Гарантированное электроснабжение: Гарантированное электропитание

Гарантированное электропитание

Гарантированное электропитание

Система гарантированного электропитания (СГЭ) служит для обеспечения электроэнергией требуемого качества (ГОСТ 13109-87) потребителей I категории (ПУЭ гл.1.2.17), в случае исчезновения напряжения основной питающей сети.

Если на объекте в качестве резервного источника электропитания используется только дизель-генераторная установка (ДГУ), то такая схема называется схемой гарантированного электропитания, а потребители, получающие электропитание от ДГУ в случае исчезновения напряжения основной питающей сети — потребители гарантированного электропитания.

Такую схему целесообразно использовать в случаях частого исчезновения напряжения основной питающей сети и отсутствии на объекте потребителей I категории особой группы, которым необходимо для нормального функционирования электропитание без разрыва синусоиды питающего напряжения.

Система гарантированного электроснабжения должна обеспечивать:

• гарантированное электропитание подключенных потребителей;
• автоматический запуск (суммарно не менее 3 попыток) дизель-генератора через 9 секунд при отклонении параметров основной внешней сети электропитания за пределы требования ГОСТ 13109-87 или полном ее исчезновении;
• автоматическое переключение нагрузки с основной внешней сети электропитания на дизель-генератор и обратно;
• выдача сигнала тревоги на пост диспетчера в случае аварийного события с оборудованием ДГУ
• Система гарантированного электроснабжения служит для питания резервируемых нагрузок при аварийном отказе системы общего электроснабжения в автоматическом режиме. В состав системы входят дизель-генераторные установки, в которых используются устройства мониторинга, управления и контроля качества выработки электроэнергии, а также автоматического переключения нагрузки и синхронизации.
• Система распределения электропитания предназначена для распределения питания внутри объекта от электрических щитов системы распределения электропитания до мест подключения оборудования.
• Для решения долговременных перебоев электропитания целесообразнее использовать генераторную установку. Как правило, это Дизельные (ДГУ) станции, которые рассчитаны на продолжительное время работы. Не стоит сравнивать их с бензиновыми станциями, которые рассчитаны для кратковременной работы (3-4) часа. Комплекс системы состоящей из ИБП и ДГУ является системой гарантированного электропитания, которая обеспечивает полную энергонезависимость потребителя от внешней сети. Такая система рекомендуется для электропитания как частных домов и коттеджей, так офисов, медицинских учреждений промышленных объектов.

Принцип работы:

1.Питание поступает от внешней сети.

ДГУ находится в режиме ожидания контролируя напряжение входной сети. При этом питание потребителя осуществляется через ИБП. Источник бесперебойного питания преобразует входящее переменное напряжение сети в постоянное напряжение, заряжая при этом встроенную аккумуляторную батарею, и затем преобразует постоянное напряжение на аккумуляторной батареи в переменное напряжение питания потребителя.

2.Произошёл сбой, и питание не поступает из внешней сети.

Контроллер ДГУ определил что произошёл сбой во внешней сети, и питание не поступает в течение некоторого времени. Контроллер даёт команду на запуск ДГУ. При этом питание потребителя осуществляется через ИБП. Источник бесперебойного питания преобразует постоянное напряжение на аккумуляторной батареи в переменное напряжение питания потребителя.

3.Питание во внешней сети не появилось.

ДГУ вышла на установленные обороты, и дала команду на переключение АВР. АВР переключает нагрузку с внешней сети на ДГУ. При этом питание потребителя осуществляется через ИБП. Источник бесперебойного питания преобразует входящее переменное напряжение ДГУ, в постоянное напряжение, заряжая при этом встроенную аккумуляторную батарею, и затем преобразует постоянное напряжение на аккумуляторной батареи в переменное напряжение питания потребителя.

4.Восстановилось питание внешней сети.

Контроллер ДГУ определил, что произошло восстановление внешней сети, и питание поступает в течение некоторого времени. Контроллер даёт команду на переключение питания нагрузки с ДГУ на внешнюю сеть. При этом питание потребителя осуществляется через ИБП.

Источник бесперебойного питания преобразует входящее переменное напряжение сети в постоянное напряжение, заряжая при этом встроенную аккумуляторную батарею, и затем преобразует постоянное напряжение на аккумуляторной батареи в переменное напряжение питания потребителя. ДГУ отработав некоторое время без нагрузки глушится, при этом оставаясь в режиме ожидания отслеживая поступающее напряжение входящей сети.

Если же кратковременный сбой в питании нагрузки не приводит к потере незаконченного производственного цикла, не создаёт условий катастрофических последствий, и работа может быть продолжена с любой точки останова, то такой потребитель потребует только гарантированного питания. Примером такой нагрузки может служить освещение помещений, или же эл. двигатель механической мельницы.

Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения (СБГЭ)

Главная » Полезная информация » Прочие статьи » Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения (СБГЭ)

Оборудование систем бесперебойного и гарантированного электропитания

В условиях нестабильного электроснабжения часто имеет смысл подстраховаться и оградить себя от неприятных сюрпризов, которые могут преподнести централизованные электросети.

Например, нередко можно наблюдать, как напряжение в сети падает или скачет. Нагляднее всего это можно заметить, обратив внимание на то, как светится обычная лампа накаливания – если она мерцает или горит вполнакала, значит, в вашей электросети возникла проблема. Недостаточный уровень напряжения или его перепады могут вызвать сбои в работе чувствительного оборудования, потерю компьютерных данных и другие неприятные последствия.

