أنظمة الإمداد بالطاقة المضمونة. مصدر طاقة مضمون ومستمر

تعتبر المعدات الحديثة (أجهزة الكمبيوتر ، ومعدات شبكات الكمبيوتر النشطة ، ومعدات الاتصالات السلكية واللاسلكية ، والمعدات المصرفية والطبية ، وأنظمة التشغيل الآلي في الشركات) حساسة لجودة الكهرباء ويرتبط ارتباطها بنظام إمداد الطاقة الحالي بزيادة مخاطر تعطيل تشغيلها الوضع ، وفي بعض الحالات - مع خطر الفشل. لضمان استمرارية العمليات ، يمكنك استخدام:

• أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (SBE) القائمة على إمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS ، UPS)
• أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطعة (SGE) القائمة على محطات توليد الطاقة التي تعمل بالديزل (DPP ، DGU)
• أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطع والمتواصل ، كمزيج من SGE و SBE

مع تطور تكنولوجيا المعلومات ، أصبح من الضروري تطوير حلول ومبادئ مشتركة لتنظيم إمداد الطاقة لمركز البيانات.

تعد تكنولوجيا المعلومات من أهم جوانب تطور المجتمع الحديث. لإنشاء بنية تحتية للمعلومات عالية الأداء ومتسامحة مع الأخطاء ، يتم استخدام أنظمة مركزية معقدة حاليًا - مراكز معالجة البيانات (DPCs). في عمل مركز البيانات ، بالإضافة إلى أنظمة معالجة البيانات وتخزينها الفعلية ، تلعب الأنظمة الهندسية التي تضمن عملها الطبيعي ، بما في ذلك نظام الإمداد بالطاقة ، دورًا حاسمًا.

لتنظيم المكون الهندسي لمراكز البيانات في روسيا ، طور عدد من المؤسسات الكبيرة ، البنوك بشكل أساسي ، معايير تصميم الإدارات الخاصة بهم ، والتي نظرت جزئيًا في مسألة تزويد الطاقة لمراكز البيانات - على وجه الخصوص: "VNP 001-01 / Bank of روسيا "مباني مؤسسات البنك المركزي للاتحاد الروسي" ؛ "0032520.09.01.01.03.ET.01.01 / JSC VTB Bank" المتطلبات الموحدة لتزويد أقسام JSC VTB Bank بإمدادات الطاقة غير المنقطعة لأجهزة الاتصالات والكمبيوتر "، JSC Sberbank of Russia" منهجية إنشاء أنظمة إمداد الطاقة لـ Sberbank of مرافق روسيا رقم 979-r "إلخ.

في أبريل 2005 ، أصدرت جمعية مصنعي معدات البيانات TIA-942 ، وهي أول معايير البنية التحتية للاتصالات السلكية واللاسلكية لمراكز البيانات ، والتي تحدد وتنظم متطلبات البنية التحتية لمركز البيانات.

مصمم للاستخدام من قبل مصممي مراكز البيانات في المراحل الأولى من معدات البناء والتشييد ، يحدد معيار TIA-942:

• متطلبات موقع مركز البيانات وهيكله ؛
• متطلبات الحلول المعمارية والإنشائية ؛
• متطلبات شبكات الكابلات ؛
• متطلبات الموثوقية
• متطلبات معايير بيئة العمل.

وفقًا لـ TIA-942 ، يتم تقسيم جميع مراكز البيانات إلى 4 مستويات وفقًا لدرجة تكرار البنية التحتية (الموثوقية):

المستوى 1 أساسي.لا يوجد تكرار ، لأعمال الإصلاح المجدولة ، من الضروري إيقاف تشغيل النظام بأكمله.
المستوى 2 - مع التكرار.يتم تنفيذ التكرار وفقًا لمخطط "N + 1" ، ومع ذلك ، من الضروري إيقاف تشغيل النظام للصيانة.
المستوى 3 - مع إمكانية الإصلاحات المتوازية.يسمح لك بتنفيذ الأنشطة المخطط لها دون تعطيل المنشأة ، ومع ذلك ، إذا فشلت بعض عناصر النظام ، فمن الممكن حدوث انقطاعات في المسار الطبيعي للعمل.
المستوى 4 آمن من الفشل.يوفر القدرة على تنفيذ أي نشاط مخطط له ، كما يوفر القدرة على تحمل عطل واحد على الأقل دون التأثير على الحمل الحرج. هذا يعني أن هناك نظامين منفصلين UPS ، كل منهما به تكرار N + 1.

مصدر الطاقة المضمون هو حماية موثوقة ضد انقطاع التيار الكهربائي وفقدان البيانات المهمة وفشل معدات دعم الحياة. إنه ذو صلة بالحياة اليومية ولحل مشاكل العمل ، ويحمي من العواقب غير السارة لانقطاع التيار الكهربائي. باستخدامه ، يمكنك حفظ جميع البيانات المهمة ، والتأكد من التشغيل العادي للأجهزة المنزلية والأجهزة الإلكترونية. سيسمح لك مصدر الطاقة المضمون بتثبيت نظام دعم الحياة الأمثل ، بغض النظر عن الظروف الخارجية.

تبيع Vega أنظمة بطاريات عاكس حديثة مع محولات طاقة OutBack Power و Victron Energy. إنها مناسبة للأشياء ذات الأحجام المختلفة: من المنازل الريفية إلى المراكز الطبية والمكاتب والبنوك ودور السينما. بمساعدتهم ، ستضمن مصدر طاقة مضمون لكل من الأجهزة الكهربائية الفردية والمرفق بأكمله.

ماذا يعطي تركيب أنظمة OutBack Power و Victron Energy؟

ستوفر محولات الطاقة الاحترافية OutBack Power و Victron Energy نظامًا لإمداد الطاقة غير المنقطع في المنشأة الواقعة تحت سيطرتك. وبالتالي ، لن تتأثر شبكة الطاقة وتركيبات الخادم بفقدان الجهد الخارجي.

