Sistemi zagotovljenega napajanja. Neprekinjeno in zagotovljeno napajanje
Sodobna oprema (računalniki, aktivna računalniška omrežna oprema, telekomunikacijska oprema, bančna in medicinska oprema, sistemi avtomatizacije v podjetjih) je občutljiva na kakovost električne energije in njena povezava z obstoječim elektroenergetskim sistemom je povezana s povečanim tveganjem motenj v njenem delovanju. načinu in v nekaterih primerih - s tveganjem okvare. Za zagotavljanje kontinuitete procesov lahko uporabite:
- sistemi za neprekinjeno napajanje (SBE), ki temeljijo na neprekinjenem napajanju (UPS, UPS)
- sistemi za neprekinjeno napajanje (SGE) na osnovi dizelskih generatorskih elektrarn (DPP, DGU)
- sistemi za neprekinjeno in zagotovljeno napajanje, kot kombinacija SGE in SBE
Z razvojem informacijske tehnologije se je pojavila potreba po razvoju skupnih rešitev in načel za organizacijo napajanja podatkovnega centra.
Eden od pomembnih vidikov razvoja sodobne družbe je informacijska tehnologija. Za ustvarjanje visoko zmogljive informacijske infrastrukture, odporne na napake, se trenutno uporabljajo kompleksni centralizirani sistemi - centri za obdelavo podatkov (DPC). Pri delu podatkovnega centra imajo poleg dejanskih sistemov za obdelavo in shranjevanje podatkov odločilno vlogo tudi inženirski sistemi, ki zagotavljajo njegovo normalno delovanje, vključno z napajalnim sistemom.
Za ureditev inženirske komponente podatkovnih centrov v Rusiji so številne velike organizacije, predvsem banke, razvile lastne standarde oblikovanja oddelkov, ki so delno obravnavali vprašanje oskrbe podatkovnih centrov z električno energijo - zlasti: "VNP 001-01 / Bank of Rusija "Zgradbe institucij Centralne banke Ruske federacije"; "0032520.09.01.01.03.ET.01.01 / JSC VTB Bank "Enotne zahteve za zagotavljanje neprekinjenega napajanja oddelkov JSC VTB Bank z neprekinjenim napajanjem komunikacijske in računalniške opreme", JSC Sberbank Rusije "Metodologija za izgradnjo sistemov za oskrbo z električno energijo za Sberbank of Ruski objekti št. 979-r" itd.
Aprila 2005 je Združenje proizvajalcev podatkovne opreme izdalo TIA-942, prvi standard telekomunikacijske infrastrukture za podatkovne centre, ki določa in sistematizira infrastrukturne zahteve podatkovnih centrov.
Standard TIA-942, zasnovan za uporabo s strani oblikovalcev podatkovnih centrov v zgodnjih fazah gradnje in gradbene opreme, določa:
- zahteve glede lokacije podatkovnega centra in njegove strukture;
- zahteve za arhitekturne in gradbene rešitve;
- zahteve za kabelska omrežja;
- zahteve glede zanesljivosti;
- zahteve za parametre delovnega okolja.
V skladu s TIA-942 so vsi podatkovni centri razdeljeni na 4 nivoje glede na stopnjo infrastrukturne redundance (zanesljivost):
1. stopnja je osnovna. Ni presežka, za načrtovana in popravila je potrebno izklopiti celoten sistem.
2. stopnja - z redundanco. Redundanca se izvaja po shemi "N + 1", vendar je za vzdrževanje potrebno izklopiti sistem.
3. stopnja - z možnostjo vzporednih popravil. Omogoča izvajanje načrtovanih aktivnosti brez motenj v objektu, vendar so v primeru odpovedi nekaterih elementov sistema možne prekinitve normalnega poteka dela.
4. stopnja je varna. Zagotavlja zmožnost izvajanja katere koli načrtovane dejavnosti in zagotavlja tudi sposobnost, da prenese vsaj eno okvaro brez vpliva na kritično obremenitev. To pomeni, da obstajata dva ločena sistema UPS, vsak z redundanco N+1.
Zagotovljeno napajanje je zanesljiva zaščita pred izpadom električne energije, izgubo pomembnih podatkov, okvaro opreme za vzdrževanje življenja. Pomemben je v vsakdanjem življenju in za reševanje poslovnih težav, ščiti pred neprijetnimi posledicami izpada električne energije. Z njim boste shranili vse pomembne podatke, zagotovili normalno delovanje gospodinjskih aparatov in elektronske opreme. Zagotovljeno napajanje vam bo omogočilo namestitev optimalnega sistema za vzdrževanje življenja, neodvisno od zunanjih okoliščin.
