Hi các bạn, Ở bài viết trước mình đã nói tổng quan về hệ thống UPS Các bạn có thể xem lại TẠI ĐÂY
Nhìn chung việc lựa chọn một thiết bị UPS hay một hệ thống UPS cần phải quan tâm đến những điều kiện sau:
· Đầu vào điện áp, 3pha hay 1 pha, giá trị điện áp, chất lượng điện áp…
· Đầu ra: Sóng Sin hay gần Sin (dựa vào thiết bị)
· Công suất tổng KVA và công suất thực KW
· Loại acquy
· Thời gian Backup: 5 phút,15 phút 30 phút hay 60 phút
· Các điều kiện khác: bao gồm hình dáng kiểu loại, Loại pin, Kinh tế…..
1. Yêu cầu đầu vào điện áp
Tần số đầu vào ra của UPS thông thường dải tần số đầu vào thiết bị là 50/60 Hz ± 10%.Tần số đầu ra 50/60 Hz
Lúc lựa chọn cần để ý UPS là một pha hay ba pha.
Điện áp đầu ra của UPS ( tính đến cả sai số nếu tải yêu cầu )
Chất lượng điện áp bao gồm dải điện áp đầu vào của UPS, các UPS Online thông thường sẽ cho phép dải điện áp đầu vào dao động trong khoảng 15-20%, THD là bao nhiêu.
2. Đầu ra
Ngoài giá trị điện áp và loại 1 pha hay 3 pha, cần quan tâm đến điện áp đầu ra là loại Sin chuẩn hay không.
Các UPS online hầu hết đều dùng công nghệ PWM điều chế xung SIN chuẩn
Các UPS Line interactive hầu hết điều chế được điện áp đầu ra dạng gần SIN (Steped SIN wave)
Còn các UPS offline với giả thành rẻ thường có điện áp đầu ra dạng xung vuông (Step wave) hoặc gần SIN.
Điều này phụ thuộc vào công nghệ của từng nhà sản xuất. Điều quan trọng phải xác định được tải yêu cầu điện áp đầu vào là gì, việc này cần phải xem catalogue hoặc liên hệ với nhà sản xuất.
Đối với các thiết bị điện tử nhạy cảm với điện áp đầu vào như switch, server… các thiết bị IT cần độ chính xác cao nói chung hay các thiết bị mà nguồn có sử dụng công nghệ Active PFC thì điện áp SIN chuẩn là rất quan trọng trong vận hành, việc sử dụng loại sóng vuông hay Sin mô phỏng có thể làm thiết bị điện tử tắt đột ngột. Ngoài ra các động cơ cũng cần phải có điện áp SIN chuẩn, nếu điện áp không SIN có thể sẽ gây rung lắc trục động cơ gây nóng và phá hủy động cơ.
3. Công suất định mức
Công suất định mức dựa trên:
o Giá trị tối đa của nhu cầu kVA dự kiến( liệt kê tất cả thiết bị sử dụng bộ UPS đi kèm với dòng điện và điện áp mỗi thiết bị, từ đó tính tổng phụ tải tối đa dự kiến).
o Sau khi tính tổng giá trị công suất của tải thì phải tính tới khả năng mở rộng của ( thông thường ta tính dư 20%-25%).
o Khả năng quá tải của UPS( thông thường UPS cho phép quá tải 125% trong 5-10 phút, và 150% trong 1 phút) vì vậy cần chú ý chọn đúng trong quá trính tính toán.
o Đối với các UPS cần hoạt động trong những trường hợp cần khởi động một số tải, cần chú ý đến dòng quá tải khi khởi động thiết bị và thời gian khởi động để chọn dư ra công suất, đảm bảo yêu cầu của NSX.
Chú ý : Sự quá độ của tải là những biến đổi xảy ra tại thời điểm mở và cắt một hay nhiều thiết bị. Đối với những thay đổi lên tới 100% công suất của UPS, thường điện áp đầu ra còn từ -8% - +10% giá trị của nó.
4. Loại Acquy
UPS sử dụng 3 loại acquy phổ biến sau
· Lead-Acid UPS Batteries (Acquy chì-axit)
· Nickel-Cadmium UPS Batteries (acquy niken)
· Lithium-Ion UPS Batteries (Acquy lithium)
- Lead-Acid UPS Batteries (Acquy chì-axit)
Ắc quy Axit-Chì đã được chứng minh về độ tin cậy khi được sử dụng trong các hệ thống UPS. Ắc quy Axit-Chì có hai loại khác nhau:
+ Valve Regulated (VRLA) (còn được gọi là Acquy kín khí) được sử dụng phổ biến)
Còn được gọi là Axit Chì kín (SLA), đây là loại phổ biến nhất được tìm thấy trong các hệ thống UPS hiện nay. Cần phân biệt với acquy khô với acquy kín khí, acquy kín khí bên trong vẫn có dung dịch chì-axit nhưng chúng được đóng kín và có van tự động điều chỉnh áp suất. Chúng thường có tuổi thọ thiết kế 5 hoặc 10 năm và được bảo quản tốt nhất trong phòng khô ráo trong điều kiện nhiệt độ 20-25 độ C.