يوفر مصدر الطاقة المضمون أقصى حماية ، أولاً وقبل كل شيء ، ضد انقطاع التيار الكهربائي ، وكذلك من الزيادات المفاجئة في التيار الكهربائي والارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي.

يتم تقليل جميع المخاطر المرتبطة بالانقطاع المفاجئ لإمداد الطاقة للشبكة المركزية.

الأنظمة مناسبة لـ:

• البيوت والمنازل الريفية والمرافق السكنية الفردية ؛
• المراكز الطبية والعيادات والمكاتب الخاصة ؛
• رياض الأطفال والمدارس والنوادي الرياضية ومؤسسات الضمان الاجتماعي ؛
• مراكز الأعمال والتسوق والمكاتب والمرافق الصناعية والبلدية ؛
• مراكز الترفيه ومؤسسات تقديم الطعام وما إلى ذلك.

مبدأ تشغيل مصدر الطاقة المضمون

مصدر إمداد الطاقة المضمون هو محول (محول تيار مستمر / تيار متردد) متصل بمجموعة قوية من البطاريات الخاصة (AGM أو GEL). يتم إعادة شحنها من شبكة إمداد الطاقة المركزية باستخدام شاحن متعدد المراحل مدمج في العاكس. في لحظة انقطاع الشبكة الرئيسية ، يقوم العاكس تلقائيًا بتبديل البطاريات من وضع التراكم إلى وضع استهلاك الطاقة. يتيح لك التبديل الفوري توفير الطاقة لجميع الأنظمة النشطة دون انقطاع في تشغيلها.

يسمح نظام إمداد الطاقة غير المنقطع بتوصيل المولدات والألواح الشمسية ومصادر الطاقة الخارجية الأخرى بالعاكس.

يعتمد وقت إمداد الطاقة الاحتياطية على عدد البطاريات وقوة التحميل.

فئات المستهلكين الذين يحتاجون إلى مصدر طاقة مضمون

يتم تحويل جميع مستهلكي الكهرباء الذين يحتاجون إلى مصدر طاقة ثابت ، في حالة حدوث عطل أو انقطاع التيار الكهربائي ، إلى أنظمة الطاقة الاحتياطية. يتم تصنيف المستهلكين حسب أهميتهم.

• حياة الناس وصحتهم ؛
• أمن الدولة؛
• الموارد المادية ذات الأهمية الخاصة ؛
• الهياكل الصناعية والبلدية.

• حياة الناس وصحتهم ؛
• السيطرة على حالات الطوارئ والسلامة من الحرائق في المرافق الاستراتيجية ذات الأهمية الخاصة.

• فشل إنتاج وتشغيل المنشآت الصناعية والزراعية الكبيرة ؛
• تعطل المعدات والنقل وموارد العمل ؛

من الغريب أن الطلب على الأجهزة التي تضمن التشغيل السلس لأنظمة الكمبيوتر يتزايد ليس فقط في البلدان التي يُطلق عليها اقتصادات غير مستقرة ، ولكن أيضًا في الغرب. ومع ذلك ، فإن أسباب هذا النمو مختلفة إلى حد ما. إذا ظهرت في الصدارة في البلدان المتقدمة للغاية الحفاظ على استقرار معلمات إمدادات الطاقة ، فعلى سبيل المثال ، في بلدنا ، هذا هو وجودها على هذا النحو. لا تزال قضايا الاختيار المعقول والبناء الصحيح لأنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (SGE) في الوثائق ذات الصلة دون حل إلى حد كبير.

قبل الانتقال إلى التوصيات المستندة إلى الممارسة ، سننظر في المفاهيم الأساسية المتعلقة بإمداد الطاقة لشبكة LAN بالتسلسل ، مثل جودة الطاقة والموثوقية ونظام إمداد الطاقة غير المنقطع وشبكات الإمداد بالطاقة وأنواعها.

موثوقية مصدر الطاقة

يمكن تفسير مفهوم الموثوقية في الهندسة الكهربائية على أنه خاصية كائن للحفاظ على قيم جميع المعلمات التي تميز القدرة على أداء الوظائف المطلوبة في أوضاع وشروط معينة للاستخدام والصيانة ، ضمن الحدود الموضوعة أثناء التشغيل ، الإصلاح والتخزين والنقل. وفقًا للقواعد الحالية لضمان موثوقية مصدر الطاقة ، يتم تقسيم مستقبلات الطاقة إلى ثلاث فئات ومجموعة خاصة.

تشمل مستقبلات الطاقة من الفئة الأولى الأجهزة التي يمكن أن يؤدي انقطاعها في إمدادات الطاقة إلى خطر على حياة الإنسان أو إلحاق أضرار جسيمة بالاقتصاد الوطني أو تلف المعدات باهظة الثمن أو تعطيل عملية تكنولوجية معقدة أو تشغيل المرافق الحيوية. يجب أن يتم إمداد الطاقة الخاصة بهم من مصدري طاقة زائدين عن الحاجة (PS) مع انقطاع مسموح به في وقت استعادة الطاقة تلقائيًا.

من الفئة الأولى ، تبرز مجموعة خاصة من أجهزة الاستقبال الكهربائية ، والتي يعد تشغيلها دون انقطاع ضروريًا لإغلاق الإنتاج بدون حوادث. بالنسبة لمزود الطاقة الخاص بهم ، يجب توفير مصدر طاقة إضافي من مصدر طاقة ثالث إضافي متبادل. يمكن أن يؤدي دورها البنزين (BES) أو الديزل (DES) أو غيرها من مصادر توليد الطاقة.

