التكامل الفعال للطاقة الكهربائية ثلاثية الطور وأنظمة الإمداد المتواصل بالطاقة الكهربائية

TIPS：In the modern industrial and commercial fields, the stability and efficiency of power supply are crucial for the normal operation of enterprises. Three phase electric power, with its advantages of high – power transmission capacity and stable current output, has become the preferred power supply method for many large enterprises, data centers, and industrial manufacturing sites. However, even though the three – phase power system is relatively stable, problems such as power outages and voltage fluctuations are still inevitable, highlighting the importance of an Uninterruptible Power supply (UPS) system that is compatible with it. With years of experience in the power protection field, BKPOWER has launched a series of high – performance يو بي إس solutions for three – phase power application scenarios, perfectly combining the advantages of three – phase power with the reliable protection of UPS, and building a solid power defense line for enterprises’ critical equipment and core businesses.​

I. نظرة عامة على نظام الطاقة الكهربائية ثلاثي الأطوار

1.مبدأ عمل الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور:

The three – phase power system consists of three AC circuits with the same frequency, equal potential amplitude, and a phase difference of 120°. This unique design enables the three – phase power to provide a more stable and powerful ناتج الطاقة during transmission. Compared with single – phase power, three – phase power can reduce line losses and costs when delivering the same power. Its balanced current characteristics effectively reduce the heating and wear of equipment, extending the service life of the equipment. For example, in large factories, three – phase – powered motors can provide stronger power and operate more smoothly.​

2.سيناريوهات تطبيق الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور

تُستخدم الطاقة ثلاثية الطور على نطاق واسع في مختلف المجالات مثل التصنيع الصناعي ومراكز البيانات والمباني التجارية. ففي مجال التصنيع الصناعي، تعتمد العديد من المعدات الميكانيكية كبيرة الحجم، مثل أدوات ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي والمحركات الثقيلة على طاقة ثلاثية الطور للتشغيل؛ كما أن مجموعات الخوادم وأنظمة التبريد في مراكز البيانات لها متطلبات عالية للغاية لاستقرار وقوة إمدادات الطاقة، وأصبحت الطاقة ثلاثية الطور هي طريقة إمداد الطاقة القياسية؛ كما تتطلب المعدات عالية الطاقة مثل مكيفات الهواء المركزية والمصاعد في المباني التجارية دعمًا للطاقة ثلاثية الطور. تشير الإحصاءات إلى أنه في مجال استهلاك الطاقة الصناعية، يستخدم أكثر من 801 تيرابايت 3 تيرابايت من المعدات الكهربائية طاقة ثلاثية الطور لإمداد الطاقة.

ثانيًا. تحديات الطاقة في بيئة الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور

على الرغم من المزايا العديدة للطاقة ثلاثية الطور، إلا أنها لا تزال تواجه تحديات في التطبيقات العملية من مشاكل الطاقة المختلفة.

1.أعطال الشبكة

يمكن أن تؤدي عوامل مثل الكوارث الطبيعية (مثل الأعاصير والزلازل والصواعق والصواعق وغيرها) وتقادم معدات الشبكة وأخطاء التشغيل البشرية إلى حدوث أعطال في الشبكة في نظام الطاقة ثلاثي الأطوار، مثل انقطاع التيار الكهربائي وانخفاض الجهد والارتفاعات المفاجئة. وبمجرد حدوث هذه الحالات، فإنها تؤثر بشكل مباشر على الإنتاج والتشغيل العادي للمؤسسات. على سبيل المثال، قد يؤدي انخفاض الجهد الكهربائي لفترة وجيزة إلى تعطل الخوادم في مركز البيانات، مما يؤدي إلى انقطاع الأعمال وفقدان البيانات.

