ระบบไฟฟ้าสำรองไม่ขาดตอน UPS: คู่มือการใช้งานจริงสำหรับการติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษา

คู่มือเกี่ยวกับระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับระบบควบคุมสำคัญบนเรือ

ส่วน 1: ภาพรวมของระบบ UPS

UPS เป็นตัวย่อของ Uninterruptible Power System (ระบบจ่ายไฟฟ้าต่อเนื่อง) เมื่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลักเกิดปัญหาด้านคุณภาพไฟฟ้า เช่น การกระชากไฟฟ้า, การกระชากแรงดันสูง, การเกินแรงดันชั่วคราว, การลดแรงดัน, เสียงรบกวนในสาย, ความคลาดเคลื่อนของความถี่, การลดแรงดันต่อเนื่อง หรือการขาดไฟฟ้า UPS จะรับประกันการส่งออกแรงดันไฟฟ้าสลับแบบไซน์ที่เสถียร สะอาด และไม่ถูกขัดจังหวะ ทำให้ระบบไมโครคอมพิวเตอร์หรือระบบควบคุมที่เกี่ยวข้องสามารถทำงานต่อไปได้อย่างปกติ

ตรรกะการแปลงหลัก:UPS ในความหมายทั่วไปจะรับไฟฟ้าเข้า 220 V AC และส่งไฟฟ้าออก 220 V AC แต่กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแปลงสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์และขั้นตอนการใช้แบตเตอรี่ เมื่อมีแหล่งจ่ายไฟหลัก 220 V AC ระบบจะรักษาการชาร์จแบตเตอรี่ผ่านกระบวนการปรับกระแสตรง ในขณะที่อินเวอร์เตอร์จะส่งออก 220 V AC พร้อมกัน หากแหล่งจ่ายไฟหลัก 220 V AC หยุดทำงาน แบตเตอรี่จะสามารถรักษาการส่งออก 220 V AC ได้เป็นระยะเวลาหนึ่งผ่านกระบวนการคายประจุและแปลงกระแสกลับ จึงรับประกันการจ่ายไฟที่ไม่ขาดตอน

ระบบเตือน: เมื่อแบตเตอรี่ใกล้หมด ระบบจะส่งสัญญาณเตือนทั้งทางเสียงและทางภาพ ในกรณีที่เกิดการโหลดเกิน (โหลด 150%) ระบบจะเปลี่ยนไปใช้โหมดบายพาส และจะกลับสู่การทำงานปกติโดยอัตโนมัติเมื่อโหลดกลับสู่ระดับปกติ

สามประเภทหลักของระบบ UPS

1. UPS สำรอง:ในสภาพปกติ อุปกรณ์นี้จะกรองสัญญาณออกและชาร์จแบตเตอรี่เท่านั้น แต่หากเกิดการตัดไฟ อุปกรณ์จะเปลี่ยนไปใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรืออินเวอร์เตอร์

2. UPS ออนไลน์:อินเวอร์เตอร์ทำงานอย่างต่อเนื่อง โดยไม่มีเวลาสลับการทำงาน มีคุณสมบัติในการปรับเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าและป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

3. UPS แบบออนไลน์แบบแปลงสองครั้ง:การแปลง AC→DC→AC ซึ่งให้แรงดันไฟฟ้าที่สะอาดและเสถียร แบตเตอรี่ถูกต่อเข้ากับระบบบัส DC

ส่วนประกอบหลัก

1. เครื่องแปลงกระแส (AC เป็น DC)
ใช้กับอุปกรณ์รับโหลดหรืออินเวอร์เตอร์ และใช้เป็นเครื่องชาร์จเพื่อจ่ายพลังงานให้กับแบตเตอรี่

2. แบตเตอรี่ (ระบบเก็บพลังงาน)
ความจุเป็นตัวกำหนดระยะเวลาการคายประจุ มันเปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า และในทางกลับกัน

3. อินเวอร์เตอร์ (DC→AC)
มันประกอบด้วยสะพานอินเวอร์เตอร์ วงจรตรรกะควบคุม และวงจรกรอง

