Однако в этой схеме существует одна существенная проблема – это перерыв в подаче электропитания, т.к. любому генератору требуется время от нескольких секунд до минуты-двух на запуск и прогрев двигателя. Часто этот перебой в напряжении является критичным даже в частном доме:

• газовый котел может не перезапуститься, что в холодное время года может привести к остыванию и замерзанию дома. Некоторые газовые клапаны требуют ручного включения.
• стиральная и посудомоечная машина, кондиционеры, система вентиляции могут потерять программу работы
• есть риск нарушений в работе охранной системы, домофона и видеонаблюдения
• сервер и проектор домашнего кинотеатра крайне негативно переживают перебои в электроснабжении.

Плюс к этому, бюджетные бензиновые и дизельные генераторы при работе выдают помехи и искажения в качестве выходного сигнала, что может привести к некорректной работе и даже выходу из строя чувствительного оборудования (электроника котлов, система умный дом, серверные т.п.).

На промышленных объектах перебои в электропитании приводят к нарушениям в рабочее ЧПУ станков, потере данных на серверах, отключению систем жизнеобеспечения и т.п.

Как же решить эту проблему?

Установка источника бесперебойного питания (ИБП) с аккумуляторами после АВР позволяет полностью решить проблему перерыва в электроснабжении, а также дополнительно стабилизировать и отфильтровать часто не очень качественное напряжение с электрогенератора. Давайте посмотрим на примеры подобных решений.

ИБП для газового котла

В этом случае мы рекомендуем устанавливать бесперебойник on-line типа со встроенными аккумуляторами на небольшое время автономной работы. Отметим, что компьютерные UPS (off-line или line-Interactive) для этих целей не подходят, т.к. выдают не чистую синусоиду, а меандр, который критичен для циркуляционных насосов отопления.

On-line ИБП Lanches L900Pro-S 1kVA со встроенными аккумуляторами защищает электронику газового котла Buderus Logano от искажения напряжения и провалов напряжения при старте газового генератора Generac

ИБП для всего дома

Мы категорически рекомендуем возложить подбор конфигурации, типа и мощности ИБП на плечи профессиональных инженеров, т.к. существует целая масса особенностей работы схемы бесперебойник+генератор. Например, у вас ввод в дом трёхфазный, а генератор, который подключении через АВР – однофазный. Это обычная и правильная схема, но трехфазный ИБП будет отлично работать с вашей внешней электросетью, но категорически не будет воспринимать фазной напряжение с вашей электростанции. В этом случае необходимо устанавливать бесперебойник на одну или на каждую фазу.

Три мощных однофазных ИБП при трехфазном вводе и однофазном ДГУ

Интересное решение – это запуск генератора по низкому заряду батарей. В этой схеме используются внешние аккумуляторы, которые способны держать нагрузку в автономном режиме от 1 до 10 часов и более. Если за это время внешнее напряжение так и не появилось –  контроллер даст команду на запуск генератора, пройдет цикл заряда батарей и генератор автоматически будет заглушен. В катастрофически длинных отключениях или вообще в случае полной автономии система способна работать в таком циклическом режиме несколько месяцев. Такая схема позволяет минимизировать расходы на топливо и не запускать генератор без крайней необходимости при непродолжительных отключениях напряжения, которых большинство.

ИБП 3в1 для работы с трехфазным генератором SDMO 15000 TE XL. Автоматический запуск по разряду аккумуляторов

Промышленное применение

Схема с ИБП и ДГУ нашла свое применение в самых разных отраслях, где процесс требует максимально качественного и гарантированного электропитания. В задачу мощных трехфазных бесперебойников входит защита подключенного оборудования от всех возможных сетевых помех и провалов напряжения, а также перекрытие времени, необходимого на запуск дизельной электростанции. Проектирование подобной системы требует учета целого ряда параметров и особенностей:

