Principii de realizare a surselor de alimentare de siguranță

Principii de realizare a surselor de alimentare de siguranta

B – baterie de condensatoare ce functioneaza in tampon cu redresorul de incarcare R

I – invertor

F - filtru

SC – sarcina monofazata sau trifazata ce trebuie alimentata continuu

Topologii de surse

a) Varianta “off-line”

In mod normal Sc e alimentata de la retea, intreruptorul IT fiind pe poztia 1 “sus”

La intreruperea alimentarii IT e comutat in pozitia 2 “jos” si SC e alimenata de la I.

Dezavantaje:

- Sarcina nu e izolata de perturbatiile produse de retea

- Sarcina nu e izolata de perturbatiile produse de transferul alimentarii.

b) Varianta “on-line”

In mod normal intreruptorul IT este inchis in pozitia 2 “jos” si SC e alimentata de la invertorul I.

IT este pus in pozitia “1” numai cand se face revizia sursei de alimentare de sigutranta

Se asigura izolarea sarcinii SC de retea, deci de perturbatii dar sursa e mai mare si mai scumpa datorita functionarii de durata.

c) Sursa interactive in raport cu reteaua

In mod normal SC e alimentata de la retea, IT fiind inchis.

Convertorul R/I are doua roluri :

- incarca B

- filtreaza activ armonicile ce provin de la retea si perturba SC

Intreruperea alimentarii de la retea determina trecerea automata a convertorului R/I in regim de invertor si alimentarea sarcinii SC.

Este varianta cea mai moderna .

Autonomia sursei de siguranta:

- 15 – 20 min pentru puteri mici

- maxim 10 min pentru puteri mari (3-30 KVA)

Autonomia e determinata de :

- capacitatea bateriei de acumulatoare

- conditiile de racire ale convertoarelor statice si corelat cu primele 2 criterii de gabaritul si costul sursei.

Pentru puteri peste 30KVA, bateria ar trebui sa aibe o capacitate prea mare si devine neeconomica. Solutia este utilizarea unui grup motor Diesel-generator de c.a., ca sursa suplimentara de energie.

Fig.5

La functionarea normala , IT e pe pozitia 1”sus” si sarcina SC e alimentata de la redresorul R, ce incarca si bateria B.

La intreruperea alimentarii apar 2 secvente:

- pornirea motorului Diesel si atingerea parametrilor nominali de catre acesta in 10-60s, timp in care invertorul I este alimentat de la bateria B

- comutarea intreruptorului IT pe pozitia 2 “jos” si preluarea alimentarii redresorului de catre generatorul de c.a.

Exigentele impuse surselor de siguranta

- tensiunea furnizata sa aiba continut cat mai redus de armonici superioare (forma de unda cat mai apropiata de sinusoida)

- evitarea aparitiei supra si subtensiunilor de durata cat si a celor tranzitorii

- absortia de putere din retea la un factor de putere cat mai apropiat de unitate si evitarea injectiilor armonicilor de curent in retea.

- Sa fie fiabila

Pentru cresterea fiabilitatii, invertorul se realizeaza prin subdivizarea in mai multe invertoare identice. Daca ST este puterea sarcinii SC, numarul de invertoare utilizat este n+1, unde n=ST/SI

SI – puterea unui invertor

Fig.6

In cazul sarcinii maxime exista o rezerva de un invertor, care poate lua locul celui care este avariat. Pentru sarcina redusa se conecteaza numai numarul de invertoare necesar.

Bateria de acumulatoare

Capacitatea bateriei Ah

Pentru capacitati medii si mari – acumulatoare cu plumb

Pentru capacitati mici acumulatoare uscate, alkaline

Ciclul de functionare al bateriei are 2 regimuri:

- incarcare dupa o preluare a sarcinii SC, care se face …la curent constant pana la atingerea capacitatii nominale

- Mentinerea starii “incarcat” printr-o incarcare la tensiune constanta, etapa cand practic acumulatorul este la capacitatea nominala.

Trecerea de la o etapa la alta este de terminata de nivelul atins de tensiunea la borne.

Curentul de incarcare din prima etapa este functie de capacitatea acumulatorului.

Capacitatea acumulatorului trebuie astfel aleasa incat utilizarea energiei stocate de acesta pentru un ciclu de functionare sa nu conduca la descarcarea totala.

Timpul de incarcare poate fi micsorat prin “incarcari rapide” ceea ce inseamna cresterea nivelului curentului de incarcare.

Rederesoare pentru surse de siguranta

Conditii de indeplinit :