كيفية قياس واختيار UPS الصناعية أو الطبية
وحدة UPS بقدرة 100 kVA تتعثر عند بدء تشغيل مضخة ليست مصممة بشكل خاطئ عن طريق الصدفة. تم تحديد حجمها من ملصق، مقابل حمل لم يقسه أحد، وكان أول مرة يظهر فيها الحمل الحقيقي هو اليوم الذي تم فيه تشغيلها.
تحديد الحجم يسير في اتجاه واحد. قم بقياس ما يسحبه الحمل فعليًا، واختر طوبولوجيا الحماية التي يحتاجها هذا الحمل، ثم قم بتثبيت السعة، والتكرار، ووقت التشغيل، والغرفة - بهذا الترتيب. اعكس ذلك وسيرث كل خطوة لاحقة الخطأ الأول.
كل خطوة تغذي الخطوة التي تحتها. رقم kVA الذي تم اختياره قبل الخطوة الأولى هو تخمين يجب أن تستوعبه بقية التسلسل.
1. ابدأ بثلاثة أرقام مقاسة، وليس لوحة الاسم القديمة
لكل حمل ثلاثة أرقام مهمة، وهي تجيب على ثلاثة أسئلة مختلفة. الطاقة الحقيقية بالكيلوواط هي ما تستهلكه المعدات. الطاقة الظاهرية بالكيلو فولت أمبير هي ما يجب أن توفره وحدة UPS، وهي أكبر من رقم الكيلوواط كلما كان معامل القدرة أقل من واحد - اقسم الكيلوواط على معامل القدرة للوصول إلى هناك. ذروة التيار هي ما يسحبه الحمل للدورات أو الثواني عند إغلاق موصل، وهو يحدد سلوك الحمل الزائد بشكل متكرر أكثر من أي من الرقمين الآخرين.
رقم kVA المختوم على الوحدة التي تستبدلها هو أضعف هذه الأرقام. كان هو نفسه تخمينًا تم إجراؤه قبل سنوات، ثم نما التركيب: تمت إضافة آلتين، وتم تمديد لوحة واحدة، وتم نقل ضاغط إلى نفس المغذي. قسمة لوحة اسم واحدة على أخرى تنشر التاريخ بأكمله.
قم بتسجيل المغذي بدلاً من ذلك. أسبوع واحد بدقة دقيقة واحدة يغطي دورة تشغيل كاملة بما في ذلك عطلات نهاية الأسبوع وتغييرات الورديات، وسيوضح ما إذا كان المصنع يشغل كل شيء في وقت واحد حقًا أم لديه ببساطة القدرة على ذلك. ثم قم بالتقاط أحداث التبديل بشكل منفصل، لأن متوسط دقيقة واحدة يمحو الذروات التي تعطل العاكس.
المثال العملي أدناه هو حساب رياضي من ثلاثة مدخلات، وليس توصية. يوضح مقدار تغير الطلب على نفس حمل 62 كيلوواط مع تغير معامل القدرة.
62 كيلوواط من الطاقة الحقيقية هي 77.5 كيلو فولت أمبير عند معامل قدرة 0.8 و 62.6 كيلو فولت أمبير عند معامل قدرة 0.99 - نفس العمل، تأرجح بنسبة 24٪ في ما يجب أن توفره وحدة UPS.
ثم خذ الرقم الثالث على محمل الجد.المضخات والضواغط تتصرف بشكل مختلف جدًا في ظروف البدء: البدء المباشر على الخط يسحب مضاعفات تيار التشغيل لعدة دورات، بينما يبدأ محرك التردد المتغير بسلاسة ولكنه يمكن أن يدفع التوافقيات إلى الخرج. طريقة البدء هي جزء من وصف الحمل، وهي تنتمي إلى ملاحظاتك بجوار رقم الكيلوواط.
2. اختر الطوبولوجيا قبل تثبيت السعة
السعة تجيب على "كم". الطوبولوجيا تجيب على "أي نوع من الحماية"، وخطأ الثاني يجعل الأول غير ذي صلة.
