DİNAMİK KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAKLARI
Dinamik Kesintisiz Güç Kaynakları(DUPS) uzun yıllardan beri kritik
işletmelerin, hastanelerin, data merkezlerinin kaliteli ve kesintisiz enerji
ihtiyaçlarını karşılamaktadır. İnform Elektronik olarak yaklaşık 14 yıldır
dünyanın en büyük DUPS üreticisi olan Alman Piller firmasının Türkiye ve
Türki Cumhuriyetlerdeki distribütörlüğünü yürütmekteyiz. Birçok ilki ve
büyük projeleri hayata geçiren İnform Satış&Proje Müdürlüğü, ülkemizde pek
bilinmeyen DUPS sistemlerinin kurulumlarına öncülük etmiştir.
Konumuza “Dinamik UPS nedir?” sorusuna cevap vererek başlayabiliriz.
Dinamik UPS’ler mekanik sistemlerdir. Dinamik UPS’ in statik UPS’ lerden en
önemli farkı; gerilimi ve frekansı düzeltmek için güç elektroniği
devrelerini kullanılmayıp, senkron makineyle bu işi yapabilmesidir.
Bildiğimiz gibi statik UPS’ lerde şebeke gerilimi; doğrultucu ve inverter
gibi güç elektroniği devreleri yardımıyla istenilen standarda getirilir.
Fakat elde ettiğimiz sinyal inverterdeki yarıiletken malzemelerin
anahtarlanmasıyla elde edilen sinyaldir.

|
 |
DUPS’ da gerilimin stabil ve doğal
sinüs şeklinde oluşması için senkron makine kullanmaktayız. Senkron
makine eşsiz bir yapıya sahiptir. Piller’in kullandığı patenti
kendisine ait olan senkron makine(UNIBLOCK), elektriğin şebekeden
bağımsız olarak üretildiği bölümdür. Eskiden enerji santrallerinde
elektriğin üretildiği ve kompanzasyonun yapıldığı cihazlar olan
senkron makineler, 1980 yılına kadar motor ve generator sargıları
birbirinden bağımsız ortak bir mil üzerinde üretiliyordu.
1980 yılından sonra Piller kendi tasarımı olan daha
öncede belirttiğim gibi patenti kendisine ait olan, motor ve
generatör sargıları ortak bir stator üzerinde bulunan UNIBLOCK’u
geliştirdi
Sistemin çalışma prensibi; motor sargılarına gelen enerji, manyetik
alan yardımıyla alternatörde elektrik enerjisine çevrilir.
Anlaşılacağı gibi şebeke sinyali sadece motoru hareket ettirmek için
kullanılıyor. Sonrasında ise şebekeden bağımsız gerilim ve frekans
üretiliyor. |
Senkron makinenin bulunduğu DUPS’u neden
kullanmalıyız?
İşletmelerdeki güç problemleri gün geçtikçe artmaktadır. Güvenilirliği
sağlamak için dinamik kesintisiz güç kaynaklarını kullanmak zorunlu hale
gelmiştir. Çünkü;
Yük tarafındaki kısa devreler,
Yükün dinamik yapısı,
Harmoniklerin etkisi,
Şebeke geriliminin düşük yada yüksek gelmesi,
Demeraj akımları,
Pick akımları,
Güç faktörünün düşük olması gibi problemler, üretimde kayıplara,
işletmelerde zararlara yol açmaktadır. Statik UPS’ ler bu sorunları
giderememektedir. Bilhassa kapasiteler arttığında statik sistemlerin
güvenilirliği de azalmaktadır. Bu yüzden DUPS’lar tercih edilmektedir.