Также возможны резкие повышения напряжения, которые чаще всего вызваны короткими замыканиями или попаданием разряда молнии в провода или подстанцию. Несмотря на принимаемые меры по защите от грозы, такие случаи время от времени случаются и кроме сбоев в работе могут повлечь выход оборудования из строя.

Кроме перечисленных нарушений работы сети возможно и полное исчезновение напряжения – кратковременное или довольно долгое. В итоге парализуется производство, перестают работать различные системы – связи, охранные, обеспечения жизнедеятельности и прочие.

Поэтому в ряде случаев требуется принимать дополнительные меры и устанавливать оборудование, которое позволит свести к минимуму негативные последствия отказов централизованной электросети.

Различают два вида таких систем – системы бесперебойного электропитания и системы гарантированного электропитания. Ниже рассмотрим, чем они отличаются.

Различия систем бесперебойного и гарантированного электроснабжения

Система бесперебойного электроснабжения чаще всего подразумевает наличие источников бесперебойного питания (ИБП), которые при необходимости переключают запитанное от них оборудование на работу от аккумулятора. В штатном режиме работы электросети батареи ИБП заряжаются. Также ИБП оснащены сетевыми фильтрами, которые помогают отсекать высокочастотные помехи в электросети, перепады напряжения и прочее.

Такая мера эффективна, если у вас в сети наблюдаются кратковременные отключения или перепады напряжения – с такими неприятностями ИБП вполне эффективно справляются. Однако для того, чтобы поддерживать работу аппаратуры или оргтехники при длительном отключении, ресурсов бесперебойников недостаточно. Всё, что они смогут сделать в аварийной ситуации – дадут пользователям несколько минут на то, чтобы штатно выключить оргтехнику и сохранить необходимые данные.

Чтобы противостоять продолжительным отключениям электричества, требуются системы гарантированного электропитания, или сокращённо — СГЭ. Кроме источников бесперебойного питания подобная безопасная система предполагает наличие дизель-генераторной установки (сокращённо — ДГУ), выполняющей во время длительного отключения центральной электросети роль блока аварийного электроснабжения, и необходимого оборудования контроля и управления, которое даёт возможность ИБП и ДГУ взаимодействовать в комплексе.

Проектирование и установка бесперебойного питания оправданы в том случае, если часто наблюдаются выключения электричества, и на вашем объекте имеются потребители, для которых критичным считается бесперебойность и высокое качество электроснабжения.

При таких условиях убытки от сбоев в деятельности электросети могут оказаться столь значительными, что многократно превысят стоимость закупки и установки специального оборудования, также следует озаботиться установкой такой схемы подключения на стратегических объектах или же в том случае, когда отключение напряжения может повлечь человеческие жертвы.

Цель создания СГЭ и требования к ней

Итак, с целью создания на каком-либо объекте системы гарантированного электропитания всё ясно – такая система должна гарантировать стабильное высококачественное электроснабжение для ответственных потребителей энергии при некорректной работе централизованных электросетей. Результатом создания на объекте подобной системы является обеспечение нормальной работы оборудования при аварийной работе центрального электроснабжения.

При оснащении объекта системами гарантированного электропитания выделяют основные группы особо ответственных потребителей энергии, которые нуждаются в подсоединении к защищённой электросети.

Прежде всего, сюда относят сетевое оборудование, из которого состоит локальная компьютерная сеть – сервера, роутеры, персональные компьютеры и т.д. Также нуждается в безопасном подключении оборудование связи (в частности, АТС), системы обеспечения жизнедеятельности (вентиляция и системы кондиционирования), различное медицинское оборудование, от которого зависит здоровье и жизнь пациентов.

Охранные системы и системы безопасности (видеонаблюдение, охранная и пожарная сигнализация, система аварийного освещения и пожаротушения и прочие), тоже вполне оправдывают подключение к защищённой сети электропитания, так как последствия отказа таких систем могут быть довольно серьёзными.

Что касается требований, которые предъявляются к работе систем гарантированного электроснабжения, главными тут являются стабильное и бесперебойное электропитание всех запитанных от системы потребителей, максимальная защита от перепадов напряжения и высокая точность параметров выходного тока в плане соответствия существующим стандартам.

Также при проектировании и создании системы гарантированного электропитания важно учитывать удобство и эффективность пользования, для чего современные СГЭ имеют высокую степень автоматизации работы.

Так, необходимым условием для такой системы является оперативное реагирование на причуды электросети и автоматический перевод потребителей на работу от защищённой сети. При нормализации параметров центрального электроснабжения система также автоматически отключается.

Кроме того, важным является возможность удалённого администрирования системы в случае необходимости и наличия в ней средств информирования администратора о возникших проблемах.

Структура и принцип действия СГЭ

Поскольку каждый объект имеет свои особенности, конфигурация системы гарантированного электропитания в каждом случае разрабатывается под конкретные условия.

Однако, несмотря на то, что достаточно часто при разработке СГЭ приходится прибегать к нестандартным решениям, схематично такие системы обычно выглядят похожими.

Основными блоками системы, прежде всего, являются автономный источник энергии (обычно это дизель-генератор), один или несколько источников бесперебойного питания (ИБП), а также электропитающие установки постоянного тока. Также подобное безопасное и надёжное решение подразумевает использование средств контроля системы и её управления и специального программного обеспечения.

При нормальной работе централизованной сети питания дизель-генераторная установка пребывает в режиме ожидания, а электроснабжение подключенного оборудования производится через бесперебойники. Сами ИБП в этой ситуации также заряжают свои батареи, выполняя роль сетевого фильтра.

