katalog firmowy EST ENERGY Sp. z o.o.

Transkrypt

1

2 Strona 2 / 31 Profesjonalne systemy zasilania obiektów w teleinformatyce, przemyśle i energetyce katalog firmowy EST ENERGY Sp. z o.o. SPIS TREŚCI 1. Informacje o EST Energy 2. Jakość zasilania - przyczyny niestabilności parametrów sieci 3. Elementy składowe infrastruktury zasilania obiektu - kompleksowy system zasilania - dobór elementów systemu zasilania 4. Zespoły spalinowo elektryczne (agregaty prądotwórcze) 5. Zespoły kogeneracyjne (CHP) 6. Statyczne bezprzerwowe systemy zasilające (UPS) - metody zwiększania niezawodności zasilania systemów UPS 7. Konfiguracja układu tandem : agregat prądotwórczy + UPS 8. Wymagania techniczno-eksploatacyjne dla systemów zasilania gwarantowanego 9. EST Energy - oferta produktowa 10. EST Energy - oferta usługowa 11. EST Energy - monitoring infrastruktury energetycznej obiektu 12. EST Energy - system zapewnienia jakości

3 Strona 3 / INFORMACJE O FIRMIE EST Energy jest wyspecjalizowaną firmą dostarczającą kompleksowe rozwiązania w zakresie systemów zasilania gwarantowanego. Jesteśmy doświadczonym integratorem profesjonalnych rozwiązań z kilkutysięczną bazą sprzętową systemów zainstalowanych i serwisowanych od roku zapewniamy pomoc w wyborze odpowiednich rozwiązań poprawiających jakość zasilania energią elektryczną zgodnie z indywidualnymi potrzebami klienta, wykonujemy rozwiązania koncepcyjne, projekty techniczne i współpracuje z biurami projektów, dostarczam, uruchomiamy i serwisujemy przyjęte rozwiązania na obiekty, dysponujemy profesjonalnym działem serwisu i siecią partnerów serwisowych w całej Polsce, prowadzimy regularne szkolenia techniczne dla autoryzowanych punktów serwisowych i personelu eksploatacyjnego Użytkowników sprzętu. Oferta EST Energy obejmuje przygotowanie koncepcyjnoprojektowe, kompleksowe dostawy sprzętu, uruchomienie oraz serwis techniczny statycznych i dynamicznych systemów zasilania gwarantowanego. Ich głównym zadaniem jest ochrona systemów ICT, centrów dyspozytorskich, obiektów przetwarzania danych (CPD), urządzeń medycznych, technologicznych i innych ważnych odbiorów przed skutkami spowodowanymi niestabilnością sieci elektroenergetycznej. Zintegrowane rozwiązania EST Energy zapewniają wzrost jakości zasilania i niezawodności chronionych odbiorów nawet do poziomu 99,9999%. Dzięki tak wysokiej dostępności energii elektrycznej głównymi klientami firmy są najpoważniejsze instytucje finansowe i ubezpieczeniowe, przemysł, telekomunikacja, administracja państwowa, służby mundurowe i energetyka. Misja firmy Budowanie pomostów między tradycyjną metodą zasilania z sieci elektroenergetycznej a krytycznymi odbiorami wymagającymi gwarantowanego i precyzyjnego zasilania. Dostawy i serwis niezawodnych, rozbudowywalnych i inteligentnych systemów zasilających, począwszy od pojedynczych jednostek UPS a skończywszy na zintegrowanych układach zasilania obiektów.