Vega prodaja sodobne invertersko-baterijske sisteme z močnostnimi pretvorniki OutBack Power in Victron Energy. Primerne so za objekte različnih velikosti: od podeželskih hiš do zdravstvenih in pisarniških centrov, bank, kinematografov. Z njihovo pomočjo boste zagotovili zagotovljeno oskrbo z električno energijo tako posameznih električnih aparatov kot celotnega objekta.
Kaj daje namestitev sistemov OutBack Power in Victron Energy?
Profesionalni napajalni pretvorniki OutBack Power in Victron Energy bodo zagotovili sistem neprekinjenega napajanja na objektu pod vašim nadzorom. Tako izguba zunanje napetosti ne bo vplivala na vaše električno omrežje in strežniške instalacije.
Zagotovljeno napajanje zagotavlja maksimalno zaščito, predvsem pred izpadom električne energije, pa tudi pred prenapetostmi in prenapetostmi.
Vsa tveganja, povezana z nenadno prekinitvijo napajanja centralnega omrežja, so minimizirana.
Sistemi so primerni za:
- koče, podeželske hiše, individualni stanovanjski objekti;
- zdravstveni centri, klinike, zasebne pisarne;
- vrtci, šole, športni klubi, zavodi socialnega varstva;
- poslovni in nakupovalni centri, pisarne, industrijski in komunalni objekti;
- zabaviščni centri, gostinski obrati itd.
Načelo delovanja zagotovljenega napajanja
Zagotovljen vir napajanja je pretvornik (DC/AC pretvornik), povezan z močnim blokom posebnih baterij (AGM ali GEL). Polnijo se iz centralnega napajalnega omrežja z večstopenjskim polnilnikom, vgrajenim v pretvornik. V trenutku prekinitve glavnega omrežja pretvornik samodejno preklopi baterije iz akumulacijskega načina v način porabe energije. Takojšnje preklapljanje omogoča napajanje vseh aktivnih sistemov brez prekinitve njihovega delovanja.
Sistem za neprekinjeno napajanje omogoča priklop generatorjev, sončnih kolektorjev in drugih zunanjih virov energije na pretvornik.
Čas rezervnega napajanja je odvisen od števila baterij in moči obremenitve.
Kategorije porabnikov, ki potrebujejo zagotovljeno oskrbo z električno energijo
Vsi porabniki električne energije, ki potrebujejo stalno oskrbo z električno energijo, se v primeru okvare ali izklopa le-tega prevedejo na rezervne elektroenergetske sisteme. Potrošniki so razvrščeni glede na njihov pomen.
- življenje in zdravje ljudi;
- državna varnost;
- materialni viri posebnega pomena;
- industrijske in komunalne strukture.
- življenje in zdravje ljudi;
- nadzor nad izrednimi dogodki in požarno varnost na strateških objektih posebnega pomena.
- neuspeh proizvodnje in delovanja velikih industrijskih in kmetijskih objektov;
- izpadi opreme, transporta, delovnih sredstev;
Nenavadno, vendar povpraševanje po napravah, ki zagotavljajo nemoteno delovanje računalniških sistemov, narašča ne le v državah s tako imenovanim nestabilnim gospodarstvom, ampak tudi na Zahodu. Vendar so razlogi za to rast nekoliko drugačni. Če v visoko razvitih državah pride v ospredje ohranjanje stabilnosti parametrov oskrbe z električno energijo, potem je, recimo, pri nas to prisotnost le-te kot take. Vprašanja razumne izbire in pravilne konstrukcije sistemov brezprekinitvenega napajanja (SGE) v ustreznih dokumentih še vedno v veliki meri ostajajo nerešena.
Preden preidemo na priporočila, ki temeljijo na praksi, bomo v zaporedju obravnavali osnovne koncepte, povezane z napajanjem LAN, kot so kakovost električne energije, zanesljivost, sistem neprekinjenega napajanja, napajalna omrežja in njihove vrste.
Zanesljivost napajanja
Koncept zanesljivosti v elektrotehniki je mogoče razlagati kot lastnost objekta, da med delovanjem vzdržuje v določenih mejah vrednosti vseh parametrov, ki označujejo sposobnost opravljanja zahtevanih funkcij v danih načinih in pogojih uporabe, vzdrževanja, popravilo, skladiščenje in transport. V skladu z veljavnimi pravili za zagotavljanje zanesljivosti oskrbe z električno energijo so sprejemniki razdeljeni v tri kategorije in posebno skupino.
Napajalni sprejemniki kategorije I vključujejo naprave, katerih prekinitev oskrbe z električno energijo lahko povzroči nevarnost za življenje ljudi, znatno škodo za nacionalno gospodarstvo, poškodbe drage opreme, motnje zapletenega tehnološkega procesa ali delovanja kritičnih objektov. Njihovo napajanje mora biti izvedeno iz dveh medsebojno redundantnih virov energije (PS) z dovoljeno prekinitev za čas samodejne obnovitve napajanja.