Bởi vì chúng được làm kín, nên có thể được gắn theo chiều dọc hoặc chiều ngang, do đó, thích hợp để sử dụng trong ngăn chứa pin, khay rackmount hoặc tủ bên ngoài. Thời gian backup (hay dung lượng của UPS)
+ Open Vented (VLA) (hay còn gọi là acquy nước) loại này ít sử dụng trong các hệ thống UPS nhỏ
Loại này thường được ứng dụng trong hàng hải, giao thông, hoặc các hệ thống UPS rất lớn, Acquy cần phải châm nước (dung dịch axit) định kỳ, do acquy không được làm kín nên cần phải có phòng riêng và có các biện pháp xử lý hóa chất bên trong phòng.
- NiCd Niken-Cadmium (Acquy kiềm)
Pin Niken-Cadmium (NiCd) sử dụng cho các ứng dụng UPS ở những nơi có nhiệt độ môi trường rất cao, đặc biệt là Trung Đông. Các điện cực của pin được tạo thành từ niken hydroxit trên bản cực dương và cadmium hydroxit trên bản cực âm.
NiCd mang đến những lợi thế về tuổi thọ thiết kế 20 năm, khả năng xử lý phạm vi nhiệt độ rộng (-20oC đến + 40oC), vòng đời cao.
Mặt khác, ắc quy NiCd UPS đắt hơn nhiều so với loại VRLA truyền thống hơn. Và bởi vì niken và cadmium là những vật liệu độc hại, điều này làm cho quá trình xử lý và tái chế khi kết thúc thời hạn sử dụng trở nên vô cùng tốn kém. Điều này đặc biệt đúng ở các quốc gia có chính sách và quy định nghiêm ngặt về môi trường, chẳng hạn như Vương quốc Anh.
- Pin Lithium-Ion (Li-Ion)
Pin Lithium-Ion (Li-Ion) từ lâu đã được sử dụng trong các thiết bị điện tử như máy tính xách tay và điện thoại thông minh. Gần đây cũng được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống UPS.
Pin Lithium-Ion UPS nhỏ hơn và nhẹ hơn đáng kể vì mật độ năng lượng cao hơn đáng kể. Thời gian sạc nhanh hơn, chu kỳ dài hơn và ít nhất là gấp đôi tuổi thọ so với VRLA. Mặc dù giá thành của ắc quy Li-Ion UPS giảm trong những năm gần đây, nhưng nó vẫn là một lựa chọn ban đầu đắt hơn nhiều so với các lựa chọn khác.
Tuy nhiên, thời gian sử dụng lâu hơn sẽ làm cân bằng chi phí vốn trả trước cao hơn. Li-Ion tạo ra ít nhiệt hơn và có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, có nghĩa là chúng không yêu cầu nhiều máy lạnh, điều này có thể giảm chi phí làm mát.
5. Thời gian backup, dung lượng Acquy
Công suất KVA thể hiện khả năng cung cấp điện cho tải (bao gồm cả dòng điện và điện áp). Với các acquy vì có kích thước nhỏ nên thời gian đáp ứng được công suất của tải rất ngắn, một thiết bị UPS hay một hệ thống UPS có thời gian backup từ 5 phút cho đến 60 phút.
Tính dung lượng cần thiết của một hệ thống UPS từ đó tính được số lượng và dung lượng của từng acquy.
AH = t*W/(U*pf*n)
Trong đó
· AH: Dung lượng của hệ thống UPS
· t : Thời gian backup (giờ)
· W: Công suất của tải (w)
· U: Điện áp đầu ra của mạch nạp (số acquy*12V) (Volt)
· pf: Hệ số công suất của UPS (Tra trên catalogue)
· n: Hiệu suất của UPS
Ví dụ:
Lựa chọn bộ lưu điện và ắc quy để chạy 2 máy tính xách tay, 1 máy in laser 1 máy fax , hệ thống mạng, 2 đèn típ 1m20, 1 bộ máy tính văn phòng dùng khi mất điện trong 8 tiếng.
Giải:
Tổng công suất: = 2*(máy tính laptop)+ 1*(máy in) + 1*(máy fax) + 1(tủ rack mạng) + 2(đèn tuýp) + 1*(PC)
= 2*(110W)+ 250W + 45W + 200W+ 2*(18W) + 1*300W
= 1051 W
Công suất dự phòng = 1051*1.2= 1260W
(0.8 là hệ số hiệu suất của UPS tra trên catalougue của hãng)
(0.97 là hệ số công suất Pf tra trên catalogue của hãng)
Do thời gian Back up là 8 tiếng, nên số lượng acquy nhiều không thể sử dụng hệ UPS dạng case hoặc dạng tháp nhỏ gọn, phải dùng hệ UPS có acquy lắp rời hoặc trong tủ. Ta chọn chủng loại SANTAK C3KS (acquy mua rời)
Có các thông số cơ bản sau:
· Công suất 3 KVA/2.1 KW
· Hiệu suất 80% khi dùng acquy, Pf=0.97
· Công nghệ UPS online,
· Sóng True Sin
· Điện áp bộ sạc: 96 V (dùng acquy 12V)
· Acquy gắn ngoài
Như vậy hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu trên.
Tính toán số lượng Acquy và dung lượng của acquy:
Chọn loại acquy kín khí VRLA
AH =
Do các Acquy được lắp nối tiếp nên phải cần 8 acquy 12V/150AH
******************
Hà nội, ngày nhớ người yêu :(
No comments:
Post a Comment