تشتمل أجهزة الاستقبال الكهربائية من الفئتين الثانية والثالثة على تركيبات أقل أهمية ، ولا يهمنا اعتبارها.

وتجدر الإشارة إلى أن التبديل التلقائي للاحتياطي (ATS) ، والذي يجعل من الممكن إعادة الطاقة إلى الفئة الأولى وحتى مجموعة خاصة من مستقبلات الطاقة في 3-30 ثانية ، يؤدي فقط إلى استئناف إمداد الطاقة ، ولكن ليس لاستمرار أدائهم الطبيعي. وبالتالي ، فإن فئات الموثوقية التي تحددها الإرشادات الحالية لا تحل مشكلة تزويد الشبكات المحلية بالكهرباء بالجودة المطلوبة. لذلك ، يُقترح تقديم مجموعة إضافية ، تسميها "مجموعة حرجة من مستقبلات الطاقة من الفئة الأولى لموثوقية مصدر الطاقة". في هذه الحالة ، سننطلق من حقيقة أن الأجهزة التي تنتمي إلى المجموعة الحرجة يجب أن تتحمل انقطاعًا للطاقة يصل إلى 20 مللي ثانية.

وفقًا لأوضاع التشغيل ، يمكن تقسيم مستقبلات الطاقة هذه إلى نوعين: أجهزة ذات وضع تشغيل عادي وأخرى خاصة. يجب توفير الحماية للأول ضد انقطاع التيار الكهربائي أثناء نوبة العمل (اليوم) أو الوقت اللازم لإكمال الدورة التكنولوجية المقابلة ؛ الثانية - الحماية ضد انقطاع التيار الكهربائي على مدار 24 ساعة في اليوم و 365 يومًا في السنة. وتشمل الأخيرة الأجهزة التي توفر عملية مستمرة في الوقت الفعلي ، عندما يكون الانقطاع غير مقبول ، أو أجهزة استقبال الطاقة التي يؤدي فشلها إلى فقدان المعلومات التي يصعب استردادها أو إلى خسائر مالية كبيرة.

بالنسبة لمزود الطاقة للمستهلكين في المجموعة الحرجة ، يوصى باستخدام SHE كجزء من وحدة إمداد الطاقة غير المنقطعة (UPS) ومصدر طاقة مستقل في شكل DES أو BES. يجب أن يوفر المبنى غرفًا كهربائية مع تركيب لوحات تمهيدية وتوزيعية (لوحة كهربائية) وغرف لـ UPS و DPP. في الوقت نفسه ، يجب فصل خطوط الإمداد والتوزيع للطاقة والإضاءة وشبكات الكمبيوتر بالتشكيل الإلزامي لشبكة إمداد طاقة مستقلة لمستهلكي الشبكة المحلية.

نظام إمداد الطاقة غير المنقطع

دعونا نحدد نظام إمداد الطاقة غير المنقطع كمجموعة من الأجهزة وحلول الدوائر المصممة لتوفير مصدر طاقة غير منقطع بالجودة المطلوبة لمستقبلات الطاقة للمجموعة الحرجة في جميع أوضاع تشغيل الشبكة (الصيانة العادية أو الطارئة أو الوقائية للعقد والكتل المضمنة في النظام). لاحظ أن SGE هو أهم جزء لا يتجزأ من نظام إمداد الطاقة العام للمبنى ويوفر الموثوقية اللازمة للدائرة بأكملها. تشتمل SGE عادةً على منشآت ATS ، وأجهزة تبديل الطاقة للوحة كهربائية ، وشبكة توزيع مصنوعة وفقًا لمخطط خاص ، UPS ، DES ، شبكة كهربائية مستقلة ، بالإضافة إلى أجهزة الحماية من الصواعق والتأريض.

شبكات الإمداد بالطاقة وأنواعها

حاليًا ، هناك عدة طرق لتنفيذ شبكات الإمداد بالطاقة لتشغيل أجهزة الاستقبال الكهربائية للمجموعة الحرجة.

شبكة للأغراض العامة(شبكة إمداد الطاقة التقليدية للمبنى) - شبكة توزيع أحادية أو ثلاثية الطور يتم فيها تشغيل جميع أجهزة الاستقبال الكهربائية من درع أو خط رئيسي واحد مع موصل محايد (وقائي) متصل بالحلقة الأرضية الرئيسية للمبنى. في رأينا ، تنظيم الشبكة الموصوف غير مقبول لتصميم شبكة LAN ، ومع ذلك ، نظرًا لحقيقة أنه لا يتعارض مع الوثائق التنظيمية الحالية ، تستمر هذه الشبكات في الظهور في قرارات معظم معاهد التصميم.

شبكة محلية مخصصة(يتم تنفيذه بدون تثبيت إضافي لشبكة التوزيع) - مخطط يتم فيه توصيل مستقبلات LAN الكهربائية بمرحلة واحدة مخصصة لدرع أو خط رئيسي ثلاثي الطور ، ويتم توصيل جميع أجهزة الاستقبال الكهربائية الأخرى بمرحلتين أخريين. لحماية أجهزة الاستقبال الكهربائية لشبكة LAN ، يتم وضع UPS عادةً بين الدرع الرئيسي والمرحلة المخصصة. طريقة الاتصال هذه ليست سوى الخطوة الأولى في فصل مصدر الطاقة عن الشبكة المحلية للسماح بتوصيل UPS - وليس أكثر. لا ينصح بالتنظيم الموصوف لشبكة التوزيع لشبكة LAN كبيرة.

