إظهار التوافق المطابق بين UPS ومجموعة المولدات
مع التطور السريع للإنترنت ، فإن الطلب على UPS عالية الطاقة والمولدات في مركز البيانات ينمو بسرعة ، وقد نشأت بعض المشاكل الجديدة. في هذه الورقة ، يتم تحليل عامل القدرة لمدخل UPS وتأثير مرشح الدخل على المولد من الناحية النظرية ويتم شرح الحالة الفعلية لتوضيح سبب المشكلة ، ثم إيجاد حل لها.
1 مشكلة مطابقة بين مجموعة المولدات و UPS
لطالما لاحظ مصنعو ومستخدمو أنظمة الإمداد بالطاقة UPS مشكلة المطابقة بين مجموعة المولدات و UPS ، خاصة أن التوافقيات الحالية التي يولدها المقوم ليست جيدة لنظام تزويد الطاقة مثل منظم الجهد لمجموعة المولدات والمزامنة دائرة UPS. التأثير واضح جدا. لذلك ، قام الفني بتصميم مرشح الإدخال وتطبيقه على UPS للتحكم بنجاح في التوافقيات الحالية في تطبيق UPS. تلعب هذه المرشحات دورًا رئيسيًا في توافق UPS مع مجموعة المولدات.
تقريبا جميع مرشحات الإدخال تستخدم المكثفات والمحاثات لاستيعاب التوافقيات الحالية المدمرة عند إدخال UPS. يأخذ تصميم مرشح الإدخال في الاعتبار النسبة المئوية لأقصى تشوه توافقي محتمل متأصل في دائرة UPS وعند الحمل الكامل. فائدة أخرى لمعظم المرشحات هي زيادة عامل القدرة المدخل من UPS على الحمل. ومع ذلك ، هناك نتيجة أخرى لتطبيق مرشح الإدخال هو أن الكفاءة العامة لـ UPS تقل. تستهلك معظم المرشحات حوالي 1٪ من طاقة UPS. لطالما سعى تصميم مرشح المدخلات إلى إيجاد توازن بين العوامل المؤاتية وغير المواتية.
من أجل زيادة كفاءة نظام UPS ، قام مهندسو UPS الجدد بتحسينات في استهلاك الطاقة لمرشح الإدخال. وتعتمد الزيادة في كفاءة الفلتر إلى حد كبير على استخدام تكنولوجيا IGBT (الترانزستور المعزول على مستوى البوابة) لتصاميم UPS. أدت الكفاءة العالية لعاكس IGBT إلى إعادة تصميم UPS. يمكن لفلتر الإدخال استيعاب بعض التوافقيات الحالية مع امتصاص جزء صغير من الطاقة النشطة. باختصار ، يتم تقليل نسبة العوامل الحثية إلى العوامل السعوية في المرشح ، ويتم تقليل UPS من حيث الحجم والكفاءة. نشأت مشكلة التوافق بين UPS والمولدات الكهربائية مرة أخرى.
2 مشكلة عامل الطاقة
في كثير من الأحيان ، يلفت الناس الانتباه إلى حالة عمل UPS عند التحميل الكامل أو بالقرب من الحمل الكامل. يفهم معظم المهندسين خصائص تشغيل UPS عند التحميل الكامل ، خاصة خصائص مرشح الإدخال ، ولكن القليل من الأشخاص يهتمون بحالة المرشح عند عدم التحميل أو عدم التحميل. بعد كل شيء ، فإن UPS ونظامها الكهربائي ليس له تأثير كبير على التوافقيات الحالية في ظل ظروف الحمل الخفيف. ومع ذلك ، فإن معلمات التشغيل الخاصة بـ UPS بدون حمولة ، خاصة عامل القدرة المدخل ، مهمة بالنسبة لتوافق UPS مع المولد.
لفلتر الدخل المُصمم حديثًا تأثير جيد في تقليل التوافقيات الحالية وزيادة عامل الطاقة عند التحميل الكامل. ومع ذلك ، في ظل عدم التحميل أو ظروف التحميل الصغيرة جدًا ، يتم اشتقاق عامل قدرة منخفض جدًا للرصاص بالسعة ، خاصةً تلك التي تلائم الحد الأقصى الحالي من التشوه بنسبة 5٪. بشكل عام ، يمكن لفلتر الإدخال لمعظم أنظمة UPS أن يسبب خفضًا كبيرًا في عامل القدرة عندما يكون الحمل أقل من 25٪. على الرغم من ذلك ، نادرًا ما يكون عامل القدرة المدخل أقل من 30٪ ، وقد وصلت بعض الأنظمة الجديدة حتى إلى عامل قدرة لا حمولة أقل من 2٪ ، بالقرب من الحمولة السعوية المثالية.
لا يؤثر هذا الموقف على مخرجات UPS والحمولات الحرجة ، ولا تتأثر المحولات الرئيسية وأنظمة النقل والتوزيع. لكن المولدات مختلفة. يعرف مهندسو المولدات ذوي الخبرة أن المولد لن يعمل بشكل صحيح عندما يكون لديه حمولة كبيرة سعوية. عندما يكون متصلاً بحمل عامل طاقة أقل ، وعادة ما يكون أقل من 15٪ إلى 20٪ ، قد يتم إيقاف تشغيل المولد بسبب اختلال النظام. حدوث مثل هذا الاغلاق بعد فشل التيار الكهربائي ، فإن نظام المولدات الطارئة لتشغيل نظام UPS سوف يسبب حادثة كارثية. يشكل التوقف خطرًا على الأحمال الحرجة لسببين: (1) يحتاج المولد إلى إعادة التشغيل يدويًا ويجب أن يكون قبل نهاية تفريغ بطارية UPS ؛ (2) قد يتسبب المولد في "إحداث تغيير زائد" في النظام قبل إيقاف التشغيل ، وقد تتلف معدات الاتصال وأنظمة إنذار الحريق وشبكات المراقبة وحتى وحدات UPS.
مما زاد الطين بلة ، بعد وقوع حادث ، من الصعب التمييز بين المسؤوليات ، وتحديد المشكلة وتصحيحها. وقالت الشركة المصنعة إن نظام UPS في حالة جيدة وأشار إلى أن مشكلات مماثلة حدثت في نفس المعدات في مكان آخر. وقالت الشركة المصنعة للمولدات إنها مشكلة في الحمل ولا يمكنها ضبط المولد لحل المشكلة. في نفس الوقت ، يشرح مهندس المستخدم المواصفات ويريد أن يكون متوافقًا مع بعضها البعض. لفهم سبب وقوع حادث وكيفية تجنبه (أو كيفية العثور على حل في تطبيق حاسم) ، تحتاج أولاً إلى فهم علاقة العمل بين المولد والحمل.
