Entrega de UPS e Gerador: O que a Bateria Deve Cobrir

Um gerador pode estar funcionando enquanto o nobreak ainda está usando sua bateria. Essa lacuna é fácil de perder quando um briefing de projeto diz apenas que o gerador irá “iniciar em dez segundos.” Iniciar é um evento. Fornecer energia que o nobreak aceitará é outro.

Para uma instalação que deve continuar operando durante uma interrupção, a bateria deve suportar a carga protegida até que o nobreak possa usar o suprimento do gerador de forma confiável. A pergunta útil não é “Quão rápido o motor inicia?” É “Quando a descarga da bateria realmente para?”

• Conte toda a transição, desde a perda da rede elétrica até o nobreak aceitar a entrada do gerador.
• O ATS e o nobreak podem aplicar testes diferentes antes de aceitar a fonte do gerador.
• Registre a sequência sob a carga pretendida; um tempo de partida do motor não pode substituir um teste com carga.
• Após a transição, verifique a resposta do gerador à entrada do nobreak e ao carregamento da bateria, bem como à carga protegida.

Em uma configuração comum, a rede elétrica e o gerador alimentam um chaveador automático de transferência (ATS) e o ATS alimenta o nobreak. Quando a energia da rede falha, o nobreak suporta a carga de sua bateria enquanto o gerador inicia. O ATS espera que a fonte do gerador atenda às suas condições de transferência e, em seguida, muda. O nobreak ainda precisa julgar a nova entrada como aceitável antes que seu retificador retome a carga da bateria.

Esses eventos não acontecem no mesmo instante. Um registro do local pode parecer assim:

Sequência ilustrativa apenas. Neste exemplo, uma “partida de gerador de dez segundos” ainda deixa o nobreak suportando a carga por cerca de 40 segundos. A sequência real depende do gerador, das configurações do ATS, dos limites de entrada do nobreak e de outras cargas conectadas ao gerador.

O layout elétrico também importa. Alguns locais usam quadros de distribuição diferentes ou entradas separadas de retificador e bypass do nobreak. Desenhe o diagrama unifilar do local antes de usar qualquer linha do tempo genérica.

Um ATS geralmente verifica se a fonte alternativa atende às suas próprias configurações de tensão, frequência e tempo. O nobreak, então, aplica seus próprios limites de entrada. Passar no teste do ATS não garante que o retificador do nobreak usará imediatamente o gerador.

Se a frequência do gerador oscilar após um degrau de carga, ou a tensão cair quando o ATS conectar a carga do local, o nobreak pode permanecer na bateria ou retornar a ela. Um nobreak de dupla conversão online pode manter sua saída através de uma entrada inaceitável, mas isso não torna a reserva da bateria ilimitada. A entrada deve eventualmente se estabilizar dentro da faixa especificada para esse modelo de nobreak.

Há outra distinção que vale a pena registrar durante a comissionamento: o nobreak aceitar a energia do gerador em seu retificador não é necessariamente o mesmo que seu bypass estático estar sincronizado e disponível. O retificador pode fornecer o inversor enquanto a fonte de bypass não estiver pronta para uma transferência. A prontidão do bypass é importante se o nobreak precisar transferir a carga durante uma sobrecarga ou falha; verifique os alarmes e modos de operação do modelo em vez de tratar um gerador em funcionamento como prova de que todos os caminhos de energia do nobreak estão prontos.

É aqui que um nobreak online com compatibilidade com gerador precisa de uma verificação específica do projeto. Solicite as faixas de tensão e frequência de entrada permitidas, quaisquer configurações de modo gerador, limites de corrente de entrada e o comportamento após a transferência da fonte. Não amplie as configurações apenas para interromper um alarme de bateria; primeiro estabeleça se a saída do gerador e a carga protegida permanecem dentro dos limites dos fabricantes do equipamento.

