Hệ thống nguồn điện liên tục UPS: Hướng dẫn thực hành cài đặt, vận hành và bảo trì

Hướng dẫn đảm bảo nguồn điện cho hệ thống điều khiển chính của tàu

Phần 1: Tổng quan về UPS

UPS là viết tắt của Uninterruptible Power System (Hệ thống nguồn điện liên tục). Khi nguồn điện lưới gặp sự cố về chất lượng, như sốc điện, đỉnh áp cao, quá áp tạm thời, sụt áp, nhiễu đường dây, lệch tần số, áp thấp liên tục, gián đoạn nguồn điện, UPS sẽ đảm bảo đầu ra ổn định, tinh khiết, không gián đoạn với điện áp xoay chiều hình sin, giúp hệ thống máy tính hoặc hệ thống điều khiển tương ứng tiếp tục hoạt động bình thường.

Logic chuyển đổi cốt lõi:Thông thường, UPS nhận vào là điện xoay chiều 220V và cũng xuất ra điện xoay chiều 220V, nhưng qua quá trình chuyển đổi điện tử và lưu trữ trong ắc quy. Khi nguồn điện 220 V hoạt động bình thường, bộ chỉnh lưu sẽ duy trì sạc pin, đồng thời có thể xuất ra điện xoay chiều 220V thông qua bộ biến tần; khi nguồn điện 220 V bị ngắt, pin sẽ tiếp tục duy trì xuất ra 220V trong một khoảng thời gian nhất định thông qua quá trình xả và biến tần, đảm bảo nguồn điện liên tục.

Cơ chế báo động: Khi năng lượng pin sắp cạn kiệt, hệ thống sẽ phát ra báo động bằng âm thanh và ánh sáng. Khi quá tải (tải 150%), hệ thống sẽ chuyển sang trạng thái bypass và tự động trở lại trạng thái bình thường khi tải trở lại bình thường.

Ba loại UPS chính

1. UPS dự phòng:Trong điều kiện bình thường, chỉ lọc đầu ra và sạc. Sau khi nguồn điện bị ngắt, chuyển sang nguồn điện từ pin/biến tần.

2. UPS trực tuyến:Biến tần luôn hoạt động, không có thời gian chuyển đổi. Có chức năng ổn định điện áp và chống nhiễu sóng điện.

3. UPS trực tuyến hai chiều:Chuyển đổi AC→DC→AC, cung cấp điện áp sạch và ổn định. Ắc quy được kết nối với đường dây DC.

Cấu trúc thành phần cốt lõi

1. Bộ chỉnh lưu (AC→DC)
Được sử dụng cho tải hoặc biến tần, và làm bộ sạc để cung cấp điện cho ắc quy.

2. Ắc quy (lưu trữ năng lượng)
Dung lượng quyết định thời gian duy trì xả điện. Chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện và ngược lại.

3. Biến tần (DC→AC)
Gồm cầu biến tần, logic điều khiển và mạch lọc.

4. Công tắc tĩnh (chuyển đổi không tiếp xúc)
Được cấu thành từ SCR, chia thành loại chuyển đổi (chuyển đổi nguồn điện hai đường) và loại song song.

Phần 2: Sử dụng và bảo trì UPS

1. Thứ tự bật và tắt UPS

1. Lần đầu tiên khởi động:Công tắc pin lưu trữ năng lượng → Công tắc bypass tự động → Công tắc đầu ra đặt ở vị trí “ON”. Nhấn nút “Bật” để khởi động, chờ đèn “Bypass” tắt và chuyển sang chế độ cấp nguồn bằng biến tần. Sau 10 phút không tải, tăng dần tải từ nhỏ đến lớn.

2. Khởi động hàng ngày:Nhấn nút “Bật”, sau khoảng 20 phút ổn định, bật công tắc tải (công tắc bảo trì thủ công phải ở trạng thái “TẮT”).

3. Tắt máy:Tắt tải trước, để UPS chạy không tải trong 10 phút để tản nhiệt, sau đó nhấn nút “Tắt” trên bảng điều khiển.

II. Lưu ý khi sử dụng UPS

Môi trường: Tránh bụi, khói dầu xâm nhập.
Thứ tự: Khởi động (nguồn điện → UPS → tải); Tắt máy (tải → UPS → nguồn điện).
Tiếp xúc: Đảm bảo các thiết bị như cầu dao, dao cắt, ổ cắm... tiếp xúc tốt, không có tia lửa điện.