LAN مشتركة(شبكة مثبتة بشكل إضافي أثناء إعادة الإعمار) - طريقة بناء يتم فيها تشغيل مستقبلات LAN الكهربائية بشبكة أحادية أو ثلاثية الطور ذات عمود فقري شعاعي ، منفصلة عن بقية شبكة الأغراض العامة. يتم توصيل مغذيات الإدخال للشبكة المقسمة مباشرة بجهاز التوزيع (الإدخال) الرئيسي للمبنى. لحماية أجهزة الاستقبال الكهربائية لشبكة LAN ، يتم وضع UPS عادةً في لوحات التبديل في عقد شبكة مقسمة. يمكن تبرير طريقة تنظيم شبكة الإمداد بالطاقة لأجهزة استقبال الشبكة المحلية الكهربائية بشكل كامل ، وتكلفتها تقابل عمليًا تكلفة الشبكة المستقلة.

شبكة إمدادات الطاقة الذاتية LAN(مثبتة بشكل إضافي أثناء إعادة البناء أو البناء الجديد) - مخطط تركيب يتم فيه تشغيل مستقبلات LAN الكهربائية بواسطة شبكة رئيسية شعاعية مكونة من خمسة أسلاك ، منفصلة كلفانيًا عن شبكة الأغراض العامة. عادةً ما يتم إجراؤه على أساس UPS ، الذي يحتوي على محول عزل خرج مع ملف ثانوي من النوع النجمي ، يكون المحايد متصلًا بحلقة أرضية عملية خاصة ذات مقاومة R =< 0,5 Ом.

من بين الأنواع الأربعة للشبكات المذكورة أعلاه ، تتيح شبكة إمدادات الطاقة الذاتية لشبكة LAN المستقلة فقط تزويد المستهلكين الكهربائيين بالطاقة الكهربائية بالجودة المطلوبة عن طريق القضاء على التيارات الشاردة والنبضية وغيرها من التيارات في الموصلات المحايدة.

حلول الدوائر SGE

في الوقت الحاضر ، يتم تنفيذ مخططين رئيسيين لـ SHE عمليًا: مخطط توزيع ومختلط مركزيًا. بالنسبة لجميع المرافق التي تم بناؤها أو إعادة بنائها حديثًا ، فإن الحل الأنسب هو نظام حماية شبكة LAN مركزية مختلطة. في الحالات التي لا يتم فيها إعادة بناء نظام إمداد الطاقة ، أو مع وجود صعوبات فنية كبيرة في تنفيذ مخطط الحماية المركزية المختلطة ، يجوز تنفيذ مخطط حماية شبكة LAN الموزعة كحل مؤقت.

ضع في اعتبارك نطاق ومزايا وعيوب نظام الحماية الموزعة. يمكن التوصية به لشبكة LAN صغيرة (20-40 مكان عمل) داخل طابق واحد أو أكثر من المبنى. في الوقت نفسه ، UPS للهندسة المعمارية عبر الإنترنت مع مجموعة قياسية من البطاريات (لمدة 20-30 دقيقة للحفاظ على مصدر الطاقة عند تحميل 100٪) ومصدر طاقة احتياطي مستقل مع بدء التشغيل التلقائي في حالة فقد مصدر طاقة المدينة و يتم استخدام جهاز ATS. مخطط موصى به — شبكة مشتركة.

تشمل مزايا نظام الحماية الموزعة ما يلي:

• سهولة التركيب والتمديد ؛
• التخطيط العقلاني للأموال لشراء برنامج ABP ؛
• القدرة على المناورة في توزيع ABP ؛
• عدم وجود متطلبات التدريب الخاص للأفراد.

• تكلفة عالية نسبيًا لحماية مكان عمل واحد ؛
• انخفاض مستوى جودة الحماية وقدرات الخدمة المنخفضة ؛
• الحاجة ، عند اختيار UPS ، إلى وضع احتياطي طاقة لتيارات بدء المعدات ؛
• تعقيد الإدارة المركزية ؛
• نقص المرونة في استخدام الطاقة من بطاريات جميع UPS ؛
• ضعف المعدات بسبب توافر UPS.

يمكن تنفيذ نظام حماية LAN المختلط المركزي بطريقتين على الأقل. في الأول ، يتم تنفيذ حماية جميع المعدات الإلكترونية باستخدام UPS مركزي قوي للهندسة المعمارية عبر الإنترنت مع مجموعة قياسية من البطاريات لمدة 15-30 دقيقة للحفاظ على حمولة بنسبة 100 ٪ ومصدر طاقة احتياطي مستقل مع بدء التشغيل التلقائي و جهاز ATS. في الوقت نفسه ، فإن أجهزة الاستقبال الكهربائية LAN للمجموعة الحرجة مع التشغيل العادي محمية بشكل إضافي بواسطة UPS الأقل قوة الموجود في الجوار. الطاقة الإجمالية الموصى بها للمصادر هي 15-80 كيلو فولت * أ ، وفي بعض الحالات أكثر من ذلك. طريقة التنفيذ هي شبكة مستقلة.

هذا الخيار له المزايا التالية:

• جميع معدات LAN متصلة باستمرار بمصدر جهد ثابت للغاية ؛
• لا يؤثر الجهد الزائد والتداخل الكهرومغناطيسي ونبضات الجهد في الشبكات الخارجية على معدات الشبكة المحلية ؛
• إذا لزم الأمر ، يتم تنفيذ عملية مستقلة من DPP ، والتي تقتصر مدتها فقط على سعة خزان الوقود ؛
• يتم توفير فرص كثيرة لاستخدام طاقة بطارية التخزين المركزية (زيادة كبيرة في وقت التشغيل من UPS لأهم أجهزة الاستقبال عند إيقاف تشغيل الأجهزة الأقل خطورة في حالات الطوارئ).

