План

Вступ

1. Що таке UPS і як він працює?

1.1 Що таке UPS?

1.2 Як UPS влаштований усередині?

1.3 Що таке Transfer Time (або Switch Time)?

1.4 Які основні функції UPS?

1.5 Як довго UPS може забезпечувати резервне живлення устаткування від своїх батарей?

1.6 Як відрізнити "хороший" UPS від "поганого"?

2. Програмне забезпечення для моніторингу UPS

2.1 Багато користувачів хочуть, щоб у разі тривалої відсутності напруги в мережі операційна система на їх комп'ютері автоматично виконала shutdown до того, як батареї UPS сядуть. Як це зробити?

2.2 Як це працює?

Висновок

Список літератури 

1.2.4 Топологія Standby-Ferro.

Ця схема базується на спеціальному триобмотковому трансформаторі. При нормальній напрузі мережі воно через transfer switch потрапляє на трансформатор, і через нього до навантаження. У разі відмови мережі живлення навантаження здійснюється інвертором через іншу обмотку, а transfer switch в цей час розімкнений. Інвертор запускається тільки тоді, коли виявлена відмова мережі і розімкнений transfer switch. Трансформатор в даній схемі працює також, як ферорезонансний стабілізатор напруги, забезпечуючи в обмежених межах стабілізацію мережевої напруги і згладжування "сходинок", що виникають при роботі інвертора. Повна гальванічна розв'язка ланцюгів навантаження від живлячої електромережі забезпечує кращий захист, чим будь-який можливий фільтр. Проте, ферорезонансний стабілізатор сам по собі вносить помітні спотворення і перехідні процеси, які в деяких випадках можуть опинитися небезпечніше, ніж початкові збої живлячої мережі. Чи не єдина серія широко відомих UPS, побудованих по такій схемі, - "FERRUPS" фірми Best Power. Типові потужності - від 0.5 до 18 kVA.

1.2.5 Топологія Double-Conversion On-Line ("True On-Line").

На перший погляд ця топологія UPS схожа на Standby, але інвертор в ній працює безперервно і перемикань режиму його роботи при аварії живлячої напруги мережі не відбувається. За наявності живлячої напруги в мережі потужність, споживана інвертором від батареї, повністю компенсується могутнім battery charger'ом. Bypass switch забезпечує подачу напруги мережі безпосередньо з входу на вихід (у разі аварії інвертора або необхідності заміни батарей "на ходу"). Дана топологія застосовується в тих випадках, коли устаткування, що захищається, дуже критично до якості живлячої напруги. Вона забезпечує найвищий ступінь захисту устаткування. Типові потужності UPS, що будуються по даній топології, - від 3-5 до 5000 kVA. В той же час існують і відносно малопотужні системи безперебійного живлення (0.7-3 kVA) на цьому ж принципі - наприклад Prestige і PRESTIGE-II фірми Exide, Constant Power 3 фірми Online Power, Liebert UPStation і ін.

1.2.6. Топологія Delta Conversion On-Line.

Це нова технологія побудови Line-Interactive UPS, розроблена і запатентована компанією Silcon Group (що в даний час стала підрозділом American Power Conversion), з використанням двох незалежно працюючих інверторів. Перший інвертор (delta converter) зазвичай розрахований приблизно на 20% від вихідної потужності UPS і через трансформатор сполучений послідовно з ланцюгом живлення навантаження від електромережі. Будучи синхронізованим з електромережею по частоті і фазі, він додає або віднімає напругу (delta voltage), що виробляється ним, до мережевого, тим самим компенсуючи відхилення вихідної напруги від номінала. Крім того, на delta converter покладені також функції PFC (Power Factor Correction) і управління зарядом батарей. Другий інвертор розрахований на 100% вихідній потужності UPS і призначений для живлення навантаження при роботі від батарей. Bypass switch, як і в попередній топології, забезпечує безпосереднє живлення навантаження від електромережі у разі несправності UPS або його тимчасового відключення при плановому обслуговуванні. На думку American Power Conversion, оптимальний діапазон потужностей для пристроїв такого типу - від 5 до 5000 kVA. Слід зазначити, що хоча дана топологія позиціонується, як конкурент "True On-Line", вона володіє поряд принципових недоліків:

1) Delta-conversion, як і інші Line-interactive UPS, за принципом роботи - система компенсаційного типу. Це означає, що вона може недостатньо ефективно демпфувати імпульсні перенапруження, що виникають у вхідній живлячій мережі. Крім того, вона принципово не здатна стабілізувати частоту вихідної живлячої напруги при відхиленнях частоти вхідного - що може бути вельми істотним в дизель-генераторних системах резервного електроживлення.

2) Hизкий коефіцієнт гармонійних спотворень вихідної напруги у delta-conversion системи досягається насилу, чим у UPS "True On-Line". Причина - delta-converter додає до вже наявних спотворень вхідної живлячої напруги ще і свої власні.