في وحدة مزدوجة التحويل عبر الإنترنت، يقوم المقوم بتحويل التيار المتردد الوارد إلى تيار مستمر ويغذي ناقل التيار المستمر، ويوفر العاكس الحمل باستمرار من هذا الناقل، وتجلس البطارية على نفس نظام التيار المستمر وتتولى المسؤولية دون انقطاع عند فشل الإدخال. وحدات التفاعل الخطي تنظم الإمداد الوارد وتتحول إلى العاكس عند فشله. كلاهما شرعي؛ فهما يحميان أشياء مختلفة.
بدلاً من الثقة في ملصقات التسويق، اقرأ رمز التصنيف المطبوع في ورقة البيانات. يعبر IEC 62040-3 عن ذلك بثلاثة أحرف تصف ما إذا كانت تردد وجهد الخرج يعتمدان على إمداد الإدخال، مثل VFI، VI، و VFD. يخبرك الرمز بما تفعله الطوبولوجيا مع تقلبات الشبكة، والتوافقيات، وانحراف التردد - لا شيء من هذه الأمور يمكنك استنتاجه من صورة المنتج.
حيث يفشل الإدخال تمامًا، يصبح السؤال كم من الوقت يظل الحمل غير مزود بالطاقة عند حدوث النقل. بالنسبة لوحدة تفاعل خطي على حمل حساس، فإن هذه المللي ثانية القليلة هي حالة التصميم بأكملها. الانتقال من التشغيل العادي إلى تشغيل البطارية أمر مختلف: لم يتوقف العاكس عن حمل الحمل، لذلك لا يرى الخرج أي انقطاع. هذا ليس النقل الوحيد في وحدة عبر الإنترنت - العاكس إلى تجاوز ثابت، تجاوز مرة أخرى إلى العاكس، والنقل الذي يتم تحت حمل زائد يحمل كل منها توقيته الخاص، وكل منها ينتمي إلى ورقة البيانات.
اختر التفاعل الخطي حيث يتحمل الحمل انقطاعات قصيرة والشبكة مستقرة بشكل معقول. انتقل إلى التحويل المزدوج حيث لا يتحمل: معدات التصوير، الأدوات الدقيقة، وحدات التحكم في العمليات التي تقفل خطأً عند فقدان نصف دورة، وأي شيء يعمل خلف مولد يتذبذب تردده تحت الحمل.
3. اقرأ أرقام ورقة البيانات التي تحدد ما إذا كان الحمل سيبقى على قيد الحياة
عرضان متطابقان حتى تتحقق من الأساس الذي تم الاقتباس عليهما.
معامل القدرة للخرج. لم يعد تصنيف kVA للوحدة وقدرتها على الكيلوواط يعنيان نفس الشيء عندما بدأت الأحمال الحديثة في سحب التيار في الطور مع الجهد. قارن قدرة الكيلوواط بالقدرة المقاسة بالكيلوواط، وقارن الكيلو فولت أمبير بالكيلو فولت أمبير المقاس. تقبل بعض الوحدات أي معامل قدرة حتى الوحدة؛ والبعض الآخر يقلل من قدرة الكيلوواط عند الحمل الرائد. ورقة البيانات تقول أيها.
قدرة الحمل الزائد. يأتي هذا في أزواج من الأرقام - نسبة مئوية، والثواني التي تتحملها الوحدة. آلة واحدة تحمل 150٪ لمدة 60 ثانية وأخرى تحملها لمدة 10 ثوانٍ تبدو متطابقة على سطر السعة وتتصرف بشكل مختلف تمامًا عند بدء تشغيل المحرك. ضع ذروتك المقاسة بجوار كلا الرقمين.
أرقام جانب الإدخال. تشويه تيار الإدخال ومعامل قدرة الإدخال مهمان للمولد وقاطع الدائرة العلوي، وليس للحمل. اقرأها مع تركيب مرشح الإدخال الاختياري، أو قارن عرضين بدون تركيب أي منهما - خلط القاعدتين هو كيف ينتهي الأمر بمولد علوي غير مصمم بشكل صحيح.
أرقام البطارية. وقت تشغيل مقتبس عند حمل واحد ودرجة حرارة واحدة يصف تلك الحالة، وليس حالتك. البطاريات الجديدة توفر أكثر من القديمة، الغرف الدافئة تقصر العمر والباردة تقلل السعة المتاحة، والتصحيحات تعيش في جداول الشركة المصنعة للبطاريات الخاصة بها. خذ التقدم في العمر ودرجة الحرارة من هناك، وليس من قاعدة عامة.