2.عدم توازن الأحمال

في نظام الطاقة ثلاثي الأطوار، إذا كان توزيع الأحمال بين الأطوار غير متساوٍ، فسيؤدي ذلك إلى اختلال توازن التيار ثلاثي الأطوار، وزيادة خسائر الخطوط، وتقليل كفاءة معدات الطاقة، بل وحتى التسبب في تعطل المعدات. في بعض المجمعات التجارية، نظرًا لاختلاف أوقات بدء التشغيل ومستويات الطاقة للمعدات الكهربائية في مناطق مختلفة، من المحتمل أن يحدث اختلال في توازن الأحمال.

3.التداخل التوافقي

مع الاستخدام الواسع النطاق لعدد كبير من الأحمال غير الخطية (مثل محولات التردد، وإمدادات الطاقة التحويلية، وما إلى ذلك)، سيتم توليد التوافقيات في نظام الطاقة ثلاثي الأطوار. ستؤثر التوافقيات على التشغيل العادي لمعدات الطاقة، وتتسبب في تسخين المعدات وزيادة الضوضاء، وقد تتداخل أيضًا مع أنظمة الاتصالات.

ثالثاً حلول الإمداد بالطاقة الكهربائية غير المنقطعة BKPOWER ثلاثية الطور

استجابةً لتحديات الطاقة المختلفة في بيئة الطاقة ثلاثية الطور، أطلقت BKPOWER سلسلة من حلول UPS الاحترافية التي تغطي الجوانب الرئيسية من مصدر إمداد الطاقة Ups للبطارية الاحتياطية، مما يوفر حماية شاملة للطاقة للمؤسسات.

1.منتجات يو بي إس عالية الأداء

تعتمد معدات UPS من BKPOWER على تقنية تحكم رقمية متقدمة، والتي يمكنها الاستجابة بسرعة ودقة للتغيرات في الطاقة ثلاثية الطور. عندما تكون طاقة التيار الكهربائي طبيعية، فإنها تعمل على استقرار وتصفية وكبح التوافقيات في طاقة الإدخال ثلاثية الطور لضمان إخراج طاقة مستقرة ونقية؛ وعندما تنقطع طاقة التيار الكهربائي، يمكن أن تتحول وحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة إلى وضع طاقة البطارية في غضون أجزاء من الثانية لضمان التشغيل المتواصل لمعدات الحمل. يتميز أحد منتجات UPS ثلاثية الطور بكفاءة تحويل تصل إلى 95%، مما يقلل من استهلاك الطاقة بشكل فعال. في الوقت نفسه، لا يزال بإمكانه الحفاظ على جهد خرج ثابت حتى في حالة عدم توازن الحمل ثلاثي الأطوار، مما يضمن التشغيل الآمن للمعدات.

2.نظام بطارية احتياطية موثوق به

A high – quality battery backup is an important part of the UPS system. BKPOWER selects high – performance lead – acid batteries or lithium – ion batteries as الطاقة الاحتياطية sources, which have the characteristics of long life, high capacity, and fast charging and discharging. Through the intelligent battery management system, the battery status, including voltage, current, temperature, and other parameters, is monitored in real – time, and battery failures are warned in advance to extend the battery life. In the application of large – scale data centers, BKPOWER’s battery backup system can provide several hours of backup power for the equipment, ensuring that the data center can still operate normally during long – term power outages and complete data backup and safe system shutdown.​

3.تكوين النظام المرن

BKPOWER fully considers the needs of different users and provides a variety of UPS systems with different capacities and specifications. Users can flexibly choose single – unit configuration, parallel configuration, or redundant configuration according to the actual load size, power demand, and budget. For large industrial enterprises, multiple UPS units can be operated in parallel to improve the power supply capacity and reliability of the system; for small and medium – sized enterprises, a single – unit UPS system can meet the basic power protection needs at a lower cost. At the same time, BKPOWER’s UPS systems support multiple communication protocols and can be seamlessly integrated with the existing power monitoring systems of enterprises, enabling المراقبة عن بُعد and intelligent management.​

