Wyłączniki wejściowe i wyjściowe UPS: Praktyczna lista kontrolna koordynacji
Awaria rozgałęzienia wyjściowego nie powinna powodować awarii jednego uszkodzonego obwodu dla każdego obciążenia zasilanego z UPS. Jednak schemat wyłączników pokazujący tylko wartości amperażu nie powie Ci, które urządzenie otworzy się pierwsze. Odpowiedź zmienia się w zależności od źródła zasilającego awarię: falownik ma ograniczony prąd, podczas gdy dostępna ścieżka obejścia statycznego może doprowadzić znacznie wyższy prąd zwarciowy z sieci lub generatora.
Dla przemysłowego UPS online, koordynacja wyłączników to studium systemu, a nie tylko wybór między dwiema krzywymi wyzwalania katalogowymi. Inżynier potrzebuje zainstalowanego schematu jednokreskowego, zachowania falownika i obejścia modelu UPS w przypadku zwarcia, poziomów zwarcia źródła, ścieżek kablowych i rzeczywistych krzywych urządzeń zabezpieczających. Ta lista kontrolna identyfikuje decyzje, które należy podjąć, zanim ktokolwiek zatwierdzi harmonogram wyłączników.
Zacznij od zacisków UPS. Oznacz wejście prostownika, wejście obejścia statycznego, jeśli jest oddzielne, i dystrybucję wyjściową UPS. Jednostka z wejściem wspólnym nadal ma wewnątrz UPS oddzielne ścieżki funkcjonalne prostownika i obejścia. Dodaj wszelkie połączenia generatora, ATS i obejścia serwisowego pokazane w projekcie. Następnie zaznacz wyłącznik zasilający wejściowy, wyłącznik zasilający obejście, urządzenie wyjściowe UPS i każde urządzenie rozgałęzione poniżej.
Niniejszy artykuł dotyczy ochrony zasilania i rozgałęzień AC wokół systemu UPS. Ochrona DC sznurów akumulatorów i sekwencja izolacji zewnętrznej szafy obejścia serwisowego wymagają własnych przeglądów projektowych. Nasz przewodnik po wyłącznikach obejścia serwisowego i zwarciach dotyczy alternatywnej ścieżki serwisowej.
Przed wyborem ustawień zdecyduj, gdzie wymagana jest selektywność. W przypadku zwarcia w jednym obwodzie obciążenia, czy tylko ten obwód powinien się otworzyć, podczas gdy inne obciążenia UPS pozostają pod napięciem? Odpowiedź znajduje się na schemacie jednokreskowym i w studium ochrony. Może wymagać innego projektu niż w przypadku zwarcia na wspólnym magistrali wyjściowej UPS, gdzie wiele rozgałęzień nie może pozostać nienaruszonych.
Wyłącznik wejściowy musi przenosić określone zapotrzebowanie UPS na wejściu w odpowiednich stanach pracy, w tym ładowanie akumulatorów i wszelkie dopuszczalne przeciążenia lub warunki obejścia. Znamionowe parametry wejściowe prostownika i obejścia wymagają oddzielnej uwagi w przypadku modelu z podwójnym wejściem. Wyłącznik poniżej musi pasować do swojego obwodu i obciążenia. Prąd ciągły to tylko pierwszy krok.
W każdym punkcie instalacji porównaj znamionową zdolność wyłączania urządzenia i znamionową zdolność zwarciową zespołu z maksymalnym przewidywanym prądem zwarciowym. Następnie przeanalizuj krzywą jednostki wyzwalającej lub bezpiecznika w stosunku do dostępnego prądu zwarciowego i wymogu ochrony przewodu. Najniższy wiarygodny prąd zwarciowy w zdalnym rozgałęzieniu również ma znaczenie: może być zbyt mały, aby zadziałać element natychmiastowy, jak ktoś oczekiwał. Użyj rzeczywistego modelu urządzenia, ustawienia i krzywej producenta, w tym tolerancji i danych przepuszczania, jeśli studium tego wymaga.
