HỆ THỐNG LƯU ĐIỆN UPS VÀ SỰ KẾT HỢP VỚI MÁY PHÁT ĐIỆN

Trung tâm dữ liệu, ngân hàng trực tuyến, bệnh viện, kho lạnh,… là các hệ thống quan trọng, được vận hành liên tục và luôn được cấp điện đều đặn để đảm bảo hoạt động 24/7. Đứng trước nhu cầu tiêu thụ điện ngày càng cao, trong khi hệ thống lưới điện quốc gia chưa thể đảm bảo tính liên tục, giải pháp khả thi nhất hiện nay là kết hợp giữa hệ thống lưu điện UPS và máy phát điện. Trong bài viết này, Minh Phú Electric sẽ giới thiệu cho bạn đọc về hệ thống UPS cũng như sự kết hợp giữa hệ thống UPS và máy phát.

Hệ thống lưu điện UPS là gì?

Hệ thống lưu điện UPS (Uninterruptible Power Supply hoặc Uninterruptible Power Source) là thiết bị giúp cung cấp nguồn điện tạm thời và liên tục cho các thiết bị điện khi xảy ra sự cố mất điện đột ngột. UPS hoạt động như một “bình cứu hộ điện năng”, đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc đảm bảo sự ổn định và an toàn cho các hệ thống nhạy cảm như máy chủ, hệ thống mạng, thiết bị y tế, dây chuyền sản xuất tự động,…

UPS có khả năng chuyển đổi tức thời từ nguồn điện lưới sang điện tích trữ trong bình ắc quy bên trong máy mà không tạo ra độ trễ, đảm bảo thiết bị không bị ngắt đột ngột – điều có thể gây mất dữ liệu hoặc hư hỏng thiết bị.

Tùy theo loại và công suất, hệ thống UPS có thể duy trì nguồn điện trong vài phút đến vài chục phút, đủ để thiết bị tiếp tục hoạt động cho đến khi nguồn chính được khôi phục hoặc máy phát điện khởi động hoàn tất. Chính vì thế, trong các giải pháp bảo vệ nguồn điện hiện nay, UPS là thành phần không thể thiếu trong hệ thống dự phòng chuyên nghiệp.

Cấu tạo của hệ thống lưu điện UPS

Hệ thống lưu điện UPS gồm có các thành phần sau:

• Bình ắc quy (Battery): dùng để lưu giữ điện năng.
• Bộ sạc (Charger): dùng sạc (nạp) nguồn điện cho ắc quy.
• Bộ chỉnh lưu (Rectifier): chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều.
• Bộ nghịch lưu (Inverter): chuyển dòng một chiều thành dòng xoay chiều.

Phân loại hệ thống lưu điện UPS

Dựa trên các sản phẩm trên thị trường, có thể chia thành 3 loại chính như sau:

• UPS Offline: Là loại thông dụng nhất, nhưng chỉ có công suất nhỏ, phù hợp với các thiết bị không có động cơ như: máy tính, máy chấm công,..
• UPS Line Interactive: Có bộ chỉnh lưu, giúp điều chỉnh nguồn điện đầu ra ổn định, cung cấp cho các thiết bị nhờ vào chức năng ổn áp, đây là ưu điểm vượt trội của bộ UPS Line Interactive.
• UPS online: Ưu điểm là thời gian chuyển mạch nhanh chóng, có thể cung cấp điện năng cho các thiết bị y tế, hệ thống camera, máy tính, các thiết bị khác,…

Sự kết hợp giữa hệ thống UPS và máy phát điện

1. Bảo vệ nguồn điện 24/7

• Bộ lưu điện (UPS) duy trì nguồn điện cho các thiết bị ngay cả khi điện lưới bị mất, nhưng các UPS chỉ có công suất nhỏ, đủ cung cấp điện năng khoảng 30 phút.
• Máy phát điện là thiết bị giống như UPS tạo ra nguồn điện, nhưng mất khoảng thời gian để chuyển mạch 15-30s, trong thời gian này sự cố do mất điện lưới sẽ làm cho thiết bị bị tắt, gián đoạn hoạt động.
• Nếu sử dụng riêng hệ thống UPS, ta có thể bảo vệ các thiết bị quan trọng khỏi sự cố do mất điện trong thời gian ngắn. Vì vậy, chỉ sử dụng UPS để bảo vệ điện cho các hệ thống lớn là không đủ, nhất là khi gặp sự cố mất điện kéo dài. Ngược lại, nếu chỉ sử dụng máy phát điện ta sẽ cần một khoảng thời gian để khởi động máy và trong lúc đó, thiết bị sẽ gián đoạn hoạt động. Nhưng khi đã khởi động, máy phát điện có thể cấp điện không giới hạn cho hệ thống.

Do đó, kết hợp ưu điểm của hai nguồn điện này sẽ giúp doanh nghiệp cấp điện 24/7 cho các thiệt bị quan trọng, đảm bảo hệ thống vận hành liên tục.

2. Độ tương thích với UPS

Để đảm bảo UPS tương thích được với máy phát, có một số lưu ý sau:

• Máy phát điện phải là điện xoay chiều, dạng sóng sine chuẩn.
• Công suất máy phát phải đủ lớn để điện áp đầu ra nằm trong vùng hoạt động của UPS.
• Công suất máy phát = Công suất hệ thống UPS + Công suất hạ tầng điện tòa nhà.
• Đảm bảo tần số từ máy phát điện nằm trong ngưỡng của UPS: Nếu không nắm rõ hết được ngưỡng từng UPS, cách đơn giản là canh chỉnh làm sao tần số máy phát điện nằm trong ngưỡng 48 – 53Hz. Với các UPS nhận tần số 60Hz thì ngưỡng từ 58 – 63Hz.

Ứng dụng của hệ thống UPS và máy phát điện

• Trong lĩnh vực y khoa: là một ngành quan trọng thiết yếu, các hệ thống máy móc của bệnh viện luôn rất hiện đại và cần hoạt động liên tục để cứu sống người bệnh.
• Sự kết hợp giữa UPS và máy phát điện sẽ giúp thiết bị hoạt động 24/7, giảm thiểu rủi ro xấu về người,…
• Trong lĩnh vực công nghệ thông tin: máy chủ server, máy tính, trung tâm data center,… các dữ liệu chưa kịp sao lưu do mất điện sẽ ảnh hưởng rất lớn.
• Trong lĩnh vực an ninh, quốc phòng: hệ thống camera, chống trộm, báo cháy,… cần hoạt động liên tục để bảo vệ an toàn tính mạng và tài sản của người dân.
• Các ngành nghề khác: hệ thống ngân hàng, rạp chiếu phim,…

KẾT LUẬN