Farklı Teknolojilerdeki UPS'leri Karşılaştırırken Güç Kalitesi Parametrelerinin Analizi

Özet

Çalışma, UPS teknolojisinin beslediği şebekeye ve yüke sağladığı güç kalitesini nasıl etkilediğini soruyor. İki üç fazlı 380 V, 60 Hz UPS ölçüldü: UPS A, kapasitif yük karakteri gösteren bir araştırma laboratuvarını besleyen 75 kVA offline ünite; UPS B, bir veri merkezini besleyen 40 kVA online çift dönüşümlü ünite. Güç kalitesi analizörüyle gerilim ve akım THD'si, 41. dereceye kadar bireysel harmonikler, güç faktörü, gerilim dengesizliği ve frekans kaydedildi ve Brezilya PRODIST Modül 8 sınırlarıyla karşılaştırıldı.

Online 40 kVA UPS'te giriş akımı THD'si faz başına %33,89, %46,92 ve %23,31 iken çıkış akımı THD'si %5,93, %7,20 ve %5,79 idi. Çıkış gerilimi THD'si A ve C fazlarında %0, B fazında %0,87; gerilim dengesizliği %0,09 ve frekans yaklaşık 60,00 Hz; çıkış güç faktörü 0,97. Offline 75 kVA UPS'te çıkış akımı THD'si %24,62, %25,13 ve %21,77 ile yüksek kaldı; 3. harmonikler azalırken 5., 7. ve 9. arttı, yazarlar bunu iç bileşenlerin yükle rezonansına bağlıyor.

Offline UPS'in çıkış gerilimi dengesizlik faktörü %3,91 ile PRODIST sınırlarını geçemeyen tek parametre oldu; güç faktörü çıkışta 0,95 idi (PRODIST aralığı 0,92-1,00). Makale offline UPS transfer gecikmesinin genellikle birkaç milisaniye olduğunu, online çift dönüşümün ise transfer gecikmesi olmadığını ama verimi daha düşük olduğunu açıklıyor.

Sonuç: UPS ile güç kalitesini artırmak isteniyorsa online topoloji kurulmalı; offline UPS ile şebeke kalitesinde iyileşme görülmez. Sınırlar: yalnızca iki ünite ve iki farklı yük karşılaştırıldı, güç ve yük türü farklı olduğundan karşılaştırma topoloji etkisini tek başına izole etmiyor. Yazarlar UPS etiketleme programının önemini vurguluyor.

Öne çıkan noktalar

1. Online 40 kVA UPS (veri merkezi): giriş akımı THD'si faz başına %33,89, %46,92 ve %23,31; çıkış akımı THD'si %5,93, %7,20 ve %5,79.
2. Online UPS çıkış gerilimi THD'si A ve C fazlarında %0, B fazında %0,87; çıkış gerilimi dengesizliği %0,09 ve frekans yaklaşık 60,00 Hz.
3. Offline 75 kVA UPS: çıkış akımı THD'si %24,62, %25,13 ve %21,77; 3. harmonikler azaldı ama 5., 7. ve 9. arttı; yazarlar bunu iç bileşenlerin yükle rezonansına bağlıyor.
4. Offline UPS çıkış gerilimi dengesizlik faktörü %3,91; PRODIST sınırlarını geçemeyen tek parametre.
5. Çıkış güç faktörü: offline UPS 0,95, online UPS 0,97 (PRODIST aralığı 0,92-1,00).
6. Offline UPS transfer gecikmeleri genellikle birkaç milisaniye; online çift dönüşümde transfer gecikmesi yok ama verim daha düşük.

Tasarımda kullanımı

• Güç kalitesini iyileştirmesi beklenen yükler için online çift dönüşümlü UPS seçin; offline UPS harmonik ve dengesizliği yük tarafına geçirir.
• UPS giriş akımı THD'sini (burada %23-47) şebeke ve jeneratör tarafında filtre ve boyutlandırma kararında dikkate alın.
• Offline UPS uygulamasında çıkış gerilimi dengesizliğini ve yük ile rezonansa bağlı 5., 7. ve 9. harmonik artışını devreye almadan ölçerek doğrulayın.

Kimler okumalı

UPS topolojisi seçen ve şebeke tarafı harmonik etkisini değerlendiren elektrik mühendisleri.

Belgenin bölümleri

1. I. Giriş
2. II. Literatür taraması
3. III. Testler
4. IV. Sonuçların analizi
5. V. Sonuç
6. VI. Yazarın katkısı
7. VII. Kaynaklar

İlgili standartlar

• ANEEL PRODIST Module 8

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Rafael Provenzano Jou Alves; André Abel Augusto; Marcio Zamboti Fortes

Yayıncı

ITEGAM- Journal of Engineering and Technology for Industrial Applications (ITEGAM-JETIA) (GN1 Sistemas e Publicacoes Ltd.)

Yıl

2021

Cilt

7

Sayı

28

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.5935/jetia.v7i28.747

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

doi.org

Künye