4. สวิตช์แบบสถานะแข็ง (การสวิตช์แบบไม่สัมผัส)
อุปกรณ์เหล่านี้ประกอบด้วย SCR และถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ แบบแปลง (สวิตช์แบบสองแหล่งจ่ายไฟ) และแบบขนาน

ส่วน 2: การใช้และการบำรุงรักษาระบบ UPS

I. ขั้นตอนการเปิดและปิด UPS

1. การเริ่มต้นธุรกิจครั้งแรก:สวิตช์แบตเตอรี่เก็บพลังงาน → สวิตช์บายพาสอัตโนมัติ → ตั้งสวิตช์ออกเป็น “ON” กดปุ่ม “Start” เพื่อเปิดระบบ เมื่อไฟแสดงสถานะ “Bypass” ดับลงแล้ว ระบบจะจ่ายไฟฟ้าผ่านอินเวอร์เตอร์ หลังจากทำงานในสภาพไม่มีโหลดเป็นเวลา 10 นาที ให้เปิดโหลดทีละขั้น โดยเริ่มจากโหลดที่มีกำลังต่ำที่สุด

2. การเริ่มต้นระบบทุกวัน:กดปุ่ม “On”; เมื่อระบบทำงานเสถียรแล้วหลังจากประมาณ 20 นาที ให้เปิดสวิตช์โหลด (สวิตช์บำรุงรักษาแบบมือควรอยู่ในตำแหน่ง “OFF”)

3. ปิดระบบ:ก่อนอื่น ให้ปิดโหลดก่อน แล้วปล่อยให้ UPS ทำงานโดยไม่มีโหลดเป็นเวลา 10 นาที เพื่อระบายความร้อน จากนั้นกดปุ่ม “Off” บนแผงควบคุม

II. ข้อควรระวังในการใช้ UPS

สภาพแวดล้อม: หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับฝุ่นและควันจากการปรุงอาหาร
ลำดับการทำงาน: เปิดเครื่อง (แหล่งจ่ายไฟหลัก → UPS → อุปกรณ์ที่รับไฟ); ปิดเครื่อง (อุปกรณ์ที่รับไฟ → UPS → แหล่งจ่ายไฟหลัก)
การติดต่อ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเบรกเกอร์ สวิตช์มีด ปลั๊ก และส่วนประกอบอื่น ๆ มีการติดต่อที่ดี และไม่มีประกายไฟ

ข้อจำกัดในการใช้โหลด: ห้ามต่อโหลดแบบเหนี่ยวนำ (เช่น สว่านไฟฟ้า); ห้ามใช้เกินกำลัง
การระบายความร้อน: ทำความสะอาดช่องระบายอากาศทุก 2–3 เดือน

III. การบำรุงรักษาและดูแลรักษาตามปกติ (เน้นไปที่แบตเตอรี่)

งานหลัก ได้แก่ การป้องกันฝุ่นและการดูแลรักษาแบตเตอรี่ ต้องทำความสะอาดเครื่องหลักอย่างละเอียดทุกไตรมาส เนื่องจากระบบตรวจสอบวินิจฉัยอัตโนมัติของ UPS อาจทำให้เกิดสัญญาณเตือนผิดพลาด ดังนั้นการซ่อมแซมจึงยังจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์อย่างละเอียด

คู่มือการดูแลรักษาแบตเตอรี่

● ขั้นตอนการออกจากโรงพยาบาล:ในโหมดการชาร์จแบบลอยตัว ให้ปล่อยประจุแบตเตอรี่อย่างน้อยปีละครั้ง และดำเนินการชาร์จปรับสมดุลก่อนการปล่อยประจุ ตรวจสอบและแก้ไขปัญหาสำหรับแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพต่ำ

● การติดฉลากแบตเตอรี่:แต่ละชุดประกอบด้วยแบตเตอรี่ 8 ก้อนที่มีป้ายระบุชื่อ ซึ่งถูกวัดและบันทึกผลอย่างสม่ำเสมอ เพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับทั้งชุด