• Значение средней и максимальной мощности нагрузки с учетом пусковых токов, в т.ч. по фазам
• Характера нагрузки (индуктивная, резистивная, ёмкостная или комбинированная), коэффициент мощности (Power Factor)
• Крест-фактор
• Режим нейтрали
• Технические условия на размещение ИБП и ДГУ
• Степень автоматизации и средства контроля

Совокупность этих значений определяет необходимую мощность и тип ДГУ, ИБП, а также рассчитывается необходимый аккумуляторный банк. Если нагрузка специфическая, то очень рекомендуем провести замеры параметров нагрузки, чтобы исключить ошибки в подборе оборудования, которые в итоге могут очень дорого обойтись. На нашем опыте мы встречались с весьма специфичными нагрузками: протонный ускоритель (сильные броски тока, высокий крест-фактор), мощный автомобильный вибростенд (сильные нелинейные искажения), лифтовое оборудование с рекуперацией (обратные токи), МРТ с трансформатором без нейтрали и т.п. Все эти объекты требовали нетиповых решений.

Два ИБП на 120кВА в параллель для бесперебойного питания протонного ускорителя. Работают в комплексе с 300кВт ДГУ ТСС Проф

Буду рад ответить на ваши вопросы!

С таким вопросом часто приходится сталкиваться владельцу загородной недвижимости, ведь современный коттедж немыслим без чувствительной к качеству электричества качественной бытовой техники, «умной» системы отопления, системы видеонаблюдения и контроля доступа. Так как же защитить дом от скачков напряжения и отключений электричества?

Популярное решение сейчас решение – это установка стабилизаторов напряжения и бензиновой или дизельной электростанции. Здесь есть свои плюсы и минусы – подробно мы говори об этом в статье Генератор VS Инвертор (ИБП).

Однако сегодня я хочу представить современное и более интересное с точки зрения степени защиты вашего дома и комфорта эксплуатации решение. Итак, встречайте – ИБП on-line типа конфигурации 3в1.  Что это такое? Это источник бесперебойного питания, который имеет трехфазный вход и однофазный выход. Самое важно здесь то, что бесперебойник суммирует мощность  трех отдельных фаз в одну.

Для справки. Стандартная для МО выделенная на участок мощность составляет 15кВт (автомат 25А). Это означает, что у вас 3 фазы по 5кВт на каждой. При перегрузке одной из фаз у вас «выбьет» вводной автомат и весь дом погрузиться в темноту. Более того, важно придерживаться более-менее равномерной нагрузки по фазам, для того, чтобы избежать перекоса, последствия которого могут быть весьма негативны (отгорание нуля, перепады напряжения и т.д.).

Так, например, при потреблении в 9кВт ИБП равномерно «нагрузит» каждую фазу по 3кВт. Таким образом, подобный источник бесперебойного питания имеет четыре существенных достоинства:

1. On-line тип позволяет максимально точно стабилизировать входное напряжение и добиться переключения на режим работы от батарей за 0 секунд. Даже если входная сеть «моргает», «рябит» и «скачет» ИБП всё это сгладит, и на выходе вы получите самую качественную электроэнергию.
2. Равномерная нагрузка по фазам исключает перекос и позволяет полностью забрать выделенную на участок мощность. К слову, ИБП также корректно работает с трехфазным генератором.
3. Время автономной работы зависит от емкости аккумуляторов и может составлять от 1 до 12 часов и более.
4. Система не требует регулярного обслуживания и контроля со стороны человека. Всё работает полностью автоматически.
5. При монтаже ИБП не нужно вносить заметных изменений в распределительный щит, т.к. установка производится сразу после вводного автомата

Какие есть ограничения для установки?