4. طابق الجهاز مع التطبيق
يمكن لثلاثة مشترين أخذ نفس وحدة 100 kVA وطلبوا منها القيام بثلاث وظائف غير مرتبطة. غرفة تصوير مستشفى، فرع بنك، وخط مصنع تختلف في الإمداد الذي يغذيهم، والبيئة المحيطة بهم، وما يجب أن يحدث في اللحظة التي تفشل فيها الشبكة - لا شيء من هذا يظهر على سطر السعة.
عمل المستشفى له حدوده الخاصة: تيار التسرب، التأريض، ومتطلبات العزل التي يحددها مصنع المعدات أو تصميم الموقع. حيث تتطلب هذه المتطلبات ذلك، يصبح محول العزل جزءًا من مواصفات UPS بدلاً من ملحق. جهاز التصوير المقطعي المحوسب لا يتصرف كحمل ثابت أثناء المسح: يتغير طلب الطاقة الخاص به بشكل حاد من لحظة إلى أخرى، لذا فإن متوسط الكيلوواط وحده لن يحدد حجم وحدة UPS. هذه مشكلة مختلفة عن لوحة توزيع جناح تظل ثابتة طوال اليوم. حيث تكون الشبكة غير مستقرة بما يكفي لتكون مهمة في الأعلى، غالبًا ما تحتاج غرف الأشعة السينية أيضًا إلى مثبت بحجم المغذي - وحدة UPS لا تثبت إمدادًا سيئًا إلى أجل غير مسمى، فهي تتجاوزه وتسلم الحمل إلى بطاريتها.
العمل المالي وعمل مراكز البيانات يتعلق بطبقات التوفر والمدة التي يجب أن يعمل فيها الموقع بعد فشل الشبكة. وقت التشغيل هنا هو الفترة الفاصلة بين فقدان الشبكة وحصول المولد على الحمل بثبات، وليس رقمًا مستديرًا اختاره شخص ما.
العمل في المصنع يتعلق بالبيئة بقدر ما يتعلق بالكهرباء. الغبار، درجة الحرارة المحيطة، الرطوبة، الاهتزاز، وروتينات الغسيل تحدد تصنيف الغلاف، وإذا لم يتمكن الجهاز من البقاء على قيد الحياة في الغرفة، فإن مواصفاته الكهربائية أكاديمية. بدء تشغيل المحرك، الأحمال المتقطعة، ومسارات المغذيات الطويلة هي النصف الكهربائي من نفس المشكلة.
5. اختر مقدار التكرار الذي تشتريه فعليًا
سعة الوحدة الواحدة ليست دائمًا سبب استخدام أنظمة UPS المتوازية. توفر TAFENG وحدات UPS فردية تصل إلى 800 kVA، والمشاريع التي تشغل وحدات UPS بالتوازي عادة ما تشتري التكرار، أو سهولة الصيانة، أو مساحة للتوسع لاحقًا. تسمح لك الوحدات المتوازية بإخراج واحدة للعمل ولا تزال تحمي الحمل. كما أنها تتطلب مساحة أرضية أكبر، واتصالات طاقة إضافية، ونظام تحكم وتزامن متوازي يجب تشغيله بشكل صحيح.
بين N، N+1، و 2N، القرار هو ما الذي يتغير فعليًا بينها: مقدار الحمل الذي تحمله كل وحدة في التشغيل العادي، وماذا يحدث في اللحظة التي تفشل فيها واحدة.
عمود N+1 هنا هو زوج 1+1: وحدتان تشاركان الحمل ويمكن لأي منهما حمله بمفردها. أنظمة N+1 الأكبر تحتفظ بنفس الفكرة - وحدة واحدة إضافية لما يتطلبه الحمل - مع حصة مختلفة لكل وحدة. 2N يساعد فقط الأحمال ذات مدخلين - حمل سلك واحد خلف 2N لا يزال خلف مفتاح نقل واحد، وهذا المفتاح هو المكان الذي تم فيه إنفاق التوفر.
N+1 هو خيار شائع حيث يجب إجراء الصيانة دون إيقاف التشغيل ويجب أن يكون الخطأ الواحد قابلاً للبقاء. السعر هو وحدة إضافية. نفس الترتيب يتوسع إلى رف: أربع وحدات رف 10 kVA متوازية في نظام واحد تشارك الحمل بينها، وسؤال الصيانة لم يتغير - ماذا يحدث في اللحظة التي تسحب فيها واحدة.
