Для нормального функционирования многих компаний, продающих свои услуги в сфере связи и телекоммуникаций, и т.д., очень важен вопрос нормального и бесперебойного функционирования оборудования. В условиях жесткой конкуренции, любые сбои в работе оборудования могут привести не только к прямым потерям (выплата неустойки пользователям), но и падению имиджа компании. Выход из этой ситуации один - построение системы бесперебойного питания.
Причиной неприятных ситуаций с энергоснабжением могут стать работы как проводимые энергоснабжающей организацией города, так и аварийные ситуации на подстанции, линии электропередач и т.п. Длительные отключения электропитания могут привести к тому, что не будет работать ни связь, ни телекоммуникации, ни охранные системы самого объекта. Реальный выход из этой ситуации – это построение системы бесперебойного питания. Практически все серьезные компании обеспечивают работу собственного оборудования в аварийных ситуациях с помощью источников бесперебойного питания (UPS или системы постоянного тока), и нередко, с помощью дизельной (бензиновой) электростанции. Важным вопросом при построении данной системы становится вопрос обеспечения длительного времени автономной работы объекта в условиях полного прекращения электроснабжение. Вариантов построения таких систем множество, и предложить типовое решение довольно сложно. Необходимо учитывать множество факторов. Место расположение компании, имеющееся энергетическое оборудование, мощность потребляемая оборудованием которое необходимо защитить, необходимое время автономной работы и т.д.
При детальной проработке задачи, необходимо обязательно проанализировать несколько вариантов, с различным оборудованием и выбрать из них один наиболее подходящий. Одним из важнейших факторов, который должен рассматриваться при построении системы гарантированного бесперебойного электропитания это экономическая целесообразность построения данной системы. В данной статье рассмотрены основные проблемы, которые встают перед разработчиками таких систем.
Когда выгоднее строить систему бесперебойного электропитания, требующую длительного времени автономной работы, только на ИБП с аккумуляторными батареями на все время автономной работы, а когда выгоднее использовать ИБП с минимальными батареями и ДЭС (один из наиболее важных вопросов). Для упрощения проблемы рассмотрим только стоимость основного оборудования, необходимого для построения системы бесперебойного электропитания.
Рис. 1
1. Построение системы бесперебойного электропитания на ИБП и дополнительных аккумуляторах. Простота построения и установки, единая система мониторинга являются несомненными преимуществами данной системы, однако, с определенной мощности и при больших временах автономной работы немаловажным становится экономический фактор построения СБЭ. Стоимость аккумуляторных батарей становится соизмеримой или выше стоимости ИБП (см. рис.1). При этом необходимо учесть что аккумуляторные батареи являются "расходным" материалом, и через некоторое время (5-7 лет) потребуют замены. Еще один немаловажный фактор, при различных условиях эксплуатации (температура, кол-во циклов разряд-заряд, время эксплуатации) емкость аккумуляторов к концу службы может существенно уменьшаться (на 20%-30%), поэтому необходимо изначально приобретать аккумуляторные батареи на большее время автономной работы.
Рис. 2.
2. Построение системы бесперебойного электропитания на ИБП и ДЭС.
При построении такой системы устанавливаются аккумуляторные батареи на минимальное время, необходимое только для запуска ДЭС.. Во время эксплуатации необходимо нести расходы на обслуживание ДЭС (масло, солярка, фильтры), однако, несомненным преимуществом такой СБЭ является практически неограниченное время автономной работы (ограничено только сроком замены масла и емкостью топливного бака.
Стоимость оборудования может изменяться в зависимости от фирмы изготовителя, как основного оборудования так и типа аккумуляторных батарей Стоимость ДЭС может меняться в зависимости от степени автоматизации и дополнительных опций. Однако, общая тенденция затрат на построение системы бесперебойного электроснабжения будет сохраняться. Примером может послужить вариант построения СБЭ на 10 кВА, где при установке ДЭС со 2-й степенью автоматизации, построения СБЭ с дизелем остается самым дешевым (рис. 2). Можно сделать следующие выводы, что при построении системы бесперебойного электропитания на большое время автономной работы применение ДЭС с ИБП дает существенное преимущество по времени работы в условиях аварии на электросетях и, следовательно, большую надежность безотказного функционирования систем потребителя. При правильном выборе варианта построения СБЭ возможно не только построить СБЭ отвечающую всем требованиям потребителя, но получить экономический эффект.