● การตรวจสอบตามกำหนด:แรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ การกัดกร่อนที่จุดต่อ การรั่วไหลเนื่องจากความบิดเบี้ยวของตัวถัง และการรั่วไหลของหมอกกรดจากวาล์วความปลอดภัย

● การแก้ไขปัญหา:แบตเตอรี่ที่มีขั้วกลับกัน ความตกของแรงดันสูง ความต่างของแรงดันสูง หรือมีการรั่วของของเหลว ต้องได้รับการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่ทันทีอย่าผสมแบตเตอรี่ที่มีความจุ ระดับประสิทธิภาพ หรือผู้ผลิตต่างกัน

ส่วน 3: ตัวอย่างการตั้งค่าและดูแลรักษา UPS

I. การตรวจสอบสถานะโหมดการทำงานของ UPS

1. โหมดการทำงานปกติ:การชาร์จจาก AC เป็น DC พร้อมทั้งกำจัดสัญญาณรบกวน (เช่น กระแสกระชากและสัญญาณรบกวน) และให้แรงดันที่ได้รับการควบคุม

2. โหมดการทำงานของแบตเตอรี่:ในกรณีที่ไฟฟ้าหลักหยุดทำงาน เครื่องแปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับจะจ่ายไฟฟ้าจนกระทั่งแบตเตอรี่หมด หรือไฟฟ้าหลักกลับมาทำงานอีกครั้ง

3. โหมดการทำงานแบบบายพาส:ในกรณีที่เกิดการโอเวอร์โหลดหรือความผิดปกติ ระบบจะเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลัก โดยใช้เทคโนโลยีการซิงโครไนซ์แบบล็อกเฟสเพื่อรับประกันความสอดคล้องของเฟส

คำอธิบายสัญลักษณ์บนแผงควบคุม APC UPS

รูป 10-1: แผงควบคุม APCUPS

A: โหลด แสดงข้อมูลโหลด

B: ออนไลน์ สถานะของระบบจ่ายไฟสำรองแบบไม่ขาดตอน (UPS) ออนไลน์

C: ทำงานด้วยพลังงานจากแบตเตอรี่ ใช้แบตเตอรี่ (มีสัญญาณเตือน)

D: ทางเลี่ยง ตัวแสดงโหมดบายพาส

E: ภาระเกิน คำเตือนการโอเวอร์โหลด (พร้อมเสียงเตือน)

F: ข้อผิดพลาด หน้าจอแสดงข้อผิดพลาดภายใน

G: เปลี่ยนแบตเตอรี่ แจ้งเตือนการเปลี่ยนแบตเตอรี่

H: ระดับการชาร์จแบตเตอรี่ อัตราส่วนการชาร์จ / แรงดันไฟฟ้าหลัก

I: ปิด ปุ่มเปิด/ปิด (ถูกฝังลงเพื่อป้องกันการเปิดโดยไม่ได้ตั้งใจ)

J: เปิด/ทดสอบ เริ่มต้น / ทดสอบอัตโนมัติ / แสดงค่าแรงดัน

II. การทดสอบในปฏิบัติเกี่ยวกับการเปลี่ยนโหมดการทำงานของ UPS

ขั้นตอนการทดสอบ (SOP):

ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดที่ไม่จำเป็น
ปิดสวิตช์จ่ายไฟฟ้าของเรือ (เพื่อจำลองสถานการณ์ไฟฟ้าดับ)
เปิดเครื่อง UPS โดยใช้แบตเตอรี่ แล้วเปลี่ยนไปใช้โหมดใช้แบตเตอรี่, ตรวจสอบแรงดันของอินเวอร์เตอร์และหน้าจอแสดงผล
เปิดสวิตช์จ่ายไฟฟ้าของเรือ และตรวจสอบว่า UPS สามารถเปลี่ยนกลับไปยังโหมดปกติ(แหล่งจ่ายไฟฟ้าจากระบบไฟฟ้าของเรือ)
หากเกิดข้อผิดพลาดระหว่างการเปลี่ยนระบบ ให้ปิดแหล่งจ่ายไฟหลักอีกครั้งหลังจากรอไม่กี่วินาที แล้วตรวจสอบสถานะของอินเวอร์เตอร์