Iz kategorije I izstopa posebna skupina električnih sprejemnikov, katerih nemoteno delovanje je potrebno za nemoteno zaustavitev proizvodnje. Za njihovo napajanje je potrebno zagotoviti dodatno napajanje iz tretjega neodvisnega medsebojno redundantnega napajalnika. Njegovo vlogo lahko opravljajo bencinske (BES), dizelske (DES) elektrarne ali drugi viri energije.
Električni sprejemniki kategorij II in III vključujejo manj kritične inštalacije in njihova obravnava nas ne zanima.
Treba je opozoriti, da samodejni vklop rezerve (ATS), ki omogoča obnovitev napajanja na kategorijo I in celo na posebne skupinske sprejemnike moči v 3-30 sekundah, vodi le do ponovne vzpostavitve napajanja, vendar ne za nadaljevanje njihovega normalnega delovanja. Tako kategorije zanesljivosti, ki jih določajo veljavne smernice, ne rešujejo problema zagotavljanja LAN-jev z električno energijo zahtevane kakovosti. Zato se predlaga uvedba dodatne skupine, ki jo imenujemo "kritična skupina napajalnih sprejemnikov kategorije I za zanesljivost oskrbe z električno energijo". V tem primeru bomo izhajali iz dejstva, da morajo naprave, ki spadajo v kritično skupino, vzdržati prekinitev napajanja do 20 ms.
Glede na načine delovanja lahko te sprejemnike razdelimo na dve vrsti: naprave z običajnim načinom delovanja in s posebnim. Prvim je treba zagotoviti zaščito pred izpadom električne energije med delovno izmeno (dan) ali čas, potreben za dokončanje ustreznega tehnološkega cikla; drugi - zaščita pred izpadom električne energije 24 ur na dan in 365 dni v letu. Med slednje sodijo naprave, ki zagotavljajo neprekinjen proces v realnem času, ko je prekinitev nesprejemljiva, ali tisti napajalni sprejemniki, katerih okvara vodi do izgube informacij, ki jih je težko povrniti, ali do velikih finančnih izgub.
Za napajanje porabnikov kritične skupine je priporočljiva uporaba SHE kot dela enote za neprekinjeno napajanje (UPS) in avtonomnega vira energije v obliki DES ali BES. V objektu naj bodo predvideni elektro prostori z vgradnjo uvodnih in razdelilnih plošč (električna plošča), prostori za UPS in DPP. Hkrati je treba ločiti napajalne in distribucijske vodove električnih, razsvetljavnih in računalniških omrežij z obveznim oblikovanjem avtonomnega napajalnega omrežja za porabnike LAN.
Sistem za neprekinjeno napajanje
Opredelimo sistem neprekinjenega napajanja kot sklop naprav in vezijnih rešitev, ki so zasnovane tako, da zagotavljajo nemoteno oskrbo z električno energijo zahtevane kakovosti za sprejemnike kritične skupine v vseh načinih delovanja omrežja (normalno, zasilno ali preventivno vzdrževanje vozlišč in blokov vključenih v sistem). Upoštevajte, da je SGE najpomembnejši in sestavni del celotnega napajalnega sistema stavbe in zagotavlja potrebno zanesljivost celotnega vezja. SGE običajno vključuje ATS objekte, električne stikalne naprave električne plošče, distribucijsko omrežje, izdelano po posebni shemi, UPS, DES, avtonomno električno omrežje, pa tudi naprave za zaščito pred strelo in ozemljitev.
Napajalna omrežja in njihove vrste
Trenutno obstaja več načinov za izvedbo napajalnih omrežij za napajanje električnih sprejemnikov kritične skupine.
Omrežje za splošne namene(konvencionalno napajalno omrežje stavbe) - eno- ali trifazno distribucijsko omrežje, v katerem se vsi električni sprejemniki napajajo iz enega glavnega ščita ali voda z nevtralnim (zaščitnim) prevodnikom, priključenim na glavno ozemljitveno zanko stavbe. Po našem mnenju je opisana omrežna organizacija nesprejemljiva za načrtovanje LAN, vendar se zaradi dejstva, da ni v nasprotju z veljavnimi regulativnimi dokumenti, takšna omrežja še naprej pojavljajo v odločitvah večine projektantskih inštitutov.
Namenski LAN(izvedeno brez dodatne namestitve distribucijskega omrežja) - shema, ko so električni sprejemniki LAN priključeni na eno namensko fazo trifaznega glavnega ščita ali linije, vsi drugi električni sprejemniki pa so priključeni na dve drugi fazi. Za zaščito električnih sprejemnikov LAN so UPS običajno nameščeni med glavnim ščitom in namensko fazo. Ta način mreženja je le prvi korak pri ločevanju napajanja LAN, da se omogoči povezava UPS - in nič več. Opisana organizacija distribucijskega omrežja za velik LAN ni priporočljiva.