في الخيار الثاني ، يتم تنفيذ الحماية المركزية لجميع المعدات الإلكترونية باستخدام اتصال متوازي لعدة (خط) على شبكة الإنترنت UPS ومصدر طاقة احتياطي مستقل مع بدء التشغيل التلقائي في حالة انقطاع التيار الكهربائي من شبكة كهرباء المدينة و ATS. يوصى به في وجود أجهزة استقبال كهربائية لمجموعة حرجة ذات وضع تشغيل خاص. في الوقت نفسه ، تتم حماية هذه الأجهزة بشكل إضافي بواسطة UPS الأقل قوة الموجودة في مكان قريب. قوة الحمل الإجمالية الموصى بها من 80 كيلو فولت * أ وما فوق ، طريقة التنفيذ عبارة عن شبكة مستقلة.

تشمل مزايا الخيار الثاني ما يلي:

• التوصيل الدائم لمعدات الشبكة المحلية بمصدر جهد ثابت للغاية ؛
• لا يوجد تأثير على معدات الشبكة المحلية للجهد الزائد والتداخل الكهرومغناطيسي ونبضات الجهد في الشبكات الخارجية والشبكات الداخلية للأغراض العامة ؛
• زيادة موثوقية النظام ككل (في حالة فشل أحد UPS) عن طريق إجراء أعمال الإصلاح دون مقاطعة مصدر الطاقة في الشبكة المستقلة ؛
• استخدام نظام التحكم في التشغيل المتوازي ، والذي يجعل من الممكن تغيير الطاقة الإجمالية لتشغيل UPS عن طريق تشغيل / إيقاف تشغيل واحد أو أكثر منها ؛
• استخدام طاقة بطارية التخزين المركزية ، مما يجعل من الممكن إيقاف تشغيل المستقبلات الكهربائية منخفضة المسؤولية في حالات الطوارئ.

• يجب أن يتم تصميم وتوريد وتركيب وصيانة SGE بشكل شامل ، مع مراعاة معايير جميع العناصر المدرجة فيه ، وأنماط التشغيل المتفق عليها بشكل متبادل وأقصى قدر ممكن من التوحيد ؛
• يجب أن تحتوي دائرة إمداد الطاقة المستقلة لأجهزة UPS LAN على محول عزل خرج مع ملف ثانوي من النوع النجمي ، يكون المحايد منه متصلاً بدائرة خاصة لجهاز التأريض التكنولوجي بـ R =< 0,5 Ом. При этом необходимо, чтобы распределительные щитки автономной сети имели защиту от поражения электрическим током согласно IEC 439-1-85 или ГОСТ 22789—94;
• يجب أن يشتمل مخطط الحماية المركزية المختلطة لـ SGE على خزانة جانبية (SB) وخزانة للتحكم في حمل مولد الديزل (SHUN DG) لتكون قادرة على أداء أعمال الإصلاح والصيانة في DPP وضبط عملها مع UPS دون مقاطعة إمدادات الطاقة؛
• يجب أن تحتوي أجهزة تحويل ATS على أقفال ميكانيكية ضد التشغيل المتزامن ؛
• يجب ضمان استقلالية مصدر طاقة LAN ليس فقط عن طريق فصل شبكات الطاقة الكهربائية ، ولكن أيضًا عن طريق القضاء على التوصيلات بين الحلقات الأرضية التي قد تحدث من خلال قنوات المعلومات ؛
• يجب حماية خطوط المعلومات (العلوية) LAN الموضوعة خارج المبنى أو بين المباني بواسطة أجهزة خاصة لمنع زيادة التيار.

تُظهر التجربة العملية أن الشبكة المستقلة فقط هي التي يمكنها توفير مصدر طاقة موثوق وعالي الجودة لشبكة LAN بشكل كامل.

في ظروف إمداد الطاقة غير المستقر ، غالبًا ما يكون من المنطقي تشغيلها بأمان وحماية نفسك من المفاجآت غير السارة التي يمكن أن تقدمها شبكات الطاقة المركزية.

على سبيل المثال ، غالبًا ما يكون من الممكن ملاحظة كيف ينخفض ​​أو يقفز الجهد في الشبكة. يمكن ملاحظة ذلك بشكل أوضح من خلال الانتباه إلى كيفية توهج المصباح المتوهج العادي - إذا كان يومض أو يحترق بفتور ، فهناك مشكلة في شبكتك الكهربائية. يمكن أن تتسبب مستويات الجهد غير الكافية أو تقلبات الجهد في حدوث خلل في المعدات الحساسة وفقدان بيانات الكمبيوتر وعواقب أخرى غير سارة.

من الممكن أيضًا حدوث ارتفاعات في الجهد ، وغالبًا ما تكون ناجمة عن دوائر قصيرة أو ضربات صاعقة على الأسلاك أو محطة فرعية. على الرغم من التدابير المتخذة للحماية من العواصف الرعدية ، فإن مثل هذه الحالات تحدث من وقت لآخر ، بالإضافة إلى الأعطال ، يمكن أن تؤدي إلى تعطل المعدات.

بالإضافة إلى الانتهاكات المدرجة للشبكة ، من الممكن أيضًا الاختفاء التام للجهد - قصير الأجل أو طويل إلى حد ما. ونتيجة لذلك ، فإن الإنتاج مشلول ، وأنظمة مختلفة تتوقف عن العمل - الاتصالات ، والأمن ، ودعم الحياة ، وغيرها.

لذلك ، في بعض الحالات ، يلزم اتخاذ تدابير إضافية وتركيب المعدات التي تقلل من العواقب السلبية لفشل شبكة الطاقة المركزية.

هناك نوعان من هذه الأنظمة - أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة وأنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة. دعنا نلقي نظرة على كيفية اختلافهما أدناه.

الاختلافات بين أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة والمضمونة

غالبًا ما يشير نظام إمداد الطاقة غير المنقطع إلى وجود مصادر طاقة غير منقطعة (UPS) ، والتي ، إذا لزم الأمر ، تحول المعدات التي تعمل بها إلى تشغيل البطارية. أثناء التشغيل العادي للمرافق ، يتم شحن بطاريات UPS. تم تجهيز UPS أيضًا بفلاتر خطية تساعد على قطع التداخل عالي التردد في التيار الكهربائي ، والارتفاعات المفاجئة في الجهد ، وما إلى ذلك.