При возникновении в электрической сети сбоя контроллер системы запускает дизель-генератор, пока это происходит, работа подключенного оборудования осуществляется от ИБП. После того, как ДГУ вышла на заданные обороты, нагрузка переключается на неё, аккумуляторы ИБП при этом вновь подзаряжаются от дизеля.

После того, как проблемы работы централизованной электросети устранены, контроллер переключает оборудование с питания от ДГУ на внешнюю сеть. Во время этого процесса питание потребителей также производится от ИБП. Глушение дизельного двигателя установки тоже производится автоматически, после того, как оборудование перешло на штатное электропитание.

Время автономной работы потребителей от системы гарантированного электропитания зависит ресурса работы ДГУ (объём топлива в баке и его расход) и ёмкости батарей ИБП. Если ресурс топлива почти исчерпан, а централизованное электропитание не восстановилось, оператор должен принять решение о завершении работы потребителей или продолжать её до полного истощения ресурсов ДГУ и источника бесперебойного питания.

Рекомендации по выбору производителя оборудования

В заключение – несколько советов относительно того, чем следует руководствоваться при выборе производителя оборудования для оборудования системы аварийного электроснабжения.

Основными требованиями являются гарантированное электропитание, его высокое качество и надёжность работы поставляемого оборудования, а также соответствие его отечественным стандартам. Руководствуясь этим параметром, важно выбирать в качестве поставщика серьёзные компании, имеющие вес и авторитет на отечественном рынке силового оборудования.

Такие фирмы, к тому же, смогут гарантировать вам квалифицированную техническую поддержку и обслуживание поставляемой техники. Наконец, при поставке оборудования могут иметь значение и такие факторы, как оперативность поставки и приемлемые, экономически обоснованные цены на продукцию.

Похожие статьи

гарантированное электроснабжение — это… Что такое гарантированное электроснабжение?



гарантированное электроснабжение

 

гарантированное электроснабжение

Электроснабжение от основного и одного или нескольких резервных источников, при котором обеспечивается ограничение длительности возможных кратковременных перерывов в поступлении электроэнергии к электроустановкам предприятия.
[http://www.dtln.ru/slovar-terminov]

Тематики

• информационные технологии в целом

EN

• uninterruptible power supply
• no-break power supply

Справочник технического переводчика. – Интент.
2009-2013.

• гарантированное питание (аппаратуры железнодорожной электросвязи)
• гарантированное электроснабжение (предприятия)

Смотреть что такое «гарантированное электроснабжение» в других словарях:

• гарантированное электроснабжение (предприятия) — Электроснабжение от основного и одного или нескольких резервных источников, при котором гарантируется ограничение длительности возможных кратковременных перерывов в поступлении электроэнергии к электроустановкам предприятия [ОСТ 45.55 99]… …   Справочник технического переводчика

• гарантированное электроснабжение узлов железнодорожной связи [необслуживаемых регенерационных [усилительных] пунктов] — Электроснабжение от основного и одного или нескольких резервных источников, при котором гарантируется поступление электроэнергии к электроустановкам узлов железнодорожной связи [необслуживаемых регенерационных [усилительных] пунктов] с… …   Справочник технического переводчика

• гарантированное электроснабжение узлов железнодорожной связи — 167 гарантированное электроснабжение узлов железнодорожной связи [необслуживаемых регенерационных [усилительных] пунктов]: Электроснабжение от основного и одного или нескольких резервных источников, при котором гарантируется поступление… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 53953-2010: Электросвязь железнодорожная. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 53953 2010: Электросвязь железнодорожная. Термины и определения оригинал документа: 39 (железнодорожная) телеграфная сеть: Сеть железнодорожной электросвязи, представляющая собой совокупность коммутационных станций и узлов,… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• система [электроустановка] гарантированного питания (аппаратуры железнодорожной электросвязи) — Совокупность электроустановок [электрооборудования] питания, получающая гарантированное электроснабжение от основного источника, имеющая в своем составе резервную цепь питания, выходные выводы которой через коммутирующее устройство соединены с… …   Справочник технического переводчика

• система гарантированного питания — установка гарантированного питания Совокупность установок [оборудования] питания, получающая гарантированное электроснабжение от основного источника, имеющая в своем составе резервную цепь питания, выходные выводы которой через коммутирующее… …   Справочник технического переводчика

• Датацентр — Серверная стойка фонда Wikimedia Дата центр (от англ. data center)  специализированное здание (площадка) для размещения серверного и коммуникационного оборудования и подключения к каналам сети Интернет. Дата центры подключены к различным узлам… …   Википедия

• ЦОД — Серверная стойка фонда Wikimedia Дата центр (от англ. data center)  специализированное здание (площадка) для размещения серверного и коммуникационного оборудования и подключения к каналам сети Интернет. Дата центры подключены к различным узлам… …   Википедия

• Центр обработки данных — Серверная стойка фонда Wikimedia Дата центр (от англ. data center)  специализированное здание (площадка) для размещения серверного и коммуникационного оборудования и подключения к каналам сети Интернет. Дата центры подключены к различным узлам… …   Википедия

Бесперебойное электроснабжение торговых центров или Shopping Must Go On

Вечером 9 декабря 2019 года предпраздничный шопинг посетителей торгового центра Eaton Centre в Торонто был прерван неожиданным блэкаутом. Торговые галереи погрузились в темноту, и единственным источником света осталась рождественская елка — ее фото многие поспешили запостить в соцсети как совершенно мистическое явление. Впрочем, среди твитов были и такие, где мистику объяснили легко и просто: елка была подключена к источнику бесперебойного питания. Сегодня мы поговорим о том, на каких ИБП арендаторы могут организовать бесперебойное электроснабжение для своих площадей в торговых центрах. Ведь shopping must go on, не правда ли?