DUPS’ ların üstünlüklerini sıralayacak olursak,
Güvenilirliğin yüksek oluşu,
Verimin yüksek oluşu,
İki arıza arasındaki sürenin çok uzun oluşu (MTBF 1.38milyon saat),
150kVA’dan 3000kVA kadar üretilebilmesi,
Paralelleme ile 50MVA’ya ulaşan yüksek kapasite,
Senkron makine bulunması bu sayede doğal sinüs çıkışı olması,
Harmonikleri %99 oranında bastırabilmesi,
Beslediği hattın kompanzasyona ihtiyaç duymaması,
1’ e yakın bir giriş güç faktörünün olması,
Kısa süreli kesintileri jeneratörsüz atlatabilmesi,
Geniş bir giriş gerilim aralığının olması(Piyasadaki cihazların çok üstünde,
sektördeki en geniş giriş gerilim aralığı),
Yüksek kısa devre akımını karşılayabilme,
Farklı uygulamalar için farklı çözümlerin sunulabilmesi,
İşletim maliyetlerinin düşük oluşu,
Ömürlerinin uzun oluşu,
Soğutma ihtiyacının olmayışı(akülü modelde akü odasının uygun sıcaklıkta
tutulması gerekir),
Periyodik bakımlarının kolaylığı,
Her türlü ortamda kurulabilmesi(bina içi ve konteynır uygulamaları),
Crest faktörünün sınırsız oluşu,
Çıkış hassasiyetlerinin standartların üstünde oluşu gibi özelliklerinden
dolayı tercih edilmektedir.
DİNAMİK KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAĞI ÇEŞİTLERİ
Dinamik kesintisiz güç kaynakları sınıflandırılırken,
Enerji depolama şekline göre sınıflandırılabilir; kinetik enerji deposu yada
akülü,
Kesintilerdeki besleme sürelerine göre sınıflandırılabilir; kısa süreli
sistemler(kinetik enerji depolu, akülü) ya da uzun süreli
sistemler(jeneratörlü).
.
Akülü dinamik UPS
Dizel destekli akülü Dinamik UPS, uzun süreli kesintisiz enerji (continious
UPS)
Dizel destekli kinetik enerji depolu Dinamik UPS, uzun süreli kesintisiz
enerji (continious UPS)
Kinetik enerji depolu Dinamik UPS, kısa süreli
Piller’ in ürün yelpazesinde;
1- Akülü Dinamik UPS – UBR,
2- Kinetik Enerji Depolu Dinamik UPS – UBT,
3- Dizel Destekli Dinamik UPS – UBTD bulunmaktadır.
AKÜLÜ DİNAMİK UPS - UBR MODEL
Akülü dinamik UPS’ lerin diğer dinamik UPS’ lerden en büyük farkı elektrik
kesildiğinde yedekleme süresini istediğiniz gibi uzatabilmenizdir. Bu
kullanılacak uygulamaya göre çok önemlidir. Örnek olarak hastaneleri ve data
merkezlerini verebiliriz.
Hastane
yükleri zamanla değişen yüklerdir. Yeni açılan bölümler için yeni cihazlar
alınır. Yüksek teknolojideki görüntüleme cihazları harmonik oluşturur.
Cihazların anlık devreye girip çıkmalarında çekecekleri yük miktarı ve en
önemlisi ameliyathanelerdeki, yoğun bakım odalarındaki enerjinin kesintisiz
ve kaliteli olması çok önemlidir.
Hastanelere UBR modelini min. 10dakika olacak şekilde projelendiriyoruz.
Ayrıca UPS girişlerine jeneratörde sağlanıyor. Elektrik kesildiğinde akü
devreye giriyor ve otomatik olarak çalıştırılan jeneratör devrini aldıktan
sonra, aküden beslenme sona eriyor. Bu çalışmada jeneratörde bir problem
olur ve devreye girmezse sistemdeki aküler bitinceye kadar enerji UPS
üzerinden yüklere aktarılacaktır. Akü uzun seçilirse bu sırada çalışmayan
jeneratöre müdahale edilir ve aynı esnada aküler yüklerimizi beslemeye devam
eder.
Kablo üretim hatlarında;
enerji dalgalanmaları yada enerji kesintileri otomasyon sistemlerini
etkilemekte ve üretimde kayıplara neden olmaktadır. Üreticilere sağladığımız
çözümlerle kayıpları minimize ettik.
 |
1- 150kVA-1100kVA aralığında
çözümler.
2- Eşsiz akülü, senkron makine tasarımı
Dinamik UPS’ yı statik UPS’ dan ayıran en önemli fark eşsiz bir
senkron makine kullanılmasıydı. Rakiplerimizden farklı bir senkron
makine kullanıyoruz.
3- Akülü Dinamik Kesintisiz Güç Kaynağının kullanılan bileşen
sayısının az olması, kendi içinde yedeklemeli yapı ve yüksek MTBF
(iki arıza arasındaki ortalama süre) süresi
Şemadan da gözüktüğü üzere şebeke olumsuzluklarına veya
kesintilerine karşı yükümüz 3 ayrı hattan beslenebilmektedir.