يكون هذا الإجراء فعالاً إذا كنت تعاني من انقطاع التيار الكهربائي على المدى القصير أو زيادة التيار في شبكتك - تتعامل UPS مع هذه المشكلات بفعالية كبيرة. ومع ذلك ، من أجل الحفاظ على تشغيل المعدات أو المعدات المكتبية خلال فترة إيقاف طويلة ، فإن موارد إمدادات الطاقة غير المنقطعة ليست كافية. كل ما يمكنهم فعله في حالات الطوارئ هو منح المستخدمين بضع دقائق لإيقاف تشغيل المعدات المكتبية وحفظ البيانات اللازمة.

لتحمل انقطاع التيار الكهربائي لفترات طويلة ، يلزم وجود أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطعة أو ESS لفترة قصيرة. بالإضافة إلى إمدادات الطاقة غير المنقطعة ، يفترض مثل هذا النظام الآمن وجود مجموعة مولدات ديزل (يشار إليها اختصارًا باسم DGU) ، والتي تؤدي دور وحدة إمداد الطاقة في حالات الطوارئ أثناء الانقطاع الطويل لمصدر الطاقة المركزي ، والمراقبة اللازمة و معدات التحكم التي تسمح لـ UPS و DGU بالتفاعل في المجمع.

تصميم و تركيب إمدادات الطاقة غير المنقطعةلها ما يبررها إذا كان هناك انقطاع متكرر للتيار الكهربائي ، وكان لدى منشأتك مستهلكون تعتبر استمرارية إمدادات الطاقة وجودتها العالية أمرًا بالغ الأهمية.

في ظل هذه الظروف ، يمكن أن تكون الخسائر الناتجة عن الإخفاقات في تشغيل شبكة الطاقة كبيرة جدًا لدرجة أنها تتجاوز بشكل متكرر تكلفة شراء وتركيب معدات خاصة ، يجب أيضًا الحرص على تثبيت مخطط التوصيل هذا في المرافق الاستراتيجية أو في هذه الحالة عندما يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي إلى وقوع إصابات بشرية.

الغرض من إنشاء SGE والمتطلبات الخاصة به

لذلك ، من أجل إنشاء نظام إمداد طاقة غير منقطع في أي منشأة ، كل شيء واضح - يجب أن يضمن مثل هذا النظام مصدر طاقة ثابتًا وعالي الجودة لمستهلكي الطاقة المسؤولين في حالة التشغيل غير الصحيح لشبكات الطاقة المركزية. نتيجة إنشاء مثل هذا النظام في المنشأة هو ضمان التشغيل العادي للمعدات أثناء التشغيل الطارئ لمصدر الطاقة المركزي.

عند تجهيز كائن بأنظمة إمداد طاقة غير منقطعة ، يتم تمييز المجموعات الرئيسية لمستهلكي الطاقة المسؤولين بشكل خاص الذين يحتاجون إلى الاتصال بشبكة طاقة محمية.

أولاً وقبل كل شيء ، يتضمن ذلك معدات الشبكة التي تشكل شبكة كمبيوتر محلية - الخوادم وأجهزة التوجيه وأجهزة الكمبيوتر الشخصية وما إلى ذلك. يجب أيضًا توصيل معدات الاتصال (على وجه الخصوص ، مقسم الهاتف الآلي) ، وأنظمة دعم الحياة (أنظمة التهوية وتكييف الهواء) ، والمعدات الطبية المختلفة ، التي تعتمد عليها صحة وحياة المرضى.

أنظمة الأمن والأمان (المراقبة بالفيديو ، الأمن وإنذارات الحريق ، الإضاءة في حالات الطوارئ وأنظمة إطفاء الحرائق ، إلخ) تبرر أيضًا الاتصال بشبكة تزويد طاقة آمنة ، لأن عواقب فشل هذه الأنظمة يمكن أن تكون خطيرة للغاية.

بالنسبة لمتطلبات تشغيل أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة ، فإن أهمها هو مصدر طاقة ثابت وغير منقطع لجميع المستهلكين المدعومين بالنظام ، وحماية قصوى ضد ارتفاعات الجهد ودقة عالية لمعلمات تيار الخرج من حيث الامتثال للمعايير الحالية .

أيضًا ، عند تصميم وإنشاء نظام إمداد طاقة غير منقطع ، من المهم مراعاة ملاءمة وكفاءة الاستخدام ، حيث تتمتع الكيانات الحكومية الدولية الحديثة بدرجة عالية من أتمتة العمل.

لذلك ، فإن الشرط الضروري لمثل هذا النظام هو الاستجابة السريعة لمراوغات شبكة الطاقة والنقل التلقائي للمستهلكين للعمل من شبكة آمنة. عندما يتم تطبيع معلمات مصدر الطاقة المركزي ، يتم أيضًا إيقاف تشغيل النظام تلقائيًا.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن إمكانية إدارة النظام عن بعد ، إذا لزم الأمر ، وتوافر الوسائل لإبلاغ المسؤول عن المشاكل التي نشأت ، أمران مهمان.

هيكل ومبدأ عمل SGE

نظرًا لأن كل كائن له خصائصه الخاصة ، فقد تم تطوير تكوين نظام إمداد الطاقة غير المنقطع في كل حالة لظروف محددة.

ومع ذلك ، على الرغم من حقيقة أنه في كثير من الأحيان عند تطوير SGE يتعين على المرء أن يلجأ إلى حلول غير قياسية ، فإن هذه الأنظمة عادةً ما تبدو متشابهة بشكل تخطيطي.

