مقایسه بین UPS های سه فاز به سه فاز - سه فاز به تک فاز
شبکه تولید و انتقال و توزیع برق در حجم وسیع و کلان از نوع سه فاز به صورت سه سیمه یا چهار سیمه (3Ph+1PeN)است در حالی که مصرف خانگی عمدتا تک فاز بوده و مصارف توان پایین هم با ورودی تک فاز ساخته می شوند. شرکتهای توزیع و تامین کنندگان برق علاقه مندند تمامی مصرف کنندگان از نوع سه فاز کاملا متقارن و متعادل باشد یعنی مصارفی که به صورت مساوی از سه فاز شبکه جریان می‌کشنند در حالی که مصرف کنندگان تک فاز تمام جریان مورد نیاز خود را از یک فاز دریافت می کنند و اگر بارهای تک فاز همگی به یک فاز وصل شوند قطعا بار شبکه نامتقارن و باعث ناپایداری و نامتعادلی ولتاژ می شود که می تواند به مصرف کنندگان سه فاز به خصوص موتورهای سه فاز آسیب جدی بزند. راه حلی که شرکتهای توزیع برای حجم انبوه مصرف کنندگان تک فاز خانگی انتخاب کرده اند توزیع یک نکنواخت این نوع مصارف بر روی سه فاز است از اغلب مجتمع های مسکونی ورووی اصلی برق مجموعه از نوع سه فاز است و کنتور هر مصرف کننده تنها به یکی از سه فاز ورودی وصل می شود و عملا کل مصرف کنندگان به سه قسمت مساوی تقسیم شده و به فازهای سه گانه وصل می شوند. هر چند این روش در مورد سه مصرف کننده که مصارف مختلفی دارند روش دقیقی نیست ولی وقتی یک ترانس 600 کیلووات در شبکه تزیع سه فاز به 100 مشترک تک فاز متصل می شود به روش آماری و احتمال یک تقارن و تعدل بار یک نواختی به دست می آید.
اما وقتی این شرکتها با محیط های صنعتی و نیمه صنعتی و یا با مصرف کنندگان عمده برق مواجه هستند درخواست مصرفی مشترک را به صورت سه فاز تامین میکنند. مشترکینی که برق سه فاز دریافت میکنند خود موظفند برای اجتناب از شرایط نامطلوب توزیع نامتقارن نسبت به یکسان سازی بار روی سه فار شبکه الکتریکی اقدام کنند این یکسان سازی برای بارهای معمولی و کم اهمیت که نیاز به UPS ندارند مثل روش فوق با تقسیم بارها بین سه فاز انجام می شود ولی برای بارهای حساسی که نیاز به UPS دارند به دو روش قابل انجام است.
1) روش اول استفاده از UPS سه فاز به تک فاز : در این روش تمام بارهای تک فار و مهم به صورت یک شبکه تکفاز سیم کشی شده و به یک UPS سه فاز به تک فاز متصل می شوند این نوع UPSها هم به صورت صنعتی و نیمه صنعتی در باز موجودند که در هر دو نمونه تا وقتی که UPS به صورت ONLINE عمل می کند بار تک به صورت کاملا متعادل بین فازهای ورودی تقسیم می شود ولی اگر به هر دلیلی بار از حالت ONLINE خارج شده و به مسیر بایپاس منتقل شود در مدلهای تجاری و نیمه صنعتی تمام مصرف خروجی تنها از طریق یکی از فازهای ورودی و نول تامین شده نامتعادلی ولتاژ شبکه را به دنبال دارد. البته در مدلهای صنعتی با استفاده از ساختارهای ترانس به کار رفته در مسیر بایپاس بار بین سه فاز ورودی تقسیم- البته به صورت کاملا متعادل - می کنند.
محاسن این روش
o نیاز به تفکیک بارها از هم نیست و شبکه الکتریکی بارهای حساس به صورت یک شبکه یکپارچه و یکنواخت سیم کشی می‌شود. بار در تمامی لحظاتی که سیستم به صورت ONLINE عمل می کند کاملا متعادل است.
o خطای بین فازها مطرح نیست
o با توجه به محدودیتهای عملکرد در مسیر بایپاس بهره برداری این نوع UPS ها بیتز در حالت ONLINE بوده و همین ویژگی شانس سرایت خطاهای شبکه الکتریکی به مصارف حساس را به شدت کم میکند.
o امکان استفاده از ولتاژهای دیگری مثل 110 ولت هم فراهم است
معایب این روش
o شبکه برق مطمئن از نوع تک فاز دوسیمه (Ph+PeN) و یا سه سیمه (PH+N+Pe) اجرا می‌شود که سطح مقطع سیمهای فاز و نول آن باید به اندازه سه برابر سطح مقطع سیم های شبکه سه فاز متناظر در نظر گرفته شوند.
o علاوه بر خروجی دستگاه در ورودی دستگاه هم برای اینکه در شرایط بایپاس UPS تنها از یکی از فاز های ورودی استفاده می کند باید سطح مقطع حداقل یکی از سیم های فاز و سیم نول هم اندازه شبکه تک فاز (یعنی حدود سه برابر شرایط معمول) در نظر گرفته شود.
o اگر به هر دلیلی UPS به مسیر بایپاس خود منتقل شود بار تنها از یک ورودی تامین شده و تقارن بار بین فازها بهم می‌خورد.
o محدودیت توان ساخت وجود دارد بیشتر سازندگان UPSهای سه فاز به تک فاز تا حداکثر توان 100KVA می سازند
2) را حل دوم استفاده از UPSهای سه فاز به سه فاز است. در این حالت بار های تک فاز مهم و حساس مشابه روشی که در خصوص توزیع بارهای تک فاز بین فازها مطرح شد به سه قسمت مساوی تقسیم شده و هر بخش به یکی از فازهای خروجی دستگاه متصل می شود.
مزایای این روش
o در حجم یکسان از مصرف کنندگان سطح مقطع کاربلها و یا سیم های مورد استفاده به یک سوم حالت قبل کاهش می یابد.
o توزیع بار بین فازهای شبکه توزیع در هر دو حالت ONLINE و بایپاس به صورت کامل انجام می‌شود.
o شبکه ورودی هم به صورت یکنواخت و با کابلهای یکسان سیم کشی می شود .
o تقریبا در هر توانی موجود و قابل تهیه است.
o با تقسیم بار به سه قسمت یکنواخت خطا و یا اتصال کوتاه در یک بخش می تواند به همان بخش محدود شده و منجر به قطع تمام بارهای متصل به UPS نشود.
معایب این روش
o سیم بندی بخش مصرف کنندگان حتما باید به صورت چهار سیمه(3Ph+PeN) و یا بهتر است که به صورت پنج سیمه(3Ph+N+Pe) انجام شود
o در مواردی که با مصرف کنندگان تک فاز توان بالا مواجه باشیم و یا مصرف کنندگان به صورت یکسان قابل تقسیم به سه گروه با جریان کشی یکسان نباشند. باید توان دستگاه به نحوی دیده شود که یکی از فازهای خروجی آن قادر به تامین این توان باشد.
o UPS ها باید بتواند نامتعادلی بار سه فاز خروجی را به نحو مطلوبی تحمل نماید.
o پیچیدگی UPS های سه فاز به سه در مقایسه با نمونه های سه فاز به UPS تک فاز بیشتر است.