حلول يو بي إس لصناعة الطاقة

I. تحديات إمدادات الطاقة في صناعة الطاقة

تشمل صناعة الطاقة توليد الطاقة ونقلها وتحويلها وتوزيعها وإمدادها. ويفرض كل جانب من هذه الجوانب متطلبات صارمة على إمدادات الطاقة، وقد تؤدي أي مشكلة إلى انخفاض جودة الطاقة أو انقطاعها، مما يعطل الاقتصاد الاجتماعي وحياة الناس بشدة. فيما يلي التحديات الرئيسية لإمدادات الطاقة في صناعة الطاقة:

1- توليد الطاقة

محطات الطاقة التي تعمل بالفحم: أثناء التشغيل، تتطلب معدات مثل مغذيات الفحم وأجهزة السحق ومراوح السحب المستحثة إمدادًا مستمرًا بالطاقة. قد يؤدي انقطاع الطاقة إلى تلف المعدات وإيقاف تشغيل المحطة.

محطات الطاقة الكهرومائية: يتطلب التحكم في بدء وتوقف التوربينات المائية وتشغيل بوابات السدود المائية إمدادات طاقة مستقرة. قد يؤثر انقطاع التيار الكهربائي على توليد الطاقة وسلامة التحكم في الفيضانات.

محطات الطاقة النووية: تفرض محطات الطاقة النووية متطلبات أمان عالية للغاية على إمدادات الطاقة. ويجب أن تعمل أنظمة السلامة الحرجة مثل أنظمة التبريد بشكل موثوق حتى أثناء تعطل الشبكة لمنع التسربات الإشعاعية.

2- نقل الطاقة وتحويلها

المحطات الفرعية: تعتمد المعدات الأولية مثل المحولات وقواطع الدارات ومفاتيح الفصل على إمدادات طاقة مستقرة. المعدات الثانوية مثل أنظمة الحماية من الترحيل وأنظمة التشغيل الآلي تتطلب أيضًا طاقة غير منقطعة لضمان الاستجابة السريعة والدقيقة للأعطال.

خطوط النقل: تحتاج أنظمة المراقبة لخطوط النقل، بما في ذلك الكاميرات وأجهزة الاستشعار، إلى طاقة موثوقة لتمكين مراقبة ظروف الخطوط في الوقت الفعلي.

3- توزيع الطاقة

محولات التوزيع: تقع محولات التوزيع على الخط الأمامي لإمدادات الطاقة، وهي موزعة على نطاق واسع وتعمل في بيئات معقدة. وهي تتطلب موثوقية عالية وقدرة على التكيف.

محطات التحويل وغرف التوزيع: تعمل محطات التحويل وغرف التوزيع كعقد رئيسية في أنظمة توزيع الطاقة. وتتطلب مجموعة المفاتيح وأجهزة الحماية الخاصة بها إمدادات طاقة مستقرة لضمان توزيع الطاقة بشكل موثوق.

أنظمة التوزيع من جانب العملاء: يحتاج مستخدمو الطاقة الحرجة مثل المستشفيات ومراكز البيانات إلى إمدادات الطاقة غير المنقطعة من شبكة الطاقة. حتى الانقطاعات اللحظية للطاقة قد تتسبب في خسائر كبيرة.

II. نظرة عامة على حل UPS لصناعة الطاقة

إن يو بي إس يهدف الحل إلى توفير إمدادات طاقة غير منقطعة عالية الجودة وعالية الموثوقية للمعدات والأنظمة الحيوية في صناعة الطاقة. وهو يضمن التشغيل المستقر أثناء توليد الطاقة ونقلها وتحويلها وتوزيعها وإمدادها، ويعزز موثوقية نظام الطاقة وجودة الطاقة، ويضمن إمدادًا آمنًا ومستمرًا بالطاقة.

ثالثًا. تصميم بنية النظام

1- أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطعة المركزية الكبيرة للمرافق الرئيسية

في محطات توليد الطاقة الكبيرة والمحطات الفرعية الكبيرة، فإن المركزية شاحن UPS كبير يتم نشر الأنظمة لتزويد أنظمة التحكم الحرجة ومعدات الاتصالات وأجهزة المراقبة بالطاقة.

2- أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطعة الصغيرة الموزعة في العقد الرئيسية

في أنظمة التوزيع ونقاط تكامل الطاقة الموزعة، يتم تركيب أنظمة UPS الصغيرة الموزعة. تضمن هذه الأنظمة إمدادات طاقة مستقلة وموثوقة للمعدات في العقد المختلفة، مما يعزز مرونة وموثوقية إمدادات الطاقة.

3- نظام إدارة الطاقة المتكامل

تم إنشاء نظام إدارة الطاقة المتكاملة لمراقبة وإدارة أنظمة وحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة مركزياً عبر توليد الطاقة ونقلها وتحويلها وتوزيعها وإمدادها. يمكّن هذا النظام من مراقبة حالة معدات UPS في الوقت الحقيقي، والتحكم المركزي، والإدارة الذكية، وتحسين الكفاءة التشغيلية وموثوقية أنظمة الطاقة.

رابعًا. اختيار نظام UPS وتهيئته

1- الحساب الدقيق لمتطلبات الطاقة

إجراء مسح شامل وإحصاءات شاملة لاستهلاك الطاقة للمعدات الحيوية في محطات الطاقة والمحطات الفرعية وأنظمة التوزيع. استناداً إلى الطاقة المقدرة للمعدات وأنماط الاستخدام واحتياجات التوسعة المستقبلية، احسب بدقة إجمالي سعة وحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة المطلوبة.

2- تصميم التكرار المعقول

وبالنظر إلى الدور الحاسم لإمدادات الطاقة في صناعة الطاقة، يوصى بتصميم التكرار في سعة إمدادات الطاقة غير المنقطعة. بشكل عام، يجب أن تكون سعة UPS المختارة من 1.2 إلى 1.5 ضعف السعة المحسوبة لضمان إمداد طاقة موثوق به لإضافات المعدات الجديدة ونمو الأعمال في المستقبل.

3- تكوين البطارية

تحديد بطارية UPS وقت النسخ الاحتياطي استنادًا إلى سيناريوهات التطبيق ومتطلبات التعامل مع حالات الطوارئ لانقطاع التيار الكهربائي. بالنسبة لأنظمة التحكم الرئيسية في محطات الطاقة والمحطات الفرعية، اضبط الوقت الاحتياطي لبطارية UPS على 30 - 60 دقيقة لتوفير وقت كافٍ لبدء تشغيل المولد في حالات الطوارئ وضمان إيقاف تشغيل المعدات بأمان. بالنسبة لمعدات اتصالات إرسال الطاقة الحرجة ونقاط تكامل الطاقة الموزعة، قم بتمديد وقت النسخ الاحتياطي للبطارية إلى 2 - 4 ساعات لتلبية متطلبات التشغيل المستمر أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

V. استراتيجيات حماية المعدات الرئيسية

1- معدات محطة توليد الكهرباء

توفر أنظمة UPS دعمًا دقيقًا للطاقة لأنظمة التحكم الآلي وأنظمة الإثارة ومعدات المراقبة في محطات الطاقة. أثناء التشغيل العادي للمرافق، تضمن استقرار تشغيل المعدات ودقة البيانات. عندما تنقطع طاقة المرافق، فإنها تتحول على الفور إلى طاقة البطارية للحفاظ على التشغيل المستمر وتمكين إجراءات إيقاف التشغيل الآمن، مما يمنع تلف المعدات والحوادث.

2- معدات المحطات الفرعية

بالنسبة لمعدات المحطات الفرعية مثل أنظمة تبريد المحولات، ومصادر طاقة تشغيل المفاتيح الكهربائية، وأجهزة حماية المرحلات، تضمن أنظمة UPS استقرار إمدادات الطاقة أثناء تقلبات أو انقطاع التيار الكهربائي، مما يحافظ على استقرار الشبكة ونقل الطاقة بشكل موثوق.

3- أنظمة اتصالات إرسال الطاقة

أنظمة اتصالات إرسال الطاقة هي جوهر إرسال الشبكة. تزود أنظمة UPS الطاقة لخوادم نظام أتمتة إرسال الطاقة ومعدات الاتصالات. أثناء التشغيل العادي للمرافق، فإنها تضمن استقرار تشغيل المعدات وسلامة البيانات. عندما تنقطع طاقة المرافق، فإنها تتحول على الفور إلى طاقة البطارية للحفاظ على التشغيل المستمر، مما يتيح لموظفي الإرسال الحصول على معلومات الشبكة في الوقت الفعلي واتخاذ قرارات دقيقة، مما يمنع حوادث الشبكة وانقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع.