LAN v skupni rabi(dodatno montirano omrežje med rekonstrukcijo) - način gradnje, pri katerem se električne sprejemnike LAN napaja eno- ali trifazno radialno-hrbtenično omrežje, ločeno od preostalega omrežja splošnega namena. Vhodni napajalniki razdeljenega omrežja so priključeni neposredno na glavno razdelilno (vhodno) napravo stavbe. Za zaščito električnih sprejemnikov LAN so UPS običajno nameščeni na stikalnih ploščah v vozliščih razdeljenega omrežja. Ta način organizacije napajalnega omrežja za električne sprejemnike LAN je lahko v celoti upravičen, njegova cena pa praktično ustreza stroškom avtonomnega omrežja.
Avtonomno napajalno omrežje LAN(dodatno nameščen med rekonstrukcijo ali novogradnjo) - shema namestitve, v kateri se električni sprejemniki LAN napajajo s petžilnim radialnim glavnim omrežjem, galvansko ločenim od omrežja splošnega namena. Običajno se izvaja na osnovi UPS, ki ima izhodni ločilni transformator s sekundarnim navitjem tipa zvezda, katerega nevtralni element je povezan s posebno procesno ozemljitveno zanko z uporom R =< 0,5 Ом.
Od štirih zgoraj naštetih vrst omrežij samo avtonomno napajalno omrežje LAN omogoča oskrbo električnih porabnikov z električno energijo zahtevane kakovosti z odpravo potepajočih, impulznih in drugih tokov v nevtralnih vodnikih.
Rešitve vezja SGE
Trenutno se praktično izvajata dve glavni shemi SHE: porazdeljena in centralno mešana. Za vse novozgrajene ali rekonstruirane objekte je najprimernejša rešitev centralizirano-mešana zaščitna shema LAN. V primerih, ko se rekonstrukcija elektroenergetskega sistema ne izvaja ali ob večjih tehničnih težavah pri izvajanju centralizirano-mešane zaščitne sheme, je kot začasna rešitev dovoljena implementacija porazdeljene sheme zaščite LAN.
Upoštevajte obseg, prednosti in slabosti porazdeljene zaščitne sheme. Priporoča se lahko za manjše LAN (20-40 delovnih mest) v enem ali več nadstropjih stavbe. Hkrati se uporablja spletna arhitektura UPS s standardnim kompletom baterij (za 20-30 minut vzdrževanja napajanja pri 100% obremenitvi) in skupnim avtonomnim rezervnim virom napajanja s samodejnim zagonom v primeru izgube mestnega napajanja in uporablja se naprava ATS. Priporočena shema — skupno omrežje.
Prednosti porazdeljene zaščitne sheme vključujejo:
- enostavnost namestitve in razširitve;
- racionalno načrtovanje sredstev za nakup ŽSP;
- sposobnost manevriranja pri porazdelitvi ABP;
- pomanjkanje zahtev za posebno usposabljanje osebja.
- relativno visoki stroški varovanja enega delovnega mesta;
- nizka raven kakovosti zaščite in nizke zmogljivosti storitev;
- potreba po določitvi rezerve moči za začetne tokove opreme pri izbiri UPS;
- kompleksnost centraliziranega upravljanja;
- pomanjkanje fleksibilnosti pri uporabi energije iz baterij vseh UPS-jev;
- ranljivost opreme zaradi razpoložljivosti UPS.
Izvedba centralizirano-mešane zaščitne sheme LAN je možna na vsaj dva načina. V prvem se zaščita vse elektronske opreme izvaja s pomočjo centralnega zmogljivega UPS-a on-line arhitekture s standardnim kompletom baterij za 15–30 minut vzdrževanja 100% obremenitve in avtonomnim rezervnim napajanjem s samodejnim zagonom in ATS naprava. Hkrati so LAN električni sprejemniki kritične skupine z normalnim delovanjem dodatno zaščiteni z manj zmogljivim UPS, ki se nahaja v bližini. Priporočena skupna moč virov je 15–80 kV*A, v nekaterih primerih pa tudi več. Način izvedbe je avtonomno omrežje.
Ta možnost ima naslednje prednosti:
- vsa oprema LAN je nenehno povezana z visoko stabilnim virom napetosti;
- prenapetost, elektromagnetne motnje in napetostni impulzi v zunanjih omrežjih ne vplivajo na opremo LAN;
- po potrebi se izvede avtonomno delovanje iz DPP, katerega trajanje je omejeno samo s prostornino rezervoarja za gorivo;
- zagotovljene so številne možnosti za uporabo energije centralne akumulatorske baterije (znatno povečanje časa delovanja UPS najbolj kritičnih sprejemnikov, ko se manj kritični izklopijo v sili).
