В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Помогают ли промышленные ИБП не только защищать оборудование от перепадов напряжения, но и существенно экономить средства?
- Да, конечно, если ИБП отвечают современным требованиям к энергоэффективности. Электроэнергия - одна из самых важных статей расходов на любом крупном предприятии. Оборудование должно не только обеспечивать работу системы в случае обесточивания, но и в обычном режиме обладать отличными характеристиками производительности и эффективности использования электроэнергии.
Следует отметить, что высокая энергоэффективность оборудования и, как следствие, низкое тепловыделение помогают сэкономить средства на системе охлаждения. Еще одна важная рекомендация, которая позволит сэкономить средства, - режим высокоэффективной работы (ESS). ESS позволяет существенно повысить эффективность эксплуатации ИБП без ущерба для защиты нагрузки. Уникальный показатель энергоэффективности - 99% - способствует снижению общего энергопотребления всей инфраструктуры, что гарантирует значительное снижение эксплуатационных расходов и сокращение затрат. В режиме ESS ИБП безопасно передает сетевое напряжение прямо на нагрузку с сохранением входной частоты и напряжения в допустимых пределах. Мощные алгоритмы мониторинга и управления позволяют ИБП включить в цепь инверторы менее чем за 2 мс в случае выхода частоты и напряжения сети за допустимые пределы. Таким образом обеспечивается постоянная подача защищенного питания на критическую нагрузку с одновременным повышением эффективности.
- Экономию средств в данном контексте можно рассматривать как совокупность прямых и косвенных экономических показателей.
Несомненно, применение систем бесперебойного питания экономит средства, защищая оборудование, чья работа не допускает даже кратковременного прерывания питания или изменение характеристик питающей сети.
Выгода от применения ИБП с этой точки зрения несомненна, в некоторых случаях потери от сбоев питания могут многократно превысить расходы на приобретение и обслуживание системы бесперебойного питания.
С точки зрения потребления энергии ИБП всегда будет вносить отрицательный вклад в показатели потребления, что обусловлено физическим принципом работы подобных систем. Только гипотетическая, идеальная система может иметь КПД 100%, к сожалению, для реальных систем это недостижимый показатель, вопрос лишь в том, насколько близко реальная система может приблизиться к идеальным показателям. В последние годы вопрос сокращения потерь энергии является для заказчика одним из важных критериев при выборе ИБП.
Современная элементная база и принципы управления в классических системах двойного преобразования, на мой взгляд, достигли точки, за которой дальнейший значимый рост эффективности практически невозможен или имеет неоправданно высокую стоимость по сравнению с масштабами достигнутой экономии. Экономически выгодным компромиссом между ценой и эффективностью на сегодня могут стать системы с возможностью работы как на двойном, так и на частичном преобразовании энергии или вовсе без преобразования с мгновенным подхватом мощности при сбое питания. Система, сочетающая в себе возможность работы в трех перечисленных режимах, самостоятельно анализирующая параметры сети на основе собственной статистики, может выбирать режим работы, имея максимально достижимые показатели эффективности в зависимости от реальной ситуации с качеством питающей сети, предоставляя в каждый момент времени наивысшее сочетание эффективности и безопасности для питаемого оборудования.
- Современные промышленные ИБП защищают оборудование не только от перепадов напряжения, но и от большого числа проблем в сети электропитания, таких как полное пропадание питания, искажения и помехи в питающей линии. ИБП можно рассматривать как своего рода страховку от проблем в электросети, и затраты на ИБП помогают избежать непредвиденных расходов, связанных не только с выходом из строя самого оборудования, но и с остановкой производства. К тому же технологии, применяемые в ИБП в последние годы, позволили существенно повысить энергоэффективность источников и, следовательно, снизить затраты на собственное потребление и охлаждение ИБП.
В централизованных системах бесперебойного питания характерно применение мощных ИБП типа on-line со схемой двойного преобразования. Имеются ли риски сбоя системы и можно ли их исключить?
