UPS-järjestelmän suunnittelu tehovälillä 3-15 kVA

Abstract

Tämän insinöörityön tavoitteena oli tutkia UPS-järjestelmän suunnittelua. Työssä keskityttiin pääasiallisesti 3-15 kVA:n UPS-laitteiden tehovälille, mutta osaa käsitellyistä asioista voi soveltaa myös muun tehoisilla UPS-laitteilla tehtäviin toteutuksiin.

Työssä valittiin tehoalueelle sopiva UPS-laite ja perehdyttiin sen toimintaperiaatteisiin sekä erilaisiin toteutusmahdollisuuksiin. Tämän jälkeen tutkittiin varmennettavaan verkkoon vaikuttavia häiriöitä sekä esitettiin järjestelmän mitoitukseen ja suunnitteluun merkittävät vaiheet. Verkon suojauksessa käsiteltiin vikatilanteet verkkovirralla sekä akustokäytöllä.

Tämän jälkeen tehtiin esimerkki järjestelmän suunnittelusta, jossa valittiin sopiva UPS-laite, valittiin siihen sopivat suojalaitteet sekä laskettiin varmennetun verkon puolella ryhmäkeskuksista lähtevien kaapeleiden maksimipituuksia sekä jännitehäviöt. Lopuksi käsiteltiin vielä järjestelmän huoltoon liittyviä asioita. Raportin jälkeen laskettiin taulukko kaapeleiden maksimipituuksista eri UPS-laitteilla ja suojauksilla. Tämä taulukko löytyy opinnäytetyön liitteistä.

The aim of this thesis was to study designing of the UPS-system. The study focuses mainly on the power levels between 3 to 15 kVA but part of the text can also be applied to other ranges of UPS-devices.

The first task in this work was to choose a suitable UPS-device to the designated power level, study the basic principalities of the device and show different solutions of the system. After this the most common failures towards the UPS-system and its protected grid was researched, followed by the presentation of the most significant phases and issues concerning the designing of the UPS-system. When studying the electrical protection of the system, fault situations with voltage coming from distribution network and from the battery were covered.

After this, an example of the designing the system was made. A suitable UPS-device was selected with the proper protectors. Then the calculations in the protected grid were made in order to define the maximum lengths of the cables and their voltage losses.

In conclusion, the issues regarding the maintenance of the system were covered. After the report, a table consisting of maximum cable lengths with different devices and protections was calculated. This can be found in the appendixes of the thesis.