Współpraca zasilaczy UPS z zespołami prądotwórczymi

dr inż. Karol Bednarek 
EVER Sp. z o.o

 

Współpraca zasilaczy UPS z zespołami prądotwórczymi

 

Z uwagi na kłopoty z pokryciem zapotrzebowania na energie elektryczną, jak również oddziaływania niekorzystnych warunków atmosferycznych, a w konsekwencji częste przerwy w zasilaniu elektrycznym odbiorników pojawiają się coraz częściej potrzeby zapewnienia długotrwałego zasilania rezerwowego (gwarantowanego), przy jednocześnie wysokich wymaganiach w zakresie jakości dostarczanej energii. Rozwiązaniem takich problemów mogą być systemy zasilania gwarantowanego, składające się z tandemowo pracujących zasilaczy UPS oraz agregatów prądotwórczych.

W dobie zastosowań coraz bardziej zaawansowanych urządzeń technicznych, magazynowania oraz przetwarzania ciągle obszerniejszych ilościowo i jakościowo informacji, realizacji coraz bardziej skomplikowanych procesów technologicznych, obsługi wyrafinowanego osprzętu technicznego informatycznego, telekomunikacyjnego, medycznego czy wykorzystywanego w obszarze usług (coraz bardziej wrażliwego na zaburzenia i nieprawidłowości napięcia) powstaje zapotrzebowanie na wysoką jakość i niezawodność zasilania elektrycznego. Jednocześnie te zaawansowane urządzenia techniczne bardzo często wprowadzają do otoczenia (m.in. sieci zasilających) zaburzenia elektromagnetyczne, które pogarszają jakość napięcia [1,2].

W celu uniknięcia wystąpienia dotkliwych dla użytkowników osprzętu elektrycznego zaników bądź nieprawidłowości napięcia zasilającego i ochrony wykorzystywanych urządzeń stosuje się systemy zasilania gwarantowanego UPS lub zespoły (agregaty) prądotwórcze. Oba wymienione urządzenia w pracy indywidualnej mają pewne ograniczenia. Zasilacze UPS on-line dostarczają energię elektryczną o parametrach wysokiej jakości (korzystniejszych niż w sieci czy z agregatu) zarówno podczas pracy sieciowej, jak również przy zanikach lub nieprawidłowościach napięcia sieciowego, jednak czas podtrzymania zasilania w pracy buforowej jest określony – wynika z ilości energii zgromadzonej w zastosowanych akumulatorach. Agregat prądotwórczy dostarcza energię o gorszych parametrach niż UPS (co może czasami sprawiać problemy), natomiast czas zasilania awaryjnego jest niemalże nieograniczony – należy tylko uzupełniać zużywane paliwo. Pewnym problemem w jego funkcjonowaniu jest też fakt, że przy zanikach napięcia sieciowego powstaje przerwa w zasilaniu, wynikająca z uruchamiania się agregatu i osiągania jego gotowości do zasilania odbiorników. W przypadkach zapotrzebowania na długotrwałe, bezprzerwowe zasilanie gwarantowane przy oczekiwaniu wysokiej jakości dostarczanej energii warto wykorzystać współpracę zasilacza UPS z zespołem prądotwórczym (rys. 1). Rolą UPS jest wówczas bezprzerwowe doprowadzanie do odbiorników napięcia o odpowiednich, oczekiwanych parametrach zarówno przy prawidłowej sieci, jak i podczas zaników bądź nieprawidłowości zasilania sieciowego, natomiast funkcją agregatu w takim systemie jest w sytuacjach zaników napięcia sieciowego długotrwałe zasilenie obwodu wejściowego zasilacza UPS. W wyniku współdziałania tych urządzeń osiąga się długotrwałe zasilanie zabezpieczanych, wrażliwych odbiorników napięciem o wymaganej jakości.

Rys. 1. Schemat poglądowy funkcjonowania systemu

 

W praktyce często się zdarza, że zestawiane do współpracy UPS oraz agregaty funkcjonują nieprawidłowo. Może to być powiązane z oddziaływaniami wyższych harmonicznych, powstawaniem rezonansów (także dla określonych harmonicznych), jak też kłopotami ze zmianami wartości napięcia i częstotliwości oraz synchronizacją pracy urządzeń szczególnie podczas dynamicznych zmian obciążenia. Wynika to często z niskiej jakości zestawianych urządzeń.
 

Nowością na rynku jest tandemowy system zasilania gwarantowanego EVER&FOGO (fot. 1), składający się z urządzeń dwóch krajowych producentów, przywiązujących dużą wagę do jakości produkcji i obsługi. W praktyce stosowany współczynnik doboru mocy agregatu do mocy UPS jest na poziomie 1,2 ÷ 1,7. W oferowanym przez firmy EVER oraz FOGO tandemie mieści on się w dolnej części tego zakresu, co wynika z jakości zestawianych urządzeń. Niski współczynnik doboru mocy jest dla użytkownika korzystny, ponieważ zapotrzebowaną moc odbiorników pokrywa UPS, dla którego dobrany jest agregat o mniejszej mocy, co skutkuje niższymi kosztami inwestycyjnymi podczas instalacji systemu.

 

Fot. 1. UPS EVER i zespół prądotwórczy FOGO podczas badań

 

Przy samodzielnym konfigurowaniu systemu w przypadku kłopotów z prawidłowością współpracy zestawianych urządzeń użytkownikowi powstaje problem wzajemnego oddalania odpowiedzialności za nieprawidłowości przez ich producentów. W sytuacji oferowanego tandemu EVER&FOGO są to dopracowane i przetestowane rozwiązania, zapewniające właściwą współpracę oraz kompatybilność, a rozstrzygnięcie odpowiedzialności w przypadku ewentualnych nieprawidłowości funkcjonowania tego osprzętu pozostaje po stronie producentów kompletnego rozwiązania (jako jednostki dostarczającej produkt).

Zobacz rozwiązanie: System Zasilania Gwarantowanego EVER&Fogo

 

LITERATURA

[1] Bednarek K., Jakość, pewność i właściwa konstrukcja układu zasilania a bezpieczeństwo urządzeń elektrycznych, Elektro.info, nr 12, 2012, s. 26-31
[2] http://www.ever.eu/

Opublikowane:   Elektro.info, nr 10, 2015, s. 54-55.