Bagaimana ukuran dan memilih UPS industri atau medis

UPS 100 kVA yang trip saat pompa dinyalakan bukanlah karena ukurannya yang tidak pas secara tidak sengaja. Ukurannya didasarkan pada label, terhadap beban yang tidak pernah diukur, dan saat beban sebenarnya muncul pertama kali adalah pada hari pengoperasiannya.

Penentuan ukuran berjalan searah. Ukur apa yang sebenarnya ditarik oleh beban, pilih topologi perlindungan yang dibutuhkan beban tersebut, lalu perbaiki kapasitas, redundansi, waktu kerja, dan ruangan — dalam urutan itu. Membalikkannya dan setiap langkah selanjutnya akan mewarisi kesalahan pertama.

1. Mulai dengan tiga angka terukur, bukan pelat nama lama

Setiap beban memiliki tiga angka yang penting, dan mereka menjawab tiga pertanyaan berbeda. Daya nyata dalam kW adalah apa yang dikonsumsi peralatan. Daya semu dalam kVA adalah apa yang harus dikirimkan UPS, dan itu lebih besar dari angka kW kapan pun faktor daya di bawah satu — bagi kW dengan faktor daya untuk mendapatkannya. Arus puncak adalah apa yang ditarik beban selama siklus atau detik ketika kontaktor tertutup, dan itu menentukan perilaku beban lebih sering daripada dua lainnya.

kVA yang tertera pada unit yang Anda ganti adalah yang terlemah dari angka-angka ini. Itu sendiri adalah tebakan yang dibuat bertahun-tahun yang lalu, kemudian instalasi berkembang: dua mesin ditambahkan, satu panel diperluas, kompresor dipindahkan ke feeder yang sama. Membagi satu pelat nama dengan yang lain akan menyebarkan seluruh sejarah.

Catat feeder sebagai gantinya. Seminggu dengan resolusi satu menit mencakup siklus operasi penuh termasuk akhir pekan dan perubahan shift, dan itu akan menunjukkan apakah pabrik benar-benar menjalankan semuanya sekaligus atau hanya memiliki kapasitas untuk melakukannya. Kemudian tangkap peristiwa peralihan secara terpisah, karena rata-rata satu menit akan menghaluskan puncak yang memicu inverter.

Contoh kerja di bawah ini adalah aritmatika dari tiga masukan, bukan rekomendasi. Ini menunjukkan seberapa besar permintaan pada beban 62 kW yang sama berubah seiring pergerakan faktor daya.

Kemudian ambil angka ketiga dengan serius.Pompa dan kompresor berperilaku sangat berbeda di bawah kondisi awal: pengaktifan langsung-langsung menarik kelipatan arus berjalan selama beberapa siklus, sementara penggerak frekuensi variabel dimulai dengan lembut tetapi dapat mendorong harmonik kembali ke keluaran. Metode pengaktifan adalah bagian dari deskripsi beban, dan itu termasuk dalam catatan Anda di samping angka kW.

2. Pilih topologi sebelum Anda memperbaiki kapasitas

Kapasitas menjawab "berapa banyak". Topologi menjawab "jenis perlindungan apa", dan salah memilih yang kedua membuat yang pertama tidak relevan.

Pada unit online konversi ganda, penyearah mengubah AC yang masuk menjadi DC dan memberi daya pada bus DC, inverter terus menerus memasok beban dari bus tersebut, dan baterai berada pada sistem DC yang sama dan mengambil alih tanpa gangguan ketika masukan gagal. Unit interaktif garis mengatur pasokan yang masuk dan beralih ke inverter ketika gagal. Keduanya sah; mereka melindungi hal yang berbeda.

Daripada mempercayai label pemasaran, baca kode klasifikasi yang tercetak di lembar data. IEC 62040-3 mengungkapkannya dalam tiga karakter yang menjelaskan apakah frekuensi dan tegangan keluaran bergantung pada pasokan masukan, seperti VFI, VI, dan VFD. Kode tersebut memberi tahu Anda apa yang dilakukan topologi dengan variasi jaringan, harmonik, dan penyimpangan frekuensi — yang tidak dapat Anda simpulkan dari foto produk.

