White paper

UPS-SYSTEEM MET VLIEGWIEL
PON-CAT.COM/KENNISCENTRUM
UPS-SYSTEEM MET VLIEGWIEL
ELEKTRICITEITSSTORINGEN
Het komt helaas voor dat er storingen optreden in het elektriciteitsnetwerk. Voor sommige
ondernemingen is dat lastig; voor andere is het catastrofaal. Bij de laatste categorie valt te
denken aan continubedrijven, zoals producenten van plastics, chemicaliën en medicijnen.
Maar vooral ook datacentra, ziekenhuizen, transportnetwerken, luchthavens, banken en
verzekeraars. Zij lijden zeer aanzienlijke schade als de stroomvoorziening uitvalt met grote
gevolgen voor derden. Om een storing op te vangen worden noodstroomvoorzieningen
aangelegd die de voeding van het elektriciteitsnetwerk overnemen. Vaak zijn dat diesel- of
gasgeneratoren. Tussen het moment van stroomuitval en het moment dat de dieselgenerator
op nominaal toerental draait en maximale output kan leveren, zit een korte periode waarin er
geen elektriciteit wordt geleverd. Om er voor te zorgen dat de noodstroomvoorziening direct
beschikbaar is, worden er één of meerdere UPS systemen geplaatst. Deze Uninterruptible
Power Supply neemt bij uitval of sterke afwijkingen in de geleverde elektriciteit de
stroomvoorziening over. Daarnaast vangt de UPS spanningsvariaties in het elektriciteitsnet
op en wordt de spanning gecorrigeerd en gezuiverd. Dat wil zeggen dat de UPS de
geleverde netspanning weer sinusvormig maakt en zonder spanningspieken de aangesloten
apparatuur voedt.
Afbeelding 1 : Sinusvorming
TWEE SYSTEMEN
Er zijn twee manieren hoe de UPS de benodigde energie opslaat: door middel van batterijen
en door middel van een vliegwiel. De Double Conversion Battery UPS is uitgerust met IGBT
technologie, dat wil zeggen voorzien van Insulated Bipolar Transistors. Dergelijke transistors
kunnen veel vermogen schakelen. Ze zijn zeer robuust en daardoor zeer betrouwbaar en
uiterst efficiënt in het omzetten van wisselspanning in gelijkspanning en andersom.
Daarnaast zijn er UPS systemen met een vliegwiel. Daarin wordt elektrische energie
omgezet in mechanische of kinetische energie. Die mechanische energie wordt opgeslagen
in het vliegwiel. Bij stroomuitval wordt die mechanische energie omgezet in elektriciteit die
wordt geleverd aan de aangesloten apparatuur. Een vliegwiel is als het ware een
mechanische batterij. Op de as van het vliegwiel zit een motor. Op het moment dat er
netspanning aanwezig is, heeft de stator wikkeling van de UPS de functie om het vliegwiel in
beweging te brengen. Om voldoende energie op te slaan in de massa van het vliegwiel wordt
deze op een hoog toerental (7700 toeren per minuut) gebracht. Het vliegwiel draait in een
vacuüm waardoor de weerstand nagenoeg is opgeheven. Doordat het vliegwiel middels een
PON-CAT.COM/KENNISCENTRUM
magnetisch veld als het ware zweeft, worden de lagers nagenoeg niet belast. Wanneer er
elektriciteit moet worden geleverd ten tijde van een uitval, wordt door de beweging van het
vliegwiel in de stator energie opgewekt waardoor deze als een generator gaat functioneren.
Het vliegwiel wordt hierdoor afgeremd, waarbij mechanische energie wordt omgezet in
elektrische energie. Het vliegwiel levert een hoog rendement tot 98%. De levensduur van
een vliegwiel is meer dan twintig jaar met minimale onderhoudskosten.
Afbeelding 2: Vliegwiel
MODULAIR
De Caterpillar UPS is schakelbaar in units van 250 kVA tot een maximum van 1500 kVA,
bijvoorbeeld een output van 1250 kVA en één reserve unit. Daarmee kan het UPS systeem
meegroeien met de onderneming of hiermee de betrouwbaarheid vergroten. Om alle
belangrijke data van het systeem uit te lezen, is het voorzien van een controle unit met LED
display. Ook kan als onderdeel in het ononderbroken leveren van elektriciteit, de 24 volt
Generator Set Start Module een rol spelen. Deze module krijgt wisselspanning van de UPS
en zet die om in gelijkspanning waarmee de startmotoren van de dieselgenerator in
combinatie met de startaccu’s worden gevoed. Daarmee is het opstarten van de
dieselgenerator gegarandeerd. Een UPS systeem met vliegwiel is een kwalitatief
hoogwaardig systeem waarmee de levering van elektrische energie van goede kwaliteit
gewaarborgd is.
CONCLUSIE
Stroomstoringen kunnen veel schade aanrichten. Dat kan door het verlies van data, door een
verlies aan producten of door het stillenvallen van de dienstverlening, zoals in ziekenhuizen,
luchthavens en het openbaar vervoer. Veel onderneming werken dan ook met back-up
systemen die in geval van nood de stroomvoorziening overnemen. Een belangrijke schakel
in dit proces zijn de UPS systemen met batterij of met vliegwiel. Die nemen de
stroomvoorziening onmiddellijk over totdat de noodstroomvoorziening op maximaal
vermogen de benodigde elektriciteit kan leveren.
MEER INFORMATIE
Wilt u meer informatie over de werking van de UPS-Systemen en andere
noodstroomoplossingen voor uw toepassing? Neem dan contact met ons op.
Telefoonnummer 078-6420420 of kijk op onze website :
www.pon-cat.com/uwcontactpersonen.
PON-CAT.COM/KENNISCENTRUM