Гарантированное и бесперебойное электропитание

Но вначале скажем, почему в заставку статьи был вынесен случай блэкаута в ТЦ Eaton Centre в Торонто. Речь идет об однофамильцах, этот торговый центр не имеет никакой связи с производственной компанией Eaton. Просто Eaton (Итон) — довольно распространенная фамилия среди талантливых эмигрантов, прибывших в США с Британских островов на рубеже XIX и XX веков. Один из Итонов основал торговую компанию, а другой — инженерную. А теперь вернемся к основной теме.

Торговый центр — это довольно сложный объект в смысле обеспечения гарантированного и бесперебойного электроснабжения. Как известно, администрация любого ТЦ готова сдать свободные площади практически любым арендаторам, лишь бы их бизнес находится в легальном поле. Может доходить до того, что на месте закрывшегося магазина одежды внезапно появляется булочная с мощными электрическими духовками или рыбная лавка с промышленными холодильниками. Иными словами, нагрузка на электросеть может меняться часто и практически непредсказуемым образом.

В таких условиях важно различать гарантированное и бесперебойное электропитание.

Гарантированным называется тип электропитания, при котором, помимо централизованного электроснабжения, задействован резервный источник автономного электроснабжения (обычно это ДГУ, дизель-генераторная установка). Крупные ТЦ может обслуживать несколько ДГУ. При гарантированном электропитании перерыв в электроснабжении потребителей от централизованной электросети разрешается только на время автоматического включения резервного источника питания (ДГУ, газового электрогенератора).

Бесперебойное электропитание предполагает наличие третьего независимого источника питания в виде ИБП, который питает потребителей в течение времени, необходимого для запуска автономного генератора и его выхода на расчетную нагрузку. Для запуска мощных ДГУ обычно требуется до 3-х минут, в зимнее время для уверенного старта в них постоянно подогревается охлаждающая жидкость.

Упрощенная схема электроснабжения ТЦ. Источник: Грандмоторс

Как правило, электроснабжение ТЦ строится по классической схеме разделения арендаторов и внутренних служб ТЦ на различные категории потребителей.

• Потребители II категории, к которым относятся большинство рядовых арендаторов ТЦ, не имеют подключения к гарантированному электропитанию от ДГУ и могут надеяться только городскую электросеть и собственные (локальные) источники бесперебойного питания (ИБП).
• Потребители I категории автоматически переключаются на ДГУ при аварии на городских электросетях, но до момента запуска ДГУ будут обесточены. У таких арендаторов перерывы в электроснабжении критичны для бизнеса или общественной безопасности. В ТЦ к таким арендаторам обычно относятся аптеки с холодильниками для медикаментов, медицинские и стоматологические кабинеты, заведения досуга для детей.
• Потребители I особой категории получают бесперебойное электропитание и не могут отключаться даже на короткое время. Для таких потребителей задействованы три источника электроснабжения — городская подстанция и ДГУ, а на время запуска ДГУ они запитываются от промышленных ИБП. К таким потребителям относятся системы пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, оповещения ГО и ЧС, аварийного освещения, помещение и оборудование диспетчерской службы ТЦ. Если в ТЦ арендуют площади ИТ-компании, то они также заказывают для себя бесперебойное электроснабжение.

Использование промышленных ИБП в ТЦ для особой категории потребителей производится по централизованной схеме. В этой схеме электричество подается от одного источника на всех потребителей этой категории внутри ТЦ.

Для рядовых арендаторов ТЦ — магазинов, кафе, спортивных залов, косметических кабинетов и т.п., обеспечение централизованным гарантированным или бесперебойным электропитанием может быть слишком дорогой опцией. В таких случаях экономически целесообразно использовать так называемую децентрализованную схему бесперебойного питания, о которой речь пойдет ниже.

Децентрализованная схема ИБП — преимущества и недостатки

Децентрализованные и централизованные схемы бесперебойного электропитания не являются взаимоисключающими. Эти две стратегии можно и нужно сочетать. Например, критические потребители (плюс те, кто специально заплатил) внутри ТЦ защищены большими промышленными ИБП, но в конкретном магазине, который не имеет гарантированного питания, могут быть локально использованы ИБП начального и среднего класса для обеспечения защиты кассовых аппаратов, сервера, принтера и иной техники.

Разберем плюсы и минусы децентрализованной схемы электроснабжения и вначале — о преимуществах использования локальных ИБП:

• не требуется никакой новой электропроводки, используются существующие настенные розетки; локальные ИБП легко ввести в эксплуатацию и подключить к кассам, компьютерам, другой важной технике; при смене арендуемого помещения такие ИБП забирают с собой и развертывают на новом месте;
• у локальных ИБП начального и среднего класса невысокая стоимость — бюджет практически любого малого бизнеса потянет покупку таких ИБП — а мощность до 3000 В·А позволяет подключать несколько касс или ПК к одному ИБП;
• арендатор не привязан к уровню выделенной нагрузки, изменение числа касс или иного оборудования в связи с расширением бизнеса не потребует нового согласования договора на электроснабжение;
• если у арендатора уже есть набор собственных ИБП, то логично их использовать в децентрализованной схеме бесперебойного питания.

Иногда администрация ТЦ — особенно если есть свободные мощности после выехавшего ключевого арендатора — начинает настойчиво предлагать арендаторам подключиться к сети гарантированного или бесперебойного электропитания на случай отключения электроснабжения от городской подстанции.