2N ينتمي إلى حيث يحتوي الحمل على مدخلين للإمداد وفشل الإمداد أسوأ من تكلفة مضاعفة كل شيء: البطاريات، التوزيع، التبريد، والفصل المادي بما في ذلك. 2N نصف التنفيذ هو خطأ شائع ومكلف - أجهزة UPS المكررة التي تشارك بنك بطارية واحد، أو مفتاح ثابت واحد، أو مسار كابل واحد يمنحك فائدة أي من الهندستين وفواتير كليهما.
المقياس يغير شكل المشكلة بدلاً من المنطق. حرم جامعي بقدرة 300 ميجاوات لا يشتري آلة واحدة؛ بل يشتري كتلًا متكررة، كل منها بحجم، ومتوازية، ويتم صيانتها مثل الكتل المجاورة لها، مع توقع حدوث الأعطال كأحداث روتينية بدلاً من حالات طوارئ.
6. حدد حجم البطارية من التسلسل الذي تحتاج إلى البقاء عليه
وقت التشغيل ليس مواصفات، بل هو مدة يجب على شخص ما تبريرها. ثلاثة مواقف تنتج ثلاثة أرقام مختلفة جدًا.
المرور عبر الاضطرابات اللحظية يحتاج إلى ثوانٍ - كافية لتغطية عمليات إعادة الإغلاق والانقطاعات القصيرة التي قد تسقط الموصلات بخلاف ذلك.
تغطية مولد تحتاج إلى دقائق، والدقائق أطول من وقت بدء تشغيل المحرك. أضف تشغيل مفتاح النقل التلقائي، بدء تشغيل المحرك، تثبيت الجهد والتردد، ثم نقل الحمل، ثم هامش لليوم الذي يعمل فيه شيء ما ببطء. تقوم المواقع عادةً بتحديد الحجم لوقت بدء تشغيل المحرك المقتبس وتتفاجأ عندما يستغرق التشغيل وقتًا أطول.
لدينا دليل تسليم UPS والمولد يشرح ما يجب تسجيله عند بدء تشغيل المولد، ونقل ATS، وقبول UPS للإدخال الجديد.
الإغلاق المنظم يحتاج إلى أي مدة يستغرقها أطول إيقاف متحكم فيه، بما في ذلك الأنظمة التي يجب إغلاقها أخيرًا - ليس المتوسط، بل الأبطأ.
بمجرد تسوية وقت التشغيل، يتبع تكوين البطارية: جهد السلسلة، السعة لكل كتلة، عدد السلاسل، وما إذا كانت تشارك ناقلًا مشتركًا. حيث سلسلة بطارية لها نقطة منتصف، فإن ترتيب المراقبة حول هذه النقطة المنتصف يحدد ما إذا كانت الكتلة الفاشلة تعلن عن نفسها أم تسقط السلسلة بهدوء لاحقًا.
ثم يأتي مسار التيار المستمر، وهو تمرين تحديد حجم الكابل بدلاً من قاعدة المسافة. أقصى تيار تفريغ، المسافة في اتجاه واحد إلى خزانة البطارية، مقطع الموصل العرضي، انخفاض الجهد المسموح به، وأين تقع الحماية: خمسة مدخلات، وكلها متاحة قبل تقديم الطلب. أدخلها في الاستفسار وسيتم إعادة حجم الكابل محسوبًا.
لحساب البطارية خلف هدف وقت التشغيل، انظر دليلنا دليل تحديد حجم وقت تشغيل بطارية UPS. يبدأ بحمل مقاس ويتحقق من التفريغ المطلوب مقابل بيانات البطارية.
7. خطط للغرفة قبل تخطيط الطلب
المزيد من التركيبات تتأخر بسبب تحميل الأرضية، وعرض الأبواب، والحرارة أكثر من المواصفات الكهربائية.
ابدأ بالوصول المادي. خزانة تصل على شاحنة يجب أن تمر عبر باب، على طول ممر، ربما في مصعد، وتقف على أرضية تحمل أحمالها النقطية - كل ذلك مع وجود البطاريات بالداخل، وهو المكان الذي يقع فيه معظم الوزن. قم بقياس المسار قبل التوقيع على أي شيء.
