دور UPS
UPS تعني "إمدادات الطاقة غير المنقطعة" باللغة الصينية. إنه مصدر طاقة غير منقطع مزود بأجهزة تخزين الطاقة، ويتكون بشكل أساسي من مقومات ومحولات، مما يوفر جهدًا وترددًا ثابتين لأنظمة المراقبة وأدوات التشغيل الآلي وأنظمة الاتصالات عن بعد وغيرها من المعدات في المحطات الفرعية.
المهام الرئيسية لنظام UPS هي ذات شقين:
(1) كمصدر طاقة تيار متردد للمعدات المهمة، فإنه يمنع انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ من التأثير على التشغيل العادي والتسبب في تلف المعدات؛
(2) القضاء على تلوث الطاقة مثل الزيادات المفاجئة، والجهد العالي/المنخفض اللحظي، وضوضاء الأسلاك، وإزاحة التردد في مصدر الطاقة الرئيسي، وتحسين جودة الطاقة، وتوفير طاقة عالية الجودة لأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى.
تصنيف UPS
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من أنظمة UPS: النسخ الاحتياطي، والتفاعلي، وعبر الإنترنت.
(1) نوع النسخ الاحتياطي: لديه وظائف مثل تثبيت الجهد التلقائي وحماية انقطاع التيار الكهربائي، مع وقت تحويل يبلغ حوالي 10 مللي ثانية. خرج طاقة التيار المتردد من العاكس هو موجة مربعة، مع هيكل بسيط وسعر منخفض؛
(2) تفاعلي: مع وظيفة التصفية، ومقاومة قوية لتداخل التيار الكهربائي، ووقت التحويل أقل من 4 مللي ثانية، وإخراج العاكس كموجة جيبية تناظرية، وسعر أقل بكثير من الإنترنت؛
(3) عبر الإنترنت: مع هيكل معقد وأداء كامل، يمكنه إخراج طاقة التيار المتردد ذات الموجة الجيبية النقية بشكل مستمر دون انقطاع، ويمكنه حل جميع مشاكل الطاقة مثل الارتفاعات والارتفاعات وانجراف التردد؛ سعر مرتفع، يُستخدم عادةً في البيئات ذات متطلبات الطاقة الصارمة مثل أجهزة الكمبيوتر ومعدات الشبكات الهامة.
هيكل UPS
يتكون نظام UPS في المحطة الفرعية عمومًا من ثلاثة أجزاء: مضيف UPS الطاقة، وخزانة منظم الجهد الالتفافي، وخزانة تغذية الإخراج (والتي يمكن أيضًا دمجها في جزء واحد للطاقة المنخفضة).
المعدلات:
هناك وظيفتان رئيسيتان: أولاً، تحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مباشر (DC)، والذي يتم ترشيحه وتزويده بالعاكس؛ ثانيًا، توفير جهد الشحن للبطارية يعمل بمثابة شاحن؛
العاكس:
تحويل التيار المباشر (DC) إلى تيار متردد (AC) وتزويده بالحمل للاستخدام؛
بطارية:
يتم استخدام UPS كجهاز لتخزين الطاقة الكهربائية، مما يسمح له بعكس طاقة التيار المستمر وتوفير مصدر طاقة غير منقطع للأحمال في حالة انقطاع التيار الكهربائي. وتحدد قدرتها مدة صيانة تفريغها (إمدادات الطاقة)؛
التبديل ثابت:
يُعرف أيضًا باسم المفتاح الثابت، وهو عبارة عن مفتاح تيار متردد يتكون من اثنين من الثايرستور (SCR) متصلين بالتوازي العكسي، ويتم التحكم في إغلاقه وفتحه بواسطة وحدة تحكم منطقية؛
محول العزل ومنظم الجهد:
في قسم الإدخال أو الإخراج، يتم عزل التيار المتردد والتيار المستمر، ولا يقوم منظم الجهد بعزل الجهد فحسب، بل يعمل أيضًا على تثبيته؛
أربعة أوضاع تشغيل UPS
(1) وضع التشغيل العادي: في ظل مصدر طاقة التيار المتردد العادي، يقوم المقوم بتحويل طاقة التيار المتردد إلى طاقة التيار المستمر، ويزيل "تلوث الطاقة" في الطاقة الرئيسية، ويشحن البطارية في نفس الوقت. قم بتزويد العاكس بشكل إضافي لتحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد، مما يوفر مصدر طاقة أكثر استقرارًا للحمل.