الوحدات الرئيسية للنظام ، أولاً وقبل كل شيء ، هي مصدر طاقة مستقل (عادةً مولد ديزل) ، واحد أو أكثر من مصادر الطاقة غير المنقطعة (UPS) ، بالإضافة إلى محطات توليد الطاقة بالتيار المستمر. أيضًا ، يتضمن هذا الحل الآمن والموثوق استخدام أدوات التحكم في النظام والإدارة والبرامج الخاصة.

أثناء التشغيل العادي لشبكة الإمداد بالطاقة المركزية ، تكون مجموعة مولدات الديزل في وضع الاستعداد ، ويتم إمداد الطاقة للجهاز المتصل من خلال إمدادات الطاقة غير المنقطعة. تقوم UPS نفسها في هذه الحالة أيضًا بشحن بطارياتها ، حيث تعمل كحماية من زيادة التيار.

في حالة حدوث عطل في الشبكة الكهربائية ، تبدأ وحدة التحكم في النظام في تشغيل مولد الديزل ، وأثناء حدوث ذلك ، يتم تشغيل الجهاز المتصل من UPS. بعد وصول DGU إلى السرعة المحددة ، يتم تحويل الحمل إليها ، بينما يتم إعادة شحن بطاريات UPS مرة أخرى من محرك الديزل.

بعد التخلص من مشاكل الشبكة الكهربائية المركزية ، تقوم وحدة التحكم بتحويل المعدات من مصدر الطاقة من مجموعة مولدات الديزل إلى الشبكة الخارجية. خلال هذه العملية ، يتم تشغيل المستهلكين أيضًا بواسطة UPS. يتم أيضًا تنفيذ صمت محرك الديزل للوحدة تلقائيًا ، بعد تحول الجهاز إلى مصدر طاقة منتظم.

يعتمد عمر بطارية المستهلكين من نظام إمداد الطاقة غير المنقطع على العمر التشغيلي لوحدة DGU (حجم الوقود في الخزان واستهلاكه) وقدرة بطاريات UPS. في حالة نفاد مورد الوقود تقريبًا ، ولم تتم استعادة مصدر الطاقة المركزي ، يجب على المشغل أن يقرر إيقاف عمل المستهلكين أو مواصلته حتى يتم استنفاد موارد DGU ومصدر الطاقة غير المنقطع تمامًا.

في الختام - بعض النصائح حول ما يجب مراعاته عند اختيار الشركة المصنعة للأجهزة أنظمة الطاقة في حالات الطوارئ.

المتطلبات الرئيسية هي مصدر طاقة مضمون ، وجودته العالية وموثوقية المعدات الموردة ، وكذلك امتثالها للمعايير المحلية. بناءً على هذه المعلمة ، من المهم اختيار الشركات الجادة التي لها وزن وسلطة في سوق معدات الطاقة المحلية كمورد.

علاوة على ذلك ، ستكون هذه الشركات قادرة على ضمان الدعم الفني المؤهل وصيانة المعدات الموردة. أخيرًا ، عند توريد المعدات ، يمكن أن تكون عوامل مثل سرعة التسليم والأسعار المقبولة والمبررة اقتصاديًا للمنتجات مهمة أيضًا.

استمرارية مصدر الطاقة ليس قيمة مطلقة من حيث جودة مصدر الطاقة. عند تصميم SBGE (أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطع وغير المنقطع) ، يتم دائمًا صد نقطتين:

- يتم تقسيم مستهلكي الكهرباء إلى مجموعات حسب المسؤولية ، أي مزود الطاقة ذو الأولوية للأحمال ؛

- وفي كل مجموعة يتم تحديد المستهلك الأكثر تطلبًا من حيث جودة الطاقة.

يحدد هذا المنطق متطلبات التسامح مع معلمات الشبكة ، والتي تعمل بموجبها الحمولة دون قطع الاتصال. نتيجة ل، " نظام إمداد الطاقة غير المنقطع "ينشئ مثل هذه الشبكة للحمل ، حيث لا يوجد حتى انحراف قصير الأجل لمعلمات مصدر الطاقة يتجاوز الحدود المسموح بها بواسطة الحمل.

ضمان يشير مصدر الطاقة إلى إمكانية انقطاع التيار الكهربائي على المدى الطويل لمنشأة تكنولوجية فقط بطريقة لا تؤدي إلى حالة طارئة للمعدات ولا تشكل خطرًا على الناس والبيئة (). في " نظام امدادات الطاقة المضمون "يُقبل انقطاع التيار الكهربائي المؤقت ، والذي قد يكون بسبب التبديل بين مصادر الطاقة.

بكلمات بسيطة ، من المهم فهم ما يلي: إذا كان هناك مثل هذا الحمل ، فإن انقطاع التيار الكهربائي على المدى القصير يؤدي إلى حقيقة إعادة تعيين خوارزمية تشغيل المستهلك ومن الضروري بدء عمل غير مكتمل من نقطة الصفر ، أو يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي إلى عواقب وخيمة ، فإن مثل هذا المستهلك يتطلب بشكل لا لبس فيه مصدر طاقة غير منقطع. يجب أن تسمح مدة مصدر الطاقة المستقل بإكمال دورة إنتاج معينة قبل أن تنتهي. مثال على هذا الحمل يمكن أن يكون المعدات في غرف العمليات في العيادات ، أو معدات تخزين البيانات.

إذا كان انقطاع التيار الكهربائي قصير المدى للحمل لا يؤدي إلى فقدان دورة إنتاج غير مكتملة ، ولا يخلق ظروفًا لعواقب كارثية ، ويمكن مواصلة العمل من أي نقطة توقف ، فإن هذا المستهلك سيحتاج فقط إلى مصدر طاقة مضمون . مثال على هذا الحمل هو إضاءة الغرف ، أو هـ. محرك مطحنة ميكانيكية.

