3. Các khái niệm cơ bản:
2.5. Bộ lưu điện UPS (Uninterruptible Power Supply) :
UPS là thiết bị cĩ thể cung cấp tạm thời điện năng nhằm duy trì sự hoạt động của thiết bị
điện khi điện lưới gặp sự cố (mất điện, sụt giảm điện áp quá thấp, sự cố khác...) trong một
khoảng thời gian với cơng suất giới hạn theo khả năng của nĩ.
Ở Việt Nam, UPS thường quen được gọi là cái lưu điện hay bộ lưu điện, cục lưu điện...Các loại UPS thơng dụng hiện nay thường bao gồm hai loại chính theo nguyên lý làm
việc của chúng: UPS offline và UPS online.
2.5.1. Các thành phần UPS:
2.5.2. Các thơng số UPS
- Dung lượng UPS: chính là dung lượng của hệ thống acquy, đuợc tính bằng Ah (Ampe
giờ), tức là tích số dịng điện phĩng ra và thời gian phĩng điện cho phụ tải
- Dịng điện phĩng an tồn: Tính bằng A. Dịng phĩng an tồn là dịng phĩng trong 8h.
Riêng acquy dùng cho UPS cĩ thể phĩng an tồn 4h.
- ðiện áp của mỗi bình acquy: là điện áp trên 2 đầu cực của bình. ðể nâng cao dung
lượng acquy người ta chia thành nhiều bình acquy với điện áp 2V/1 bình sau đĩ nối tiếp với nhau để được điện áp lớn hơn.
- ðiện áp ra UPS: Là điện áp xoay chiều đầu ra cấp cho phụ tải (220V) - ðiện áp vào UPS: Là điện áp 1 chiều của hệ thống acquy.
- Cơng suất UPS: Là cơng suất tối đa bộ chuyển nguồn do nhà chế tạo quy định.
Phịng acquy 220V Tủ UPS
Bình acquy 2V-200Ah
- Cơng suất hệ thống acquy: P = UUPS × Dịng điện phĩng ra tải.
- Hiệu suất bộ nghịch lưu: Hiệu suất đạt khoảng 80%
2.5.3. Nguyên lý làm việc của UPS:
a) Loại UPS ngoại tuyến (off-line):
Tên gọi UPS off-line cĩ nghĩa là bình thường hệ thống UPS khơng nối đến phụ tải, nĩ làm việc độc lập và chỉ nhận điện từ lưới điện để nạp đầy cho hệ thống acquy.
Loại UPS này gồm 2 đường điện: 01 đường cấp cho phụ tải, 01 đường cấp đến acquy. Bộ nạp AC/DC cĩ chức năng chuyển dịng điện xoay chiều AC của lưới điện thành dịng
điện một chiều DC để nạp vào acquy (vì dịng điện acquy là dịng điện một chiều).
Bộ nghịch lưu DC/AC cĩ chức năng chuyển dịng điện một chiều thành dịng điện xoay chiều.
Nguyên lý làm việc của UPS off-line như sau:
:- Khi cĩ điện, phụ tải nhận điện từ lưới điện, acquy được nạp điện, bộ nghịch lưu
DC/AC khơng làm việc.
- Khi mất điện lưới (hoặc lưới điện khơng ổn định, chập chờn), bộ nghịch lưu DC/AC
hoạt động cấp điện cho phụ tải từ acquy.
ðặc điểm của UPS off-line là cĩ thời gian chuyển nguồn khi phụ tải bị mất điện lưới
nhưng thời gian này rất bé. Do đĩ nĩ khơng dùng được với các thiết bị cĩ độ nhạy cao như máy chủ lưu dữ diệu, thiết bị viễn thơng,….
b) Loại UPS trực tuyến (on-line):
Tên gọi UPS on-line cĩ nghĩa là bình thường hệ thống UPS nối trực tiếp đến phụ tải. Phụ tải nhận điện từ bộ nghịch lưu DC/AC chứ khơng nối trực tiếp với lưới điện
Loại UPS này chỉ cĩ 01 đường điện chính cấp đến bộ chỉnh lưu AC/DC, từ đây rẽ thành
02 nhánh, trong đĩ 01 nhánh nạp vào acquy và nhánh cịn lại nối đến bộ nghịch lưu DC/AC
để cấp cho phụ tải. ðang cĩ điện lưới Mất điện lưới Phụ tải điện Phụ tải điện Acquy đang nạp điện Acquy đang xả điện
ðiện cấp cho phụ tải
Bộ nạp AC/DC
Bộ nghịch lưu DC/AC
Mất điện cấp cho phụ tải
Bộ nạp AC/DC Bộ nghịch lưu DC/AC ~ ~ ~ ~ D H K T D N
Ngồi ra cịn cĩn một đường dây phụ nối từ nguồn điện đến cơng tắc gần phụ tải (thể
hiện bằng đường nét đứt trên hình vẽ). ðường này là đường điện dự phịng, khi hệ thống
UPS bị sự cố cần phải sửa chữa hoặc thay thế thì người ta chuyển cơng tắc sang nhận điện từ
đường dự phịng này.
Bộ nạp AC/DC cĩ chức năng chuyển dịng điện xoay chiều AC của lưới điện thành dịng
điện một chiều DC.
Bộ nghịch lưu DC/AC cĩ chức năng chuyển dịng điện một chiều thành dịng điện xoay chiều.
ðặc điểm của UPS on-line là khi mất điện lưới thì những người làm việc khơng nhận
biết được vì điện luơn được cung cấp liên tục. Loại này rất đắt tiền và được sử dụng cho các phụ tải điện cĩ độ nhạy cao như trung tâm viễn thơng, tin học,…
2.5.4. Các đặc điểm của UPS:
- Loại on-line đắt hơn tiền hơn loại off-line
- Acquy phải đặt trong phịng riêng và cĩ hệ thống thơng giĩ
- Quá trình vận hành, acquy thường bị cạn nước bổ sung ngay, nếu khơng acquy sẽ bị
hỏng, cháy bản cực. Hiện nay người ta thường dùng acquy khơ nên cĩ độ an tồn tồn cao hơn nhưng acquy này đắt tiền hơn.
- Dịng phĩng điện cho phụ tải càng cao thì tuổi thọ acquy càng giảm. - Khơng gây tiếng ồn, khơng ơ nhiễm mơi trường.
2.5.5. Lựa chọn UPS:
- Cơng suất định mức Sđm.
- ðiện áp vào phù hợp với acquy, điện áp ra phù hợp với phụ tải. - Tần số điện áp đầu ra = 50Hz
- Dung lượng UPS tính bằng Ah.