(2) وضع انقطاع التيار الكهربائي: عندما يكون مصدر طاقة التيار المتردد غير طبيعي أو يفشل المقوم أو المفاعل، توفر حزمة البطارية طاقة التيار المستمر للعاكس، بحيث لا ينقطع خرج التيار المتردد، وبالتالي تحقيق وظيفة حماية الحمل.
(3) وضع الطاقة الاحتياطية: عندما يواجه العاكس ظروفًا غير طبيعية مثل الصمامات المنفوخة والدوائر القصيرة وما إلى ذلك، سيتم قطع العاكس تلقائيًا لمنع الضرر. إذا كان مصدر طاقة التيار المتردد الالتفافي طبيعيًا في هذا الوقت، فسيقوم المفتاح الثابت بتحويل مصدر الطاقة إلى مصدر طاقة احتياطي تجاوزي وإخراجه إلى الحمل للاستخدام.
(4) وضع تجاوز الصيانة: عندما تحتاج UPS إلى إصلاح أو تحتاج البطارية إلى استبدال ولا يمكن مقاطعة مصدر طاقة الحمل، يمكن قطع مفتاح العاكس أولاً، ثم يمكن تنشيط مفتاح تجاوز الصيانة، و يمكن قطع المقوم ومفتاح الالتفافية. يستمر مصدر طاقة التيار المتردد في توفير طاقة التيار المتردد للحمل من خلال مفتاح تجاوز الصيانة، ويمكن لموظفي الصيانة صيانة UPS بأمان في هذا الوقت.
متطلبات UPS في نظام الطاقة
(1) يعد نظام المراقبة ونظام الاتصالات عن بعد مهمًا جدًا للمحطات الفرعية، وبالتالي فإن موثوقية نظام UPS كمصدر للطاقة لها أيضًا متطلبات عالية جدًا؛
(2) حمل نظام التشغيل الآلي المتكامل هو في الغالب حمل أحادي الطور، لذا فإن مصدر طاقة UPS المخصص لنظام الطاقة يتطلب في الغالب UPS طاقة صغيرة ومتوسطة الحجم مع مدخلات ثلاثية الطور/أحادية الطور وإخراج أحادي الطور ، بسعة تتراوح بشكل عام في حدود 60 كيلو فولت أمبير ؛
(3) يجب أن يكون للمفتاح الثابت الالتفافي وضعين للعمل، تلقائي ويدوي، لتحقيق التبديل دون انقطاع؛
(4) نظرًا لأن المحطة الفرعية بها نظام تيار مستمر 220 فولت أو 110 فولت وشاشة شحن تيار مستمر لشحن البطارية. وبالتالي فإن UPS المخصص للطاقة لا يأتي مع بطارية ويستخدم نظام DC مباشرة كمدخل DC لـ UPS، دون الحاجة إلى وظيفة الشحن؛
(5) تتطلب محطة إدخال التيار المباشر الخاصة بـ UPS المخصصة للطاقة بشكل عام تركيب مانعات ضوضاء مضادة للارتفاع، مثل صمامات التوقف العكسي، لتقليل تأثير UPS على ناقل التيار المستمر؛
(6) يجب أن يحتوي مصدر طاقة UPS على 40% على الأقل من سعة مصدر الطاقة عند تحميله بالكامل بجميع الأجهزة. يجب أن تحافظ UPS على مصدر طاقة غير منقطع لمدة لا تقل عن 60 دقيقة بعد انقطاع التيار المتردد.