試運転、および他者が実施するテストを区別する必要があります。また、機器とともに提供される文書の名前も記載する必要があります。図面、マニュアル、テスト記録、インターフェースリスト、スペアパーツスケジュール、保証条件などです。

よくある質問

バッテリーバンクは UPS の代わりに使用できますか?

インストールに互換性のある充電、電力変換、スイッチング、保護および制御がすでに含まれている場合に限ります。バッテリだけでは、完全な UPS の安定化 AC 出力や導通機能は提供されません。

UPS は発電機と同じですか?

いいえ、UPS は蓄積されたエネルギーから直ちに負荷を供給し、設計内で電力を調整します。発電機は長時間動作するためにエネルギーを生成しますが、始動と安定化が必要です。多くの場合、重要なシステムは両方を調整します。

UPS の容量は kW または kVA で選択する必要がありますか?

両方です。接続された負荷は、UPS の実電力定格 (kW) および皮相電力定格 (kVA) 内に収まっている必要があります。力率、負荷ステップ、突入電流も見直す必要があります。

バッテリが大きいほど UPS の定格電力は増加しますか?

いいえ。互換性のあるバッテリー容量が増えると稼働時間が延長される可能性がありますが、インバーターの kW または kVA 定格は増加しません。充電能力、DC 電圧、およびサプライヤーが承認したバッテリー制限もチェックする必要があります。

同等のオファーを生成する RFQ を準備する

負荷スケジュール、kW と kVA、力率、突入データ、入出力条件、必要なランタイム、発電機の詳細、バイパスの概念、冗長性の目標、環境、監視インターフェイス、数量、文書、テスト範囲、納品場所を入札者に送信します。各サプライヤーに、正確な UPS モデル、バッテリー計算、付属の開閉装置と付属品、損失、熱遮断、図面、リードタイム、除外事項、および行ごとの偏差リストを返送するよう依頼してください。

これらの入力の準備ができたら、 プロジェクト仕様お問い合わせフォーム。応答では、バッテリ、オプションの通信、メンテナンス バイパス、設置および試運転から UPS の範囲全体を分離する必要があります。この分離により、バックアップ バッテリと UPS の議論が、監査可能なアーキテクチャと同等の条件で比較できる見積もりに変わります。