3) У могутніх трифазних UPS при нерівномірності навантаження виходу по різних фазах "True On-Line" здатний забезпечити хороше балансування навантаження фаз вхідного фідера електроживлення, оскільки його виходи відокремлені від входу ланкою постійного струму у вигляді трифазного випрямляча з підключеною акумуляторною батареєю. У delta-conversion системах розділова ланка відсутня, що може привести до нерівномірної навантаження фаз і струмового перевантаження нейтрального дроту живлячої електромережі.

1.3 Що таке Transfer Time (або Switch Time)?

У момент перемикання UPS з мережевого на батарейне живлення, або назад, проходить певний час, що перш ніж комутують пристрої (реле) перекинуть контакти і інвертор вийде на стабільний робочий режим. В цей час навантаження залишається без живлення (або напруга її живлення не відповідає нормам) на декілька мілісекунд. Це і називається Transfer Time. В принципі, для устаткування з імпульсними джерелами живлення (системні блоки комп'ютерів, монітори і т.п.) короткочасні "провали" живлення не представляють серйозних проблем - конденсатори їх БП запасають достатньо енергії, щоб пережити цю дрібну неприємність без збоїв в роботі пристрою. Hо проте, у момент комутації потенційна вірогідність збоїв набагато вища, ніж при нормальній роботі (особливо якщо у вашому комп'ютері стоїть здешевлений китайський БП з відсутніми "зайвими" дроселями і переполовиненою ємкістю конденсаторів). Погані показники по цьому параметру у Standby і Standby-Ferro UPS - в самому гіршому випадку їх Transfer Time може досягати 8-16ms. Хоча у солідних виробників все не так погано - для прикладу подивимося на нормовані характеристики серії BACK-UPS фірми APC:

UPS type

Switch time

BACK-UPS Office

3 ms typical

BACK-UPS 200/Back-UPS 300 8 ms (!)

BACK-UPS 400/Back-UPS 600 5 ms max

BACK-UPS 500/Back-UPS 650 4 ms

Важко відмітити, що з цього списку тільки BACK-UPS з потужністю 200 і 300VA виходять за межі 5 ms. Проте вони і не призначені для живлення комп'ютера, хоч би унаслідок малої потужності. Їх призначення - живлення Ethernet hub'ов і подібного до них активного мережевого і телекомунікаційного устаткування з низьким енергоспоживанням і малим часом відновлення після можливих збоїв. Декілька менша тривалість Transfer Time спостерігається у UPS з топологією Line-Interactive - від 2 до 4 ms. Іноді буває заявлений і нульовий час, як у APC Matrix UPS (імовірно, це означає, що інвертор такого UPS при живленні навантаження від мережі синхронізується по частоті і фазі з мережевою напругою і продовжує працювати "на холостому ході"). Швидше за все, аналогічні або кращі показники будуть і у UPS з топологією Standby/On-Line Hybrid, а також у Delta Conversion On-Line. Мінімальне значення Transfer Time - зрозуміло, у топології Double Conversion On-Line. Існує навіть дуже поширена помилка, що "Transfer Time у On-Line UPS дорівнює нулю". Exide Electronics особливо відзначає в своїй документації, що це не так. Короткочасної перерви в живленні навантаження не відбувається, але перехідні процеси у момент пропажі мережевої напруги можуть викликати певну нестабільність в роботі інвертора і, як наслідок, відхилення амплітуди і форми вихідної напруги від номінала. Під Transfer Time в цьому випадку розуміється час, необхідне на загасання цих перехідних процесів.

1.4 Які основні функції UPS?

UPS здатний виконувати наступні основні функції:

1.Поглинання порівняльне малих і короткочасних викидів напруги;

2.Фільтрація живлячої напруги, зниження рівня шумів;

3.Забезпечення резервного електроживлення навантаження протягом деякого часу після пропажі напруги в мережі;

4.Захист від перевантаження і короткого замикання.

Додатково до цього багато моделей UPS під управлінням спеціалізованого програмного забезпечення можуть виконувати наступні функції:

1.Автоматичний shutdown обслуговуваного устаткування при тривалій відсутності напруги в мережі, а також перезапуск устаткування при відновленні мережевого живлення;

2.Моніторинг і запис в log-файл стану джерела живлення (температура, рівень заряду батарей і інші параметри);

3.Відображення рівня напруги і частоти змінного струму в живлячій електромережі, вихідної живлячої напруги і потужності, споживаним навантаженням;

4.Відстежування аварійних ситуацій і видачу застережливих сигналів (звукові сигнали, запуск зовнішніх програм і т.п.);

5.Включення і виключення навантаження по внутрішньому таймеру в заданий час.

1.5 Як довго UPS може забезпечувати резервне живлення устаткування від своїх батарей?