Вот когда лучше воспользоваться централизованным бесперебойным питанием:

• арендатору критически важна непрерывность бизнеса (пример — аптеки с холодильными шкафами для медикаментов, медицинские и стоматологические кабинеты, клиники красоты с процедурами непрерывного цикла, арендаторы, предоставляющие онлайн-услуги, такие как ИТ-компании): централизованное бесперебойное электроснабжение рассчитано на неограниченное время подачи к потребителям (при условии подвоза топлива для ДГУ), а локальные ИБП могут поддержать работу оборудования лишь короткое время, — обычно не более 15-20 мин., и если за это время подача электричества не восстановится, оборудование все равно придется выключить;
• если число локальных ИБП переваливает за десяток, причем они разных моделей и куплены в разное время — тогда отслеживание состояния батарей и их замена становятся заметным неудобством, становится легко не заметить уже неисправную батарею, и в результате ИБП не сможет защитить оборудование при аварии на электросети;
• при отключении электричества многочисленные звуковые сигналы тревоги от локальных ИБП могут вызвать раздражение и беспокойство посетителей (например, клиенток в клиниках красоты).

Далее — о типах и моделях ИБП, которые лучше всего подходят для арендаторов ТЦ из числа компаний малого бизнеса.

Рекомендации по типу и мощности ИБП для арендаторов ТЦ

Рассказ о трех типах ИБП, — оффлайн-ИБП, линейно-интерактивном типе и онлайн-ИБП, — можно найти почти в каждой статье на данную тему, но без этого не обойтись, если давать советы по выбору источников бесперебойного питания.

Схемы трех типов ИБП: a) офлайн, b) линейно-интерактивный, c) онлайн. Источник: Eaton

Наиболее простые и дешевые резервные ИБП (offline, back-UPS, stand-by) во многих случаях не рекомендуются ввиду того, что подаваемое из сети напряжение напрямую полается на нагрузку. Хотя напряжение в резервных ИБП фильтруется, но оно никак не регулируется — если в сети пониженное или повышенное напряжение, то именно такое и поступит на нагрузку.

Питание от батареи в резервных ИБП включается только при полном пропадании напряжения на входе, и на выход подается аппроксимированная (приближенная) форма синусоиды напряжения, что плохо влияет на работоспособность оборудования с трансформаторными блоками питания, электромоторов, дросселей, аудио- и видеоаппаратуры класса Hi-Fi, котлов отопления с циркуляционными насосами, холодильников и кондиционеров, насосов для воды. Категорически не рекомендуется использовать резервные ИБП для защиты лабораторного оборудования и медтехники, которые можно запитывать только напряжением с идеальной синусоидой.

Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive) — самые практичные с точки зрения соотношения «цена/качество электропитания». Важным отличием линейно-интерактивных ИБП от офлайн-ИБП является наличие стабилизатора напряжения (также называемого автотрансформатором, AVR, Automatic Voltage Regulator). Поэтому линейно-интерактивный ИБП наиболее полезен при использовании в условиях, когда входное напряжение может меняться широких пределах. Возможности стабилизации напряжения у таких ИБП довольно значительные — от 150-160 В до 270-290 В на входе в зависимости от модели, при этом на выходе будут стабильные 230 В. Современные линейно-интерактивные ИБП, такие как Eaton серий 5P и 5PX, имеют микропроцессорное управление и обеспечивают идеальную синусоиду выходного напряжения.

Онлайн-ИБП (online, double conversion) — полная противоположность офлайн-ИБП в смысле качества электропитания: какое бы ни было напряжение или помехи в электросети, на нагрузку поступит идеальная синусоида. Внутри ИБП производится двойное преобразование — переменное входное напряжение преобразуется в постоянное, а затем опять в переменное, уже с идеальными параметрами. Единственный недостаток онлайн-ИБП — это высокая стоимость.

Компания Eaton рекомендует арендаторам ТЦ следующие модели линейно-интерактивных ИБП:

Помимо упомянутых моделей ИБП начального (Ellipse) и среднего класса (Series 5), в продуктовой линейке Eaton присутствуют 9-я серия ИБП, сделанных по технологии двойного преобразования, с широкой гаммой моделей для защиты корпоративных серверов, а также для работы в составе дата-центров и на производственных объектах.

В итоге

Чем чувствительнее ваш бизнес к простоям и потерям, тем выше важность ИБП для него. Поэтому изучите вопрос самостоятельно и задавайте вопросы в комментариях к посту или у нас на сайте, если что-то окажется непонятным.

Организуем систему гарантированного электроснабжения: особенности и необходимость

Организуем систему гарантированного электроснабжения: особенности и необходимость

Спрос на оборудование, которое позволяет электросети работать без перебоев, возрос не только в странах с нестабильной экономикой, но и в развитых странах. Причины этого разные. В нашем случае – это защита от отключений, а в развитых странах – стремление получить стабильные параметры электроснабжения.

Системы гарантированного электроснабжения – это набор схем и устройств, которые необходимы для бесперебойной работы электроснабжения и улучшения его качества. О безопасности всей сети можно не беспокоиться, когда в общей системе электропитания здания предусмотрено СГЭ.  Техническое обслуживание систем электроснабжения предусматривает внимание к каждому ее элементу. А состоит она из электрощитков, АБП, ДЭС, электрической сети, системы заземления и молниезащиты.

