Ποιότητα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στα ηλεκτρικά δίκτυα – Προβλήματα από τα αρμονικά περιεχόμενα των σημερινών ηλεκτρικών φορτίων

Το άρθρο αυτό αναλύει τα προβλήματα συνεργασίας ενός συστήματος αδιάλειπτης παροχής ισχύος (UPS) με ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος (H/Z). Η έννοια UPS, με την ευρεία έννοιά της, είναι ένα ανορθωτικό συγκρότημα που μπορεί να είναι και ένας ανορθωτής / φορτιστής μόνο. Τα παρακάτω αναφέρονται κυρίως στην περιοχή ισχύος εξόδου UPS από 50 έως 500 kVA και αφορούν τριφασικά συστήματα. Κάθε αναφερόμενο πρόβλημα συνεργασίας αναλύεται και προτείνεται η αντίστοιχη τεχνικά λύση.

Είναι σε όλους γνωστό ότι μία ηλεκτρογεννήτρια από μόνη της δεν είναι αρκετή για πλήρη κάλυψη των αναγκών ηλεκτρικής προστασίας. Καμιά φορά η ηλεκτρογεννήτρια που προστατεύει ένα κρίσιμο φορτίο δημιουργεί άλλα προβλήματα, ειδικά όταν αυτή καλείται να τροφοδοτήσει ευαίσθητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Ένα UPS συνήθως σχεδιάζεται για να καλύπτει με καθαρή, σταθερή και συνεχή αδιάλειπτη ηλεκτρική τροφοδοσία. Επίσης πρέπει να παρέχει σιγουριά στο ότι δε θα παρουσιαστεί ζημιά ή βλάβη στα κρίσιμα φορτία που τροφοδοτεί. Η δυνατότητα ενός UPS να συνεργάζεται με μία ηλεκτρογεννήτρια με συγκεκριμένα λειτουργικά χαρακτηριστικά, απαιτεί ειδική αντιμετώπιση. Αυτό είναι και το θέμα αυτού του άρθρου.

Συνήθως πάνω από το 90% των διακοπών στα ηλεκτρικά δίκτυα διαρκούν έως 5 δευτερόλεπτα. Ένα UPS από μόνο του, με την συνήθη 10 ή 15 λεπτά αυτονομία συσσωρευτών του, αποδίδει ποιοτική ηλεκτρική ισχύ σε αρκετό χρόνο για να σταματήσει το κρίσιμο φορτίο που καλύπτει με ιεραρχική σειρά τη λειτουργία του. Πρέπει να σημειωθεί ότι το UPS δεν είναι μηχάνημα παραγωγής ηλεκτρικής ισχύος. Η δυνατότητα για να δώσει το UPS περισσότερο χρόνο αυτονομίας, εάν απαιτείται, καθιστά αναγκαία τη χρήση ενός εφεδρικού ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους. Η διαστασιοποίηση του κινητήρα και της ηλεκτρογεννήτριας σε ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος για συνεργασία με UPS, συνήθως είναι σύνθετη εργασία και έχει να κάνει κυρίως με τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά που πρέπει να επιτευχθούν από το σύνθετο πλέον σύστημα. Ορισμένοι κατασκευαστές UPS δίνουν λύση για αυτήν την συνεργασία. Άλλοι μεταφέρουν την υποχρέωση λύσης στον προμηθευτή του ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους.

Τα UPS συνήθως καλύπτουν περιοχή ισχύος εξόδου από 300 watts έως και περισσότερα από 3 εκατομμύρια watts. Το άρθρο αυτό αναφέρεται στην περιοχή από 50 έως 500kW. Σε αυτήν την περιοχή ισχύος, οι περισσότεροι κατασκευαστές χρησιμοποιούν ανορθωτικές διατάξεις με θυρίστορς για φόρτιση των συσσωρευτών. Κάποιο παθητικό φίλτρο αναλαμβάνει τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος και τη μείωση των επιστροφών αρμονικών ρευμάτων στο δίκτυο. Είναι γνωστό ότι πολλοί μηχανικοί προτιμούν ένα τμήμα φορτιστή με δυνατότητα σύνθεσης γραμμικού φορτίου στην είσοδο του. Η αυξημένη συνθετότητα αυτού του μετατροπέα, η μειωμένη ηλεκτρική απόδοση και αξιοπιστία του κάνει αυτή τη λύση μη επιθυμητή.

Διαβάστε περισσότερα εδώ.