Особенности организации совместной работы ИБП и ДГУ.

Первым в цепи бесперебойного питания дизель (бензо) генератор (далее ДГ или дизель-генератор) и перед заказчиком стоит очень не легкая задача ответить на основные вопросы, которые необходимо сформулировать при выборе генераторной установки:

1. Мощность нагрузки, желательно полная (кВА)?

2. Тип сети, которая требуется для питания нагрузки: однофазная 220/230 В 50 Гц или трехфазная 380/400 В 50 Гц?

3. Резервирование N+1 ( подключение дополнительного генератора) или возможность увеличить мощность в дальнейшем?

4. Необходимость автозапуска и наличие АВРа?

5. Режим работы основного источника питания.

6. Время работы от одной заправки?

7. Конструктивное исполнение: открытое исполнение, контейнер и т.д.?

8. Параметры, кроме обязательных, которые хотелось бы мониторить, управление с панели управления локально или удаленно по RS232/485/ModBus/SMNP.

9. Срок гарантии и условия гарантийного обслуживания (обучение специалиста заказчика проводить техническое обслуживание (ТО), сервисный договор на проведение ТО и т.п.)?

10. Стоит обратить внимание на цену генераторной установки( далее ГУ), а также что входит в эту цену (проведение пуско-наладочных работ и т.п.)?

11. Есть ли у поставщика «горячая линия», такая поддержка очень часто снимает до 90% вопросов с эксплуатацией такого рода изделий.

Каждый из данных пунктов требует анализа и ответ на данные пункты облегчит как строительство, так и дальнейшую эксплуатацию силовой установки. К имеющимся пунктам могут добавиться ряд пунктов, если заказчик пожелает использовать бензиновые агрегаты или газовые. Добавление пунктов связано с тем, что дизельные агрегаты более полно в базовой комплектации оснащены устройствами запуска и контрольными датчиками необходимыми для автоматизации процесса.

Одним из важных показателей технических характеристик генераторов малой мощности, наличие электронной схемы управления генератором, это система обозначается AVR (Automatic Voltage Regulator, автоматический регулятор напряжения), (не путать с АВР), и её параметры, должны отвечать определенным требованиям:

- регулирование напряжения ±1,0%;
- частота 50/60 Гц по выбору;
- защита от пониженной частоты;
- возможность подключения внешнего регулятора напряжения.

Этот набор минимальных параметров, поможет в автоматизации процесса, и убережет оборудование от выхода из строя.

Следующим важным элементом системы является ИБП.

В случае внезапных кратковременных отказов питания, ИБП позволяют его обеспечить, пока питаемые устройства не будут выключены должным образом или не будет запущен резервный источник питания. Некоторые типы ИБП ненадолго включаются при перепаде напряжения и защищают подключенные устройства, к примеру, от перенапряжения. И наконец, источники бесперебойного питания выравнивают входящее напряжение на постоянной основе. Наиболее лучшего качества энергоснабжение обеспечивают ибп с двойным преобразованием, блок схема:

Принцип работы On-Line ИБП основывается на двойном преобразовании, отфильтрованное напряжение сети выпрямляясь преобразовывается в постоянное, вAC/DCконвертередля заряда батареи и питания выходного каскада (DC/ACинвертора). В нормальном режиме работы инвертор преобразовывает постоянное напряжение в синусоидальное напряжение 220V. При понижении напряжения сети аккумуляторная батарея восполняет недостаток тока, в случае пропадания электроэнергии сети, питание осуществляется только от батареи. Преимущество данной системы, это правильная синусоида на выходе ИБП. Основные производители UPS пользуются данной схемой, и отличаются технологическими и габаритными особенностями.

Ряд производителей в своё оборудование ставят «БАЙПАС», это при мощностях 4КВА и более, данное устройство позволяет получить сервис более высокого уровня (замена батарей без вывода оборудования из схемы питания). Байпас - это режим, при котором нагрузка питается отфильтрованным напряжением сети, в обход основной схемы ИБП. Переход в режим выполняется вручную или автоматически.

Особенности генераторов

Согласованная работа генератора и ИБП довольно сложная задача, так ряд фирм выпускающих генераторное оборудование, для снижения веса и габаритов используют инверторные генераторы, у которых на выходе не вполне чистая синусоида, и имеет провалы в вершине. Для активной нагрузки, это не имеет никакого значения, а при подключении источник бесперебойного питания воспринимает как частоту в 100гЦ, и отказывается работать с данным генератором.

Второй проблемой в согласованной работе генератора – UPS это частота на выходе генератора, она может меняться в небольших приделах при изменении нагрузки. Генераторы оборудованные системой AVR удерживают частоту в допустимых для UPS пределах и проблем не возникает. Основная масса оборудования успешно работает в пределах от 48Гц – 52Гц, но здесь необходимо учесть такой параметр UPS который находится в технических данных, это в допустимых для данной марки UPS изменение частоты за определенное время ( пример 0,5Гц/сек или 1,0Гц/сек) чем это значение больше, тем меньше реагирует UPS на изменение нагрузки в единицу времени, и на « Выходе» имеем более стабильную систему питания.

При подборе ДГ по мощности, надо учитывать:

1. Мощность UPS который будет подключен к ГУ , в качестве которого может использоваться газовый, дизельный или бензиновый генератор.
2. Запас мощности на развитие системы электропитания.
3. Периодичность по времени пропадания основного источника электропитания.
4. Продолжительность по времени отсутствия основного источника питания.
5. Количество потребляемого топлива в час при полной нагрузке ( необходимый резерв топлива ).
6. Ёмкость АКБ, для расчета мощности при работе в после аварийном режиме.

При выборе ИБП для подключения к генератору необходимо учитывать следующие требования:

1. Класс ИБП должен быть on-line, так как он единственный защищающий нагрузку от всех существующих неполадок в электросети;
2. мощность ИБП выбирается, исходя из соотношения: ГУ/ИБП= 1/3, т.е. мощность ИБП должна в 3 раза превышать мощность ГУ;
3. ИБП обязательном порядке комплектуется аккумуляторными батареями. В общем случае, время резервирования аккумуляторов выбирается в диапазоне 5-10 минут;
4. Для снижения нелинейных искажений токов, которые вносятся ИБП в питающую сеть, применяются более качественные ИБП;
5. Желательно подбирать ИБП с системой плавного перехода ИБП на питание с батареи на сеть;
   
   

Схема бесперебойного и гарантированного электропитания

ГУ - генераторное устройство

АВР – автоматический ввод резерва

ЩП – щит потребителей не гарантированного питания

ЩБП – щит потребителей бесперебойного питания

Залогом долговечной работы системы гарантированного питания является выбор качественного двигателя. Надежными и более экономичными являются дизельные агрегаты, но они дороже по стоимости. Если есть необходимость в обеспечении электроснабжением время от времени, устройств небольшой мощности, то лучше приобрести бензиновый или газовый генератор мощностью от 1 до 5 кВт. А вот дизельные генераторы наиболее подходят для более длительных работ, так как обладают увеличенным моторесурсом, более мощные модели оснащаются жидкостным охлаждением.

Как показывает опыт, при правильном выборе звеньев ГУ-ИБП-АКБ с учётом приведенных требований, такая схема обеспечит согласованную и устойчивую совместную работу ИБП и ГУ, а так же дает возможность практически неограниченное время работы в автономном режиме, т.е. полная независимость электроснабжения ответственной нагрузки от неполадок основной сети.