Выбор ИБП по мощности нагрузки
При подборе источника бесперебойного питания (ИБП) основными параметрами являются его мощность и необходимое время резервирования. Для определения мощности ИБП необходимо знать (посчитать, либо измерить) потребление нагрузки, которую планируется от него запитать. Следует принять во внимание следующие моменты.
1. Полная потребляемая нагрузкой мощность не должна превышать номинальную мощность ИБП. Оптимальным показателем является загрузка ИБП на 70-80% его выходной мощности. Измеряется полная мощность в киловольтамперах (кВА). Представляет собой геометрическую сумму активной (измеряется в киловаттах кВт) и реактивной (измеряется в киловольтамперах реактивных кВАР) мощности. Для упрощения нахождения зависимости активной и полной мощности в сетях переменного тока вводится понятие коэффициент мощности (англ. Power Factor Pf). Определяется Pf как арифметическое отношение активной мощности к полной. Также в литературе можно встретить другое обозначение отношения активной мощности к полной – косинус фи (cosφ).
2. Условие соответствия потребляемой полной мощности нагрузки и выходной мощности ИБП не является единственным. Важным физическим параметром ИБП является его выходная активная мощность. Наряду с полной мощностью, определяющей ток, проходящий через полупроводниковые компоненты выпрямителя и инвертора ИБП, и соответственно тепловую нагрузку на них, активная мощность, пропускаемая силовыми транзисторами, также является параметром, который определяет тепловыделение в полупроводниковых элементах преобразователя.
Во избежание перегрева силовых полупроводниковых элементов преобразователя, а, следовательно, перехода ИБП в аварийный режим работы, активная мощность нагрузки не должна превышать выдаваемой активной мощности ИБП.
3. Одним из параметров нагрузки является потребляемая пиковая мощность, которая зависит от характера нагрузки (активная, индуктивная, емкостная), алгоритма ее работы, порядка коммутации и ряда других факторов. К примеру, электродвигатели имеют пиковые значения токов при включении, превышающие номинальные в 10-15 раз. Превышение пиковой мощности нагрузки номинальной мощности ИБП может привести к серьезным последствиям, начиная от аварийного перехода ИБП в режим работы по электронному байпасу (в обход инвертора от городской сети), как следствие понижению категорийности электропитания потребителей, и заканчивая физическому выходу из строя предохранителей и силовых тиристоров байпасной линии. Учесть на стадии проектирования возможные броски токов (пиковую мощность) бывает крайне сложно. Оптимальным решением является измерение потребляемой пиковой мощности при различных режимах работы потребителей. В общем случае рекомендуется выбирать ИБП с номинальной полной выходной мощностью, превышающей полную мощность нагрузки на 30-50%.
4. При подборе ИБП необходимо определиться с таким параметром, как время резервного электроснабжения потребителей. Время резервирования нагрузки – это время работы ИБП от аккумуляторных батарей при пропадании напряжения от питающей сети. Определение этого параметра зависит от множества факторов, таких как структура построения системы электроснабжения, категорийность потребителей, качество питающей сети (как часто и на какое время бывают просадки городского напряжения). К примеру, если электроснабжение осуществляется от двух независимых подстанций через устройство автоматического ввода резерва (АВР) и имеется третий источник питания (ДГУ) также подключенный через АВР, то время резервирования от АКБ определяется исходя из времени, необходимого для срабатывания АВР-ов, а также времени, необходимого для запуска и выхода в рабочий режим дизель-генераторной установки (ДГУ).
Далее, исходя из необходимого времени резервирования, подбирается тип и количество аккумуляторных батарей.