Di mana masukan benar-benar gagal, pertanyaannya menjadi berapa lama beban tetap tidak diberi daya saat transfer terjadi. Untuk unit interaktif garis pada beban sensitif, beberapa milidetik itu adalah seluruh kasus desain. Beralih dari operasi normal ke operasi baterai adalah masalah yang berbeda: inverter tidak pernah berhenti membawa beban, jadi keluaran tidak melihat gangguan. Itu bukan satu-satunya transfer dalam unit online — inverter ke bypass statis, bypass kembali ke inverter, dan transfer yang dibuat di bawah beban masing-masing memiliki waktunya sendiri, dan masing-masing termasuk dalam lembar data.

Pilih interaktif garis di mana beban mentolerir gangguan singkat dan jaringan cukup stabil. Pindah ke konversi ganda di mana tidak: peralatan pencitraan, instrumen presisi, pengontrol proses yang mengunci kesalahan pada setengah siklus yang hilang, dan apa pun yang berjalan di belakang generator yang frekuensinya menyimpang di bawah beban.

3. Baca angka lembar data yang menentukan apakah beban bertahan

Dua kutipan terlihat identik sampai Anda memeriksa dasarnya mereka dikutip.

Faktor daya keluaran. Peringkat kVA unit dan kemampuan kW-nya berhenti berarti hal yang sama ketika beban modern mulai menarik arus sefasa dengan tegangan. Bandingkan kemampuan kW dengan kW terukur Anda, dan bandingkan kVA dengan kVA terukur Anda. Beberapa unit menerima faktor daya apa pun hingga kesatuan; yang lain menurunkan kemampuan kW mereka pada beban terkemuka. Lembar data mengatakan yang mana.

Kemampuan beban lebih. Ini datang dalam pasangan angka — persentase, dan detik unit menahannya. Satu mesin menahan 150% selama 60 detik dan yang lain menahannya selama 10 detik terlihat identik pada baris kapasitas dan berperilaku sangat berbeda pada pengaktifan motor. Letakkan puncak terukur Anda di samping kedua angka.

Angka sisi masukan. Distorsi arus masukan dan faktor daya masukan penting untuk generator dan pemutus sirkuit hulu, bukan untuk beban. Baca dengan filter masukan opsional yang terpasang, atau bandingkan dua penawaran tanpa keduanya — mencampur kedua dasar adalah bagaimana generator hulu menjadi tidak berukuran.

Angka baterai. Waktu kerja yang dikutip pada satu beban dan satu suhu menggambarkan kondisi itu, bukan kondisi Anda. Baterai baru memberikan lebih banyak daripada yang tua, ruangan hangat memperpendek umur dan ruangan dingin mengurangi kapasitas yang tersedia, dan koreksi ada di tabel pembuat baterai sendiri. Ambil penuaan dan suhu dari sana, bukan dari aturan praktis.

4. Cocokkan mesin dengan aplikasi

Tiga pembeli dapat mengambil unit 100 kVA yang sama dan memintanya untuk melakukan tiga pekerjaan yang tidak terkait. Ruang pencitraan rumah sakit, cabang bank, dan lini pabrik berbeda dalam pasokan yang memberi mereka daya, lingkungan di sekitar mereka, dan apa yang harus terjadi saat jaringan gagal — yang tidak muncul di baris kapasitas.

