Bước 1: liệt kê tải
Bắt đầu với một danh sách tải thay vì đoán. Với mỗi mục, ghi:
- công suất định mức hoặc đo được tính bằng watt (W) hoặc kilowatt (kW);
- hệ số công suất, hoặc volt-ampe (VA);
- đó là một pha hay ba pha và nó đang ở pha nào;
- hành vi khởi động: điện tử, động cơ, máy biến áp, lò sưởi.
Số liệu được đo tốt hơn số liệu trên bảng tên, thường là số tối đa. Đồng hồ kẹp hoặc số đọc của máy phân tích công suất trong quá trình hoạt động bình thường sẽ đưa ra cơ sở thực tế và bảng tên sẽ đưa ra trường hợp xấu nhất.
Bước 2: kW, kVA và hệ số công suất
Hai xếp hạng mô tả một UPS:
- kVA - công suất biểu kiến, điện áp nhân với dòng điện.
- kW – công suất thực, tải thực sự tiêu thụ.
Chúng được liên kết bởi hệ số công suất (PF):
kW = kVA × PF
Tải trọng phải vừa với cả hai định mức kW và kVA của UPS.
| Xếp hạng UPS | PF đầu ra | Nguồn điện thực sự có sẵn |
|---|---|---|
| 10 kVA | 1.0 | 10 kW |
| 10 kVA | 0.9 | 9 kW |
| 100 kVA | 0.8 | 80 kW |
Thiết bị CNTT hiện đại với nguồn cung cấp được điều chỉnh theo hệ số công suất gần bằng PF thống nhất. Động cơ và thiết bị cũ chạy chậm hơn. Nếu bạn chỉ biết watt, hãy giả sử PF khoảng 0,9 cho tải điện tử hỗn hợp để ước tính VA, sau đó kiểm tra.
Dải trực tuyến tần số cao một pha của chúng tôi có đầu ra PF 1, do đó kVA bằng kW. Các đơn vị công nghiệp sử dụng máy biến áp ba pha của chúng tôi có đầu ra PF 0,8.
Bước 3: cho phép tăng trưởng và ký quỹ
Thêm mức tăng trưởng dự kiến trong vòng đời dự kiến của UPS, thường từ ba đến năm năm. Sau đó giữ UPS ở mức hoặc thấp hơn khoảng 80% công suất định mức của nó ở tải thiết kế đó. Biên độ này bao gồm lỗi đo lường, sự đột ngột và những thay đổi mà không ai lên kế hoạch.
Trên hệ thống ba pha, cũng kiểm tra từng pha. Một bộ lưu điện 3 pha có công suất định mức 30 kVA thường mang khoảng 10 kVA mỗi pha; một pha quá tải giới hạn toàn bộ thiết bị ngay cả khi tổng thể có vẻ ổn.
Nếu tải không chắc chắn hoặc sẽ tăng dần theo từng bước, UPS mô-đun cho phép bạn thêm dung lượng sau thay vì tăng kích thước quá lớn ngay bây giờ.
Bước 4: kiểm tra inrush
Một số tải tiêu thụ nhiều hơn dòng điện đang chạy trong thời gian ngắn khi bật. Hành vi điển hình:
| Tải | Dòng khởi động gần đúng |
|---|---|
| Máy chủ, PC, thiết bị mạng | sự xâm nhập ngắn gọn; thường được xử lý bởi UPS |
| Động cơ, trực tiếp trên đường dây | Dòng điện chạy nhiều lần, thường được trích dẫn là 6–8× |
| Động cơ có khởi động mềm | Khoảng 2–4× dòng điện chạy |
| Động cơ trên một ổ đĩa tốc độ thay đổi | Gần với dòng điện đang chạy |
| Đóng điện máy biến áp | Rất cao, trong một vài chu kỳ |
| Máy in laser, máy sưởi không gian | Tải trọng đạp xe cao hoặc nặng; tốt nhất nên tránh xa UPS |
bộ lưu điện online tần số cao xử lý dòng khởi động vượt qua giới hạn dòng biến tần của nó và vượt quá giới hạn đó sẽ chuyển tải sang đường vòng tĩnh trong giây lát. Điều đó có thể chấp nhận được đối với các sự kiện không thường xuyên xảy ra trên một lưới điện tốt, nhưng không thể chấp nhận được nếu tải phải nằm trên biến tần trong thời gian mất điện, khi không có đường vòng.
Đối với tải nặng của động cơ, hãy chọn kích thước UPS phù hợp với dòng điện khởi động hoặc sử dụng bộ lưu điện công nghiệp dựa trên máy biến áp để có khả năng chịu đựng dòng khởi động tốt hơn. Xem dựa trên máy biến áp và không biến áp.
Bước 5: ví dụ về kích thước hoạt động
Phòng điều khiển có các tải này, tất cả đều là một pha:
| Tải | quyền lực |
|---|---|
| 10 máy chủ ở 450 W | 4,500 W |
| Chuyển mạch mạng và tường lửa | 600 W |
| Lưu trữ | 1,200 W |
| Máy trạm PLC và SCADA | 1,200 W |
| Tổng số ngày hôm nay | 7,500 W |
- Tăng trưởng trong 5 năm ước tính là 25%: 7,5 kW × 1,25 = 9.4 kW tải thiết kế.
- Ở mức PF 0,95, đó là khoảng 9.9 kVA.
- Giữ tải ở mức hoặc dưới 80%: 9,4 kW 0,8 = 11.7 kW đánh giá tối thiểu.
