Rezervna baterija v primerjavi z brezprekinitvenim napajanjem: kaj ustreza projektu? 

Rezervna baterija shranjuje energijo; neprekinjeno napajanje upravlja, kako ta energija in vhodni vir uporabnosti služita kritični obremenitvi. Baterija sama po sebi običajno ne zagotavlja reguliranega izhoda izmeničnega toka, samodejnega upravljanja vira, popravljanja, inverzije, obvoda, alarmov ali obnašanja kakovosti električne energije, ki se pričakuje od celotnega UPS-a. Če projekt potrebuje le shranjeno enosmerno energijo za že zasnovan sistem, je lahko baterijska banka ustrezen predmet javnega naročila. Če je zahteva neprekinjeno, pogojeno napajanje izmeničnega toka za strežnike, krmilnike, komunikacije ali natančno opremo, kupec na splošno potrebuje celoten UPS s pravilno velikim baterijskim sistemom.

Izbira torej ni tekmovanje med dvema zamenljivima izdelkoma. Gre za arhitekturno odločitev. Kupci morajo pred primerjavo cen opreme opredeliti obremenitev, sprejemljivo prekinitev, zahtevani čas delovanja, vhodni vir, izhodno kakovost, obvodno strategijo, spremljanje, okolje in dokazila o sprejemljivosti.

Obe možnosti rešujeta različne dele težave z močjo

Baterija je elektrokemični vir energije. Njegova nabavna specifikacija lahko vključuje kemijo, nazivno napetost, zmogljivost, stopnjo praznjenja, razporeditev sponk, pogoje delovanja, pričakovano življenjsko dobo in zaščito ali ohišje, v katerem bo deloval. Uporaben postane šele, ko druga oprema nadzoruje polnjenje in pretvori ali porazdeli svoj izhod v obliki, ki jo lahko uporabi obremenitev.

UPS je usklajen napajalni sistem. V spletni ureditvi dvojne pretvorbe se dohodni AC pretvori v DC in nato rekonstruira kot nadzorovan AC za obremenitev. Sistem za shranjevanje energije se poveže z vmesnim tokom, tako da izguba ali poslabšanje vhodnega vira ne zahteva, da breme čaka na zagon ločenega generatorja. Obvodna pot, krmiljenje, zaščita in komunikacije dopolnjujejo funkcionalni sistem.

Projekti, ki potrebujejo to usklajeno vedenje, bi se morali začeti z Ponudba neprekinjenega napajanja UPS, nato primerjajte konfiguracije z dejanskim enočrtnim diagramom in zaporedjem delovanja. Projekti, ki kupujejo nadomestne baterije, morajo namesto tega preveriti združljivost z nameščenim polnilnikom, vodilom DC, zaščito in načinom upravljanja baterije.

Praktična primerjava se začne z zahtevanim rezultatom

Tabela razkriva, zakaj nizke cene baterije ni mogoče neposredno primerjati s ponudbo UPS. Ena ponudba lahko zajema samo shranjeno energijo; drugi lahko vključuje celotno pot, ki ohranja obremenitev pod napetostjo in znotraj svojih električnih meja. Poštena primerjava mora najprej poravnati sistemsko mejo.

Podatki o obremenitvi določajo moč UPS

Izbire UPS ni mogoče zmanjšati na dodajanje vatov opreme z imensko tablico. RFQ mora opredeliti tako dejansko moč v kilovatih kot navidezno moč v kilovolt-amperih, skupaj s faktorjem moči obremenitve. UPS mora ostati znotraj obeh kategorij. Obremenitev s 24 kW realne moči pri faktorju moči 0,8 predstavlja 30 kVA; ponudnik, ki vidi le vrednost 24 kW, lahko priporoči premajhen sistem.

Tudi vsote v stanju dinamičnega ravnovesja so nepopolne. Motorji, kompresorji, transformatorji in nekateri napajalniki lahko črpajo zagonski ali vklopni tok. Nelinearne elektronske obremenitve lahko povzročijo visok faktor vrha in harmonski tok. Redundantni napajalniki lahko spremenijo korak obremenitve, ko se en vir izgubi. Prihodnjo rast, raznolikost obremenitve in največji verodostojni korak je zato treba navesti ločeno, ne pa skriti znotraj enoodstotne marže.

Pomembna je tudi zahtevana ureditev izhoda. Potrdite fazno konfiguracijo, nazivno napetost, frekvenco, ozemljitev, nevtralne zahteve in distribucijo navzdol. Trifaznega UPS-a ne bi smeli izbrati zgolj zato, ker ima objekt trifazno električno napajanje; porazdelitev obremenitve in ureditev obvoda določata ustrezno vhodno in izhodno arhitekturo.