Pekerjaan rumah sakit membawa batasannya sendiri: arus bocor, pentanahan, dan persyaratan isolasi yang ditetapkan oleh produsen peralatan atau desain lokasi. Di mana persyaratan tersebut memerlukannya, transformator isolasi menjadi bagian dari spesifikasi UPS daripada aksesori. Pemindai CT tidak berperilaku seperti beban stabil saat memindai: permintaan dayanya berubah tajam dari satu momen ke momen berikutnya, jadi rata-rata kW saja tidak akan menentukan ukuran UPS. Itu adalah masalah yang berbeda dari papan distribusi bangsal yang datar sepanjang hari. Di mana jaringan tidak stabil sehingga penting di hulu, ruang sinar-X sering juga membutuhkan stabilizer yang ukurannya sesuai dengan feeder — UPS tidak menstabilkan pasokan buruk tanpa batas, ia melewatinya dan menyerahkan beban ke baterainya.

Pekerjaan keuangan dan pusat data adalah tentang tingkatan ketersediaan dan berapa lama lokasi harus berjalan setelah jaringan gagal. Waktu kerja di sini adalah interval antara kehilangan jaringan dan generator membawa beban secara stabil, bukan angka bulat yang dipilih seseorang.

Pekerjaan pabrik sama-sama bersifat lingkungan dan listrik. Debu, suhu sekitar, kelembaban, getaran, dan rutinitas pencucian menentukan peringkat selungkup, dan jika unit tidak dapat bertahan di ruangan itu, spesifikasi listriknya bersifat akademis. Pengaktifan motor, beban intermiten, dan jalur feeder panjang adalah setengah listrik dari masalah yang sama.

5. Pilih berapa banyak redundansi yang sebenarnya Anda beli

Kapasitas unit tunggal tidak selalu menjadi alasan untuk menggunakan sistem UPS paralel. TAFENG memasok unit UPS tunggal hingga 800 kVA, dan proyek yang menjalankan unit UPS secara paralel biasanya membeli redundansi, kemudahan perawatan, atau ruang untuk ekspansi di kemudian hari. Unit paralel memungkinkan Anda untuk mengeluarkan satu unit untuk pekerjaan dan tetap melindungi beban. Mereka juga membutuhkan lebih banyak ruang lantai, koneksi daya tambahan, dan skema kontrol dan sinkronisasi paralel yang harus dikomisioning dengan benar.

Antara N, N+1, dan 2N, keputusannya adalah apa yang sebenarnya berubah di antara mereka: berapa banyak beban yang dibawa setiap unit dalam operasi normal, dan apa yang terjadi saat salah satu gagal.

N+1 adalah pilihan umum di mana perawatan harus dilakukan tanpa pemadaman dan satu kesalahan harus dapat ditoleransi. Harganya adalah satu unit tambahan. Pengaturan yang sama diskalakan ke rak: empat unit rak 10 kVA yang diparalelkan menjadi satu sistem berbagi beban di antara mereka, dan pertanyaan perawatan tidak berubah — apa yang terjadi saat Anda menarik salah satunya.

2N cocok di mana beban memiliki dua masukan daya dan pemadaman lebih buruk daripada biaya menduplikasi semuanya: baterai, distribusi, pendinginan, dan pemisahan fisik termasuk. 2N yang setengah terimplementasi adalah kesalahan umum dan mahal — perangkat keras UPS yang diduplikasi berbagi satu bank baterai, satu sakelar statis, atau satu rute kabel memberi Anda manfaat dari kedua arsitektur dan kedua tagihan.

Skala mengubah bentuk masalah daripada logika. Kampus 300 MW tidak membeli satu mesin; ia membeli blok berulang, masing-masing diukur, diparalelkan, dan dirawat seperti blok di sebelahnya, dengan kegagalan yang diharapkan sebagai peristiwa rutin daripada keadaan darurat.

6. Ukur baterai dari urutan yang perlu Anda lewati

Waktu kerja bukanlah spesifikasi, itu adalah durasi yang harus dibenarkan oleh seseorang. Tiga situasi menghasilkan tiga angka yang sangat berbeda.

Melewati gangguan sesaat membutuhkan detik — cukup untuk menutupi operasi penutup ulang dan gangguan singkat yang jika tidak akan menjatuhkan kontaktor.