Wcześniejszy przewodnik po UPS z krzywą C vs D na wejściu dotyczy jednego konkretnego problemu wejściowego: niepotrzebnego wyzwalania przy włączaniu. Wyłącznik, który unika wyzwolenia przy udarze prądowym, nadal musi chronić kabel, przerywać przewidywane zwarcie i koordynować z systemem nadrzędnym. “Użyj krzywej D” samo w sobie nie odpowie na te pytania.
Oto część, którą pojednostkowy wykres czasowo-prądowy może ukryć. Gdy UPS zasila obciążenie ze swojego falownika, prąd zwarciowy na wyjściu jest ograniczony przez zachowanie falownika tego modelu. Na akumulatorze obejście statyczne może być niedostępne, ponieważ jego źródło AC uległo awarii. Urządzenie rozgałęzione, które wyzwala się natychmiastowo zasilane z obejścia sieciowego, może nie zadziałać w ten sam sposób na akumulatorze. UPS może zamiast tego ograniczyć prąd, zaalarmować lub wyłączyć zgodnie z jego projektem.
Gdy dostępne jest akceptowalne źródło obejścia, niektóre konstrukcje UPS przenoszą poważne zwarcie poniżej na obejście statyczne. Zmienia to zarówno przewidywany prąd zwarciowy, jak i obciążenie przełącznika statycznego i jego urządzeń zabezpieczających. Opublikowana notatka koordynacyjna Schneider Electric rozróżnia falownik z ograniczonym prądem od ścieżki obejścia o wyższej wydajności i stwierdza, że ustawienia poniżej wymagają studium specyficznego dla danej lokalizacji. Eaton podobnie zaleca porównanie zachowania wyzwalania urządzeń rozgałęzionych z możliwościami falownika i obejścia UPS, zamiast traktować wewnętrzne bezpieczniki obejścia jako zabezpieczenie dystrybucji budynku.
Lokalizacja transformatora może zmienić ścieżkę widzianą przez obciążenie podczas obejścia. Zobacz nasz checklist specyfikacji UPS opartego na transformatorze dla przeglądu ścieżek transformatora i obejścia specyficznego dla modelu.
Generator dodaje kolejne źródło. Jego dostępny prąd zwarciowy i odpowiedź napięciowa mogą różnić się od sieci, a dostępność obejścia zależy od modelu UPS i jakości zasilania generatora. Przewodnik po specyfikacji UPS zasilanego z generatora wyjaśnia, dlaczego akceptacja prostownika i gotowość obejścia statycznego muszą być sprawdzane oddzielnie. Uwzględnij przypadek generatora w przeglądzie ochrony, jeśli oczekuje się, że chronione obciążenia będą działać na tym źródle.
| Zwarcie lub przypadek pracy | Informacje do uzyskania | Pytanie do studium koordynacji |
|---|---|---|
| Zwarcie lub włączenie po stronie wejściowej | Wymagania wejściowe UPS, dane zasilania i rozgałęzienia, zachowanie przy udarze prądowym | Czy urządzenie wejściowe może przenosić normalne obciążenie, unikać niechcianych wyzwoleń i nadal chronić zasilanie? |
| Zwarcie rozgałęzienia wyjściowego, falownik zasilający obciążenie | Zachowanie prądowo-czasowe falownika specyficzne dla modelu; impedancja rozgałęzienia i krzywa wyzwalania | Czy uszkodzone rozgałęzienie zostanie wyłączone, zanim UPS przestanie wspierać inne obciążenia? |
| Zwarcie rozgałęzienia wyjściowego, dostępne obejście statyczne | Poziom zwarcia źródła obejścia; ograniczenia przełącznika statycznego i urządzeń zabezpieczających | Czy rozgałęzienie może zostać wyłączone w ramach dopuszczalnego obciążenia obejścia bez wcześniejszego otwarcia wspólnego urządzenia? |
| Generator zasilający UPS lub obejście | Dane zwarciowe i przejściowe generatora; status akceptacji UPS i obejścia | Czy zamierzona ochrona i selektywność nadal obowiązują przy zasilaniu z generatora? |
| Tryb obejścia serwisowego, jeśli jest zainstalowany | Ścieżka alternatywna, znamionowa rozdzielnica i poziom zwarcia źródła | Które urządzenia chronią i izolują obciążenie, gdy UPS jest poza ścieżką? |
Tabela jest mapą przeglądową, a nie zestawem wartości dopuszczalnych. Rzeczywiste czasy wyłączenia i ustawienia muszą pochodzić z wybranego UPS i urządzeń zabezpieczających, studium zwarciowego i obowiązujących wymagań projektu.