Giới hạn tải: Không được kết nối với tải cảm ứng (như máy khoan điện), cấm quá tải.
Tản nhiệt: Vệ sinh lỗ thông gió mỗi 2~3 tháng.

III. Bảo trì và kiểm tra hàng ngày (tập trung vào pin)

Công việc chính là chống bụi và bảo dưỡng pin. Mỗi quý cần vệ sinh kỹ lưỡng máy chủ. Do tự kiểm tra lỗi UPS có thể có báo cáo sai, việc sửa chữa vẫn cần phân tích sâu.

Hướng dẫn bảo trì ắc quy

● Quy trình xả điện:Trong chế độ sạc nổi, ít nhất một lần mỗi năm phải xả điện, trước khi xả điện phải cân bằng sạc. Chú ý và xử lý pin kém hiệu suất.

● Dấu hiệu pin:Mỗi nhóm có 8 pin được đánh dấu, đo và ghi chép định kỳ để làm tham chiếu cho toàn bộ nhóm.

● Kiểm tra hàng ngày:Điện áp, nhiệt độ, ăn mòn tại các điểm kết nối, biến dạng và rò rỉ vỏ, khí axit thoát ra từ van an toàn.

● Xử lý sự cố:Phát hiện cực ngược, giảm áp lớn, chênh lệch áp suất lớn hoặc pin bị rò rỉ chất lỏng cần được sửa chữa hoặc thay thế kịp thời.Không được sử dụng hỗn hợp các loại pin có dung lượng/hiệu suất/nhà sản xuất khác nhau.

Phần 3: Ví dụ về cài đặt và bảo trì UPS

I. Kiểm tra trạng thái chế độ hoạt động của UPS

1. Chế độ hoạt động bình thường:Sạc AC→DC và loại bỏ ô nhiễm (sóng điện, tiếng ồn, v.v.), cung cấp điện áp ổn định.

2. Chế độ hoạt động của pin:Khi nguồn điện lưới bị sự cố, bộ chuyển đổi DC→AC sẽ cung cấp điện cho đến khi hết điện hoặc nguồn điện lưới trở lại bình thường.

3. Chế độ chạy song song:Khi quá tải hoặc hỏng hóc, kết nối trực tiếp với nguồn điện lưới. Sử dụng công nghệ đồng bộ khóa pha để đảm bảo pha đồng bộ.

Giải thích biểu đồ bảng điều khiển APC UPS

Hình 10-1 Bảng điều khiển APCUPS

A: Tải Hiển thị tải trọng

B: Trực tuyến Trạng thái nguồn điện sạch trực tuyến

C: Sử dụng pin Nguồn điện pin (có báo động)

D: Bỏ qua Chế độ bypass

E: Quá tải Cảnh báo quá tải (có báo động)

F: Lỗi Hiển thị lỗi nội bộ

G: Thay pin Cảnh báo thay pin

H: Sạc pin Tỷ lệ sạc/Điện áp lưới điện

I: Tắt Nút tắt máy (lõm vào trong để tránh nhấn nhầm)

J: Bật/Kiểm tra Khởi động/Tự kiểm tra/Hiển thị điện áp

II. Thực hành kiểm tra chuyển đổi chế độ hoạt động của UPS

Quy trình kiểm tra SOP:

Tắt tất cả các tải trọng quan trọng.
Tắt công tắc nguồn điện của tàu (mô phỏng mất điện).
Sử dụng pin dự phòng để khởi động UPS, chuyển sangChế độ cấp nguồn bằng pinKiểm tra điện áp nghịch đảo và đèn hiển thị.
Đóng công tắc nguồn điện tàu, kiểm tra xem UPS có thể tự động chuyển trở lại không.Chế độ bình thường(Cung cấp điện cho tàu).
Nếu chuyển đổi bất thường, sau vài giây, hãy tắt lại công tắc điện lưới và quan sát trạng thái biến tần.