سادساً. تدابير تعزيز القدرة على التكيف مع البيئة والموثوقية

1- تصميم التكيف البيئي

تم تصميم معدات UPS بميزات حماية للتكيف مع بيئات صناعة الطاقة. في محطات الطاقة والمحطات الفرعية، تتميز معدات يو بي إس بتصميمات عالية الحماية لمنع دخول الغبار والرطوبة. تشتمل التركيبات الخارجية أو البعيدة على الحماية من الصواعق ومقاومة الرطوبة ومقاومة التآكل للتكيف مع مختلف الظروف المناخية والبيئية.

2- تدابير تعزيز الموثوقية

اعتماد تصميمات زائدة عن الحاجة مثل مدخلات الطاقة المزدوجة والتكرار المتوازي لتعزيز موثوقية نظام الإمداد المتواصل بالطاقة. في محطات توليد الطاقة والمحطات الفرعية، تسمح مدخلات الطاقة المزدوجة بالتبديل التلقائي بين مصادر طاقة المرافق. يتيح التكرار المتوازي إمكانية تشغيل عدة وحدات يو بي إس بالتوازي، مع تولي وحدات أخرى الحمل في حالة فشل إحداها. تعزيز تصميم تبديد الحرارة وموثوقية المكونات. إجراء عمليات فحص صارمة للجودة واختبارات التقادم على المكونات الرئيسية مثل المكثفات والمحولات ووحدات الطاقة. إنشاء أنظمة صيانة وفحص دورية شاملة للصيانة والفحص المنتظمة لمعالجة المشكلات المحتملة على الفور وضمان تشغيل مستقر طويل الأجل لوحدات إمداد الطاقة غير المنقطعة.

سابعاً. المراقبة والإدارة الذكية

1- وظائف مراقبة نظام UPS

تتميز أنظمة يو بي إس بوحدات مراقبة ذكية تراقب في الوقت الفعلي المعلمات الرئيسية مثل الجهد والتيار والتردد وحالة البطارية وظروف الحمل. يتم عرض هذه المعلمات من خلال واجهات المراقبة، مما يتيح للموظفين فهم حالة معدات يو بي إس وظروف إمداد الطاقة على الفور. عند حدوث تشوهات، يُطلق نظام المراقبة على الفور إنذارات صوتية ومرئية ويرسل معلومات الإنذار إلى الموظفين عبر الرسائل النصية القصيرة أو البريد الإلكتروني، مما يضمن الاستجابة في الوقت المناسب لمنع تلف المعدات وانقطاع التيار الكهربائي.

2- المراقبة والإدارة عن بُعد

الاستفادة من تكنولوجيا الشبكة، ودعم أنظمة UPS المراقبة عن بُعد والإدارة. يمكن للموظفين مراقبة حالة معدات يو بي إس عن بُعد وإجراء عمليات مثل إعدادات المعلمات وتشخيص الأعطال عبر متصفحات الويب أو تطبيقات الأجهزة المحمولة، مما يحسن كفاءة الإدارة وسرعة الاستجابة. تتيح أنظمة UPS أيضًا المراقبة والإدارة المركزية لأجهزة متعددة عبر توليد الطاقة ونقلها وتحويلها وتوزيعها وإمدادها. ويمكنها جمع وتحليل البيانات التشغيلية من معدات يو بي إس، مما يوفر أساسًا لصيانة المعدات وتحسين الإدارة. وهذا يحسن الكفاءة التشغيلية وموثوقية أنظمة الطاقة.

ثامناً. التركيب والتنفيذ

1- الإعداد المسبق للتركيب

قبل تركيب معدات UPS، قم بإجراء فحص تفصيلي لأنظمة إمداد الطاقة والأسلاك والتأريض. تأكد من أن جودة طاقة المرافق تفي بمتطلبات مدخلات UPS وأن أنظمة التأريض موثوقة. بالإضافة إلى ذلك، قم بتقييم بيئة التركيب للتأكد من تركيب معدات يو بي إس في مواقع ذات تهوية جيدة ومستويات غبار منخفضة ودرجات حرارة مناسبة.