Все залежить від паспортної потужності вашого UPS і від устаткування, яке через нього харчується. У найбільш типових випадках, коли споживана потужність складає 70-90% від паспортної, більшість UPS забезпечують роботу устаткування протягом 5-15 хвилин після переходу на батарейне живлення. Якщо вам необхідно забезпечити тривалішу роботу - слід або вибрати UPS більшої потужності, або придбати модель, що допускає підключення зовнішніх додаткових акумуляторів ("Extended Runtime"). Це дозволить збільшити час роботи до декількох годин. 

1.6 Як відрізнити "хороший" UPS від "поганого"?

Тестування, тестування і ще раз тестування. Оскільки це доступно далеко не кожному - постарайтеся перед покупкою зібрати максимум інформації (такий, як звіти тестових лабораторій, відгуки людей, що мають практичний досвід експлуатації цих моделей UPS і т.д. і т.п.).

Ось те, на що слід звернути увагу:

1) Наближена до синусоїди вихідна напруга при роботі як від мережі, так і від батарей. Багато дешеві UPS'ы дають при роботі від батарей форму напруги, близьку до прямокутної. Це не має особливого значення для імпульсних БП, зазвичай вживаних в комп'ютерах, але не до вподоби трансформаторним блокам живлення (наприклад, БП модемів). Пам'ятаєте також, що рекламні фрази "Sine wave" і "True sine wave" означають не ідеальну синусоїду, а лише великий або менший ступінь наближення до неї (ступінчаста апроксимація).

2) Здатність переносити короткочасні перевантаження. Якщо ви набуваєте UPS не з явним 2-3-кратним запасом по потужності, то переконаєтеся, що він забезпечує резервне живлення навіть тоді, коли споживана вашою системою потужність різко зростає. Інакше ви можете зіткнутися з аварійними відключеннями, наприклад, при спрацьовуванні петли розмагнічування на вашому моніторі. На жаль, у дуже багатьох дешевих моделей No-Name заявлена потужність не відповідає дійсною - вони відключаються із-за перевантаження вже при потужності в 50-80% від заявленої в паспорті. До речі, для них же характерний і надзвичайно малий час резервного живлення навантаження (іноді всього 1-2 хвилини).

3) Зручність звернення. Чим більше інформації про стан UPS ви можете отримати при побіжному погляді на його панель управління, тим краще. Конструкція і функціонування кнопок управління повинні виключати випадкове їх натиснення, якщо воно може викликати знеструмлення навантаження або небажану зміну режиму роботи UPS.

4) Деякі моделі UPS забезпечують моніторинг через локальну мережу (мають вбудований або зовнішній SNMP-адаптер). Це просто чудово - але за умови, що все активне устаткування вашої локальної мережі оснащене джерелами резервного живлення і продовжує функціонувати, коли в будівлі відключать світло. Інакше про те, що видалений UPS перейшов на батарейне живлення, вам вже буде не призначено дізнатися...

5) Hаличие сервісної служби. Ремонт UPS'а повинен виконуватися кваліфікованими фахівцями, що мають в своєму розпорядженні повну і достовірну інформацію про методи діагностики і усунення несправностей. Купивши UPS "екзотичної" моделі, ви ризикуєте залишитися з дорогою, але мертвою залізякою на руках, якщо він одного прекрасного дня вийде з ладу.

6) "Адаптація для Росії". Це не жарт. У цивілізованих країнах будь-яка енергокомпанія розорилася б на судових позовах від своїх клієнтів, надаючи енергоживлення такої якості, яке в Росії вважається нормою. Та і в стандартах на електропроводку ми, як завжди, "йшли своїм шляхом". Зокрема, лише зовсім недавно в ці стандарти введена обов'язковість трипровідної розводки однофазної електромережі, де третій дріт заземлений. В той же час поглинаюча здатність багатьох мережевих фільтрів за відсутності заземлення прагне до нуля. Так, наприклад, популярна модель Neuhaus SmartLine, що продається в Росії, відрізняється від свого прототипу Fenton PowerPal в першу чергу зміненою схемотехнікою вхідних ланцюгів, щоб UPS міг зберігати працездатність навіть за відсутності заземлення. Хоча індикатор "Site Wiring Fault" на нім при цьому нагадуватиме вам, що "землю" все-таки треба б забезпечити. Див. також пункт 2.10 про ще одну особливість, що стосується адаптації. 

Характеристики работы

Реферат

Количество страниц: 20

Бесплатная работа

Закрыть

Блок бесперебойного питания UPS

Заказать данную работу можно двумя способами:

  • Позвонить: (097) 844–69–22
  • Заполнить форму заказа:
Не заполнены все поля!
Обязательные поля к заполнению «имя» и одно из полей «телефон» или «email»

Чтобы у вас была возможность удостовериться в наличии вибраной работы, и частично ознакомиться с ее содержанием,ми можем за желанием отправить часть работы бесплатно. Все работы выполнены в формате Word согласно всех всех требований относительно оформления работ.