رابعًا. حالات تطبيق BKPOWER ثلاثي الأطوار للطاقة الكهربائية UPS

1.مشروع مركز بيانات واسع النطاق

يضطلع مركز البيانات هذا بخدمات تخزين ومعالجة بيانات الإنترنت الضخمة ولديه متطلبات عالية للغاية لاستقرار وموثوقية إمدادات الطاقة. قبل إدخال نظام BKPOWER ثلاثي المراحل طاقة UPS شهد مركز البيانات العديد من الانقطاعات في العمل بسبب أعطال الشبكة، مما أدى إلى خسائر اقتصادية ضخمة. بعد اعتماد معدات BKPOWER ثلاثية الأطوار من BKPOWER ونظام النسخ الاحتياطي للبطارية، من خلال التشغيل المتوازي والتكوين الاحتياطي لوحدات UPS المتعددة، تم تحقيق النسخ الاحتياطي N + 1، مما أدى إلى تحسين موثوقية النظام بشكل كبير. وفي الوقت نفسه، يمكن لنظام المراقبة الذكي مراقبة حالة تشغيل وحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة وحالة البطارية في الوقت الفعلي والتحذير من الأعطال المحتملة مسبقًا. في العام الماضي، لم يشهد مركز البيانات أي انقطاعات في العمل بسبب مشاكل في الطاقة، وتم تحسين استقرار التشغيل بشكل كبير.

2.مصنع لتصنيع السيارات

يتطلب عدد كبير من معدات الإنتاج الآلي في مصنع تصنيع السيارات متطلبات صارمة لجودة الطاقة. ونظرًا لوجود عدد كبير من الأحمال غير الخطية في المصنع، فإن التوافقيات في نظام الطاقة ثلاثي الأطوار شديدة، ومعدل تعطل المعدات مرتفع نسبيًا. قامت شركة BKPOWER بتخصيص حل UPS ثلاثي الأطوار مع وظيفة قمع التوافقيات لها. لا يمكن لمعدات UPS توفير حماية مستقرة للطاقة فحسب، بل يمكنها أيضًا قمع التوافقيات بشكل فعال وتحسين جودة الطاقة. بعد التحويل، تم تخفيض معدل تعطل المعدات في المصنع بمقدار 40%، وتم تحسين كفاءة الإنتاج بشكل كبير، وفي الوقت نفسه، تم تمديد عمر خدمة المعدات، وتم تخفيض تكلفة الصيانة.

V. كيفية اختيار نظام يو بي إس مناسب للطاقة الكهربائية ثلاثية الطور

1.تقييم متطلبات التحميل

Accurately calculate the total power, starting current, and load characteristics (such as linear or non – linear loads) of the enterprise’s equipment, and determine the required capacity and type of the UPS. For الأحمال الحثية such as large motors, the inrush current during startup needs to be considered, and a UPS with sufficient instantaneous overload capacity should be selected.​

2.تحديد وقت النسخ الاحتياطي

Determine the وقت النسخ الاحتياطي of the UPS after the mains power outage according to the actual needs of the enterprise. If the enterprise needs to maintain production during long – term power outages, a large – capacity حزمة البطارية needs to be configured, or a UPS system that can be connected to a generator should be selected.​

3.الاهتمام بمؤشرات الأداء

بالإضافة إلى السعة ووقت النسخ الاحتياطي، مؤشرات الأداء.

المراجع

1. اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)الموقع الرسمي: www.iec.ch
2. مختبرات أندررايترز (UL)الموقع الرسمي: www.ul.com
3. اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN)الموقع الرسمي: www.cen.eu
4. إدارة التوحيد القياسي في الصين (SAC)الموقع الرسمي: www.sac.gov.cn
5. تحالف تشونغقوانكون لتكنولوجيا صناعة تخزين الطاقة (CNESA)الموقع الرسمي: www.cnESA.org
6. الموقع الرسمي للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO): www.iso.org