На данный момент большинство людей используют огромное количество электроприборов, что напрямую влияет на увеличение потребления энергии из электрической сети, что, в свою очередь, не может не сказаться на качестве электроэнергии существующих энергосистем, не рассчитанных на такое использование.
увеличение потребления.
Это влечет за собой необходимость введения жестких стандартов качества электрической энергии, которые будут регулировать взаимоотношения между ее производителями, поставщиками и потребителями, а также определять уровень ответственности каждого участника этой цепочки.
Нормативы качественных характеристик электрической энергии в системах электроснабжения относятся к числу важнейших показателей электроэнергетической сети.
Качество электроэнергии отражает соответствие основных характеристик принятым стандартам передачи, распределения и поставки электроэнергии конечным потребителям.
Сами параметры электрической сети нестабильны по ряду объективных и субъективных причин.
Отклонения величины или синусоиды подаваемого источника питания обычно называют сетевыми искажениями или помехами.
Эти искажения по-разному влияют на работу оборудования, поскольку уровень влияния электрической сети на разные типы оборудования всегда индивидуален.
Такие причины могут спровоцировать качественные нарушения в сетях электроснабжения в виде кратковременных высоковольтных импульсов и перепадов напряжения, что может привести к несанкционированным перезагрузкам, отключению ответственного оборудования или повреждениям при воздействии высокочастотных и коммутационных помех.
Результатом таких негативных факторов легко может стать выход из строя даже самых надежных и «стрессоустойчивых» устройств.
Поскольку современные потребители электроэнергии зачастую довольно дороги и наиболее подвержены вредному влиянию шумов входного напряжения, в ряде случаев возникает необходимость защиты данного оборудования от такого рода воздействия.
Наиболее требовательным к стабильности параметров электроснабжения является оборудование, используемое в медицинских системах жизнеобеспечения, компьютерных системах банков, страховых компаний, офисных локальных сетях, системах управления производством и тому подобное.
В настоящее время можно выделить несколько основных технологий и соответственно типов реализующих их устройств, способных защитить требовательные нагрузки в критических условиях.
Самыми популярными из них являются источники бесперебойного питания (ИБП – Uninterruptible Power Supplу).
О важности этих систем я уже упоминал в статье «Модульные ИБП в современных реалиях».
Известно, что система бесперебойного питания обеспечивает постоянное и качественное питание различных типов устройств в случае исчезновения внешней сети электропитания.
ИБП, по большей части, выполняет еще и функцию стабилизации напряжения.
Период времени, в течение которого ИБП должен бесперебойно питать нагрузку в случае возникновения аварийной ситуации в электросети, зависит от сформированного массива аккумуляторов, входящих в состав системы бесперебойного питания.
Среди многообразия систем бесперебойного питания наиболее надежными считаются системы «онлайн» с модульной архитектурой.
Широко известными производителями ИБП с подобной архитектурой являются такие известные бренды, как американская Eaton и швейцарская Centiel. В нашем скромном обзоре компания Eaton представлена серией Eaton 93PM, выпускаемой на заводе в Китае.
Centiel производит модульную серию Cumuluspower на своем заводе в Швейцарии.
Производители модульных ИБП «Сентиэль» и «Итон» На первый взгляд модульные системы обоих производителей кажутся абсолютно идентичными и не имеют существенных отличий.
Но при более глубоком анализе мы увидим, что Eaton и Centiel пошли разными путями при создании своих модульных источников бесперебойного питания.
Перейдем к внешним параметрам, то есть размеру и весу ИБП.
Если за максимальную мощность принять 300 кВА (у Eaton 250 кВА) в одном корпусе, то максимальная площадь составит 0,617 м2 у ИБП Cumuluspower от Centiel против 0,694 м2 у ИБП Eaton 93PM от Eaton. Отсюда также следует значение удельной мощности (мощности на единицу площади).
У Eaton это значение не превышает 360,23 кВт/м2. У «Центиэля» эта характеристика отличается в большей степени и составляет 486,22 кВт/м2. Зачастую конечные потребители рьяно «экономят» место и рассматривают ИБП с минимальной занимаемой площадью, а при детальном изучении такой показатель, как удельная мощность, может повлиять на окончательное решение в пользу наиболее «компактного» ИБП.
Габаритные размеры ИБП Cumuluspower (Centiel) и ИБП Eaton 93PM (Eaton) Несколько слов о комфортном использовании оборудования персоналом заказчика.
Для пользователя важную роль играет быстрая и актуальная информация о работе и параметрах модулей в системе ИБП.
По этой причине необходимо снабдить систему индивидуальными или общими панелями управления.
Система ИБП Cumuluspower оснащена панелями управления обоих типов, тогда как система ИБП Eaton 93PM информирует пользователя только через системный дисплей.
Модули Cumuluspower (Centiel) имеют индивидуальные и общие дисплеи.
Модули Eaton 93PM (Итон) имеют только общий дисплей Система бесперебойного питания Eaton 93PM состоит из модулей с выпрямительно-инверторной архитектурой и без индивидуальной линии статического байпаса.
