Cơ sở tính toán và lựa chọn công suất UPS

Việc lựa chọn và tính công suất UPS phù hợp cho các phụ tải công nghiệp là một vấn đề khá khó khăn cho các cán bộ kỹ thuật của nhà máy vì đặc tính phụ tải trong các nhà máy công nghiệp khác rất nhiều so với đặc tính phụ tải trong ngành IT hoặc y tế, . . . .

Đặc tính phụ tải trong ngành IT là đặc tính tải tĩnh (Capacitive load), thường rất ít biến động về công suất: Máy tính, Server, Router, Datacenter, . . .

Hình 1: Đặc tính tải tĩnh trong ngành IT

Đặc tính phụ tải trong ngành công nghiệp là đặc tính tải động (Inductive load), thường xuyên biên thiên về công suất: Động cơ, Chiller, máy đúc, CNC, lò nung, các dây truyền sản xuất liên tục, . . .

Đặc tính biến động liên tục này có thể là do đặc thù của phụ tải (ví dụ: động cơ) hoặc các dây truyền sản xuất có nhiều máy hoạt động không liên tục (máy đột dập, máy SMT, . . .) hoặc nhà máy sản xuất theo ca, . . .

Hình 2: Đặc tính khởi động của động cơ

Hình 3: Đặc tính phụ tải điển hình của một dây chuyền sản xuất

Theo nguyên lý bảo toàn năng lượng thì công suất cấp (UPS) phải lớn hơn hoặc ít nhất phải bằng công suất của phụ tải cần bảo vệ. Do đó, nếu như ta không đánh giá và phân tích được đặc tính công suất của phụ tải thì rất dễ dẫn tới lựa chọn sai UPS (thừa hoặc thiếu).

Nếu thiếu thì sẽ dẫn tới hệ thống UPS bị quá tải hoặc không có tính dự phòng khi có nhu cầu thêm phụ tải.

Nếu thừa thì sẽ dẫn tới lãng phí chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành do tổn hao hiệu suất.

Hình 4: Đường cong đặc tính hiệu suất của UPS

Từ đặc tính đường cong hiệu suất bên trên chúng ta thấy UPS hoạt động hiệu quả nhất với mức phụ tải trên 70%. Nếu UPS hoạt động với dưới 30% tải thì hiệu suất UPS giảm còn dưới 80%.

Một số yếu tố ảnh hưởng tới việc tính chọn công suất UPS như :

Công suất danh định trên phụ tải là công suất tối đa, nếu phụ tải không sử dụng hết các chức năng thì công suất thực tế sẽ nhỏ hơn. Do đó muốn xác định đúng công suất vận hành của phụ tải cần được trang bị UPS bảo vệ thì phải đo và giám sát công suất của phụ tải đó.

Nếu tải sau UPS là các động cơ hoặc các thiết bị có dòng khởi động lớn bạn nên tính thêm công suất cho UPS để bù vào phần năng lượng tăng đột biến khi thiết bị khởi động.

Khả năng mở rộng phụ tải trong tương lai.

Để đảm bảo khoảng dự phòng. Công suất UPS nên chọn bằng hoặc lớn hơn công suất tổng lớn nhất của các phụ tải và thêm 20% dự phòng.

Để đảm bảo chọn được công suất UPS phù hợp với đặc tính phụ tải công nghiệp VEC có cung cấp gói dịch vụ: “Giám sát và phân tích chất lượng điện năng”. Trong gói dịch vụ này có bao gồm việc giám sát đặc tính công suất của phụ tải để từ đó tính toán lựa chọn công suất UPS phù hợp nhất.

nguồn: internet