• Источник имеет принудительное охлаждение, а значит у него постоянно работают вентиляторы, которые издают шум. Следовательно, место установки – нежилое помещение: утепленный гараж, котельная и другие подсобные помещения. Температура в помещении должна быть в диапазоне +5 – +25 °С.
• От ИБП не будет работать оборудование, имеющее в своем составе трехфазный электродвигатель: трехфазные блоки кондиционирования, противоток бассейна, трехфазные насосы скважины и т.п. Их следует подключить в обход ИБП или выбирать источники конфигурации 3в3. Отметим, что трехфазные электроплиты, котлы, печки саун работать будут корректно.

Представлю несколько примеров реализации подобных проектов.

Пример 1. ИБП фирмы Lanches L900II-H 3/1 мощностью 20кВА или 18кВт. Так как в коттеджном посёлке не отключают электричество более, чем на 2 часа мы установили 16 аккумуляторов по 33Ач. Одну полку оставили свободной для возможности в будущем удвоить запас автономной работы. Дополнительно установили щит управления и GSM-модуль для SMS оповещения жильцов о пропаже и появлении электричества, так как переход на работу от АКБ происходит моментально.

ИБП для дома на 20кВА

Пример 2. В этом проекте для монтажа бесперебойника было выделено минимум места, поэтому мы установили 2-х метровый стеллаж и расположили всё на нём. Состав оборудования аналогичный первому примеру. Бюджет проектов ~ 350т.р. с монтажными работами.

Бесперебойник для всего дома

Экран ИБП

Пример 3. В этом проекте после вводного автомата мы установили ИБП Kstar 18кВт 3в1  на весь дом, но на выходе бесперебойника смонтировали дополнительно АВР с бензиновым генератором. 18 аккумуляторов дадут нам расчетное время автономной работы ~8 часов, что перекрывает 90% времени всех отключений электричества в СНТ нашего заказчика. В том случае, если батареи разряжены и ИБП отключился – автоматически запуститься бензиновая электростанция и в дом поступит напряжение с АВР. Цена проекта ~ 460т.р.

Источник бесперебойного питания с генератором

Пример 4. Клиентом была поставлена задача обеспечить время автономной работы более 16 часов. В процессе изучения объекта было рассчитано среднее потребление электроэнергии в час, вычислен необходимый батарейный банк. Дополнительно мы перебрали главный электрощит, устранив ряд грубых нарушений ПУЭ. Бюджет проекта ~450 т.р. + ~80 т.р. ГРЩ.

ИБП с внешними аккумуляторами на длительную автономию  и ГРЩ

Пример 5. К нам обратился заказчик с проблемой частых кратковременных отключений электричества и просадок напряжения ниже 170В. Были даже прецеденты повреждения бытовой электроники: во время очередного “мигания” сети вышли из строя холодильник Liebherr  и вытяжка Ariston. Мы решили все проблемы с электропитанием установкой ИБП Lanches 3в1 на 20кВА и 16 аккумуляторов Восток СК 1255, а также УЗИП класса 2+3 в ГРЩ. Бюджет проекта ~380 т.р.

ИБП с внешними аккумуляторами на длительную автономию

В целях экономии бюджета есть варианты бесперебойного питания дома на базе однофазных on-line ИБП на 6 или 10кВА. В основном электрощите выделяется на одну фазу самая ответственная нагрузка в доме и эта фаза запитывается через бесперебойник.

Буду рад вашим вопросам в комментариях!

• Другие наши статьи по тэгу “трехфазные ИБП для дома“
• Все варианты ИБП для дома на нашем сайте

• идеально стабилизирует любые просадки, моргания и перенапряжения в очень широком диапазоне
• осуществит бесперебойное питание дома с моментальным переходом на работу от аккумуляторов
• защитит бытовую технику от сетевых помех, искажений и высоковольтных всплесков

Пример реализации

1) Центр системы – модульный источник бесперебойного питания East 9060II 3в3 (60кВа или 54кВт). Подобные характеристики обусловлены большим количеством мощных, в т.ч. трехфазных потребителей на территории участка и в доме, а также высокой выделенной мощностью.