Конечно, в ИБП от Eaton он есть, но реализован в виде отдельного централизованного субмодуля.
Силовые модули Cumuluspower имеют законченную архитектуру.
То есть, в отличие от Eaton 93PM, у них в каждом силовом модуле установлен распределительный статический байпас.
Такая конструкция распределенного статического байпаса позволяет Centiel обеспечить резервирование в системе ИБП и свести к минимуму общее количество отдельных точек отказа.
Предохранители, защищающие линию статического байпаса Cumuluspower, встроены в стойку с лицевой стороны и легко доступны при открытии дверцы, что позволяет значительно сократить время, необходимое для их диагностики и замены.
Но такое техническое решение усложняет процесс производства и удорожает сам каркас.
У ИБП Eaton 93PM другая ситуация: предохранители установлены непосредственно внутри самого субмодуля статического байпаса, что позволяет снизить трудозатраты при производстве и снизить стоимость стойки.
Большим недостатком может стать то, что при диагностике или замене предохранителей вся линия централизованного статического байпаса будет временно открыта и недоступна, что резко снижает отказоустойчивость системы ИБП на период работы.
Блок-схема модулей Centiel Cumuluspower и Eaton 93PM Достаточно высокая степень надежности модулей Cumuluspower достигается как в цепях управления, так и в силовых цепях.
Это возможно благодаря мультипроцессорной логике управления (процессорная плата имеет двойную степень резервирования).
Модули Eaton 93PM являются монопроцессорными.
Эти модули также имеют различия в шинах постоянного тока.
А именно, наличие в модуле Cumuluspower отдельного интеллектуального зарядного устройства, позволяющего не отключать входной контактор при работе ИБП, а тестирование подключенного аккумуляторного массива под нагрузкой абсолютно безопасно для защищаемого оборудования.
Модули Eaton 93PM тестируют батареи, размыкая входной контактор, и существует очень высокий риск отключения питания защищаемой нагрузки в случае возникновения аварийной ситуации.
При этом использование такого зарядного устройства от Cumuluspower дает возможность выбирать количество аккумуляторов в линейке.
Для модулей мощностью 50 кВА/50 кВт можно выбрать от 30 до 50 штук; для модулей мощностью 60 кВА/60 кВт можно выбрать от 40 до 50 штук.
Ток зарядного устройства может достигать 40 А.
Силовой модуль Eaton 93PM мощностью 50 кВА/50 кВт способен работать только с 40 аккумуляторами, а зарядное устройство способно заряжать аккумулятор током не более 29 А.
Инверторные блоки Centiel и Eaton существенно не отличаются и имеют одинаковые характеристики перегрузки.
Стоит только отметить, что инвертор Centiel имеет возможность бесперебойного питания нагрузки, значение которой доходит до 125% (у Eaton только до 100%).
В случае, когда внешнее электроснабжение прекратилось и через некоторое время восстанавливается, важно плавно перевести нагрузку в питающую сеть.
Обе системы бесперебойного питания имеют и используют аналогичную функцию.
Данный функционал позволяет выбирать резервные дизель-генераторы, не завышая мощность при проектировании систем электроснабжения.
Стоит щепетильно подойти к обеспечению условий безопасной эксплуатации оборудования при проведении регламентных работ, а также при техническом обслуживании или ремонте.
Эксплуатационный персонал должен быть защищен от любых нештатных ситуаций.
Серия ИБП Cumuluspower оснащена на заводе защитой от обратного напряжения, поскольку инженерный отдел Centiel всегда придерживается основного правила безопасности «Безопасность превыше всего».
Компания Eaton по своим внутренним причинам определила эту функциональность как опцию, которая может быть интегрирована только на заводе и по дополнительному запросу клиента.
Обеспечение безопасности персонала с помощью базовых предустановленных дополнительных защит может качественно охарактеризовать производителя как очень ответственного и не стремящегося к снижению затрат в ущерб безопасности.
Платы, расположенные в модулях питания, имеют явные отличия друг от друга.
Технически грамотная разработка проекта имеет большое значение, когда речь идет о скорости выполнения регламентных работ на оборудовании и удобстве для обслуживающего персонала.
Все без исключения конденсаторы постоянного и переменного тока на платах модуля питания Eaton 93PM распаяны, что существенно повышает степень надежности.
А вот технология «Plug-and-play», используемая в модулях Cumuluspower, позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на замену силовых элементов и самих плат. Но в этом случае способ крепления так или иначе менее надежен, чем крепление припоем.
Такая ситуация может поставить заказчика в тупик при выборе одного из производителей.
Суммарная стоимость владения оборудованием (Total Cost of Ownership, TCO) для инженеров завода «Центиэль» — большой параметр, к которому они подходят с полной ответственностью и знанием дела.
Ведь стоимость жизненного цикла оборудования напрямую влияет на затраты конечного потребителя.
Снизить эти затраты можно, в том числе, за счет использования системы регулирования скорости вращения вентиляторов, которой оснащен каждый без исключения силовой модуль, и плановой их замены только при острой необходимости.