В первом случае используют два взаимно резервирующих источника питания с возможностью перерыва во время автоматического восстановления питания. В этой группе электроприемников существуют только бензиновые или дизельные электростанции, которые в случае аварии в сетях позволят не останавливать производство. Ремонт системы электроснабжения окдп позволит не переживать о перерыве в производственной цепочке. Но за системой нужно постоянно следить: тогда она будет готова работать без сбоев по первому требованию.

Данные электроприемники подразделяют на два вида: оборудование с нормальным режимом работы и с особым. Первые используются для завершения цикла, а вторые работают все время. Внешние системы электроснабжения обеспечивают непрерывный технологический процесс, во время остановки которого можно утратить информацию или понести значительные потери.

Системы гарантированного электроснабжения, рекомендации по построению

Электроснабжение квартиры выдвигает необходимость соблюдения определенных требований.

Проект системы электроснабжения квартиры 

Требования, которые нужно соблюдать при создании электроснабжения квартиры:
— все работы по установке, монтажу, проектированию и даже ремонту системы электроснабжения необходимо осуществлять в комплексе, учитывая параметры всех компонентов;
— автоматическое питание устройства должно быть наделено входным изолирующим трансформатором, который сможет похвастаться вторичной обмоткой типа звезда;

— система аварийного электроснабжения должна предусматривать коммутационные аппараты АВР, которые, в свою очередь, будут предусматривать механические блокировки от возможного одновременного включения;
— система электроснабжения города также не может существовать без линии ЛВС. Поскольку она прокладывается снаружи здания, она должна быть защищена устройством ограничения перенапряжения.
Практика показывает, что автономная сеть сможет обеспечить надежное и высококачественное электропитание, поэтому обслуживание и необходимая реконструкция системы электроснабжения должны производиться регулярно.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Поделитесь ссылкой

Дата публикации:
28.04.2014

Гарантированное электроснабжение с помощью ЭПУ / Статьи и обзоры / Элек.ру

Задача электроснабжения потребителя в ответственном приложении решается обеспечением его некоторым устройством преобразования исходного вида электроэнергии в целевую (например, высокое напряжение переменного тока промышленной сети преобразуется в более низкое постоянного тока). Описанное таким образом назначение устройства (обычно называемого электропитающей установкой — ЭПУ) не раскрывает частностей и специфику конкретного приложения. В то же время, хотя сфера применения таких установок весьма широка, основное их применение находится в задачах электроснабжения телекоммуникационного оборудования, в частности — базовых станций сотовых сетей.

Последнее диктует основную особенность — размещение большого количества ЭПУ на значительной площади, в том числе в труднодоступных местах (гористая местность, лес, отсутствие дорог). Вследствие названного к ЭПУ предъявляются следующие требования:

1. Обеспечение бесперебойной работы ЭПУ при кратковременном отсутствии (до нескольких часов) напряжения в промышленной сети.
2. Удалённый мониторинг состояния ЭПУ.
3. Развитые механизмы самодиагностики ЭПУ и прогнозирования аварийных ситуаций.

Задача создания ЭПУ в соответствии с приведёнными требованиями не оригинальна, имеется на рынке значительное число решений как зарубежного, так и отечественного производства. Но каждому из них можно приписать тот или иной недостаток. Как правило — высокую стоимость и/или недостаточную эффективность решения поставленных задач. Причём если первое, в общем-то, понятно (большинство продаваемых в России ЭПУ полностью изготовлены под известными зарубежными брендами или же содержат основные узлы от таких брендов), то второе требует некоторой подробности рассмотрения.

Анализ известного решения и постановка задачи

Возьмём за основу схему ЭПУ (см. рис. 1) фирмы Emerson [1] как одного из наиболее авторитетных производителей ЭПУ и их узлов. Схема помимо выпрямительных модулей включает в свой состав контроллер (SCU+), на который возложены все функции мониторинга и диагностики ЭПУ. Коротким пунктиром на схеме показаны линии подключения узлов ЭПУ к контроллеру. Шина CAN имеет подключение в данной схеме только к выпрямителям.

Рис. 1. Функциональная схема ЭПУ

Для обеспечения максимального времени автономной работы введено понятие приоритетной и неприоритетной нагрузок (обычно говорят о двух или трёх уровнях приоритета; схема на рис. 1 двухуровневая). По мере снижение ёмкости аккумуляторных батарей в автономном режиме (т.е. в отсутствие электросети) поочерёдно отключается неприоритетная нагрузка, а затем и приоритетная с обесточиванием контроллера и его модулей. Коммутация нагрузок выполняется контакторами LVD1 и LVD2.

Набор автоматических выключателей контролируется на факт отключения одного или более из них. Отметим, что существуют ЭПУ1М в которых отслеживается конкретный выключатель — это может позволить на основе статистических данных автоматически информировать оператора сети ЭПУ о «проблемности» каналов нагрузки, на которых наблюдается частое отключение.

В качестве датчика тока используется токоизмерительный шунт. Служит датчик для оценки тока зарядки аккумулятора.

Среди функций системы от Emerson с контроллером SCU+ (помимо собственно обеспечения электропитания нагрузки) стоит выделить наиболее важные:

Аварийное отключение аккумуляторных батарей. Основывается на названном выше понятии приоритетной и неприоритетной нагрузок, отключаемых контакторами раздельно по мере разряда батарей. Поскольку речь идёт об автономной работе, то вместе с отключением приоритетной нагрузки обесточивается и система мониторинга (контроллер).

Тестирование аккумуляторных батарей. Реализовано за счёт отключения части выпрямительных модулей с перенесением нагрузки на аккумуляторы или уменьшением выходного напряжения.