Трехфазный ИБП с батарейным стеллажом

Наличие внутри ИБП двух параллельно работающих силовых модулей по 30кВа позволяет существенно повысить надежность системы. В случае повреждения одного из модулей, второй способен взять на себя всю основную нагрузку. В нашей компании вы можете заказать ИБП с одним силовым модулем с возможностью в будущем удвоить мощность покупкой второго модуля.

Два модуля ИБП

Сенсорный экран источника показывает текущую схему работы ИБП. Одним нажатием вы можете получить доступ к данным по значениям напряжения и частоты на входе и выходе ИБП, а также полную информацию по нагрузке (А, кВт, кВа). Все основные события и история режимов работы автоматически записываются в электронный журнал. Например, вы легко можете узнать когда и на сколько были отключения электричества в поселке.

Экран ИБП

Бесперебойник имеет штатную возможность отдавать сигналы через сухие контакты о своем режиме работы, перегрузке, низком заряде на аккумуляторах и т.д., которые можно вывести на сигнальные лампы или GSM-модуль. Опционально можно установить SNMP-карту, для удаленного мониторинга системы по сети.

Плата сухих контактов

2) За время автономии при отключениях отвечают аккумуляторы. В нашем случае это 32 батареи типа AGM Восток PRO СК 1255, емкостью 55ач. Этот банк обеспечит около 8 часов автономной работы при средней нагрузке 2кВт. Срок жизни батарей составляет 7-10 лет.

Восток PRO СК 1255

3) В случае, если на линии питания коттеджа случилась серьёзная авария и разряд батарей подходит минимуму – автоматически заведется дизельный генератор и продолжит питать дом до момента восстановления питания. ДГУ известной японской фирмы Kubota максимальной мощностью до 9кВт. Kubota GL9000 имеет емкость бака – 28л, расход при 75% нагрузке составляет 2,2 литра в час. Минимальный уровень шума среди одноклассников.

ДГУ Kubota GL9000

На панели ДГУ можно увидеть автоматический предохранитель, вольтметр и счетчик моточасов.

Передняя панель ДГУ

4) Управляется генератор щитом АВР на базе итальянского контролера Tecnoelettra TE808 PLATINUM с очень широкими функциональными возможностями и отображением текущих параметров и режимов работы.

Контролер Tecnoelettra TE808 PLATINUM

5) Все силовые линии сводятся в главный распределительный щит с возможностью перевести в режим байпаса (обхода) как ИБП, так и АВР генератора. Для защиты всего оборудования на вводе дополнительно стоит УЗИП (молниезащита) класса 1+2.

ГРЩ с перекидными рубильниками байпаса ABB OT80F3C

6) Так как наш ИБП стоит сразу на вводе и переключение на режим от АКБ происходит за 0 секунд, мы установили GSM модуль GAL “Умный дом” для оповещения по SMS жителей дома об отключениях электричества.

Умный дом GAL SH-1000 Стартовый набор

Таким образом, мы комплексно решили проблему некачественной сети питания для загородного дома с возможностью сохранять автономное питание в течение нескольких суток и даже недель.

Видео-обзор системы

Задавайте ваши вопросы в комментариях и подписывайтесь на наш блог!

• Скачков напряжения и высоковольтных импульсов (причины: молния, коммутационные помехи, мощная “плохая” нагрузка и т.п.), которые повреждают микросхемы
• От пониженного/повышенного напряжения, которое опасно для компрессоров (холодильники, кондиционеры) и электроники
• Отклонений по частоте тока
• Искривление формы сигнала, “кривая” синусоида, опасно для электродвигателей, насосов.
• “Морганий” света
• И, конечно, от полного отключения напряжения на вводе в дом.

Иными словами, от всех возможных факторов поражения оборудования. Подобные ИБП устанавливаются на самую ответственную нагрузку потребителей 1-ой категории:

• Системы жизнеобеспечения в медицине
• Серверное оборудование
• Высокоточные станки
• Лабораторное оборудование
• и т.п.