ثم الحرارة. كل واط مفقود داخل الغرفة يصبح حمل تكييف الهواء، ويحتاج الجهاز إلى هواء مدخل في درجة الحرارة التي يصنفها المصنع لها، مع مسارات سحب وعادم واضحة. المعدات التي لا تستطيع تبديد الحرارة تتباطأ، أو تتقدم في العمر بشكل أسرع، أو تتعطل في عصر يوم صيفي.
الكابلات تأتي بعد ذلك: سواء كانت الكابلات تسير في صينية علوية أو عبر فراغ تحت الأرض، وكيف يتم فصلها عن مسارات الإشارة والبيانات، ونصف قطر الانحناء الذي تحتاجه موصلات التيار المستمر الكبيرة، والعزل المتاح بحيث يمكن للفني العمل بأمان دون تعطيل الموقع بأكمله. اترك مساحة لسحب واستبدال الموصلات - التركيب الأول ليس الأخير الذي ستحمله تلك الصواني.
هذه هي أيضًا النقطة التي تكون فيها المفاجآت أرخص. إذا لم تتمكن الغرفة من استيعاب الخزانة، فإن التغيير إلى تنسيق مختلف لا يكلف شيئًا اليوم والكثير بعد التسليم.
أخيرًا، أرسل المدخلات بدلاً من رقم kVA: الكيلوواط المقاس وذروة التيار مع الإطار الزمني، أحادي أو ثلاثي الطور، المسارات المتاحة وتحميل الأرضية، نطاق درجة الحرارة المحيطة، ما إذا كان الحمل له سلك واحد أو سلكين، وقت التشغيل الذي تحتاجه تسلسل الإغلاق الخاص بك، وماذا تفعل الشبكة فعليًا في الأعلى. يأخذ مهندسو TAFENG هذه القائمة ويحددون حجم الجهاز والبطارية ومسار الكابل معًا - وأول شيء يعود عادةً هو سؤال حول أي مدخل مفقود.
الأسئلة الشائعة
قم بقياس الطاقة الحقيقية بالكيلوواط، والطاقة الظاهرية بالكيلو فولت أمبير، وذروة تيار البدء، ثم اختر تصنيفًا أعلى من الأكبر منها مع مساحة للأحمال التي تتوقع إضافتها. رقم kVA الموجود على الوحدة التي تستبدلها ليس نقطة انطلاق موثوقة.
كافية بحيث لا يكون حمل التشغيل في أعلى التصنيف، لأن البطاريات تفقد السعة مع تقدم العمر وتفترض أرقام السعة خلايا جديدة في درجة حرارتها المرجعية. يجب أخذ أي رقم مساحة إضافية من الظروف المذكورة معها، وليس من قاعدة عامة.
N+1 هو خيار شائع حيث يجب أن تستمر الصيانة دون إيقاف تشغيل الحمل ويجب أن يتحمل النظام فشل UPS واحد. 2N يناسب الأحمال ذات مدخلين للإمداد حيث يكون الفشل أسوأ من مضاعفة كل شيء، بما في ذلك البطاريات والتوزيع ومسارات الكابلات.
حدد ما يجب أن يغطيه وقت التشغيل: ثوانٍ للانقطاعات القصيرة، تسلسل المولد الكامل من النقل عبر تثبيت المحرك للمحطات الاحتياطية، أو أبطأ إغلاق منظم في المبنى. خذ الأكبر، ثم طبق تصحيحات التقدم في العمر ودرجة الحرارة في جداول الشركة المصنعة للبطاريات.
الكيلوواط المقاس، الكيلو فولت أمبير الظاهري، ذروة التيار مع مدتها، أحادي أو ثلاثي الطور، وقت التشغيل المطلوب وما يجب أن يغطيه، سلوك الشبكة في الأعلى، مسارات الكابلات المتاحة، تحميل الأرضية، نطاق درجة الحرارة المحيطة، وما إذا كان الحمل له سلك واحد أو سلكين.
اقرأ رمز تصنيف IEC 62040-3 في ورقة البيانات، ثم طابقه مع الحمل: تحويل مزدوج لمعدات التصوير، والأدوات الدقيقة، وأي شيء خلف مولد غير مستقر، تفاعلي خطي حيث يتحمل الحمل نقلًا قصيرًا والشبكة مستقرة.