2- تطوير خطة التركيب

استنادًا إلى تخطيطات محطة الطاقة أو المحطة الفرعية أو نظام التوزيع وتوزيع المعدات، قم بصياغة خطة مفصلة لتركيب وحدات إمداد الطاقة غير المنقطعة. يجب أن تتضمن هذه الخطة وضع المعدات ومسارات الأسلاك وتسلسل التركيب لضمان سلاسة التركيب.

3- خطوات تثبيت نظام UPS

اتبع كتيبات تركيب معدات UPS والإجراءات الموحدة. قم بتركيب مضيفات يو بي إس، وخزانات البطاريات، وخزانات التوزيع، وتوصيل الأسلاك وفقًا للمواصفات. تأكد من التوصيلات الآمنة والعزل المناسب لمنع حدوث مشكلات مثل ضعف الاتصال أو قصر الدائرة الكهربائية.

4- تشغيل النظام واختباره

بعد التركيب، قم بإجراء تشغيل واختبار شامل لمعدات UPS. اختبار جهد الدخل/الخارج، والتيار، والتردد، والمعلمات الأخرى للتأكد من أنها تفي بمتطلبات المعدات. إجراء اختبارات الشحن والتفريغ على البطاريات للتحقق من قدرتها ووقت النسخ الاحتياطي. قم بمحاكاة سيناريوهات انقطاع طاقة المرافق لاختبار قدرة نظام إمداد الطاقة غير المنقطعة على التبديل بين طاقة المرافق والبطارية. التأكد من أن أوقات التبديل تفي بمتطلبات المعدات وأن أنظمة UPS يمكنها توفير إمدادات طاقة مستمرة للمعدات الحرجة أثناء انقطاع المرافق.

تاسعاً. التشغيل والصيانة

1- مهام الصيانة اليومية

وضع خطة صيانة يومية وتعيين موظفين مخصصين لفحص معدات UPS بانتظام. التحقق من مظهر المعدات وحالة التشغيل ومراقبة المعلمات لتحديد المشاكل ومعالجتها على الفور.

2- صيانة البطارية

افحص مظهر البطارية والجهد الكهربائي بانتظام. قم بإجراء اختبارات شحن/تفريغ البطارية وصيانتها لضمان أداء البطارية وإطالة عمر الخدمة.

3- الصيانة الدورية والفحص الدوري

قم بإجراء صيانة وفحص احترافي لمعدات UPS على فترات منتظمة، مثل كل ستة أشهر أو سنويًا. إجراء فحوصات شاملة لمكونات المعدات، واستبدال الأجزاء المتقادمة، والتأكد من يو بي إس موثوقة العملية.

4- تنظيف المعدات وإزالة الغبار

قم بتنظيف معدات يو بي إس بانتظام وإزالة الغبار من المكونات الداخلية وأنظمة تبديد الحرارة لضمان تبديد الحرارة بشكل جيد ومنع حدوث أعطال في المعدات بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

5- تطوير خطط الاستجابة للطوارئ

وضع خطط استجابة لحالات الطوارئ لأعطال معدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة لتحديد إجراءات الطوارئ والمسؤوليات وموظفي الاتصال. يجب أن تتضمن الخطة تدابير الإمداد بالطاقة في حالات الطوارئ، وإجراءات إيقاف تشغيل المعدات وإعادة تشغيلها، واحتياطات السلامة لتقليل تأثير الأعطال على إمدادات الطاقة.

6- تدريبات الطوارئ

إجراء تدريبات منتظمة على حالات الطوارئ لتعزيز قدرة الموظفين على الاستجابة لأعطال معدات الإمداد المتواصل بالطاقة وتحسين التنسيق في حالات الطوارئ. ومن خلال التدريبات، تنقيح خطط الاستجابة لحالات الطوارئ لضمان الاستجابة السريعة والفعالة للأعطال، مما يحافظ على استقرار إمدادات الطاقة.

باختصار، يعالج حل UPS الخاص بنا لصناعة الطاقة تحديات إمدادات الطاقة التي تواجهها قطاعات توليد الطاقة ونقلها وتحويلها وتوزيعها وتوريدها. من خلال توفير إمدادات الطاقة غير المنقطعة عالية الجودة والموثوقية العالية، فإنها تضمن التشغيل المستقر للمعدات والأنظمة الحيوية في صناعة الطاقة. وهذا يعزز موثوقية نظام الطاقة وجودة الطاقة، ويضمن إمدادًا آمنًا ومستمرًا بالطاقة ويضمن التشغيل المستقر لصناعة الطاقة.