ИБП для дома: пример

В главном распределительном щите мы выделили группу потребителей, которая не нуждается в бесперебойном питании: теплые полы, подогрев крыши, подогрев ступенек. Вся остальная нагрузка дома будет питаться через ИБП:

Трехфазный ИБП для дома с внешним аккумуляторным банком.

32 аккумулятора Delta DTM 1240L  емкостью по 40Ач обеспечат бесперебойное дома на 10-12 часов.  Срок жизни аккумуляторов 8-10 лет:

Аккумуляторы Delta DTM 1240L

ЖК-экран ИБП отображает всю информацию о режиме работы, состоянии входной сети, мощности нагрузки, заряде аккумуляторов. Все события записываются в журнал, история которого всегда доступна. Схема работы (питание идет через двойное преобразование и параллельно заряжаются АКБ):

Текущая схема работы. Нормальный режим (on-line)

Текущая нагрузка по фазам:

Экран ИБП

Параллельно с монтажом оборудования, мы исправили ряд схематических ошибок в электрораспределительных щитах.

Оставляйте ваши вопросы в комментариях!

Вариант I. Ручное подключение фаз

В этом случае устанавливается однофазный источник бесперебойного питания, который в постоянном режиме контролирует одну фазу, на которую собраны все резервируемые потребители. Как правило к ним относятся:

• система отопления
• водноснабжение
• холодильники и т.п.

Если при отключении питания есть необходимость запитать остальные фазы, то можно воспользоваться реверсным трехпозиционным рубильником. Он подключит две остальные фазы на резервную линию с ИБП. При восстановлении питания необходимо будет обратно переключить рубильник на питание фаз от сети.

• Плюсы такой схемы в надежности и возможности лучше контролировать нагрузку на бесперебойник во время отключений электричества.
• Минус – необходимость ручных переключений

В качестве примера можно привести вот эту, установленную нами систему бесперебойного питания:

Инвертор, который питает одну фазу

В щите мы видим два перекидных рубильника ABB OT63F3C , один из которых выполняет роль байпаса, а при помощи другого есть возможность вручную повесить всю нагрузку на питание от инвертора. В качестве дополнительных опций, мы установили три устройства защиты УЗМ51-М (реле контроля напряжения), трехфазный вольтметр и групповые УЗО.

Вариант II. Автоматическое подключение части нагрузки с других фаз к резервной фазе

Часто наши клиенты желают подключить на автоматический резерв внушительное число относительно мощных потребителей, собрав их на одну фазу. Однако при использовании однофазного ИБП мы рискуем перегрузить фазу, что в условиях даже стандартной выделенной мощности в 25А по фазе может привести к выбиванию вводного автомата. В этом случае нам помогает контактор, который позволяет подключать нагрузку на фазу инвертора только в моменты пропадания электричества.

• Плюсы – мы исключаем сценарий перегрузки/перекоса по фазам и запитываем всё желаемое оборудование.
• Минус – некоторая нагрузка остается без резервного питания.

Вот пример подобной реализации:

Автоматическое подключение фазы на резерв

На средней дин рейке мы видим контактор ABB, который выполняет роль автоматического переключателя на резерв.

Инвертор МАП Энергия ПРО 9.0/48 и стабилизаторы Volter Эталон, компакто смонтированные на едином стеллаже, которые избавляют жителей коттеджа от дискомфорта, связанным с низким качеством напряжения:

Стабильное и бесперебойное питание дома

Вариант III. Автоматическая коммутация фаз

В случае, если необходимо запитать все 3 фазы, но при использовании однофазного источника бесперебойного питания, решением может стать АКФ – автоматический коммутатор фаз. Коммутатор работает по следующей принципу: при наличии напряжения от сети все 3 фазы транслируются на нагрузку, а при отключении питания автоматически срабатывает реверсная схема, которая объединяет все три фазы в одну и “вешает” их на ИБП. Разумеется, в этом случае ИБП подбирается с запасом мощности, который позволяет выдержать нагрузку всего дома.

