پایان نامه بررسی اجمالی یک نوع  UPS توان بالا UPS EMERSON 400KVA

مقدمه 

قطع ناگهانی برق باعث اختلال در اکثر فعالیتهای تجاری شده و در برخی موارد امکان ادامه آن را کاملا از بین می برد بعنوان مثال شرکتهای بسیاری را میتوان نام برد که در اثر پیامدهای حاصل از قطع برق ورشکست شده اند البته تنها قطع برق شهر اثرات مخرب به همراه ندارد بسیاری از دستگاه های الکتریکی ( مانند سیستمهای کامپیوتری ) نسبت به نارسائیهایی مانند افت لحظه ای ولتاژ ، افت طولانی ولتاژ ، قطع برق ، ولتاژ لحظه ای بالا، نویز و تاثیرات فرکانس رادیوئی و تغییرات فرکانس در منبع تغذیه خود حساس هستند .

به اینگونه بارها اغلب (( بارهای حساس )) گفته می شود زیرا عملکرد مداوم آنها برای فعالیتهای تجاری یک شرکت حائز اهمیت است و همچنین به این دلیل که اینگونه بارها برای عملکرد صحیح به یک منبع نیروی برق با ثبات تر و قابل اطمینان تر از آنچه عموما توسط منابع تغذیه همگانی ارائه میشود نیاز دارند

سیستم مورد بررسی که اینجانب روی آن کار کرده و سالها تعمیر و نگهداری آن را بعهده داشته ام انواع UPS ها از 3 تا KVA300 بود با مارکهای مختلف که در پروژه فوق فقط UPS 400KVA مارک EMERSON را بررسی خواهیم نمود .

 موارد استفاده از بارهای حساس :

به همان اندازه که تجهیزات میکروپروسسوری وارد بازارهای تجاری و صنعتی می شوند ، تعداد و انواع بارهایی که جزء طبقه بندی بارهای حساس قرار میگریند سریعا" در حال افزایش است . گسترش پردازش on-line معاملات و تجارت الکترونیکی در شرایطی که انجام تجارت 24 ساعته نیازمند نیرویی با کیفیت نامحدود می باشد ، صحت این مطلب را تائید میکند .

برخی از انواع بارهای حساس عبارتند از :

کامپیوترها ، مثل سیستمهای پردازش و کنترل

تجهیزات عملیات صنعتی ، مانند عملیات تولیدی دقیق

تجهیزات درمانی ، مانند سیستمهای کنترل و حفظ حیات (MRI – سی تی اسکن و ... )

تجهیزات شبکه ارتباطی مانند PABX

ترمینالهای دستگاه های POS (Point of Sales )  مانند سیستمهای خرده فروشی

معاملات تجاری on-line ، مانند خرید و فروش از طریق اینترنت .

نوسانات شدید لحظه ای (Spike) 

Spike ها ولتاژهای سریع ، گذرا و با طول زمانی کوتاهی هستند که به شکل موج اصلی برق اضافه می شوند . این ولتاژها میتوانند به هر دو سیکل مثبت و منفی اضافه شده و با اجزای الکتریکی خسارت وارد کرده یا آنها را از بین ببرند .
 Spike ها توسط ترموستاتها یا سایر تجهیزاتی که جریانهای الکتریکی زیاد را Switch می کنند ، یا توسط بارهایی که به وسیله شرکتهای برق Switch  می شوند ایجاد میگردند . بدون شک صاعقه ایی که به صورت موضعی به زمین اصابتمی­کنند از جدی­ترین و قابل توجه ترین عوامل تولید این نوسانات هستند به ویژه زمانیکه به کابلهای ارتباطی برق القا شوند .

فهرست مطالب 

مقدمه .................................................................................................................................................8

نمای کلی از UPS ..............................................................................................................................9

UPS چیست ؟ .................................................................................................................................10

موارد استفاده از بارهای حساس ........................................................................................................10

مشکلات موجود در برق شهر ...........................................................................................................11

UPS بعنوان راه حل .........................................................................................................................15

Back Up یوپی اس چیست .............................................................................................................15

توان UPS........................................................................................................................................16

UPS های موجود ............................................................................................................................18

سیستمهای توان بالا UPS..................................................................................................................22

ساختار UPS....................................................................................................................................28

سیستم On-Line .............................................................................................................................29

اگر UPS خراب شود چه اتفاقی می افتد ؟ .......................................................................................33

اجزای اصلی تشکیل دهنده UPS .....................................................................................................34

تبدیل ولتاژ.......................................................................................................................................35

روش متداول استفاده از ترانس .........................................................................................................36

ولتاژ DC Busbar  ( باتری ) ..........................................................................................................38

Inverter Regulation .................................................................................................................39

روش بدون ترانس ..........................................................................................................................39

بخش قدرت یکسو کننده (Rectifier ) ..........................................................................................41

اصول کنترل کننده فاز ....................................................................................................................41

یکسو کننده 6- پالس .....................................................................................................................44

ضریب توان ورودی ........................................................................................................................48

بخش قدرت اینورتر ........................................................................................................................51

روش ساخت اینورتر با استفاده از تغییر فاز ........................................................................................52

تبدیل DC به AC ( تولید ولتاژ خروجی ) ..........................................................................................53

مدولاسیون پهنای پالس .....................................................................................................................56

خروجی اینورتر ................................................................................................................................60

سوئیچ استاتیک ................................................................................................................................64

طرز کار سوئیچ استاتیک ..................................................................................................................65

نحوه روشن و خاموش کردن یوپی اس Emerson  ..........................................................................66

باتریها ..............................................................................................................................................68

باتری چیست ...................................................................................................................................68

باتری سرب اسید .............................................................................................................................69

اندازه و مکان باتریها ........................................................................................................................70

اتصال سری ....................................................................................................................................71

اتصال موازی ..................................................................................................................................72

جعبه های اتصال .............................................................................................................................73

Battery Room ...........................................................................................................................74

کابینت باتری .................................................................................................................................75

عمر تعیین شده باتری .....................................................................................................................76

سولفاته شدن باتری Undercharge  .............................................................................................76

شارژ بیش از حد باتری ..................................................................................................................77

ایمنی باتری ...................................................................................................................................81

روش محاسبه توان UPS و آمپر ساعت باتری مورد نیاز (AH)........................................................82

محاسبه UPS تکفاز و باتری آن ....................................................................................................83

محاسبه UPS سه فاز و باتری آن ...................................................................................................84

مشخصات 400KVA  UPS Emerson  ....................................................................................88

نقشه ها و مدارات UPS Emerson   و عکسهای مربوطه .............................................................90

منابع ............................................................................................................................................103