Čas delovanja je izračun energije z dejanskimi omejitvami delovanja

Amper ure same po sebi ne določajo rezervnega časa. Energija akumulatorja se začne z napetostjo, pomnoženo z zmogljivostjo, vendar je uporaben čas delovanja odvisen tudi od stopnje praznjenja, starosti akumulatorja, temperature, končne napetosti, učinkovitosti pretvornika, notranjih izgub, rezervne politike in profila obremenitve. Zmogljivost svinčene kisline običajno pada, ko se stopnja praznjenja poveča, medtem ko za litijeve sisteme še vedno veljajo omejitve upravljanja baterije in dovoljena okna stanja napolnjenosti.

Kupci morajo navesti zahtevani čas delovanja pri določeni obremenitvi in stanju ob koncu praznjenja. Zahteva je lahko dovolj dolga za pravilno zaustavitev, za zagon in stabilizacijo generatorja ali za nadaljevanje procesa skozi določen izpad. To so različne dolžnosti. Desetminutna zahteva po avtonomiji pri polni konstrukcijski obremenitvi ni enakovredna tridesetminutni zahtevi pri trenutni delovni obremenitvi.

Dimenzioniranje baterije bi moralo upoštevati tudi merilo ob koncu življenjske dobe, dogovorjeno s projektom. Če mora sistem po določenem obdobju še vedno zagotavljati zahtevani čas delovanja, bo za začetno zmogljivost baterije potrebna ustrezna zasnova. Ta marža bi morala biti vidna v izračunu, namesto da bi bila nejasno opisana kot "dodatna varnostna kopija".

Kontinuiteta in kakovost napajanja določata, ali je UPS potreben

Nekatera bremena lahko prenesejo kratko prekinitev in potrebujejo le nadomestni vir. Drugi ne morejo tolerirati vrzeli med izpadom električnega omrežja in razpoložljivostjo generatorja. Prenapetostna zaščita lahko omeji nekatere prehodne dogodke, vendar ne more zagotoviti energije med izpadom. Generator v stanju pripravljenosti lahko podpira dolgo prekinitev, vendar potrebuje čas, da se zažene, doseže stabilno napetost in frekvenco ter sprejme obremenitev. UPS premosti ta interval in lahko izolira obremenitev od širšega obsega vhodnih motenj, ob upoštevanju določene topologije in omejitev.

Za občutljivo opremo mora kupec določiti dovoljeno variacijo izhodne napetosti in frekvence, kakovost valovne oblike, obnašanje prenosa in okrevanje po korakih obremenitve. Celotno zmogljivost in preskusno metodo UPS je mogoče uskladiti z IEC 62040-3 ali drugim pogodbeno veljavnim standardom. Zahteve glede varnosti, elektromagnetne združljivosti in lokalne namestitve zahtevajo ločeno potrditev; ena referenca uspešnosti ne pokrije samodejno vseh projektnih obveznosti.

Kadar so pogoji za oskrbo z električno energijo slabi ali je generator sekundarni vir, mora RFQ vključevati pričakovano vhodno napetost in frekvenčno območje. Velikost generatorja, regulacija, harmoniki in obnašanje korakov obremenitve lahko vplivajo na združljivost UPS. »Združljivost z generatorjem« bi morala privesti do pregleda vmesnika, ne pa do konca.

Strategija obvoda in vzdrževanja vplivata na celoten sistem

UPS lahko zaščiti obremenitev, hkrati pa postane vzdrževalna omejitev, če arhitektura obvoda ni jasna. Notranji statični obvod lahko prenese obremenitev, ko je pretvornik preobremenjen ali ni na voljo, vendar ni nujno, da izolira celoten UPS za varno delovanje. Ločen vzdrževalni obvod lahko zagotovi servisno pot, vendar se morajo njegove zapore, delovni postopek in zaščita navzgor/navzdol ujemati z namestitvijo.

Projekt mora opredeliti, katere okvare ali vzdrževalne dogodke je treba tolerirati. En sam UPS z obvodom, dve vzporedni enoti ali neodvisni poti A in B zagotavljajo različne ravni razpoložljivosti. Baterijski nizi, zaščitne naprave in distribucija lahko povzročijo tudi skupne točke okvare. Pravilna arhitektura sledi poslovnim posledicam obremenitve in načrtu vzdrževanja, ne generični oznaki redundance.

Uporabite specifikacije izdelka za namestitev, ne ločeno

Za projekte, ki zahtevajo integracijo v stojalo in trifazni vhod/izhod, je 10–40 kVA spletni UPS za montažo v stojalo je ustrezna konfiguracija za oceno. Njegova objavljena ponudba uporablja spletno dvojno pretvorbo in je namenjena kritičnim obremenitvam. Informacije o izdelku opredeljujejo tudi model 10 kVA s trifaznim petžičnim vhodom in izhodom, nominalnimi možnostmi 380/400/415 V, faktorjem izhodne moči 0,9 in podporo za povezavo z generatorjem.