Pri drugi možnosti se centralizirana zaščita vse elektronske opreme izvaja z vzporedno povezavo več (linijskih) on-line arhitekturnih UPS in avtonomnega rezervnega vira napajanja s samodejnim zagonom v primeru izpada električne energije iz mestnega električnega omrežja in ATS. Priporočljivo je ob prisotnosti električnih sprejemnikov kritične skupine s posebnim načinom delovanja. Hkrati so takšne naprave dodatno zaščitene z manj zmogljivim UPS, ki se nahaja v bližini. Priporočena skupna moč obremenitve je od 80 kV * A in več, način izvedbe je avtonomno omrežje.
Prednosti druge možnosti vključujejo:
- trajna povezava opreme LAN z visoko stabilnim virom napetosti;
- brez vpliva na opremo LAN prenapetosti, elektromagnetnih motenj, napetostnih impulzov v zunanjih omrežjih in notranjih omrežjih splošnega namena;
- povečanje zanesljivosti sistema kot celote (v primeru okvare enega od UPS-jev) z izvajanjem popravil brez prekinitve napajanja v avtonomnem omrežju;
- uporaba vzporednega nadzornega sistema delovanja, ki omogoča spreminjanje skupne moči delujočih UPS-jev z vklopom / izklopom enega ali več od njih;
- uporaba energije centralne akumulatorske baterije, ki omogoča izklop nizkoodgovornih električnih sprejemnikov v sili.
- načrtovanje, dobava, namestitev, vzdrževanje SGE je treba izvesti celovito, ob upoštevanju parametrov vseh elementov, vključenih v to, medsebojno dogovorjenih načinov delovanja in največje možne poenotenja;
- Avtonomno napajalno vezje za naprave UPS LAN mora imeti izhodni ločilni transformator s sekundarnim navitjem tipa zvezda, katerega nevtralna stran je povezana s posebnim vezjem tehnološke ozemljitvene naprave z 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;
- shema centralizirano-mešane zaščite SGE bi morala vključevati obvodno omaro (SB) in omaro za regulacijo obremenitve dizelskega generatorja (SHUN DG), da bi lahko izvajali popravila in vzdrževalna dela na DPP ter prilagajali njeno delovanje z UPS brez prekinitev. napajalnik;
- Stikalne naprave ATS morajo imeti mehanske zapore proti hkratnemu vklopu;
- avtonomijo napajanja LAN je treba zagotoviti ne le z ločevanjem električnih električnih omrežij, temveč tudi z odpravo povezav med ozemljitvenimi zankami, ki se lahko pojavijo po informacijskih kanalih;
- informacijski (nadzemni) LAN vodi, položeni zunaj stavbe ali med stavbami, morajo biti zaščiteni s posebnimi napravami za dušenje prenapetosti.
Praktične izkušnje kažejo, da lahko samo avtonomno omrežje v celoti zagotovi zanesljivo in kakovostno napajanje LAN.
V razmerah nestabilnega napajanja je pogosto smiselno igrati na varno in se zaščititi pred neprijetnimi presenečenji, ki jih lahko predstavljajo centralizirana električna omrežja.
Na primer, pogosto je mogoče opaziti, kako napetost v omrežju pade ali skoči. To je najbolj jasno razvidno, če ste pozorni na to, kako sveti navadna žarnica - če utripa ali gori na pol, potem je težava v vašem električnem omrežju. Nezadostna napetost ali nihanja napetosti lahko povzročijo okvaro občutljive opreme, izgubo računalniških podatkov in druge neprijetne posledice.
Možni so tudi prenapetostni udari, ki so najpogosteje posledica kratkih stikov ali udarov strele v žice ali trafo postajo. Kljub sprejetim ukrepom za zaščito pred nevihtami se takšni primeri občasno zgodijo in lahko poleg okvar povzročijo tudi okvaro opreme.
Poleg naštetih kršitev omrežja je možno tudi popolno izginotje napetosti - kratkotrajno ali precej dolgo. Posledično je proizvodnja paralizirana, različni sistemi prenehajo delovati - komunikacije, varnost, vzdrževanje življenja in drugi.
Zato je v nekaterih primerih potrebno sprejeti dodatne ukrepe in namestiti opremo, ki bo zmanjšala negativne posledice centraliziranih izpadov električnega omrežja.
Obstajata dve vrsti takšnih sistemov - sistemi za neprekinjeno napajanje in sistemi za neprekinjeno napajanje. Oglejmo si, kako se razlikujejo v nadaljevanju.
