UPS-delete

Nestanak električne energije je stanje u kojem izvorni napon ili struja na potrošaču potpuno nestaju – dakle, njihova amplituda postaje nula. Uzroci mogu biti brojni: kvarovi na generatorima, udari groma, nesreće, prirodne katastrofe, kvarovi opreme u mreži, uključivanje prekidača i slično.

Pad napona je smanjenje AC napona u mreži. Javlja se kod kvarova u mreži ili kada dolazi do velikog početnog zahteva za strujom. U sezonskim oblastima, kada potrošnja poraste, napon sa distributivne stanice može biti manji od nominalnog. Takođe se dešava pri pokretanju uređaja sa velikim startnim strujama (motori, CNC mašine, liftovi, kompresori itd.).

Kada se u mreži javi napon viši od nominalne vrednosti, to stanje se zove “spike”. Može se javiti kod naglog smanjenja opterećenja, kratkih spojeva, pogrešnog podešavanja transformatora, ili u oblastima sa sezonskim varijacijama opterećenja. Glavni uzrok je udar groma, koji može izazvati nagle i visoke skokove napona.

Harmonici su neželjene visokofrekventne vibracije. Svaki periodični talas može se rastaviti na zbir sinusnih talasa čija su učestanost višekratnici osnovne frekvencije – te sinusne komponente nazivaju se harmonici. Harmonike izazivaju razni uređaji poput indukcionih peći, frekventnih regulatora, UPS uređaja, ispravljača, računara, punjača baterija, elektronskih prigušnica, lučnih peći itd. Harmonici mogu izazvati greške u komunikaciji i kvarove opreme.

Problemi u mreži mogu izazvati prekide rada, gubitak podataka, neispravne podatke, kvarove skupe opreme, gubitke u proizvodnji, smanjenje kvaliteta proizvoda, pogrešan rad upravljačkih sistema i štetu na elektronskim komponentama. Najefikasnije rešenje je korišćenje UPS sistema pre kritičnih potrošača. UPS uređaji štite od gotovo svih problema u mreži.

Kvarovi u bilo kojoj tački elektroenergetske mreže – bilo u elektranama, prenosnim linijama ili u domaćinstvu – mogu izazvati probleme kod krajnjih korisnika. Nestanci struje, prekidi zbog preopterećenja, udari groma, uključenja/isključenja transformatora – sve to može uzrokovati isporuku “nečiste” struje. Pored toga, industrijski uređaji, prekidna opterećenja i nagla pokretanja takođe negativno utiču. Zato je UPS postao nužnost.

UPS sistemi se koriste svuda gde se koriste električni i elektronski uređaji. Najčešća područja primene: bolnice, telekomunikacije, aerodromi, kontrolni tornjevi, automatizacija, hitna rasveta, odbrambeni sistemi, komunikacioni centri, tržni centri, banke, kancelarije, liftovi, računari, kase itd.

UPS sistemi se dele na dve osnovne grupe prema konstrukciji:

— — Statistički (statički) UPS – sastoje se od ispravljača, baterija i invertora, potpuno su elektronski.

— — Dinamički UPS – koriste mehaničke komponente za napajanje opterećenja tokom nestanka struje.

Statički UPS sistemi se dele na:

— Standby (Off-line)
— On-line
— Line-Interactive

Kada ima mrežnog napona, opterećenje se napaja direktno iz mreže, a baterije se pune. U slučaju nestanka struje, UPS se aktivira da omogući kontrolisano gašenje računara. Zbog jednostavne konstrukcije i niske cene, često se koriste, ali nisu pogodni za česte nestanke struje i promene napona. Danas se ne preporučuju.

Line-Interactive UPS reguliše napon tako što povećava ili smanjuje njegovu vrednost da bi zadržao 220V AC na izlazu. Baterije se pune dok postoji mrežni napon.

Područja upotrebe:

• Kućni i kancelarijski računari
• Sistemi podržani agregatom
• Kontrolni sistemi, elektronske vage, kase
• Hitna rasveta
• Manji sistemi koji ne zahtevaju izolaciju mreže

Prednosti:

• Bolja regulacija napona nego kod Off-line modela
• Niska potrošnja baterije
• Duži vek baterija
• Kompaktne dimenzije

Mane:

• Nema izolaciju mreže
• Prilikom prelaza na baterije dolazi do kratkotrajnog prekida
• Ne podnosi česte i velike promene napona
• Ne preporučuje se za osetljive uređaje
• Ne dolazi u velikim snagama (iznad 2 kVA)
• Sporo punjenje baterije

On-line UPS konstantno napaja uređaje preko svog invertora, a baterije se pune kada ima mrežnog napona. Ima potpunu izolaciju od mreže i nulti transferni vreme. Sadrži statički bajpas u slučaju kvara.

Područja upotrebe:

• Svi sistemi kao kod Line-Interactive
• Višekorisnički IT sistemi bez agregata
• Medicinski i laboratorijski uređaji
• Automatizacija i trofazni sistemi

Prednosti:

• Precizna regulacija napona
• Brza reakcija na promene opterećenja
• Potpuna mrežna izolacija
• Sigurni za sve elektronske uređaje
• Pogodni za trofazne sisteme
• Neometan prelaz na mrežu u slučaju kvara

Mane:

• Viša cena
• Veće dimenzije
• Stalan gubitak energije zbog rada invertora

Snaga je količina energije u jedinici vremena. Za UPS uređaje koristi se prividna snaga (VA):

S = U × I
Gde je U efektivna vrednost napona, a I efektivna vrednost struje.
P = Aktivna snaga (W) Q = Reaktivna snaga (VAr)

Mogućnost da UPS direktno radi sa baterija čak i kada nema napajanja iz mreže.

Power Factor = Aktivna Snaga / Privida Snaga = W / VA = cosθ

Idealno bi trebalo da je faktor snage 1. Tada nema reaktivne snage i sistem koristi najmanju moguću struju za prenos iste količine energije.

Moguće je samo kod UPS uređaja iste snage i karakteristika. Postoje dva načina:

Redundantno napajanje: (10 + 10) = 10 kVA (ako jedan UPS otkaže, drugi preuzima)

Povećanje snage: (10 + 10) = 20 kVA (u slučaju kvara jednog UPS-a, sistem se gasi)

Vreme koje protekne od trenutka nestanka napona do trenutka kada UPS počne da koristi bateriju. Što kraće – to bolje. Kod Off-line i Line-Interactive traje 2–20 ms. Kod On-line UPS-a je nula (bez prekida).