IP BUS תצורת חיבור מערכות אל פסק Isolated Parallel מתוצרת PILLER

Parallel Isolated של מערכות DUPS מתוצרת Piller גרמניה

תצורת חיבור חדשה של מערכות אל פסק הנקראת Parallel Isolated) IP (משלבת בתוכה את היתרונות המוכרים של חיבור מערכות אל פסק במקביל תוך ביטול נקודות החולשה שנובעות מחיבור "מסורתי" מקבילי של מערכות.
מסמך זה מתאר את היישום של תצורת (IP (בשילוב עם דיזל UPS מתוצרת Piller גרמניה. תצורת המערכת הנקראת (IP( Parallel Isolated מעידה על יחודה המערכות פועלות במקביל Parallel עם כל הייתרונות של
פעולה מקבילית כגון יתירות וכושר עמידה בזרמי קצר ויחד עם זאת "מרגישות Isolated דהיינו לא מחלקות נקודת כשל משותפת.

מרכזי מחשוב מודרני ים הינם צרכני הספק גדולים המחייבים חיבור מערכות אל פסק במקביל הן לצורך אספקת ההספק הגדול הנדרש וכן למתן יתירות במערכת. הפתרון הקלאסי המוצע בדרך כלל הוא חיבור X+N מערכות אל
פסק במקביל כאשר N הינו מספר המערכות הנדרשות לספק את עומס הצרכן ו X הינו מספר המערכות היתירותיות המבוקשות על ידי המתכנן.

חיבור "מסורתי" של מספר מערכות אל פסק בתצורה מקבילית / יתירות

לתצורה המתוארת לעיל בה ישנן מערכות רבות המזינות פס אחד ישנה מגבלת הספק מקסימאלי של כ 5 מגה ואט עקב זרמי הקצר העצומים שנוצרים במתקן כאשר המערכות ניזונות ומזינות פס צרכנים אחד. כמו כן לאירוע בפס
המשותף של הצרכנים ׁ(קצר) יש סיכוי גדול ביותר של השפעה על הצרכנים המוזנים ממנו.

על מנת למנוע את כשל המתקן בעת אירוע קצר על פס הצרכנים נוצרה התצורה של הזנה כפולה הנקראת B+A בה הצרכנים מוזנים משתי מערכות בלתי ת לו יות. הזנה מעין זו מחייבת שכל צד אספקה יפעל בהספק נמוך מ- 50%
מההספק הנומינאלי שלו (לצורך מתן גיבוי בעת הפסקת אספקה של הצד האחר). תצורה זו אשר מורכבת מ N+N מערכות אינה אידאלית מבחינת נצילות עקב העובדה שכל מערכת מועמסת ברמת הספק נמוכה בהרבה מ- 50%
מההספק הנומינאלי שלה.

תצורת חיבור N+N עם שילוב מתגים סטטיים (STS)

תצורה נוספת של חיבור מערכות תוך מתן יתירות הינה שימוש במערכת אל פסק "מגבה" המזינה את הכניסות של המפסקים הסטטיים. בתצורה זו נמנעים מהתקנת מערכות אל פסק במקביל וניתן ליישם בה מספר מערכות אל פסק "מגבות". לשיטה זו מספר חסרונות כאשר אחד מהם הוא שהמערכות אינן מחלקות עומס ביניהן (עמידות נמוכה בזרמי קצר) וכן צריכת הספק שונה על ידי כל אחת מהמערכות המותקנות. לעובדה שחלק מהמערכות פועלות בריקם ישנה השפעה שלילית במיוחד כאשר המתקן ניזון מדיזל גנראטור.

תצורת Redundant Isolated עם שילוב STS

חברת Piller גרמניה פתחה תצורה חדשה של חיבור מערכות אל פסק המשלבת את כל הייתרונות של חיבור במקביל ומבטלת את החסרונות שבחיבור מעין זה. שיטת החיבור נקראת Parallel Isolated המאפשרת חיבור
בלתי מוגבל של מערכות אל פסק במק ביל, חלוקת העומס ביניהן באופן אוטומטי, נצילות גבוהה ומתן יתירות תוך סילוק נקודת כשל משותפת בין המערכות.
הרעיון בשיטת חיבור זו הוא שימוש במספר יחידות דיזל UPS כאשר כל אחת מזינה את הצרכן שלה ולולאה של משנקים המקשרת בין המערכות כפי שמתואר באיור שלהלן:

מערכת Isolated Parallel 

במערכת הנ"ל כל צרכן ניזון ממערכת אל פסק שלו כאשר למשנקים המקשרים את שלוש המערכות (או יותר) ישנם שני תפקידים עיקריים במערכת:
הגבלת זרמי הקצר לערכים המאפשרים הזנת הספקים גדולים (עם יתירות) ללא צורך בשימוש באביזרים עם יכולת זרמי קצר גב והים במיוחד שהינם קשים או בלתי אפשריים להשגה.
יצירת חלוקת עומס טבעית מרשת החשמל גם כאשר צרכני המערכות אינם צורכים הספק זהה בין המערכות. עקב יצירת חלוקת העומסים בין המערכות ניתן להשיג יתירות נדרשת על ידי שימוש בפחות מערכות וכן פעולת
המערכות תהיה תמיד באחוזי העמסה גבוהה יתרון המקנה חסכון באנרגיה והיות האתר "ירוק "יותר.