Razlike med neprekinjenim in zajamčenim napajalnim sistemom
Sistem brezprekinitvenega napajanja najpogosteje pomeni prisotnost brezprekinitvenih napajalnikov (UPS), ki po potrebi preklopijo opremo, ki jo napajajo, na baterijsko delovanje. Med normalnim delovanjem omrežnega omrežja se baterije UPS polnijo. UPS je opremljen tudi z linijskimi filtri, ki pomagajo odrezati visokofrekvenčne motnje v omrežju, napetostne prenapetosti itd.
Tak ukrep je učinkovit, če doživite kratkotrajne izpade električne energije ali prenapetosti v omrežju - UPS-ji se s takšnimi težavami spopadajo precej učinkovito. Vendar pa za vzdrževanje delovanja opreme ali pisarniške opreme med dolgotrajno zaustavitvijo viri neprekinjenega napajanja niso dovolj. Vse, kar lahko storijo v nujnih primerih, je, da uporabnikom dajo nekaj minut, da izklopijo pisarniško opremo in shranijo potrebne podatke.
Da bi vzdržali daljše izpade električne energije, so potrebni sistemi za neprekinjeno napajanje ali na kratko ESS. Poleg brezprekinitvenega napajanja takšen varen sistem predvideva prisotnost dizelskega agregata (skrajšano DGU), ki ob daljšem izpadu centralnega napajanja opravlja vlogo enote za zasilno napajanje ter potreben nadzor in nadzorna oprema, ki omogoča interakcijo UPS in DGU v kompleksu.
Oblikovanje in namestitev brezprekinitvenega napajanja so upravičeni, če prihaja do pogostih izpadov električne energije in ima vaš objekt odjemalce, za katere sta neprekinjenost in visoka kakovost oskrbe z električno energijo kritični.
V takih pogojih so lahko izgube zaradi okvar pri delovanju električnega omrežja tako velike, da večkrat presežejo stroške nakupa in namestitve posebne opreme, zato morate paziti tudi na namestitev takšne priključne sheme na strateških objektih ali v primeru ko lahko izpad električne energije povzroči človeške žrtve.
Namen oblikovanja SGE in zahteve zanj
Torej, da bi ustvarili sistem neprekinjenega napajanja na katerem koli objektu, je vse jasno - tak sistem mora zagotavljati stabilno kakovostno oskrbo z električno energijo za odgovorne porabnike energije v primeru nepravilnega delovanja centraliziranih električnih omrežij. Rezultat ustvarjanja takšnega sistema na objektu je zagotoviti normalno delovanje opreme med delovanjem centralnega napajanja v sili.
Pri opremljanju objekta s sistemi za neprekinjeno napajanje ločimo glavne skupine posebej odgovornih porabnikov energije, ki jih je treba priključiti na zaščiteno električno omrežje.
Najprej to vključuje omrežno opremo, ki sestavlja lokalno računalniško omrežje - strežnike, usmerjevalnike, osebne računalnike itd. Varno je treba povezati tudi komunikacijsko opremo (predvsem avtomatska telefonska centrala), sisteme za vzdrževanje življenja (prezračevalni in klimatski sistemi), različno medicinsko opremo, od katere je odvisno zdravje in življenje bolnikov.
Varnostno-varnostni sistemi (videonadzor, varnostni in požarni alarmi, zasilna razsvetljava in gasilni sistemi ipd.) upravičujejo tudi priključitev na varno napajalno omrežje, saj so lahko posledice izpada tovrstnih sistemov precej resne.
Kar zadeva zahteve za delovanje sistemov brezprekinitvenega napajanja, so glavne stabilno in neprekinjeno napajanje vseh porabnikov, ki jih napaja sistem, maksimalna zaščita pred napetostnimi sunki in visoka natančnost parametrov izhodnega toka v smislu skladnosti z obstoječimi standardi. .
Prav tako je pri načrtovanju in izdelavi sistema za neprekinjeno napajanje pomembno upoštevati priročnost in učinkovitost uporabe, za kar imajo sodobni SHE visoko stopnjo avtomatizacije dela.
Torej je nujen pogoj za tak sistem hiter odziv na posebnosti električnega omrežja in avtomatski prenos porabnikov na delo iz varnega omrežja. Ko se parametri centralnega napajanja normalizirajo, se sistem tudi samodejno izklopi.
Poleg tega sta pomembna možnost oddaljenega upravljanja sistema, če je potrebno, in razpoložljivost sredstev za obveščanje skrbnika o nastalih težavah.
Zgradba in načelo delovanja SGE
Ker ima vsak objekt svoje značilnosti, je konfiguracija sistema za neprekinjeno napajanje v vsakem primeru razvita za posebne pogoje.
Kljub dejstvu, da se je treba pri razvoju SGE pogosto zateči k nestandardnim rešitvam, so shematično takšni sistemi običajno podobni.