UPS chroni własne komponenty. Jego wewnętrzne bezpieczniki, elektroniczne ograniczenie prądu i ochrona przełącznika statycznego nie zapewniają automatycznie każdemu rozgałęzieniu obciążenia selektywnego urządzenia zabezpieczającego. Jeśli małe zwarcie w rozgałęzieniu spowoduje wcześniejsze zadziałanie wspólnego urządzenia UPS lub obejścia, wszystkie poniższe obciążenia mogą zostać utracone, mimo że zwarcie zaczęło się od jednego obwodu.
Koordynacja również ma swoje granice. Przy wysokim poziomie zwarcia, obszary natychmiastowego działania lub zachowanie przepuszczania dwóch wyłączników mogą się nakładać; przy niskim poziomie zwarcia, falownik może nie dostarczać wystarczającego prądu, aby spowodować szybkie wyzwolenie rozgałęzienia. Wykwalifikowany projektant musi sprawdzić oba końce zakresu prądu zwarciowego i określić, gdzie osiągnięto selektywność, gdzie jest ona tylko częściowa i co robi UPS, gdy ścieżka obejścia jest niedostępna.
Układ sieci neutralnej i uziemienia wpływa na ścieżkę zwarcia. Nie kopiuj układu wyłącznika trójbiegunowego lub czterobiegunowego z innego rysunku UPS bez sprawdzenia źródła, połączenia i układu obejścia w danej lokalizacji. Niniejszy artykuł nie określa uniwersalnej liczby biegunów ani procedury przełączania w terenie.
Podaj projektantowi i dostawcy UPS te same informacje:
- Schemat jednokreskowy (zmontowany lub proponowany), z zaznaczonymi ścieżkami prostownika, obejścia statycznego, wyjściową i serwisową
- Model UPS i jego dane dotyczące wejścia, obejścia, zwarcia falownika i przełącznika statycznego
- Dane źródła sieciowego i generatora, w tym maksymalne i minimalne przewidywane poziomy zwarcia w odpowiednich punktach
- Rozmiary, długości, warunki instalacji i podłączone obciążenia kabli zasilających i rozgałęzionych
- Dokładne modele wyłączników lub bezpieczników, znamionowe parametry, regulowane ustawienia i krzywe czasowo-prądowe/przepuszczania
- Układ uziemienia i sieci neutralnej, plus obwody, w których wymagana jest selektywna izolacja
Poproś o zwrot harmonogramu urządzeń, założeń studium i krótkiej listy przypadków operacyjnych, które zostały faktycznie sprawdzone. Jeśli rozgałęzienie nie może być selektywne w trybie akumulatorowym, to ograniczenie powinno być widoczne w dokumentacji przekazania, a nie odkryte podczas zwarcia. Przewodnik po odbiorze instalacji UPS pokazuje, jak rejestrować zainstalowaną konfigurację i uzgodnione testy funkcjonalne; test uruchomienia nie zastępuje studium ochrony.
Praktyczne pytanie brzmi nie “Który wyłącznik jest większy?” Pytanie brzmi, czy właściwe urządzenie wyłącza właściwe zwarcie, gdy UPS jest w każdym trybie, który ma być używany w danej lokalizacji.
Schneider Electric, Koordynacja wyłączników i przekaźników poniżej dla systemów UPS Galaxy i Symmetra MW — wyjaśnienie producenta dotyczące koordynacji specyficznej dla modelu i lokalizacji, zachowania falownika i źródła obejścia.
Eaton, Zachowanie źródła zasilania i jego wpływ na dystrybucję energii — ograniczenie falownika, obciążalność zwarciowa obejścia i selektywność rozgałęzień obciążenia.