Meça o intervalo desde a perda da rede elétrica até o ponto em que o nobreak para a descarga contínua da bateria. Faça isso com a carga protegida pretendida conectada. Inclua o atraso de partida do gerador, a estabilização da fonte, os atrasos de detecção e transferência do ATS e qualquer qualificação de entrada do nobreak ou comportamento de entrada gradual do retificador. Teste mais de uma transferência se o local tiver cargas operacionais variáveis.

Use a sequência medida mais longa relevante como ponto de partida, em seguida, especifique a reserva que o projeto necessita para condições frias, envelhecimento da bateria, uma partida mais lenta ou uma segunda tentativa. Não há uma regra universal de minuto extra que se encaixe em todas as instalações. Se o gerador falhar completamente em iniciar, o projeto também precisa de uma resposta separada: quanto tempo a carga deve permanecer ligada para um desligamento ordenado ou outra fonte assumir?

O tempo é apenas metade do cálculo da bateria. A carga protegida pode mudar durante a transição, e o nobreak deve suportar seu kW, kVA e picos de curta duração. Nosso guia de dimensionamento de tempo de bateria do nobreak mostra como transformar uma carga medida e minutos alvo em um requisito de descarga e verificá-lo contra os dados da bateria. Um nobreak online com bateria externa pode permitir uma reserva maior, sujeita à configuração de bateria aprovada para esse modelo; bateria extra não aumenta sua classificação de saída.

Uma vez que o nobreak aceita a entrada do gerador, o gerador deve fornecer mais do que apenas a carga protegida. O nobreak tem perdas de conversão, e seu carregador pode começar a repor a energia usada durante a transição. Outros equipamentos no mesmo gerador podem iniciar ou ciclar ao mesmo tempo. Esses degraus de carga podem levar a tensão ou frequência para fora da janela de entrada do nobreak e enviá-lo de volta para a bateria.

Pergunte aos fornecedores do nobreak e do gerador como o retificador aumenta sua corrente de entrada, se a corrente de carregamento pode ser limitada enquanto estiver no gerador e como o gerador responde quando o nobreak e outras cargas são aplicadas. A resposta pertence ao estudo de dimensionamento do gerador; uma simples comparação entre kVA do gerador e kVA do nobreak não é suficiente. Se as interrupções puderem se repetir, o guia de carregamento de bateria do nobreak também explica por que a janela de recarga disponível é importante.

Durante o comissionamento, simule uma falha de rede sob a carga protegida acordada. Mantenha um único registro da transição:

Registro de comissionamento

• Perda de rede e comando de partida do gerador
• Indicação de pronto do gerador, com leituras de tensão e frequência
• Transferência do ATS para a fonte do gerador
• Aceitação da entrada do nobreak e retorno à operação normal do retificador
• Fim da descarga contínua da bateria

Onde os dados de corrente da bateria estão disponíveis, anote quando a descarga líquida para ou reverte para carregamento; caso contrário, use o registro de eventos e a indicação de modo do nobreak. Salve os registros do nobreak, do gerador e do ATS juntos. Em seguida, verifique o retorno à rede elétrica, incluindo qualquer atraso de retransferência ou breve retorno à bateria.

Se a bateria durar através de uma demonstração sem carga, mas não de uma transição com carga, a demonstração não respondeu à pergunta de projeto. O teste útil é aquele que reproduz a sequência operacional que o local espera sobreviver.

Para um projeto de nobreak online industrial, confirme a configuração de bateria aprovada antes de orçar tempo de execução estendido. Envie informações suficientes para revisar toda a transição:

Lista de verificação de cotação de transição

• Diagrama unifilar do local mostrando conexões de rede, gerador, ATS e nobreak
• kW/kVA protegidos medidos e quaisquer mudanças de carga ou picos de partida
• Tempo de ponte necessário e a ação necessária se o gerador falhar em iniciar
• Modelos, configurações e registros de eventos disponíveis do gerador e ATS
• Modelo do nobreak, limites de entrada e configuração da bateria

Esses detalhes permitem que o fornecedor dimensione a bateria para a transição real, não apenas para o tempo de partida anunciado do motor.