Korišćenje UPS-a sa generatorom

Kada se UPS i generator koriste zajedno, napajanje iz generatora mora biti usklađeno sa UPS-om. Ako frekvencija generatora oscilira izvan tolerancije UPS-a, UPS se ponovo prebacuje na akumulator; kada istekne autonomija akumulatora (na primer 5 minuta), potrošači se isključuju iako generator radi.

Zato nije dovoljno da UPS i generator pojedinačno budu odgovarajući. UPS pokriva prekid za nula sekundi, ali je autonomija akumulatora ograničena. Generator obezbeđuje napajanje satima, ali njegovo uključivanje tipično traje 10–15 sekundi. Ako će raditi zajedno, generator treba dimenzionisati prema UPS-u, a podešavanja međusobno uskladiti.

Kako sistem funkcioniše?

1. Mreža nestaje. UPS bez kašnjenja prelazi na akumulator.
2. ATS panel detektuje nestanak napona i pokreće generator.
3. Napon i frekvencija generatora se stabilizuju. ATS prebacuje opterećenje na generator.
4. Ispravljač UPS-a postepeno prelazi na napajanje iz generatora. Počinje punjenje akumulatora.
5. Kada se mreža vrati, ATS vraća opterećenje na mrežu. UPS nastavlja rad bez prekida.

Kolika treba da bude autonomija akumulatora?

Teorijski je dovoljno nekoliko sekundi. U praksi nije. Prvi pokušaj pokretanja generatora može biti neuspešan; kontrolni panel tada izvodi drugi i treći pokušaj. Ako se pojavi alarm, potrebna je intervencija osoblja. Zbog toga se u projektima obično bira autonomija akumulatora od nekoliko minuta do 10–15 minuta. U kritičnim objektima ciljna autonomija je navedena u projektnoj specifikaciji.

Koliko kVA treba da ima generator za UPS?

UPS za generator nije uobičajeno opterećenje. U proračun ulaze:

• Opterećenje koje UPS napaja.
• Gubici UPS-a: Stepen iskorišćenja ispravljača i invertora.
• Snaga punjenja akumulatora: Dok se posle nestanka struje ispražnjeni akumulatori pune, ulazna snaga UPS-a značajno raste. Ovo je stavka koja se najčešće zaboravlja.
• Harmonici: Ispravljač povlači nelinearnu struju. Impedansa alternatora je veća od impedanse mreže. Ista harmonijska struja stvara veće izobličenje napona na generatoru.

Opšte prihvaćeni približni odnosi prema tipu ispravljača:

Tip ispravljača UPS-a	Harmonici ulazne struje (THDi, tipično)	Snaga generatora / UPS-a (približno)
IGBT (aktivni) ispravljač	< 5%	1,25–1,5 ×
12-pulsni tiristorski + filter	~10%	~1,5 ×
6-pulsni tiristorski, bez filtera	~25–35%	2 × ili više

Primer: za UPS od 200 kVA sa IGBT ispravljačem u preliminarnom izboru razmatra se generator od približno 250–300 kVA. Kod starijeg 6-pulsnog UPS-a iste snage ova vrednost može dostići 400 kVA i više. Odnosi služe za preliminarni izbor; konačna odluka donosi se na osnovu podataka proizvođača UPS-a i generatora. Potrošači koji nisu na UPS-u (klimatizacija, osvetljenje, pumpe) dodaju se posebno; pogledajte koliko kVA treba da ima generator i proračun snage.

Česti problemi u praksi

UPS pri radu sa generatorom prelazi na akumulator. Kada se generator optereti, frekvencija kratkotrajno opada. Ako je ulazna tolerancija UPS-a usko podešena, UPS to tretira kao „lošu mrežu” i vraća se na akumulator. Rešenje: proširiti ulaznu toleranciju frekvencije UPS-a i opseg sinhronizacije bajpasa u skladu sa generatorom i koristiti elektronski regulator broja obrtaja na generatoru. Ovo je najčešći uzrok scenarija opisanog na početku.

Celokupno opterećenje se priključuje istovremeno. Ako ispravljač UPS-a preuzme opterećenje odjednom, na generatoru nastaje izražen pad napona i frekvencije. Rešenje: postepeno preuzimanje opterećenja od strane ispravljača tokom nekoliko sekundi (walk-in / soft start). Ako postoji više UPS uređaja, njihova uključivanja treba rasporediti u razmacima od nekoliko sekundi.

Napon oscilira pri malom opterećenju. Ulazni filteri nekih UPS uređaja pri malom opterećenju proizvode kapacitivnu reaktivnu snagu. Alternatori pri kapacitivnom opterećenju mogu raditi samo u ograničenom opsegu; AVR može postati nestabilan. Rešenje: uključivanje filtera zajedno sa opterećenjem i provera krive kapaciteta alternatora.

Talasni oblik napona je izobličen. Kod opterećenja sa izraženim harmonicima izbor alternatora je važan. Pobuda sa permanentnim magnetima (PMG) ili dodatni sistem pobude pomažu da AVR radi stabilno pri ovakvim opterećenjima.

Ispitivanje: simulirajte nestanak struje

Sistem UPS–generator može se proveriti samo stvarnim nestankom struje. Nije dovoljno pokrenuti generator bez opterećenja ili posebno ispitati akumulator UPS-a. Preporučeni postupak: u pogodno vreme isključiti mrežni prekidač i pratiti ceo lanac od početka do kraja. Da li je UPS prešao na akumulator? Za koliko sekundi je ATS preneo opterećenje? Da li je UPS prihvatio napajanje iz generatora ili je ostao na akumulatoru? Kakvo je bilo opterećenje generatora kada je počelo punjenje akumulatora? Da li je povratni prenos na mrežu protekao bez problema? Ako je odgovor na neko od ovih pitanja „ne znamo”, sistem još nije ispitan. Tokom ispitivanja treba zabeležiti napon, frekvenciju i zapise alarma UPS-a.

Gde se primenjuje?

• Data centri: UPS za servere, a za dugotrajno napajanje obično redundantni generatori.
• Bolnice: UPS za medicinske uređaje i informacione sisteme, generator za ceo objekat.
• Telekomunikacije, bankarstvo, industrijski upravljački sistemi i sistemi obezbeđenja.

Kontrolna lista

• Da li su poznati tip ispravljača UPS-a i ulazna vrednost THDi?
• Da li je snaga punjenja akumulatora uključena u proračun generatora?
• Da li je autonomija akumulatora dovoljno duža od vremena uključivanja generatora?
• Da li su podešeni ulazna tolerancija frekvencije UPS-a i opseg bajpasa?
• Da li je funkcija walk-in ispravljača uključena?
• Da li je raspoređeno uključivanje više UPS uređaja?
• Da li je proveren kapacitivni faktor snage pri malom opterećenju?
• Da li je sistem ispitan stvarnim nestankom struje, isključivanjem mrežnog prekidača?

Sledeći korak

UPS i generator se pouzdano usklađuju kada se podaci obe strane razmatraju zajedno. Dostavite timu kompanije Terex Diesel model vašeg UPS-a i podatke o opterećenju; zajedno ćemo odrediti odgovarajuću snagu generatora: kontaktirajte nas.