للحصول على فهم عام لمكان أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة وغير المنقطعة في مصدر الطاقة للكائنات ، يجب على المرء الرجوع إلى متطلبات المستندات التنظيمية وإنشاء نظام إمداد الطاقة الخاص بك ليس أسوأ من المتطلبات العامة.

الطبعة السابعة PUE

وضمان موثوقية مصدر الطاقة

1.2.17. يتم تحديد فئات مستقبلات الطاقة وفقًا لموثوقية مصدر الطاقة في عملية تصميم نظام إمداد الطاقة على أساس الوثائق التنظيمية ، وكذلك الجزء التكنولوجي من المشروع.

1.2.18. في فيما يتعلق بضمان موثوقية مصدر الطاقة ، يتم تقسيم مستقبلات الطاقة إلى الفئات الثلاث التالية.

مستقبلات كهربائية أنا التصنيفات - المستقبلات الكهربائية ، التي يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي منها إلى تعريض حياة الإنسان للخطر ، أو تهديد أمن الدولة ، أو إلحاق أضرار مادية كبيرة ، أو تعطيل عملية تكنولوجية معقدة ، أو تعطيل عمل عناصر مهمة بشكل خاص من الجمهور المرافق العامة والاتصالات ومرافق التلفزيون.

من تكوين أجهزة الاستقبال الكهربائية من الفئة الأولى تبرز مجموعة خاصةأجهزة الاستقبال الكهربائية ، والتي يكون تشغيلها دون انقطاع ضروريًا لإيقاف الإنتاج بدون حوادث من أجل منع حدوث خطر على حياة الإنسان والانفجارات والحرائق.

مستقبلات كهربائية ثانيًا التصنيفات - أجهزة الاستقبال الكهربائية ، والتي يؤدي انقطاع التيار الكهربائي منها إلى نقص كبير في المعروض من المنتجات ، وتعطل هائل للعمال ، والآليات والنقل الصناعي ، وتعطيل الأنشطة العادية لعدد كبير من سكان الحضر والريف.

مستقبلات كهربائية ثالثا التصنيفات - جميع أجهزة الاستقبال الكهربائية الأخرى التي لا تندرج تحت تعريف الفئتين الأولى والثانية.

1.2.19. يجب تزويد مستقبلات الطاقة من الفئة الأولى في الأوضاع العادية بالكهرباء من مصدرين مستقلين للطاقة زائدين عن الحاجة ، ولا يمكن السماح بفصل إمدادات الطاقة الخاصة بهم في حالة انقطاع التيار من أحد مصادر الطاقة إلا لفترة استعادة الطاقة التلقائية.

من أجل إمداد الطاقة لمجموعة خاصة من مستقبلات الطاقة من الفئة الأولى ، يجب توفير طاقة إضافية من مصدر طاقة ثالث مستقل زائد عن الحاجة.

كمصدر طاقة ثالث مستقل لمجموعة خاصة من مستهلكي الطاقة وكمصدر طاقة مستقل ثانٍ لمستهلكي الطاقة الآخرين من الفئة الأولى ، محطات الطاقة المحلية ، محطات توليد الطاقة لأنظمة الطاقة (على وجه الخصوص ، حافلات جهد المولد) ، وحدات الطاقة غير المنقطعة مصممة لهذه الأغراض والبطاريات وما إلى ذلك.

إذا كان من المستحيل ضمان استمرارية العملية التكنولوجية عن طريق تزويد الطاقة الفائض عن الحاجة ، أو إذا لم يكن مصدر الطاقة الفائض مجديًا اقتصاديًا ، فيجب إجراء التكرار التكنولوجي ، على سبيل المثال ، عن طريق تثبيت وحدات تكنولوجية زائدة عن الحاجة ، وأجهزة خاصة خالية من المتاعب إيقاف العملية التكنولوجية ، التي تعمل في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

مزود الطاقة لمستهلكي الطاقة من الفئة الأولى مع عملية تكنولوجية مستمرة معقدة بشكل خاص تتطلب وقتًا طويلاً لاستعادة الوضع العادي ، إذا كانت هناك دراسات جدوى ، فمن المستحسن إجراء من مصدرين مستقلين للطاقة الزائدة عن الحاجة ، والتي تخضع للمتطلبات الإضافية التي تحددها خصائص العملية التكنولوجية.

1.2.20. يجب تزويد مستقبلات الطاقة من الفئة الثانية في الأوضاع العادية بالكهرباء من مصدرين مستقلين للطاقة الزائدة عن الحاجة.

بالنسبة لمستقبلات الطاقة من الفئة الثانية ، في حالة انقطاع التيار الكهربائي من أحد مصادر الطاقة ، يُسمح بانقطاع التيار الكهربائي للوقت اللازم لتشغيل الطاقة الاحتياطية من خلال إجراءات الموظفين المناوبين أو فريق التشغيل المتنقل.

1.2.21. بالنسبة لمستقبلات الطاقة من الفئة الثالثة ، يمكن تنفيذ مصدر الطاقة من مصدر طاقة واحد ، بشرط ألا تتجاوز فترات انقطاع التيار الكهربائي الضرورية لإصلاح أو استبدال عنصر تالف في نظام إمداد الطاقة يومًا واحدًا.

وبالتالي ، يصبح من الواضح أن أنظمة SSES من حيث إمدادات الطاقة غير المنقطعة تهدف في المقام الأول إلى تلبية احتياجات جودة وموثوقية مصدر الطاقة للمستهلكين من الفئة الأولى (الأولى) ومجموعة خاصة من الفئة الأولى ، ومن حيث من مصدر الطاقة المضمون - للمستهلكين من الفئة الثانية (الثانية).

يرجى الاتصال بنا للحصول على مزيد من النصائح التفصيلية أو اختيار المعدات.