Glavne enote sistema so najprej avtonomni vir energije (običajno dizelski generator), en ali več napajalnikov za neprekinjeno napajanje (UPS), pa tudi enosmerne elektrarne. Tudi tako varna in zanesljiva rešitev vključuje uporabo orodij za nadzor in upravljanje sistema ter posebne programske opreme.
Med normalnim delovanjem centraliziranega napajalnega omrežja je dizel generatorski agregat v stanju pripravljenosti, napajanje priključene opreme pa poteka prek brezprekinitvenega napajanja. UPS sam v tej situaciji tudi polni svoje baterije in deluje kot prenapetostna zaščita.
V primeru okvare v električnem omrežju sistemski krmilnik zažene dizelski generator, medtem ko se to zgodi, se delovanje priključene opreme izvaja iz UPS. Ko DGU doseže nastavljeno hitrost, se obremenitev preklopi nanj, medtem ko se baterije UPS ponovno polnijo iz dizelskega motorja.
Po odpravi težav centraliziranega elektroenergetskega omrežja krmilnik preklopi opremo iz napajanja iz dizel agregata v zunanje omrežje. Med tem postopkom se porabnike napaja tudi UPS. Utišanje dizelskega motorja enote se izvede tudi samodejno, po preklopu opreme na redno napajanje.
Življenjska doba baterije porabnikov iz sistema za neprekinjeno napajanje je odvisna od življenjske dobe DGU (količine goriva v rezervoarju in njegove porabe) in zmogljivosti baterij UPS. Če je vir goriva skoraj izčrpan in centralizirana oskrba z električno energijo ni obnovljena, se mora operater odločiti, da ustavi delo porabnikov ali ga nadaljuje, dokler se viri DGU in brezprekinitvenega napajanja popolnoma ne izčrpajo.
Za zaključek - nekaj nasvetov, kaj je treba voditi pri izbiri proizvajalca strojne opreme za opremo sistemi za napajanje v sili.
Glavne zahteve so zagotovljena oskrba z električno energijo, njena visoka kakovost in zanesljivost dobavljene opreme ter skladnost z domačimi standardi. Glede na ta parameter je pomembno izbrati resna podjetja, ki imajo težo in avtoriteto na domačem trgu električne opreme kot dobavitelja.
Takšna podjetja vam bodo poleg tega lahko zagotovila kvalificirano tehnično podporo in vzdrževanje dobavljene opreme. Končno, pri dobavi opreme so lahko pomembni tudi dejavniki, kot so ažurnost dobave in sprejemljive, ekonomsko upravičene cene izdelkov.
Kontinuiteta napajanje ni absolutna vrednost v smislu same kakovosti napajanja. Pri načrtovanju SBGE (sistemov neprekinjenega in neprekinjenega napajanja) se vedno odbijata dve točki:
– porabniki električne energije so razdeljeni v skupine glede na odgovornost, t.j. prednostno napajanje za obremenitve;
- in v vsaki skupini je izpostavljen najzahtevnejši porabnik glede kakovosti električne energije.
Ta logika opredeljuje zahteve za toleranco parametrov omrežja, pod katerimi obremenitev deluje brez odklopa. Kot rezultat, " sistem za neprekinjeno napajanje »ustvarja takšno omrežje do obremenitve, v katerem ne prihaja niti do kratkotrajnega odstopanja parametrov napajanja preko meja, ki jih dovoljuje obremenitev.
garancija oskrba z električno energijo pomeni možnost dolgotrajnega izpada električne energije tehnološkega objekta le tako, da to ne povzroči izrednega stanja opreme in ne predstavlja nevarnosti za ljudi in okolje (). NA " zagotovljen sistem napajanja " Trenutni izpadi električne energije so sprejemljivi, kar je lahko posledica preklapljanja med napajalniki.
Z enostavnimi besedami je pomembno razumeti naslednje: če pride do takšne obremenitve, katere kratkotrajni izpad električne energije vodi v dejstvo, da se algoritem delovanja potrošnika ponastavi in je treba začeti nedokončano posel iz nič, oz. izpad električne energije lahko povzroči usodne posledice, potem tak porabnik nedvomno zahteva neprekinjeno napajanje. Trajanje avtonomnega napajanja mora omogočiti dokončanje določenega proizvodnega cikla, preden se ta konča. Primer takšne obremenitve bi lahko bila oprema v operacijskih sobah klinik ali oprema za shranjevanje podatkov.
Če kratkotrajna izpad električne energije bremena ne vodi do izgube nedokončanega proizvodnega cikla, ne ustvarja pogojev za katastrofalne posledice in se delo lahko nadaljuje od katere koli prekinitvene točke, potem bo tak porabnik potreboval samo zagotovljeno napajanje . Primer takšne obremenitve je osvetlitev prostorov oz. mehanski motor mlina.