Te vrednosti so izhodišče in ne samodejna odobritev projekta. Kupci morajo še vedno potrditi natančen nazivni model, obremenitev kW in kVA, napetost, zaščitno napravo navzgor, velikost kabla, obvodni vir, napetost akumulatorja in avtonomijo, globino omare, hlajenje, servisno dovoljenje, komunikacijski protokol in lokalne električne zahteve. Izbirni vmesniki bi morali biti opredeljeni v ponudbi, namesto da bi jih predvidevali iz opisa na ravni serije.

Odločitev spremenijo tudi pogoji lokacije. Delovna temperatura, nadmorska višina, vlažnost, prah, prezračevanje in dostop vplivajo na namestitev in servis. Če je dejansko okolje zunaj objavljenih pogojev, mora dobavitelj navesti zahteve glede zmanjšanja moči, ohišja ali kondicioniranja, preden se oprema sprosti.

Dokazila o sprejemu morajo slediti meji sistema

Naročilo baterije lahko zahteva proizvodne zapise, identifikacijo, preverjanje napetosti in odpornosti, osnovo za testiranje zmogljivosti, povezovalno strojno opremo in dokazila o pakiranju. Celotno naročilo UPS potrebuje širšo verifikacijo: zapise o modelih in konfiguracijah, vizualne in dimenzijske preglede, funkcionalno delovanje, vhodne in izhodne odčitke, alarmne in komunikacijske preglede, delovanje obvoda, obnašanje v baterijskem načinu in dogovorjen obseg preizkusa obremenitve.

Vsak projekt ne zahteva nadzorovanega preskusa polne obremenitve, vendar mora vsak projekt opredeliti, kaj dokazuje skladnost. Ponudba mora razlikovati med rutinskimi tovarniškimi pregledi, neobveznimi tovarniškimi sprejemnimi testi, zagonom na lokaciji in preskusi, ki jih izvajajo drugi. Poimenovati mora tudi dokumente, dobavljene z opremo: risbe, priročniki, zapisi o preskusih, seznami vmesnikov, razpored nadomestnih delov in garancijski pogoji.

Pogosta vprašanja

Ali lahko akumulatorska baterija nadomesti UPS?

Samo, če namestitev že vključuje združljivo polnjenje, pretvorbo energije, preklapljanje, zaščito in nadzor. Baterija sama po sebi ne zagotavlja reguliranega izhoda izmeničnega toka ali funkcij kontinuitete celotnega UPS-a.

Ali je UPS isto kot generator?

Ne. UPS napaja obremenitev takoj iz shranjene energije in kondicionira moč v okviru svoje zasnove. Generator proizvaja energijo za daljše delovanje, vendar zahteva zagon in stabilizacijo. Kritični sistemi pogosto usklajujejo oboje.

Ali je treba zmogljivost UPS izbrati v kW ali kVA?

Oba. Priključeno breme mora ostati znotraj nazivne dejanske moči UPS v kW in nazivne navidezne moči v kVA. Pregledati je treba tudi faktor moči, stopnje obremenitve in zagon.

Ali večja baterija poveča nazivno moč UPS?

Ne. Večja zmogljivost baterije lahko podaljša čas delovanja, vendar ne poveča nazivne moči pretvornika v kW ali kVA. Prav tako je treba preveriti zmogljivost polnjenja, enosmerno napetost in dobaviteljeve odobrene omejitve baterije.

Pripravite RFQ, ki ustvari primerljive ponudbe

Ponudnikom pošljite razpored obremenitve, kW in kVA, faktor moči, podatke o zagonu, vhodne in izhodne pogoje, zahtevani čas delovanja, podrobnosti generatorja, koncept obvoda, cilj redundance, okolje, nadzorne vmesnike, količino, dokumentacijo, obseg preskusa in lokacijo dostave. Prosite vsakega dobavitelja, da vrne natančen model UPS, izračun baterije, vključeno stikalno opremo in dodatke, izgube, odvod toplote, risbe, dobavni rok, izjeme in seznam odstopanj po vrsticah.

Ko so ti vnosi pripravljeni, jih oddajte prek obrazec za povpraševanje po specifikaciji projekta. Odziv mora ločiti celoten obseg UPS-a od baterij, izbirnih komunikacij, obvoda za vzdrževanje, namestitve in zagona. Ta ločitev spremeni razpravo o rezervni bateriji proti UPS-u v revizijsko arhitekturo in ponudbo, ki jo je mogoče primerjati pod enakimi pogoji.