Alternatifin fazla olması kritik yüklerimiz için büyük avantaj
sağlamaktadır.
4- Akülü dinamik UPS’ lerde akü kullanımı, Statik UPS’ lere göre
oldukça farklıdır. Dinamik UPS’ lerde akülere sadece enerjinin
tamamen kesilmesinde başvurulur. Bu nedenle akü ömürleri statik
UPS’lere göre uzundur, bu da işletme maliyetine olumlu yönde etki
etmektedir. |
5- Statik UPS sistemlerinde karşılaşılan
bir diğer sorun ise havalandırmadır. Klimaların satın alma maliyetleri,
bakım onarım maliyetleri ve tükettikleri enerji göz ardı edilmemelidir.
UNIBLOCK makinenin rotoruna entegre edilmiş olan güçlü pervane, bütün
cihazın havalandırmasını sağlar ve cihaz üzerinde bulunan havalandırma
kanalı vasıtasıyla ısınan hava bina dışına atılır. Böylece ilave bir klima
sisteminin kullanılmasına gerek yoktur.
6- Sınırsız crest faktörü
7- Yüksek kısa devre akımı
8- Doğal sinüs çıkışı
9- Yüksek giriş güç faktörü
10- Yüksek güvenilirlik
11- 25 yıla varan çalışma ömrü
12- Deprem standardı
Ayrıca akülü dinamik UPS’ imizin deprem test raporlarında belirtildiği gibi
deprem bölgesinde olan ülkemizde; deprem yükü yatayda 0.7 xg dikeyde 0.3 xg’
dir. UBR için bu değerlerin yatayda 1xg dikeyde 0.5xg olması güvenilirliğini
arttıran diğer önemli bir etkendir.

3- Kojenerasyon sistemlerine kolay adaptasyon,
Kojenerasyon sistemlerindeki gerilim dalgalanması ve gerilim çökmeleri
meydana gelmektedir. Bu tip sorunları kinetik enerji depolu sistem ile
çözüyoruz,
4- +%15/-%20 giriş gerilim aralığına sahiptir. Şebeke gerilimi %50
düştüğünde dahi 2 dak. boyunca kinetik enerji deposundan sağladığı enerjiyi
kullanır.
5- Giriş cosy 1’e yakındır.
 |
DİZEL
DESTEKLİ DİNAMİK UPS - UNIBLOCK UBTD
Belli başlı bazı özelliklerini inceleyecek olursak;
1- 400kVA-3000kVA aralığında çözümler. Paralelleme ile yaklaşık
50MVA’ ya ulaşan kapasite.
2- Dizel destekli dinamik kesintisiz güç kaynağı
3- 16,5MJ kapasiteli powerbridge, dizel motoru çalıştırmadan kısa
süreli kesintileri destekleyebilir.
4- Sınırsız köprüleme süresi(yakıt tankınıza bağlı olarak).
5- Sıkıntısız motor operasyonu (yol vermek için yeterli zaman,
önceden yağlamaya gerek yok).
6- Dizel çalışmada mükemmel frekans stabilizasyonu.
7- Ayrıca jeneratör gerekmez (tasarruf: yatırım, yer, servis).
8- Basit mekanik sistem (fırça ile endüksiyon kuplajı yok).
9- Yüksek kısa devre akımlarını karşılayabilme(Inx14) |

Çalışma Prensibi ise,
Sistem şebeken aldığı enerjiyi şok bobininden geçirerek motora iletir.
Motorda sargılarının etkisiyle alternatör sargıları tetiklenir. Bu sayede,
elektrik şebekeden bağımsız şekilde tekrar üretilir.
Şebeke normal modunda Powerbridge(kinetik enerji deposu)
3200rpm ile dönmektedir. Burada kinetik enerji depolanmaktadır. Herhangi bir
elektrik kesilmesinde Powerbridge kinetik enerjisini elektrik enerjisine
çevirerek senkron motoru destekler. Bu sayede frekans ve gerilimde bir sapma
olmadan sistem yükleri kesintisiz bir şekilde beslemektedir. Uzun süreli bir
elektrik kesintisinde ise jeneratör devreye girer.
S. Yalçın TOPALOĞLU
İnform Elektronik San. ve Tic. A.Ş
Satış&Proje Müdürlüğü - Elektrik Elektronik Müh.
Ürün ve Satış Yöneticisi
ytopaloglu@inform.com.tr