Сергей Амелькин
- ИБП двойного преобразования применяются, как правило, для оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого питания. Подобные ИБП используются как раз для того, чтобы не допустить сбоев в чрезвычайно важных системах. Для того чтобы свести риски сбоя к минимуму, необходимо выбирать оборудование от ведущих производителей, использующих качественную элементную базу. Важную роль играют система контроля качества на производстве и выходной заводской контроль.
Помимо этого, следует обратить внимание на установку эффективного ПО для ИБП.
Кроме того, важно исключить возможность сбоев при работе параллельных систем на уровне кабелей связи и сделать питание максимально доступным.
Андрей Вотановский
- Любая сложная система так или иначе подвержена рискам, начиная от рисков внешнего воздействия до пресловутого человеческого фактора. Для минимизации рисков существует множество решений, однако одна из ключевых идей - это минимизация единых точек отказа.
Современные системы проектируются с учетом возможностей для создания резервирования любого уровня, что позволяет строить сложные системы, не имеющие общих точек отказа, хотя обратной стороной высокого уровня резервирования всегда является увеличение стоимости и снижение эффективности системы в целом.
В любом случае сегодня заказчику часто приходится выбирать из нескольких критериев, делая акцент либо на надежность, либо на эффективность, либо на цену. Производители оборудования готовы предложить решения, имеющие минимальные расхождения между надежностью, эффективностью и ценой.
Алексей Соловьев
- Риски сбоя системы имеются всегда, и одна из основных задач при выборе и проектировании системы бесперебойного питания - это поиск компромиссного решения с точки зрения надежности, эффективности и вкладываемых средств. Также немаловажно принимать в расчет не только сам факт поломки оборудования, но и время восстановления системы после аварии. Для каждого случая уровень надежности будет свой: это может быть резервирование на уровне компонентов ИБП или источников целиком, система бесперебойного питания, позволяющая проводить профилактические работы без остановки защищаемого оборудования, или система, способная продолжить работу после поломки любого из компонентов. Чаще всего оптимальным вариантом становится система с уровнем резервирования N+1. Такого уровня резервирования можно достичь как с помощью классической схемы, когда несколько "моноблочных" ИБП работают в параллельном режиме, так и с помощью модульных источников бесперебойного питания, где все основные компоненты ИБП вынесены в отдельные модули и требуемый уровень резервирования достигается за счет наличия избыточных модулей. Следует также отметить, что модули могут обслуживаться в "горячем" режиме, и для модульных источников характерно меньшее время восстановления по сравнению с моноблочными ИБП.
Одна из уникальных проблем, присущих электрическим сетям России, это нестабильность частоты. Может ли это представлять существенную опасность для работы ИБП?
Сергей Амелькин
- Для большинства ИБП, представленных сегодня на рынке, это не является опасностью. В первую очередь это касается устройств последнего поколения, которые имеют широкий диапазон выходных частот, что позволяет им без проблем работать в российских электросетях.
Андрей Вотановский
- Для ИБП двойного преобразования нестабильность частоты не является проблемой, значительный уход частоты питающей сети может стать ограничением лишь для перехода на байпас в целях обслуживания или ремонта.
ИБП двойного преобразования без каких либо проблем могут поддерживать нагрузку, не переходя на батареи, потребляя ток ненормированных параметров и питая при этом нагрузку в строгом соответствии с установленными параметрами напряжения и частоты.
Проблема нестабильности частоты остро касается "динамических" ИБП, использующих принцип накопления кинетической энергии вращающегося маховика. К сожалению, расплатой за высокую эффективность частичного преобразования в "динамических" ИБП является ограниченная возможность работы в сетях с нестабильными частотными параметрами. Выход частоты за допустимый диапазон для "динамических" ИБП означает запуск дизеля и питание от него до восстановления номинальных параметров сети.
Алексей Соловьев
- В первую очередь это может представлять существенную опасность для работы оборудования, не защищенного ИБП. Современные ИБП, на мой взгляд, уверенно справляются с нестабильностью частоты входного тока как от городской сети, так и при работе от резервного источника питания. Источник анализирует параметры входной сети, в том числе и входную частоту, корректирует помехи и нестабильности и, если качество входного питания становится совсем низким, переходит на питание нагрузки от аккумуляторов.
