11
109
2017
tối đa tổn hao năng lượng ở bộ chỉnh lưu
và biến tần.
Hệ thống UPS khi hoạt động chuyển
đổi kép có hiệu suất trung bình là 90%
ở mức tải 30%, và đến 94% ở mức tải
100%. Tỷ lệ này có thể tăng lên hoặc
giảm xuống tùy vào công nghệ sử dụng
và việc có lắp đặt thêm một máy biến áp
ở nguồn đầu vào của UPS hay không.
Khi bộ chỉnh lưu và biến tần ở trạng
thái standby (chế độ eco), hiệu quả UPS
có thể tăng lên 98% hoặc 99%. Sự gia
tăng hiệu năng đồng nghĩa ít sinh nhiệt,
giảm yêu cầu làm mát. Green Grid ước
tính, giá trị PUE sẽ cải thiện khoảng 6%
khi chuyển cơ chế hoạt động từ chuyển
đổi kép sang eco.
Hạn chế của chế độ eco truyền
thống
•
Nguồn điện không “sạch”:
Các tải quan
trọng được cung cấp trực tiếp bởi điện
lưới, một nguồn điện không ổn định và
không đảm bảo tin cậy 100%.
•
Thời gian chuyển mạch
: Cần một ít
thời gian khoảng vài mili giây để UPS
thực hiện một loạt thao tác khi mất
nguồn điện, gồm khởi động bộ biến tần,
chuyển năng lượng từ pin lên và ngắt
đường bypass. Thời gian này có thể vẫn
nằm trong giới hạn cho phép của máy
chủ, nhưng lại có tác động đến các thành
phần khác trong cả hệ thống phân phối
điện.
•
Sóng hài
: Chế độ chuyển đổi kép
ngăn cách nguồn điện lưới và máy phát
khỏi sóng hài của tải. Trong khi ở chế độ
eco, chức năng lọc sẽ bị ngắt và sóng hài
sinh ra từ tải sẽ truyền ngược trở lại cả
hệ thống điện. Sóng hài làm tăng nhiệt
độ trong các thiết bị và dây dẫn, giảm
tuổi thọ của thiết bị.
•
Sốc nhiệt
: Khi UPS chuyển tải sang
sử dụng biến tần có thể gây ra sốc nhiệt,
làm hư hỏng các bảng mạch điện tử
ngay thời điểm UPS cần thực hiện đúng
vai trò quan trọng nhất.
•
Phân biệt sự cố
: Dưới chế độ chuyển
đổi kép, khi có lỗi xảy ra trong quá trình
hoạt động, UPS sẽ chuyển sang đường
bypass để đảm bảo vẫn có nguồn điện
cung cấp cho các thiết bị bên dưới.
Nhưng khi ở chế độ eco, UPS sẽ khó xác
định nguyên nhân sụt giảm điện áp là
do có lỗi xảy ra hay thật sự bị mất nguồn
điện đầu vào, và vị trị lỗi là ở nguồn
điện đầu vào hay ở tải mà UPS cung cấp,
hay do chính bản thân UPS đang xảy
ra lỗi? “Phán đoán sai lầm” khiến UPS
vẫn chuyển sang dùng biến tần trong
khi chính bản thân UPS bị lỗi, kéo theo
nhiều hệ lụy làm tăng thời gian chẩn
đoán lỗi và tệ hơn nữa là gây ra nguy
hiểm cháy nổ cho thiết bị và tính mạng
con người.
Nâng cấp chế độ eco
Với những tiến bộ trong các chương
trình điều khiển, nhiều nhà sản xuất đã
nâng cấp và tạo ra chế độ eco cao cấp
hơn. Ở chế độ mới này, biến tần vẫn
duy trì hoạt động song song với đường
bypass nhưng không thực sự xử lý tải.
Khi biến tần vẫn hoạt động, phần lớn
thách thức của chế độ eco truyền thống
sẽ bị loại bỏ hoặc giảm thiểu hậu quả.
Nguồn điện không “sạch”: Vì biến
tần vẫn được kết nối, nên bất kỳ dao
động điện nào nằm ngoài giới hạn định
trước, tải sẽ được bảo vệ ngay lập tức ở
trạng thái chuyển đổi kép.
Thời gian chuyển mạch: Với eco
mới, biến tần không cần thời gian để
khởi động. Nguồn điện có thể cung cấp
không gián đoạn từ ắc-quy; hoặc UPS
chuyển sang chế độ chuyển đổi kép với
thời gian chuyển mạch bằng không khi
điều kiện dòng điện vượt quá giới hạn
định trước.
Sóng hài: Biến tần vẫn hoạt động nên
có thể hấp thụ và lọc dòng điện có mang
sóng hài.
Một điểm cần lưu ý với chế độ eco
mới: do biến tần vẫn hoạt động “ngầm”
nên vẫn có một ít tổn hao xảy ra. Nhưng
tựu chung, hiệu suất tổng thể vẫn cao
hơn và vẫn đảm bảo được độ tin cậy mà
chế độ eco truyền thống không thể đảm
bảo.
Kết luận
Chế độ eco truyền thống có nhiều tác
động tiêu cực làm suy giảm độ tin cậy.
Do đó, các nhà khai thác TTDL trước
đây không sẵn lòng đặt các tải quan
trọng hoạt động ở chế độ tiết kiệm này.
Nhưng khi ngân sách bị siết chặt và chi
phí hoạt động tiếp tục tăng cao, nhiều
nhà khai thác đang hướng tới eco như
một phương thức để cắt giảm chi phí.
Các nhà sản xuất ngành điện đã
nhanh chóng đáp ứng với các thế hệ
UPS mới có chế độ eco tiên tiến hơn, loại
bỏ những nguy cơ của chế độ eco truyền
thống. Tuy nhiên, một số vấn đề như sốc
nhiệt và phân biệt sự cố vẫn tồn tại, cần
được xem xét khi triển khai và vận hành
chế độ eco. Chìa khóa cho một thiết kế
tốt là không làm suy giảm độ tin cậy của
cơ sở trong quá trình hoạt động.
Lâm Tấn Minh Tâm
Theo : Theo CSE Magazine.