Menutupi generator membutuhkan menit, dan menit lebih lama dari waktu pengaktifan mesin. Tambahkan operasi sakelar transfer otomatis, pengaktifan mesin, stabilisasi tegangan dan frekuensi, lalu transfer beban, lalu margin untuk hari ketika sesuatu berjalan lambat. Lokasi biasanya mengukur waktu pengaktifan yang dikutip mesin dan terkejut ketika pengoperasian memakan waktu lebih lama.

Panduan serah terima UPS dan generator kami menjelaskan apa yang harus dicatat saat generator menyala, ATS mentransfer, dan UPS menerima masukan baru.

Shutdown yang tertib membutuhkan waktu selama penghentian terkontrol terlama, termasuk sistem yang harus ditutup terakhir — bukan rata-rata, yang terlambat.

Setelah waktu kerja selesai, konfigurasi baterai mengikuti: tegangan string, kapasitas per blok, jumlah string, dan apakah mereka berbagi bus umum. Di mana string baterai memiliki titik tengah, pengaturan pemantauan di sekitar titik tengah itu memutuskan apakah blok yang gagal mengumumkan dirinya atau diam-diam menurunkan string nanti.

Kemudian datang jalur DC, yang merupakan latihan penentuan ukuran kabel daripada aturan jarak. Arus pengosongan maksimum, jarak satu arah ke kabinet baterai, penampang konduktor, penurunan tegangan yang diizinkan, dan di mana perlindungan berada: lima masukan, dan masing-masing tersedia sebelum pesanan masuk. Masukkan ke dalam pertanyaan dan ukuran kabel akan kembali dihitung.

Untuk perhitungan baterai di balik target waktu kerja, lihat panduan penentuan ukuran waktu kerja baterai UPS kami. Ini dimulai dengan beban terukur dan memeriksa pengosongan yang diperlukan terhadap data baterai.

7. Rencanakan ruangan sebelum Anda merencanakan pesanan

Lebih banyak instalasi terlambat karena beban lantai, lebar pintu, dan panas daripada spesifikasi listrik.

Mulai dengan akses fisik. Kabinet yang tiba di truk harus melewati pintu, sepanjang koridor, mungkin di lift, dan berdiri di lantai yang menanggung beban titiknya — semuanya dengan baterai di dalamnya, yang merupakan tempat sebagian besar berat berada. Ukur rute sebelum menandatangani apa pun.

Kemudian panas. Setiap watt yang hilang di dalam ruangan menjadi beban pendingin udara, dan unit membutuhkan udara masuk pada suhu yang produsen tetapkan, dengan jalur masuk dan keluar yang jelas. Peralatan yang tidak dapat membuang panas akan tercekik, menua lebih cepat, atau trip pada sore musim panas.

Kabel datang berikutnya: apakah kabel berjalan di tray di atas atau melalui rongga di bawah lantai, bagaimana mereka dipisahkan dari jalur sinyal dan data, radius tekukan yang dibutuhkan konduktor DC besar, dan isolasi yang dapat diakses sehingga teknisi dapat bekerja dengan aman tanpa mematikan seluruh lokasi. Sisakan ruang untuk menarik dan mengganti konduktor — instalasi pertama bukanlah yang terakhir yang akan dibawa oleh tray tersebut.

Ini juga merupakan titik di mana kejutan paling murah. Jika ruangan tidak dapat menampung kabinet, menggantinya dengan format yang berbeda tidak dikenakan biaya hari ini dan banyak setelah pengiriman.

Terakhir, kirim masukan daripada angka kVA: kW terukur dan arus puncak dengan kerangka waktu, fase tunggal atau tiga, rute yang tersedia dan beban lantai, kisaran suhu sekitar, apakah beban memiliki satu kabel atau dua, waktu kerja yang dibutuhkan urutan shutdown Anda, dan apa yang sebenarnya dilakukan jaringan di hulu. Insinyur TAFENG mengambil daftar itu dan mengukur mesin, baterai, dan rute kabel bersama-sama — dan hal pertama yang kembali biasanya adalah pertanyaan tentang masukan mana yang hilang.