В мире электроники наблюдаются тенденции к миниатюризации аппаратуры. Можем ли мы ожидать появления на рынке небольших по размерам, но мощных ИБП? Каковы основные тенденции развития систем ИБП?
Сергей Амелькин
- Компактность сейчас - одно из ключевых требований к оборудованию. Часто работы по созданию системы бесперебойного питания ведутся в рамках жестких пространственных ограничений, где очень важно уложиться в заданные параметры, разместить все необходимое оборудование и при этом обеспечить его качественную работу.
Компактные, но мощные ИБП с прекрасными характеристиками уже появляются и пользуются спросом. Это связано, конечно, с интенсивным развитием ЦОД.
Андрей Вотановский
- Тенденции миниатюризации компонентов и оптимизации алгоритмов работы коснулись также схемотехники и элементной базы систем бесперебойного питания.
Применение транзисторов с низким переходным сопротивлением и трехуровневого инвертора позволило уменьшить потери на преобразовании, это, в свою очередь, повлекло за собой снижение требований к радиаторам охлаждения, что снизило массу силовых модулей, уменьшение массы модулей позволило уменьшить массу несущей рамы. Так называемый каскадный эффект проявляется в том, что, уменьшая габариты компонентов и применяя более эффективные режимы работы, становится возможным снижать массу и габариты ИБП, увеличивая мощность на единицу объема.
Алексей Соловьев
- Естественно, уменьшение размеров оборудования за счет применения современной электроники происходит, но ИБП - это не только электроника, но и силовые компоненты, и аккумуляторные батареи. Габариты этих компонентов остаются сравнительно неизменными, и для мощных ИБП это будут все равно крупные элементы.
Какие шаги необходимо предпринять для стабильной и длительной работы ИБП?
Сергей Амелькин
- Прежде всего необходимо определить нужную мощность. Для этого следует учесть характер нагрузки. Например, если вы подключаете к ИБП кондиционер, то необходимо рассчитывать на большую мощность. Дело в том, что при номинальной работе кондиционеры потребляют меньше мощности, чем при включении устройства.
Следующий аспект - обязательное резервирование в случае, если необходима повышенная надежность. Дополнительные ИБП гарантируют, что проблемы с одним из них не приведут к отключению всей системы.
Когда пользователю требуется длительное время автономной работы устройства (свыше часа), то, конечно, одной батареей обойтись нельзя. Увеличить время автономной работы поможет сопряжение ИБП и дизельгенераторной установки (ДГУ). Наряду с этим важен мониторинг состояния оборудования, благодаря которому пользователь может заблаговременно получить информацию о возможных проблемах и предотвратить их.
Другие важные факторы - быстрота и легкость обслуживания ИБП. Если в случае неполадок предстоит очень длительное и сложное обслуживание, то это может привести к вынужденному отключению всей системы и, конечно, к серьезным финансовым потерям.
Андрей Вотановский
- Качественный сервис является залогом стабильной и длительной работы ИБП. Не секрет, что причиной большинства отказов служит отсутствие надлежащего контроля над его состоянием, будь то не замененные вовремя батареи, остановившийся вентилятор или забитый воздушный фильтр.
Современные качественные системы бесперебойного питания способны достаточно длительное время работать в неблагоприятных условиях.
Выявление неполадок на раннем этапе часто предотвращает более серьезные аварии.
Алексей Соловьев
- Как и любую другую технику, ИБП необходимо регулярно и правильно обслуживать. Для большинства ИБП достаточно обслуживания один раз в год, но есть случаи, когда требуется ежеквартальное обслуживание. Также немаловажно поддерживать рекомендованную производителем температуру в помещении, где находятся батареи, - это позволит сохранить работоспособность аккумуляторов большее количество времени.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #5, 2012
Посещений: 5678
Статьи по теме
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