Оценка состояния аккумуляторных батарей по нарушению их симметрии и уменьшению ёмкости.

Зарядка (в том числе ускоренная) аккумуляторных батарей с термокомпенсацией.

Ресурсосбережение выпрямительных модулей. Используется попеременное отключение выпрямителей при неполной загрузке.

Контроль работоспособности выпрямительных модулей по разбалансу потребляемой мощности, по температуре, по контролю за работой вентиляторов принудительного охлаждения.

Владимиров Г. А., главный инженер по направлению
«Автоматизация, промышленные устройства управления и защиты»,
НПП «Электропривод»

Описание решения для систем гарантированного и бесперебойного электропитания

Общие сведения

Система гарантированного электроснабжения должна обеспечивать:

1. гарантированное электропитание подключенных потребителей;
2. автоматический запуск (суммарно не менее 3 попыток) дизель-генератора через 9 секунд при отклонении параметров основной внешней сети электропитания за пределы требования ГОСТ 13109-87 или полном ее исчезновении;
3. автоматическое переключение нагрузки с основной внешней сети электропитания на дизель-генератор и обратно;
4. выдача сигнала тревоги на пост диспетчера в случае аварийного события с оборудованием ДГУ

Система бесперебойного электроснабжения должна обеспечивать:

1. бесперебойное электропитание (без разрыва синусоиды питающего напряжения) потребителей, подключенных через ИБП; Полностью регулируемое выходное напряжение.
2. выходное напряжение чистой синусоидальной формы;
3. высокий КПД;
4. совместимость с дизель-генераторами с коэффициентом запаса мощности не более 1,3;
5. максимальную защиту против всплесков, скачков, перепадов и отключений напряжения;
6. возможность параллельного включения нескольких ИБП;
7. возможность автономной поддержки нагрузки в течение 20мин.;
8. возможность бесперебойного переключения нагрузки на питание от внешней электросети через встроенный и внешний байпас;
9. гальваническую развязку входных и выходных цепей;
10. дистанционный мониторинг и управление параметрами ИБП.

Структура решения

В зависимости от требований к электропитанию потребителей, используются разные варианты построения схем электропитания. Рассмотрим несколько вариантов.

Использование на объекте схемы гарантированного электропитания

Если на объекте в качестве резервного источника электропитания используется только дизель-генераторная установка, то такая схема называется схемой гарантированного электропитания, а потребители, получающие электропитание от ДГУ в случае исчезновения напряжения основной питающей сети — потребители гарантированного электропитания.

Такую схему целесообразно использовать в случаях частого исчезновения напряжения основной питающей сети и отсутствии на объекте потребителей I категории особой группы, которым необходимо для нормального функционирования электропитание без разрыва синусоиды питающего напряжения.

Использование на объекте схемы бесперебойного питания

Если на объекте в качестве резервного источника электропитания используется только источник бесперебойного электропитания, то такая схема называется схемой бесперебойного электропитания, а потребители, получающие электропитание от ИБП в случае исчезновения напряжения основной питающей сети — потребители бесперебойного электропитания.

Такую схему целесообразно использовать в случаях нечастого и кратковременного исчезновения напряжения основной питающей сети и при наличии на объекте потребителей I категории особой группы.

Использование на объекте схемы бесперебойного и гарантированного питания совмещённо

Если на объекте в качестве резервного источника электропитания используется и дизель-генераторная установка, и источник бесперебойного электропитания, то такая схема называется схемой повышенной надёжности с использованием бесперебойного и гарантированного электропитания.

В случае исчезновения напряжения основной питающей сети — на ДГУ поступает команда на его запуск. В момент запуска ДГУ (5-10сек.) потребители гарантированного электропитания, кратковременно остаются без напряжения. Электроснабжение потребителей гарантированного электропитания восстанавливается при выходе ДГУ на номинальную частоту и напряжение.

Во время запуска ДГУ, ИБП переходит на аккумуляторные батареи, и питание потребителей бесперебойного электропитания осуществляется от батарей ИБП столько времени, сколько необходимо для запуска дизель-генераторной установки. Таким образом, питание потребителей бесперебойного электропитания осуществляется без разрыва синусоиды питающего напряжения.

При восстановлении питающего напряжения внешней энергосети при переключении потребителей от ДГУ к внешней питающей сети, потребители гарантированного электропитания кратковременно остаются без напряжения. Таким образом, питание потребителей переходит в нормальный режим. Дизель-генераторная установка, после полного останова, переходит в дежурный режим.

Питание от ДГУ возможно в течение промежутка времени, определяемого запасом топлива в топливном баке ДГУ и удельным расходом топлива (величина этого параметра зависит от нагрузки), а также возможностью дозаправки ДГУ во время работы. Если энергоснабжение от основного ввода не восстановится до окончания ресурса топлива в штатном топливном баке, то блок автоматики ДГУ остановит дизель-генератор.

Такую схему целесообразно использовать для объектов, требующих повышенной надежности электропитания.

PSU 101: Защита PSU

Защита блока питания

В этом разделе мы рассмотрим различные средства защиты, которые имеет блок питания, чтобы избежать повреждения не только источника питания, но и системы, в которую он питается. Многие бюджетные блоки питания имеют только необходимую защиту, требуемую спецификацией ATX (OCP, SCP, OVP), в то время как блоки более высокого уровня обычно имеют гораздо большую защиту.

