Váš partner pro energii od roku 1993 Perunova 17, 130 00 Praha 3 (+420) 224 250 178 (+420) 724 278 078

Spolupráce motorgenerátorů a UPS

Podmínky a problematikaMotorgenerátor a UPS

Podmínky a problematika spolupráce motorgenerátoru a UPS vycházejí z praktických zkušeností renomovaných výrobců, konstruktérů a  distributorů.  

Problematika vychází zejména ze spolehlivosti řešení zálohování v souvislosti na charakteristiku zátěže a parametry motorgenerátorů a UPS ve všech operačních režimech.

Z praktických zkušeností je známo, že pořízení levných zařízení přináší často  daleko vyšší sekundární náklady, které mnohem převyšují náklady spolehlivého řešení zálohování se skutečně odpovídajícími parametry jednotlivých komponentů.

Problémy se spolehlivostí se často projevují až po několika letech v souvislosti postupného zvyšování zatížení, nebo v souvislosti při skutečných poruchách napájecích sítí.

Vysvětlení problematiky a řešení následně uvedených sedmi hlavních problémů spolupráce motorgenerátoru a UPS Vám může pomoci předejít ne vždy nutným rizikům při řešení  zálohovaného napájení.

Existuje 7  hlavních problémů spolupráce generátoru a UPS:

1. Zpětný vliv pulsního přepětí usměrňovače UPS

Usměrňovač na vstupu UPS může způsobit při spínání řadu přepěťových pulsů,  jako zpětný vliv do sítě, a tím poškodit řídící obvody generátoru. Tento efekt je typický u levných UPS se základním provedením usměrňovače bez vstupních filtrů.

Řešením je zvolit vhodné provedení UPS, vybavené minimálně pasivním vstupním filtrem a prvky ochrany proti přepětí.

2. Problematika vyšších harmonických UPS

Typickým charakterem usměrňovačů na vstupu levných UPS je deformování sinusové křivky napětí a proudu - THD (Total Harmonic Distortion), které může způsobit nadměrné ohřívání generátoru.

  • THD u 6-ti pulsních usměrňovačů - 30% s převládající 5-tou a 7-mou harmonickou.
  • THD u 12-ti pulsních usměrňovačů - 12% s převládající 11-tou, 13-tou harmonickou, které však nezpůsobují přehřívání generátorů.

Vhodným řešením je použití vstupního filtru UPS, který zmenší vliv harmonických na méně než 10% THD, nebo se nabízí použití UPS která je vybavená 12-ti pulsním usměrňovačem, nebo IGBT usměrňovačem. (3%THD).

3. Přetížení motorgenerátoru způsobené UPS

Při těsném dimenzování výkonu motorgenerátoru na nominální výkon UPS může nastat přetížení generátoru vlivem dobíjení UPS. Při výpadku napájecí sítě pracuje UPS v režimu zálohování, když po určité prodlevě nastartuje motorgenerátor a připojí se do sítě, UPS může napětí v síti vyhodnotit jako obnovení napájecí sítě a začne dobíjet baterie. Výsledkem je pak přetížení generátoru s následnou rezonancí, která způsobuje výkyvy frekvence a napětí.

K předejití přetížení motorgenerátoru je vhodné použití UPS s nastavitelným dobíjením baterií. Dobíjení baterií musí být zpožděné postupně po 10-ti až 20-ti sekundách po připojení generátoru do sítě, nebo musí být UPS vybavena vstupem pro detekci chodu motorgenerátoru a systémem řízeného dobíjení baterií.

4. Kolísání napětí motorgenerátoru

Pokud motorgenerátor nemůže být a není vybaven elektronickou regulací otáček a tolerance výstupního napětí generátoru je vyšší než tolerance vstupního napětí UPS bez možnosti nastavení, může dojít k nekontrolovatelnému odpojování a připojování UPS. Výsledkem je potom rezonance motorgenerátoru, která vede k výkyvům napětí tedy ke kolapsovému stavu s následným odpojením generátoru od napájecí sítě. UPS bude zálohovat do doby vyčerpání kapacity baterií a následného vypnutí.

Tomuto jevu lze předejít použitím vhodného typu UPS s odpovídající tolerancí vstupních parametrů napětí.

5. Kolísání frekvence generátoru

Tento problém vzniká, protože motorgenerátory mají pouze základní regulaci frekvence v souvislosti s možností proměnného zatížení a UPS mohou mít nižší toleranci vstupní frekvence. Pokud nejsou generátor a UPS parametrově kompatibilní, kolísání frekvence může způsobit kolaps celého systému.

Aby nedošlo ke kolapsu systému, regulátor napětí generátoru nesmí být citlivější než vstupní tolerance usměrňovače UPS. A řídicí systém UPS by měl být schopen eliminovat kolísání frekvence větší než 5 Hz za sekundu.

6. Synchronizace UPS do bypassu

Při návrhu řešení zálohování motorgenerátory a UPS je nutno uvažovat režim UPS – synchronizace do bypasu. (z důvodu krátkodobého přetížení UPS, poruchy UPS nebo provádění servisu). Zálohování je v tomto případě přeneseno pouze na motorgenerátor. Tím jsou zvýšeny požadaveky na parametry motorgenerátoru - zejména na stabilitu napětí a frekvence.

Při návrhu je nutný vhodný výběr kompatibilního generátoru a UPS. Motorgenerátor musí být dostatečně výkonově dimenzován a vybaven spolehlivou elektronickou regulací otáček a regulátorem napětí.

7. Přebuzení generátoru

Dalším požadavkem při synchronizaci UPS do bypassu je na připojení UPS zpět do sítě zálohované motorgenerátorem. Nesprávná rychlost přepojování může vyvolat přebuzení generátoru, které může způsobit zbytková energie vstupního filtru UPS.

Tento problém umí řešit pouze několik výrobců UPS a to rychlým vybitím zbytkové energie, nebo automatickým odpojením vstupního filtru UPS při zpětném připojování UPS z bypasu.  

frame-scrollup