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工業領域 UPS電源解決方案

2013/6/4
工業領域 UPS電源解決方案

工業領域 UPS電源解決方

詳細介紹
需求分析


1、 通訊控製設備


通訊控製設備應用在企業中的各個自動化生產環節,包括過程控製與監控、自動化設備、測量儀器儀表、各種傳感器、執行元件和機構、以及其它計算機輔助係統設備等,比較典型的有PLC(可編程控製器)、DCS(分散控製係統)和工業控製計算機等裝置。通訊控製設備的特點體現為數量多、分布廣、應用環境複雜多樣,它們能否工作正常,有賴於電源供給的質量,自動化程度越高的應用場合,對電源質量的依賴越明顯。


例如PLC等裝置,通常要求供電電源為50Hz、220V±10%,可以承受的中斷時間小於10ms,由於設置的數據需要初始化,一旦運行則不能停止工作。實際應用中,PLC卻很容易受到電源質量的影響,象電磁幹擾、零地電壓高、電壓過高或過低、電源中斷等問題,都會造成PLC工作不正常,並最終導致PLC所控製的設備出錯,影響生產進程。而在工業應用環境,電源質量問題是頻繁發生的,因此,生產自動化的通訊控製設備應采用具有穩頻穩壓功能的在線式UPS提供電源保護,對UPS供電可靠性需特別關注。


對於機房裏使用的計算機、服務器及網絡設備,同樣麵臨著各類電源質量問題,並可能發生數據丟失、誤碼、硬件損壞等情況,同樣要求采用在線式UPS提供可靠電源保護。


2、 動力設備


鋼鐵生產流程的動力設備以電機負載為主,從功能上大體可以分成兩類:


① 生產機械的動力驅動,例如軋鋼機傳動,恒轉矩負載,工藝要求調速傳動的,大多數采用直流傳動或交流調速傳動。采用直流傳動的,需要配置直流驅動器;采用交流調速傳動的,則需配置變頻器。不管是采用直流或者交流傳動,這些設備都會麵臨電源故障的問題(斷電、電壓波動),並由此發生產品缺陷、生產設備受損甚至是生產事故,因此需要配置UPS電源保護。


②鋼鐵生產流程中大量采用的供/排水泵、鼓風機和除塵風機。風機的數量多,一些風機的容量比較大,一般為中壓電機(3-10KVac),常規設計為不停機運行,采用MW級供電電源;風機的勵磁係統需要單獨供電,由UPS提供電源保障。


3、 信息中心


隨著鋼鐵行業信息化技術的不斷發展進步,鋼鐵企業將信息網絡技術、計算機、Internet以及電子商務運用到鋼鐵企業的產品研發、技術改造、質量控製、供應鏈等作各個過程,從而實現信息化,促進提高企業運作效率、降低成本、進一步提升企業競爭力。


鋼鐵企業信息化,包括三個層次:網絡平台、業務平台和企業應用係統,而業務平台和企業應用係統都是構建在網絡平台之上,所以網絡建設是重中之重。建設一個安全可靠的基礎電力保障設施,是網絡建設必要的基礎工程。所以在鋼鐵企業,UPS係統對構建不間斷安全供電平台的重要性日益突顯。



解決方案


1、通訊控製設備


鐵水脫硫處理、連鑄、RH濁環水,轉爐的加料、吹氧、出碴、除塵、水循環等各個環節都采用PLC自動控製係統,實現各個工藝環節的自動控製,電網的波動和中斷會影響煉鋼的質量。為了保證係統的可靠運行,必須配置UPS以提供純淨的不間斷電源,推薦容量在3~100KVA。


2、動力設備


由於傾動電機和提槍電機等設備,均屬於電機類負載,其啟動電流通常會達到額定電流的7~11倍,並維持數百個周波(每個周波20ms),對UPS的衝擊比較厲害,UPS較易發生過流保護。所以要用UPS直接帶電機,UPS的額定功率應是電機額定功率的5倍以上。對於70KW的電機,應配置70KW×5=350KW,考慮UPS的輸出功率因數為0.8,則應配置UPS的功率為225KW÷08≈440KVA。


如果在電機之前增配變頻器,利用變頻器控製電機的啟動,將啟動電流限製在較小程度(1~1.25倍額定電流),這樣可以減小UPS的配比。UPS帶變頻器、變頻器帶電機的模式,則推薦容量比例UPS:變頻機:電機=1.5:1.25:1。對於70KW的電機,可配置70×1.25=87.5KW的變頻器,配置70×1.5÷08=131KVA的UPS。



(圖:UPS與變頻器的組合應用)


由此,ATS雙電源輸入供電係統可以減少UPS電池係統的放電次數與放電時間,大大提供了係統的可靠性。


3、信息中心


對鋼鐵企業信息中心,推薦采用UPS的雙回路冗餘供電係統,具有高度容錯的能力,可以杜絕單點故障隱患。福利视频导航UPS雙回路冗餘供電係統,采用2台三進三出大功率UPS組成1+1並聯冗餘係統輸出,作為負載設備的主電源輸入,1路市電(也可以是另一路UPS)作為負載設備的備用電源輸入。對於雙電源負載設備,可以直接接入二路輸入,分別來自UPS並機係統和市電回路,提高供電保障;對於單電源負載設備,在其前端配置冗餘開關,利用冗餘開關的冗餘配電功能提高供電可靠性——冗餘開關具有二個輸入端子,一個輸出端子,隻要保證有一路輸入,輸出就不會中斷。此種應用,當主回路供電係統供電中斷時,負載設備切換至由備用電源回路供電;從而大大提高了負載設備的供電可靠性,全麵保護整個鋼鐵企業信息中心的的各種硬件設備、運行程序和數據及數據的傳輸。
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