חלוקת העומס Sharing Load

במצב עבודה רגיל בו כל מערכות האל פסק מזינות עומסים זהים לא קיימת כל זרימת אנרגיה דרך משנקי ה IP מכיוון שעומסים זהים יגרמו להפרש מופע זהה בין המערכות וכאשר ההפרש מופע זהה לא יהיה זרם בין המשנקים.
כאשר ישנו מצב של הזנת עומסים שונים בהספקם המערכת המועמסת יותר מהממוצע של ההספקים תקבל הספק מהמערכת הפחות מועמסת שבקבוצה. מעבר האנרגיה כאמור מתבצע דרך משנקי ה IP וחלוקת ההספק בין
המערכות נשארת זהה.

בתצורת IP המערכות עם העומס הנמוך מסייעות למערכות עם העומס הגבוה לשמירת אחוז העמסה דומה

תצורת IP BUS

העיקרון עליו מבוססת שיטת ה IP הינו הפרש המופע הנוצר במערכת הדיזל אל פסק המכילה בתוכה משנק טורי שגורם להפרש מופע זה. משנקי ה IP הם אלו שמאזנים את העומס בין החידות השונות, מגבילים את זרמי הקצר בין
היחידות וכן מהווים את אמצעי הגיבוי לצרכן במידה והמערכת המזינה אותו הופסקה מכל סיבה שהיא.

מערכת IP – כאשר יחידת אל פסק מופסקת צרכניה מוזנים ללא כל מיתוג מהמערכות האחרות

עמידה בקצר

כאשר דנים בעמידות בקצר של המערכת יש להתייחס לשני המקרים הבאים:
א. קצר בפס ה- IP (הפס המשותף של משנקי ה- IP).
ב. קצר במוצא המערכת בחלוקה לצרכן.
א. קצר בפס ה- IP הינו המשמעותי ביותר עקב הפוטנציאל הגדול של זרם הקצר. הזרם נוצר מכל מערכת אל פסק המחוברת לפס כאשר הוא מוגבל על ידי משנקי ה- IP. "נוכחות" כל המערכות וזמינותן לניקוי הקצר וכן הגבלת זרם
הקצר על ידי המשנקים יגרמו לכך שהפרעה הנוצרת תהיה זניחה ולא תשפיע על המשך פעולה תקינה של הצרכנים.
ב. כאשר קורה קצר במוצא לצרכן של מערכת אל פסק המערכת תספק את זרם הקצר על מנת "לנקותו". על מנת שלא להיכשל במשימה זו כל שאר המערכות מצטרפות למשימה ומספקות זרם לניקוי הקצר. מכיוון שהמערות הללו
מזרימות את זרם הקצר שלהו דרך שני משנקי IP הזרם מוגבל ולכן העומס המוזן מהמערכות המסייעות לא יושפע וימשיך לפעול ללא כל הפרעה.
משנקי המערכות וזרמי הקצר המתפתחים תוכננו כך שבקרות אירוע קצר ההפרעה הנוצרת באספקה לצרכן תהיה תמיד בתחום הפעולה התקינה של גרף ITIC הנקרא גם CBEMA .

חלוקת זרמי הקצר בין המערכות בעת קצר במוצא מערכת מס 2

סיכום
תצורת המערכות בשיטת ה Parallel Isolated IP מקנה את היתרונות הבאים:
• כל יחידות האל פסק המותקנות במערכת פועלות באחוז העמסה זהה וזאת למרות שהעומסים המוזנים מכל מערכת אינם זהים.
• זרמי קצר במערכת מוגבלים ומאפשרים "ניקוי קצר" ללא כל השפעה על הצרכנים המוזנים מהמערכות.
• כל מערכת אל פסק במתקן מגובה ומגבה את האחרות.
• בעת הפסקת מערכת אל פסק צרכניה מוזנים על ידי האח רות ללא שימוש בכל אמצעי מיתוג.
• חלוקת עומסים בפעולה שגרתית של המערכת נעשית על ידי חוק פיזיקאלי ואין שימוש במעג לי בקרה ופיקוד לצורך איזון העומס בין המערכות.
• יצירת יתירות מלאה תוך כדי שימוש במספר מועט של מערכות אל פסק.
• פעולת המערכות תהיה תמיד באחוזי העמסה גבוהים יחסית.

 

 

שתפו ב-

שיתוף ב facebook
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin
Shopping cart
There are no products in the cart!
Continue shopping
0
דילוג לתוכן