Za splošno razumevanje mesta sistemov neprekinjenega in neprekinjenega napajanja v oskrbi objektov z električno energijo se je treba sklicevati na zahteve regulativnih dokumentov in ustvariti svoj sistem napajanja, ki ni slabši od splošnih zahtev.
PUE 7. izdaja
in zagotavljanje zanesljivosti oskrbe z električno energijo
1.2.17. Kategorije napajalnih sprejemnikov glede na zanesljivost oskrbe z električno energijo se določijo v postopku projektiranja elektroenergetskega sistema na podlagi regulativne dokumentacije, kot tudi tehnološkega dela projekta.
1.2.18. AT Glede na zagotavljanje zanesljivosti oskrbe z električno energijo so napajalni sprejemniki razdeljeni v naslednje tri kategorije.
Električni sprejemniki jaz kategorije - električni sprejemniki, katerih prekinitev oskrbe z električno energijo lahko povzroči nevarnost za človeško življenje, nevarnost za varnost države, znatno materialno škodo, motnje zapletenega tehnološkega procesa, motnje delovanja posebej pomembnih elementov javnega obveščanja. komunalnih, komunikacijskih in televizijskih objektov.
Iz sestave električnih sprejemnikov izstopa prva kategorija posebna skupina električni sprejemniki, katerih neprekinjeno delovanje je potrebno za nemoteno zaustavitev proizvodnje, da se prepreči nevarnost za življenje ljudi, eksplozije in požari.
Električni sprejemniki II kategorije - električni sprejemniki, katerih prekinitev oskrbe z električno energijo vodi v množično nezadostno oskrbo z izdelki, velike zastoje delavcev, mehanizmov in industrijskega transporta, motnje normalnih dejavnosti znatnega števila mestnih in podeželskih prebivalcev.
Električni sprejemniki III kategorije - vsi drugi električni sprejemniki, ki ne spadajo v opredelitev prve in druge kategorije.
1.2.19. Napajalni sprejemniki prve kategorije v normalnem načinu morajo biti oskrbovani z električno energijo iz dveh neodvisnih medsebojno redundantnih virov energije, prekinitev njihovega napajanja v primeru izpada električne energije iz enega od virov napajanja pa je dovoljena le za čas avtomatska obnova električne energije.
Za napajanje posebne skupine napajalnih sprejemnikov prve kategorije je treba dodatno napajanje zagotoviti iz tretjega neodvisnega medsebojno redundantnega vira napajanja.
Kot tretji samostojni vir energije za posebno skupino porabnikov električne energije in kot drugi samostojni vir energije za druge porabnike električne energije prve kategorije, lokalne elektrarne, elektrarne elektroenergetskih sistemov (zlasti generatorska napetostna vodila), enote za neprekinjeno napajanje za te namene zasnovane baterije itd.
Če z redundantnim napajanjem ni mogoče zagotoviti neprekinjenosti tehnološkega procesa ali če redundantna oskrba z električno energijo ni ekonomsko izvedljiva, je treba tehnološko redundanco izvesti na primer z vgradnjo medsebojno redundantnih tehnoloških enot, posebnih naprav za brezhibno delovanje. zaustavitev tehnološkega procesa, ki deluje v primeru izpada električne energije.
Napajanje porabnikov električne energije prve kategorije s posebej zapletenim neprekinjenim tehnološkim procesom, ki zahteva dolgo časa za vzpostavitev normalnega načina, je, če obstajajo študije izvedljivosti, priporočljivo izvajati iz dveh neodvisnih medsebojno redundantnih virov energije, ki sta predmet na dodatne zahteve, ki jih določajo značilnosti tehnološkega procesa.
1.2.20. Napajalni sprejemniki druge kategorije v normalnih načinih morajo biti oskrbovani z električno energijo iz dveh neodvisnih medsebojno redundantnih virov energije.
Za napajalnike druge kategorije so v primeru izpada električne energije iz enega od virov napajanja dovoljene prekinitve napajanja za čas, ki je potreben za vklop rezervnega napajanja z dejanji dežurnega osebja ali mobilne operativne ekipe.
1.2.21. Za napajalne sprejemnike tretje kategorije se napajanje lahko izvaja iz enega vira napajanja, pod pogojem, da prekinitve napajanja, potrebne za popravilo ali zamenjavo poškodovanega elementa napajalnega sistema, ne presegajo 1 dneva.
Tako postane očitno, da so sistemi SSES v smislu neprekinjenega napajanja namenjeni predvsem zadovoljevanju potreb po kakovosti in zanesljivosti oskrbe z električno energijo za odjemalce 1. (prve) kategorije in posebne skupine prve kategorije ter v smislu zagotovljene oskrbe z električno energijo - za porabnike 2. (druge) kategorije .
Za podrobnejši nasvet ali izbiro opreme nas kontaktirajte.