Файл: Актуальность и основные понятия дисциплины.pdf

а)
б)
в)
Рис. 112. Форма напряжения, формируемая на выходе источника бесперебойного питания: а – прямоугольная, б – аппроксимированная синусоида, в – синусоидальная
Следует отметить, что если ИБП применяется в схемах электроснабжения технических средств, имеющих импульсные блоки питания, то форма питающего напряжения не имеет существенного значения.
U
U
U
t
t
t

Примерный диапазон мощностей источников бесперебойного питания типов «off-line» и «line-interactive» составляет S = 0,25…5 кВ

А. Поэтому они применяются для обеспечения надежной работы технических средств небольшой мощности.
Источники с on-line принципом действия выпускаются в различных модификациях в зависимости от способа преобразования энергии.
Наиболее распространенными являются модели, основанные на двойном
преобразовании (рис. 113). Электрическая энергия, поступающая на вход on-line-источника, устроенного по такому принципу, трансформируется дважды. Сначала с помощью выпрямителя переменный ток преобразуется в постоянный. Затем посредством инвертора осуществляется обратное преобразование.
К выходу выпрямителя постоянно подключена аккумуляторная батарея. Во время питания нагрузки от основных источников батарея находится на подзарядке. При переходе в автономный режим аккумуляторная батарея становится источником, от которого через инвертор энергия передается нагрузке.
В схемах источников бесперебойного питания средней и большой мощности предусмотрен такой элемент, как bypass (байпас). В переводе с английского языка bypass означает «обходной путь». С помощью данного устройства создается шунтирующая цепь для передачи питания от основного источника к нагрузке в обход схемы автономного электроснабжения. Байпас представляет собой электронно-механическое устройство. В его составе имеются электронный (тиристорный) и механические выключатели.
Посредством такой комбинации коммутационных элементов удается переключать нагрузку от инвертора на байпас или обратно без разрыва синусоиды.

Рис. 112. Структурная схема on-line-источника бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии
Байпас предназначен для выполнения следующих функций:

ввода и вывода ИБП без отключения электроприемника при проведении ремонтов и регулировок;

переключения электроприемника напрямую к сети, минуя ИБП при перегрузке или неисправности последнего;

подключения электроприемника напрямую к сети при допустимых показателях качества электроэнергии, минуя ИБП, для снижения потерь электроэнергии в ИБП и обеспечения его экономичного режима работы.
Источники бесперебойного питания в силу своего принципа действия обладают невысоким КПД. В лучших образцах коэффициент полезного действия не превышает 93 %. Для снижения потерь при допустимом качестве электроэнергии в сети, когда отклонение напряжения не выходит за пределы
10 %, источник бесперебойного питания переводится на схему работы
Питание
Нагрузка
Выпрямитель
Инвертор
Аккумуляторная батарея
Байпас

нагрузки через байпас. При выходе параметров напряжения в сети за пределы нормируемого диапазона ИБП за время 2–4 мс переводится в режим on-line. В режиме работы через байпас потери энергии меньше, чем при работе по схеме on-line. В первом случае потери в ИБП определяются потерями в проводниках и тиристорах байпаса, в последнем – в проводниках, выпрямителе, инверторе и звене постоянного тока, что существенно больше.
Все источники бесперебойного питания классифицируются также по
количеству фаз на входе и выходе. ИБП изготавливаются по следующим схемам:

1:1 – однофазный вход и однофазный выход;

3:1– трехфазный вход и однофазный выход;

3:3 – трехфазный вход и трехфазный выход.
Схемы 1:1 и 3:1 применяются в установках малой и средней мощности.
ИБП по схеме 3:3 могут применяться для работы с более мощной нагрузкой.
Выводы:
1. Восстановление напряжения в сети при провалах и перенапряжениях осуществляется с помощью сетевых средств защиты, к которым относится система автоматического повторного включения (АПВ) и автоматический ввод резервного питания (АВР). Первым срабатывает АПВ. Переключение на схему резервного электроснабжения с помощью АВР производится в случае, если посредством АПВ не удалось восстановить питание по основной схеме.
2. Для питания ответственных электроприемников при длительном прерывании напряжения могут применяться источники бесперебойного питания (ИБП) и дизель-генераторные установки (ДГУ). Период работы ИБП определяется емкостью аккумуляторной батареи, входящей в их состав.
Дизель-генераторные установки способны обеспечить автономное электроснабжение электроприемников, однако для их запуска требуется нескольких минут.
3. Чувствительные к исчезновению напряжения электроприемники снабжаются индивидуальными средствами защиты, к которым относится

система бесперебойного электроснабжения (СБЭ). Основными элементами
СБЭ являются ИБП. Количество и схемы источников бесперебойного питания, входящих в состав СБЭ, могут быть разными.
4. СБЭ позволяют не только повысить надежность электроснабжения на входе ответственной нагрузки, но и обеспечить требуемый уровень качества электроэнергии.