В щит коммутатора фаз можно добавлять различные устройства защиты и мониторинга сети:

• УЗИП (молниезащиту)
• Реле контроля напряжения
• Байпас
• Вольтметры/амперметры
• УЗО и автоматы для нагрузки
• Сигнальные лампы
• GSM сигнализацию об отключении питания
• и т.п.

• Плюсы – исключен перекос по фазам, питание всего дома.
• Минус – есть небольшое время переключения на резерв, в связи с этим на критичное оборудование (котел отопления, домашний сервер) выводится прямая линия с инвертора.

Пример коммутатора фаз с дополнительными опциями (УЗИП класса I+II, байпас, индикация). Сейчас горит красная лампа – весь дом “сидит” на аккумуляторах:

АКФ

В этом АКФ используется реверсная схема на базе контакторов TDM с механической блокировкой. В качестве альтернативы можно установить ABB или АВР с механическим приводом. С инвертора выведена прямая линия на питание котла.

Инвертор с 4-мя аккумуляторами Leoch DJM12200, с прицелом на расширение батарейного банка.

Инвертор с АКБ

Вариант IV. Трехфазные ИБП

ИБП с трехфазным входом и трехфазным выходом могут быть реализованы двумя схемами:

• Три однофазных инвертора, синхронизированных между собой (например, МАП Энергия серии Hibrid)
• Полноценный трехфазный on-line ИБП .

Как правило, стоимость трехфазного ИБП ниже, чем 3-х однофазных инверторов аналогичной мощности. Плюс к этому, ИБП on-line типа выполняет роль высококачественного стабилизатора напряжения. (Подробнее о выборе между инвертором и ИБП on-line). Трехфазные ИБП требуют подключения от 32 до 40 аккумуляторов в одной цепи, но имеют возможность использования встроенных батарей на время автономии до 1 часа.

• Плюсы – защита дома от всех проблем с электропитанием: низкое/высокое напряжение, “мигания” сети, отключение 1-ой или всех 3-х фаз, высоковольтные импульсы, искажения в форме входного сигнала и т.п.
• Минусы – стоимость решений, необходимость поддержания температуры в пределах 10-30 С, шум вентиляторов охлаждения.

Пример такого ИБП на мощность 18кВт:

Трехфазный ИБП для дома

Фактически это промышленные ИБП, которые призваны запитывать самую ответственную нагрузку: серверы, медицинское оборудование, ЧПУ станки и т.п.

Экран ИБП отражает все необходимые параметры входящей и выходящей сети:

Экран трехфазного ИБП

Этот ИБП мы укомплектовали встроенными батареями по 9Ач, которые устанавливаются в специальные лотки по 16 штук:

Лоток с АКБ

Большой загородный коттедж при отключениях электричества питается от трехфазной дизельной электростанции WILSON P40P1 мощностью 32кВт. Однако поселковый трансформатор часто отключается на несколько секунд – “моргает” и выдает нестабильное напряжение, а в доме много дорогой техники: домашний кинотеатр, проектор, сервер, автоматика газового котла и т.п. Генератор в этом случае бесполезен.

Генератор Wilson

Решение проблем – установка на вводе трехфазного ИБП Riello MST 30 (Италия) со встроенными аккумуляторами. Источник осуществит питание дома до старта генератора, ликвидирует “моргания” и стабилизирует напряжение.

Устанавливаем в корпус бесперебойника 40шт. батарей Delta HR 12-34W для автономной работы до момента запуска электростанции.

Delta HR 12-34W в корпусе Riello MST30

Устанавливаем плавкие вставки в качестве предохранителей по постоянному току

Фьюзы

Собранный ИБП подключаем в ГРЩ на вводе в дом и запускаем источник в On-line режим.

ИБП в работе