Một thiết bị 10 kVA ở PF 1 (10 kW) sẽ chạy ở mức 94% ở mức tải thiết kế: quá chật. Một đơn vị khoảng 15 kVA có công suất thực ít nhất 11,7 kW là phù hợp. Ngoài ra, hãy giữ lại một thiết bị 10 kVA ngay hôm nay và lên kế hoạch song song cho thiết bị thứ hai khi tải vượt qua khoảng 8 kW.
Bước 6: ước tính thời gian chạy pin
Thời gian chạy phụ thuộc vào nguồn điện lấy từ pin, điện áp và dung lượng của pin cũng như tốc độ xả pin.
Nguồn điện từ pin
Biến tần mất một phần năng lượng, do đó pin phải cung cấp nhiều hơn tải:
P_batt = P_load ÷ η_inv
trong đó η_inv là hiệu suất biến tần trên pin, thường nằm trong khoảng 0,92–0,95 đối với thiết bị trực tuyến hiện đại. Sử dụng giá trị biểu dữ liệu.
Ước tính sơ bộ về ampe giờ
Đối với chuỗi axit chì có điện áp DC danh định V_dc:
À ≈ (P_batt × t) ÷ (V_dc × k_rate) × k_age × k_temp
- t – thời gian chạy tính bằng giờ.
- k_rate – phần dung lượng bảng tên mà pin cung cấp ở tốc độ xả đó. Đối với VRLA ở mức 15–30 phút, con số này là khoảng 0,5–0,6 trong xếp hạng 10 hoặc 20 giờ; ở mức 5–10 phút nó vẫn thấp hơn.
- k_age – trợ cấp cho tổn thất năng lực trong suốt cuộc đời; 1.25 được sử dụng phổ biến nên pin vẫn đáp ứng thời gian sử dụng khi hết tuổi thọ.
- k_temp – hiệu chỉnh nếu nhiệt độ trong phòng pin lạnh hơn 25°C, nơi công suất giảm.
Ước tính thời gian chạy đã làm việc
Sử dụng phòng điều khiển ở trên, trong 20 phút với tải thiết kế 5 năm là 9,4 kW:
- Hiệu suất giả định của biến tần: 0,94 nên P_batt = 9.400 0,94 = 10,000 W.
- Năng lượng: 10.000 W × 0,333 h = 3,330 Wh.
- Ví dụ về bus DC: khối 20 × 12 V = 240 V danh nghĩa (giá trị thực tùy thuộc vào kiểu máy).
- k_rate cho lần xả 20 phút: 0,5. k_age: 1,25. Phòng ở 25°C nên k_temp = 1.
À ≈ 3.330 ÷ (240 × 0,5) × 1,25 ≈ 35 Ah
Vì vậy, ước tính chỉ ra một chuỗi gồm 20 khối 12 V khoảng 40 Ah. Hãy coi nó như một điểm khởi đầu. Lựa chọn cuối cùng nên sử dụng của nhà sản xuất pin bảng phóng điện không đổi (watt trên mỗi ô hoặc trên mỗi khối thành điện áp cuối đã nêu), thay thế k_rate bằng dữ liệu thực.
Đối với lithium-ion
LiFePO4 mang lại phần lớn hơn nhiều dung lượng trên bảng tên ở tốc độ xả cao, do đó k_rate gần với độ sâu xả có thể sử dụng do BMS đặt ra. Thời gian chạy tương tự thường cần ít ampe giờ danh nghĩa hơn VRLA. Kiểm tra dòng xả liên tục tối đa của gói so với dòng pin: ở đây, khoảng 10.000 W 240 V ≈ 42 A, tăng dần về cuối dòng xả khi điện áp giảm.
Các lỗi định cỡ phổ biến
- Định cỡ từ bảng tên tối đa cho mỗi mục, sau đó thêm lề lên trên.
- Kiểm tra kVA và quên kW hoặc ngược lại.
- Bỏ qua tải từng pha trong hệ thống ba pha.
- Tính toán thời gian chạy ở mức tải hôm nay nhưng mua cho ngày mai.
- Sử dụng số ampe giờ 20 giờ của pin cho thời gian chạy 10 phút.
- Quên giảm độ cao hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh cao trong biểu dữ liệu.
Phạm vi của chúng tôi
- Tần suất trực tuyến cao (H11, H31, H33): 1–600 kVA; đầu ra một pha PF 1; Chuyển từ điện lưới sang ắc quy 0 ms.
- Mô-đun (M33): Mô-đun 20, 30 hoặc 50 kVA, hệ thống 20–600 kVA, N+X.
- Công nghiệp dùng máy biến áp (X11, X31, X33): 1–800 kVA; đầu ra PF 0,8 trên ba pha.
- Pin: VRLA 12V 24–250 Ah; pin giá LiFePO4 48 V / 51,2 V 20–200 Ah; hệ thống giám sát trực tuyến pin.
Sản phẩm liên quan
- bộ lưu điện online một pha và bộ lưu điện online ba pha
- bộ lưu điện online mô-đun
- UPS dựa trên máy biến áp công nghiệp
- pin VRLA và Pin giá LiFePO4
Những con số này là ước tính. Gửi danh sách tải của bạn, mục tiêu thời gian chạy và nhiệt độ phòng thông qua trang liên hệ và chúng tôi sẽ trả lại kích thước và tính toán pin cho kiểu máy chính xác.