К выбору ИБП необходимо, на наш взгляд, подходить также основательно как и к выбору автомобиля. При этом решающую роль могут играть не только основные характеристики как мощность, габариты, время автономной работы, и т. д. , но и такие характеристики как: удобство в управлении и обслуживании, дизайн
При этом надо учитывать, что некоторые технические характеристики не указываются или указываются только те, которые выгодно показывать для данных моделей. Характерный пример - обычно в каталогах на UPS небольшой мощности обычно не указывается величина допустимой перегрузки инвертора, на основании этого в одной из статей был сделан вывод, что UPS многих фирм (Off-line и line-interactive) не могут работать с перегрузкой. Но вернемся к UPS и тем особенностям, техническим характеристикам, на которые необходимо обращать внимание при выборе оборудования. Во первых, надо определиться для чего приобретается источник или система бесперебойного питания, что вы хотите защитить и от чего. Для этого определим, какие UPS существуют, и какой уровень защиты обеспечивает та или иная технология изготовления, а также список наиболее встречающихся неполадок в электросети. Наиболее часто встречающиеся неполадки в электросети:
1) off-line UPS - источник бесперебойного питания характеризуется наличием времени переключения с основной сети на работу от аккумуляторов. При работе от входной сети представляет собой пассивный фильтр. При работе от аккумуляторов на выходе инвертора степ волна. Небольшие габариты и простой дизайн. Ценовая ниша - самый дешевый. Защищает от 3-х неполадок в электросети.
2)line-interactive UPS - источник бесперебойного питания характеризуется наличием времени переключения с основной сети на работу от аккумуляторов. При работе от входной сети представляет собой пассивный фильтр. Имеет автотрансформатор благодаря чему может работать в широком диапазоне входных напряжений без перехода на аккумуляторы. При работе от аккумуляторов на выходе инвертора степ волна или синусоида. Привлекательный внешний вид, небольшие габариты. Ценовая ниша - небольшая цена для тех задач которые он может решать. Защищает от 5-ти неполадок в электросети.
3) on-line UPS - источник бесперебойного питания с двойным преобразованием защищает нагрузку от большинства неполадок в сети. Переход на работу с основной сети на работу от аккумуляторов происходит без разрыва синусоиды на выходе. При работе от входной сети представляет собой пассивный фильтр. Ценовая ниша - дорого, но это лучшее, что есть на данный момент. Защищает от 9-ти неполадок в электросети. Чаще всего причина приобретения UPS инициировано только одной неполадкой в электросети - исчезновением напряжения и стремлением, обеспечить корректное завершение задач или технологических циклов. Однако нельзя забывать, что UPS решает большое количество задач, таких как стабилизация напряжения, устранение помех и искажений, информационная защита и т. д. Поэтому рассмотрим характеристику, с которой обычно начинается выбор оборудования - мощность. В данной части будут рассматриваться только UPS построенные по технологии on-line.
Мощность UPS - номинальная выходная мощность источника (мощность инвертора UPS). Указывается в ВА. Обычно выходная мощность UPS указывается в названии самого источника, или указывается через слеш, дефис, таким образом мощность аппарата легко читается в названии. Следующее что необходимо узнать это соотношение активной мощности и полной на выходе инвертора, или так называемый коэффициент мощности Pf.
Нагрузка UPS чаще всего носит комплексный характер и коэффициент мощности не превышает 0.8, а для компьютеров составляет около 0.7. Таким образом, логично заключить, что выходной коэффициент мощности UPS или коэффициент мощности инвертора может быть не более 0.8, что и реализовано в большинстве моделей источников. Существует ряд моделей UPS, которые имеют инвертор с коэффициентом мощности равным 1. Такие источники имеют преимущество при работе с чисто активной нагрузкой (например, нагревательные элементы).
К сожалению, потребителю электроэнергии приходится платить не за активную (полезную) мощность, а за полную мощность. При выборе системы бесперебойного питания необходим комплексный подход, который позволит решить не только сиюминутные задачи, но и получить дополнительные преимущества, например, применение UPS (аналогичных сериям PW9150, PW9305, PW9340) позволяет решать и задачи энергосбережения.
Версия сайта для слабовидящих