Die Rolle von UPS
UPS steht auf Chinesisch für „unterbrechungsfreie Stromversorgung“. Es handelt sich um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit Energiespeichergeräten, die hauptsächlich aus Gleichrichtern und Wechselrichtern besteht und eine konstante Spannung und Frequenz für Überwachungssysteme, Automatisierungsinstrumente, Fernkommunikationssysteme und andere Geräte in Umspannwerken bereitstellt.
Die Hauptfunktionen des USV-Systems sind zwei:
(1) Als Wechselstromversorgung für wichtige Geräte verhindert es, dass plötzliche Stromausfälle den normalen Betrieb beeinträchtigen und Schäden an den Geräten verursachen.
(2) Beseitigen Sie Stromverschmutzung wie Überspannungen, kurzzeitige Hoch-/Niederspannung, Kabelrauschen und Frequenzversatz in der Netzstromversorgung, verbessern Sie die Stromqualität und stellen Sie hochwertige Stromversorgung für Computer und andere Geräte bereit.
Klassifizierung von USV
Es gibt drei Haupttypen von USV-Systemen: Backup-, interaktive und Online-USV-Systeme.
(1) Backup-Typ: Er verfügt über Funktionen wie automatische Spannungsstabilisierung und Ausschaltschutz mit einer Konvertierungszeit von etwa 10 ms. Der Wechselstromausgang des Wechselrichters ist eine Rechteckwelle mit einfacher Struktur und niedrigem Preis.
(2) Interaktiv: mit Filterfunktion, starke Resistenz gegen Netzstörungen, Wandlungszeit weniger als 4 ms, Wechselrichterausgang als analoge Sinuswelle, viel günstiger als online;
(3) Online: Mit einer komplexen Struktur und vollständiger Leistung kann es kontinuierlich und unterbrechungsfrei reinen Sinuswellen-Wechselstrom ausgeben und alle Leistungsprobleme wie Spitzen, Überspannungen und Frequenzdrift lösen; Hoher Preis, wird normalerweise in Umgebungen mit strengen Anforderungen an die Stromversorgung verwendet, z. B. bei kritischen Computern und Netzwerkgeräten.
Die Struktur von UPS
Das USV-System in einem Umspannwerk besteht im Allgemeinen aus drei Teilen: dem USV-Host, dem Bypass-Spannungsreglerschrank und dem Ausgangseinspeiseschrank (der bei geringer Leistung auch zu einem kombiniert werden kann).
Gleichrichter:
Es gibt zwei Hauptfunktionen: erstens die Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC), der gefiltert und dem Wechselrichter zugeführt wird; Zweitens dient die Bereitstellung von Ladespannung für die Batterie als Ladegerät;
Wechselrichter:
Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandeln und der Last zur Nutzung zuführen;
Batterie:
Die USV wird als Gerät zur Speicherung elektrischer Energie verwendet und ermöglicht die Umwandlung von Gleichstrom und die unterbrechungsfreie Stromversorgung von Verbrauchern im Falle eines Stromausfalls. Seine Kapazität bestimmt die Dauer der Aufrechterhaltung seiner Entladung (Stromversorgung);
Statischer Schalter:
Auch als statischer Schalter bekannt, handelt es sich um einen Wechselstromschalter, der aus zwei umgekehrt parallel geschalteten Thyristoren (SCR) besteht und dessen Schließen und Öffnen von einer Logiksteuerung gesteuert wird;
Trenntransformator und Spannungsregler:
Im Eingangs- bzw. Ausgangsbereich sind Wechsel- und Gleichspannung isoliert, und der Spannungsregler isoliert die Spannung nicht nur, sondern stabilisiert sie auch.
Vier Betriebsmodi der USV
(1) Normaler Betriebsmodus: Bei normaler Wechselstromversorgung wandelt der Gleichrichter Wechselstrom in Gleichstrom um, beseitigt „Stromverschmutzung“ im Netzstrom und lädt gleichzeitig die Batterie auf. Versorgen Sie den Wechselrichter außerdem mit Strom, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln und so eine stabilere Stromquelle für die Last bereitzustellen.
(2) Stromausfallmodus: Wenn die Wechselstromversorgung abnormal ist oder der Gleichrichter oder die Drossel ausfällt, versorgt der Akku den Wechselrichter mit Gleichstrom, so dass der Wechselstromausgang nicht unterbrochen wird, wodurch die Funktion des Schutzes der Last erreicht wird.
(3) Notstrommodus: Wenn der Wechselrichter auf ungewöhnliche Bedingungen wie durchgebrannte Sicherungen, Kurzschlüsse usw. stößt, schaltet sich der Wechselrichter automatisch ab, um Schäden zu vermeiden. Wenn die Bypass-Wechselstromversorgung zu diesem Zeitpunkt normal ist, schaltet der statische Schalter die Stromversorgung auf die Bypass-Notstromversorgung um und gibt sie zur Verwendung an die Last aus.
(4) Wartungs-Bypass-Modus: Wenn die USV repariert oder die Batterie ausgetauscht werden muss und die Laststromversorgung nicht unterbrochen werden kann, kann zuerst der Wechselrichterschalter ausgeschaltet und dann der Wartungs-Bypass-Schalter aktiviert werden Gleichrichter und Bypass-Schalter können abgeschaltet werden. Das Wechselstromnetzteil versorgt die Last über den Wartungsbypass-Schalter weiterhin mit Wechselstrom, und das Wartungspersonal kann die USV zu diesem Zeitpunkt sicher warten.
Anforderungen an USV im Stromnetz
(1) Das Überwachungssystem und das Fernkommunikationssystem sind für Umspannwerke sehr wichtig, daher werden auch an die Zuverlässigkeit des USV-Systems als Stromquelle sehr hohe Anforderungen gestellt.
(2) Die Last des integrierten Automatisierungssystems ist größtenteils eine einphasige Last, daher erfordert die USV-Stromversorgung für das Stromsystem meist kleine und mittlere USV mit dreiphasigem/einphasigem Eingang und einphasigem Ausgang , mit einer Kapazität im Allgemeinen im Bereich von 60 kVA;
(3) Der statische Bypass-Schalter sollte über zwei Arbeitsmodi verfügen, automatisch und manuell, um ein unterbrechungsfreies Schalten zu erreichen;
(4) Aufgrund der Tatsache, dass die Unterstation über ein 220-V- oder 110-V-Gleichstromsystem und einen Gleichstrom-Ladebildschirm zum Laden der Batterie verfügt. Daher verfügt die Stromversorgungs-USV nicht über eine Batterie und nutzt direkt das Gleichstromsystem als Gleichstromeingang der USV, ohne dass eine Ladefunktion erforderlich ist.
(5) Der DC-Eingangsanschluss einer leistungsspezifischen USV erfordert im Allgemeinen die Installation von Rauschunterdrückungsgeräten wie Rückwärtsstoppdioden, um die Auswirkungen der USV auf den DC-Bus zu minimieren.
(6) Die USV-Stromversorgung sollte bei voller Auslastung aller Geräte mindestens 40 % ihrer Stromversorgungskapazität haben. Die USV muss nach einem Wechselstromausfall mindestens 60 Minuten lang eine unterbrechungsfreie Stromversorgung aufrechterhalten.