Power Good or PWR_OK Signal

Как указано в спецификации ATX, PSU использует сигнал задержки питания или PWR_OK, чтобы указать, что + 5V, +3.Выходы 3 В и +12 В находятся в пределах пороговых значений регулирования источника питания, и что преобразователь сохраняет достаточную сетевую энергию, чтобы гарантировать непрерывную работу в пределах спецификации, в течение не менее 17 мс при полной нагрузке (16 мс для потерь переменного тока из-за задержки PWR_OK время). Период задержки PWR_OK согласно спецификации ATX должен быть менее 500 мс, а в идеале — менее 250 мс. В любом случае оно должно быть не менее 100 мс.

(OCP) Защита от перегрузки по току

Защита от перегрузки по току (OCP) — это популярная защита, используемая во всех блоках питания с несколькими шинами +12 В, и в большинстве случаев она также защищает второстепенные шины.OCP срабатывает, когда ток в рельсах превышает определенный предел. В спецификации ATX 2.2 указано, что если нагрузка на каждой тестируемой выходной шине достигает или превышает 240 ВА, то OCP должен создавать помехи (параграф 3.4.4). Однако в спецификации ATX 2.31 этот предел отсутствует. Чтобы обойти это, некоторые производители внедрили множество виртуальных шин +12 В, каждая из которых рассчитана на 240 ВА. Однако в большинстве случаев точка срабатывания OCP была установлена ​​намного выше, чтобы выдерживать пиковые токи, которые могут потреблять некоторые системные компоненты (например, видеокарты).

Для реализации OCP в блоке питания необходимы две вещи: шунтирующие резисторы и управляющая ИС, поддерживающая OCP. Шунтирующие резисторы представляют собой высокоточные резисторы с низким сопротивлением, используемые для измерения тока на выходах блока питания, используя падение напряжения, которое эти токи создают на резисторах. Измеряя количество шунтов в блоке питания в области пайки проводов +12 В, мы обычно можем определить реальное количество виртуальных шин +12 В. В некоторых случаях, когда производитель изначально построил блок питания как блок с несколькими шинами +12 В, а затем преобразовал его в один блок с шинами +12 В, шунтирующие резисторы просто закорачивают вместе.

шунтирующие резисторы, используемые в Corsair AX1200i

OVP / UVP (Over Voltage / Под защиты напряжения)

АТХ спецификации состояний, чрезмерное напряжение чувство защиты схемы и ссылки должны находиться в пакетах, которые отдельно от регулятора схема управления и справочная информация. Таким образом, ни одна неисправная точка не должна вызывать устойчивое состояние перенапряжения на любом выходе. Другими словами, все блоки питания должны иметь независимую схему защиты и не рассчитывать исключительно на ШИМ-контроллер для контроля выходных напряжений.Мы также должны добавить, что UVP не является обязательным, поскольку он не упоминается в спецификации ATX.

Как вы уже могли догадаться, OVP и UVP постоянно проверяют напряжения на каждой шине и срабатывают, когда эти напряжения превышают или опускаются ниже точки срабатывания. Спецификация ATX предоставляет таблицу с минимальными, номинальными и максимальными значениями для триггерных точек OVP. Спецификация включает шину 5VSB, хотя и заявляет, что защита OVP на этой шине рекомендуется, но не требуется. Ниже вы найдете соответствующую таблицу.

Как видите, точки запуска слишком высоки. Производитель может установить OVP равным 15,6 для шин +12 В и при этом оставаться в пределах спецификации. Представьте, что 15,6 В проходит через компоненты вашей системы!

Поскольку точки запуска UVP не охватываются спецификацией ATX, все производители схем защиты IC могут устанавливать свои собственные.

OPP (Защита от превышения мощности)

Защита от превышения мощности (OPP) срабатывает, когда мощность, которую мы получаем от блока питания, превышает его максимальную номинальную мощность.Обычно производители оставляют немного места для перегрузки блока питания, поэтому порог OPP устанавливается на 50–100 Вт (в некоторых случаях даже больше) выше максимальной номинальной мощности блока питания. В блоках питания с одной шиной +12 В, где OCP в большинстве случаев не имеет смысла, OPP берет на себя его роль и отключает блок питания в случае перегрузки шины +12 В.

OTP (Защита от перегрева)

Когда присутствует защита от перегрева (OTP), мы обычно находим термистор, прикрепленный к вторичному радиатору (блок управления вентилятором обычно использует термистор в том же радиаторе).Термистор сообщает схеме защиты о температуре радиатора, и, если она превышает заданный порог, блок питания отключается. Слишком высокая температура может быть результатом перегрузки или отказа охлаждающего вентилятора, поэтому OTP предотвращает (дальнейшее) повреждение блока питания.

В некоторых случаях и из-за того, что OTP не поддерживается большинством доступных в настоящее время ИС супервизора, он может быть реализован другим методом (например, путем активации другой защиты при обнаружении избыточных температурных уровней во внутренних компонентах блока питания).Мы считаем, что OTP является одной из самых важных защит в любом блоке питания, хотя во многих моделях он отсутствует.

SCP (Защита от короткого замыкания)

Защита от короткого замыкания (SCP) постоянно контролирует выходные шины и, если обнаруживает сопротивление менее 0,1 Ом, немедленно отключает источник питания. Другими словами, если каким-либо образом происходит короткое замыкание выходных шин, эта защита срабатывает и отключает блок питания, чтобы предотвратить повреждение или возгорание. Согласно спецификации ATX 2.31, каждая шина +12 В должна иметь отдельное короткое замыкание.Эта защита присутствует практически во всех современных БП (по крайней мере, в брендовых).

.

Получите качественный источник питания постоянного тока для всех электронных устройств

.