Оборудование Eaton требует плановой замены вентиляторов охлаждения через 5-6 лет эксплуатации.
И каждый модуль питания Eaton 93PM оснащен пятью такими вентиляторами.
Модули питания «Cumuluspower» (Centiel) и «Eaton 93PM» (Eaton) Для тестирования и настройки модуля питания при первом включении непосредственно в стойке, не прерывая электропитание нагрузки, в рамках модульной системы Cumuluspower в передней части устанавливаются выходные переключатели, подключающие выход каждого модуля к обычный автобус.
В передней части также установлены устройства защиты линии постоянного тока для каждого модуля.
Это седло обеспечивает легкий доступ для персонала во время технического обслуживания.
Указанные здесь технические нюансы модульной системы от Centiel позволяют существенно сократить время, затрачиваемое на обслуживание и восстановление всей системы в случае возникновения аварийной ситуации.
Для восстановления работоспособности ИБП Eaton потребуется немного времени, но все же больше.
К модульной системе Cumuluspower можно подключить не только общий аккумуляторный массив, но и индивидуальный аккумуляторный комплект для каждого силового модуля.
Это связано с тем, что все модули оснащены отдельными линиями постоянного тока.
При вводе в эксплуатацию этот параметр корректируется сервисным инженером.
Модульная стойка Eaton 93PM может питаться только от обычного батарейного блока.
Сравнение модульных стоек ИБП «Cumuluspower» (Centiel) и «Eaton 93PM» (Eaton) Когда возникает необходимость увеличения мощности за счет горизонтального расширения системы ИБП, то наряду с этим возникает и необходимость обеспечения качественной и хорошо защищенной линии связи между параллельно соединенными фреймами.
Потеря связи в параллельной системе может привести к потере питания нагрузки при отсутствии внешнего питания.
В связи с этим все компании, производящие источники бесперебойного питания, разрабатывают, создают и совершенствуют свои системы и протоколы передачи информации через защищенные соединения.
Инженеры Eaton используют концепцию кольцевого соединения в один контур в ИБП Eaton 93PM. Такое решение позволяет сохранить стабильность работы системы бесперебойного питания при повреждении одного из соединений.
Разработчики Centiel применили в системе ИБП Cumuluspower принцип тройного независимого резервирования линий связи между параллельными фреймами.
Кабели, соединяющие независимые блоки связи, имеют повышенную защиту от внешних повреждений.
Тройное резервирование линий связи существенно повышает стабильность всей системы.
Внешнее воздействие также может носить электромагнитный характер.
В связи с этим все три линии передают дополнительно усиленный сигнал и снижают влияние внешних шумов.
Расположение коммуникационных соединений для ИБП Cumuluspower (Centiel) и Eaton 93PM (Eaton) При установке источников бесперебойного питания на объекте возникает необходимость правильно и быстро подключить входящие и отходящие кабели питания к ИБП, а также кабели шины постоянного тока.
В этом случае преимущества системы ИБП Centiel очевидны.
Кабельные клеммы четко обозначены, доступны спереди и расположены внизу.
Такое расположение удобно и экономит время при подключении.
Также нет необходимости увеличивать расстояние за стойкой ИБП, а контакт клемм с горячим воздухом, выходящим из силовых модулей, сведен к минимуму.
В ИБП Eaton 93PM ситуация противоположная: клеммы силовых кабелей расположены в задней части рамок и при установке кабели переменного и постоянного тока перекрывают друг друга.
В этом случае не удастся обойтись без использования специальной кабельной продукции.
Нагрев силовых кабелей горячим воздухом от модулей также неизбежен.
Расположение клемм ИБП Cumuluspower (Centiel) и подключение кабелей ИБП Eaton 93PM (Eaton) В этом кратком обзоре мы лишь вкратце коснулись ряда параметров и характеристик оборудования двух производителей.
Eaton и Centiel — поставщики качественных и надежных систем в сегменте модульных источников бесперебойного питания.
Каждый завод разрабатывает и внедряет что-то новое, стараясь усовершенствовать и без того сложное оборудование.
Но, не стоит забывать, что на данный момент не существует таких идеальных систем, которые способны сохранять полную отказоустойчивость ни при наличии «человеческого фактора», ни в случае стихийных бедствий, ни других непреодолимых форс-мажорных обстоятельств.
Несмотря на все вышеперечисленное, в целях минимизации возможных рисков возникновения чрезвычайных ситуаций внедряются все более эффективные методы профилактики, основанные на новейших технических разработках и большом опыте внедрения и использования систем бесперебойного питания.
Больше информации по теме в моем блоге «Все об ИБП и не только».
При прочих равных условиях проблема выбора стоит остро.
Теги: #Гаджеты #ИТ-инфраструктура #Хранение данных #Энергия и аккумуляторы #Большие данные #ИБП #ups #источники бесперебойного питания #ИБП для промышленности #модульные системы #источники бесперебойного питания
-
Научитесь Думать-2 (Мои Наблюдения)
19 Oct, 24 -
Армагеддон На Юпитере
19 Oct, 24 -
Начался Предзаказ На Tessel
19 Oct, 24