4 Strona 4 / JAKOŚĆ ZASILANIA Stopień pewności zasilania we współczesnych zintegrowanych systemach elektroenergetycznych jest bardzo wysoki, jednakże sprzęt teleinformatyczny, urządzenia do przetwarzania i transmisji informacji w precyzyjnie sterowanych przemysłowych procesach kontroli i sterowania są wrażliwe na różnego rodzaju zaburzenia w sieci elektroenergetycznej. Tego rodzaju zjawiska mogą powodować niekontrolowane wyłączenie z pracy urządzeń lub być przyczyną błędów w przetwarzaniu informacji. Dla prawidłowego działania, wszystkie te systemy wymagają gwarantowanego zasilania energią elektryczną prądu przemiennego lub stałego. Napięcie to jest niezbędne do zasilania odbiorów, które muszą działać niezależnie od zakłóceń, bądź awarii zasilającej je sieci elektroenergetycznej wg zasady, że sprawność całego systemu zależy od sprawności jego pojedynczych elementów. Wśród typowych zaburzeń występujących najczęściej w sieciach elektroenergetycznych rozróżniamy: zakłócenia kształtu sinusoidy, wahania amplitudy napięcia i częstotliwości, mikroprzerwy oraz zaniki napięcia. Energia elektryczna jest dostarczana odbiorcom w formie napięcia przemiennego o jedno- i trójfazowych sinusoidalnych przebiegach charakteryzowanych m. in. przez następujące parametry: - częstotliwość, - amplitudę; - kształt (zawartość wyższych harmonicznych); Wizualizacja typowych zakłóceń napięcia mających istotny wpływ na pracę zasilanych urządzeń: Odkształcenia spowodowane wyższymi harmonicznymi; Wahania amplitudy; Wahania częstotliwości; Mikroprzerwy ( t < 10 msec ) Zaniki napięcia; Przebieg pożądany idealna sinusoida. Napięcie, które dociera z elektrowni do stacji energetycznej jest prawie idealne, nie można tego powiedzieć o tym, które dociera do użytkownika, gdzie mamy do czynienia z różnymi zakłóceniami: - impulsy i przepięcia; - spadki napięć; - wahania częstotliwości; - przerwy w zasilaniu. Źródłami zakłóceń są zdarzenia występujące podczas przesyłu i dystrybucji energii spowodowane czynnikami atmosferycznymi (burze, opady, mróz, wiatr itp.), czynnościami łączeniowymi oraz wpływem otoczenia elektrycznego (anomalie w pracy urządzeń dużej mocy, działanie innych odbiorników o niesinusoidalnym poborze prądu, awarie sieci itd.). Przyczynami zakłóceń w sieci są również zjawiska występujące w bliższym lub dalszym otoczeniu konkretnej instalacji. Najczęstszymi naturalnymi przyczynami są wyładowania atmosferyczne, podczas których wyzwalane są ogromne moce i bardzo wysokie napięcia. Pozostałe zjawiska mają związek z działalnością człowieka i pracą maszyn przez niego wykorzystywanych. Oprócz awarii urządzeń i ludzkich błędów przyczynami zaburzeń mogą być sytuacje naturalne, jak np.: procesy łączeniowe dużych mocy, działanie maszyn spawalniczych, regulatorów prędkości, zasilaczy impulsowych, dźwigów i innych maszyn. Dlatego, mimo ciągłego udoskonalania sieci dystrybucyjnej i jakości dostarczanej energii elektrycznej, zakłócenia pojawiają się i ich całkowite wyeliminowanie nie jest technicznie możliwe. Skutkiem niestabilności sieci są wymierne straty finansowe. W wielu przypadkach są to duże kwoty, jak w przypadku przerw w rozliczaniu transakcji finansowych, przerw w dostawach usług telekomunikacyjnych czy zatrzymanie produkcji przemysłowej.

5 Strona 5 / 31 Przyczyny niestabilności parametrów sieci 1. Uszkodzenia, awarie i wyłączenia: w elektrowniach, systemach przesyłowych i dystrybucji energii po stronie wysokiego i średniego napięcia, układach dystrybucji nn i przełączenia u odbiorców energii. 2. Okresowe zdarzenia, które mogą wystąpić w każdym miejscu na świecie niezależnie od położenia geograficznego: Niewydolność bloków energetycznych (przeciążenie), Potencjał systemów przesyłowych i dystrybucyjnych, Trudne warunki pogodowe, Gwałtowne zjawiska przyrodnicze, Uszkodzenia układów uziemiających u odbiorców energii, Charakter obciążeń np.: wycinanie laserowe, spawanie, skanery medyczne, itp. Odbiorcy końcowi M Przesył Dystrybucja Produkcja energii M Teleinformatyka i odpowiedzialne układy sterowania i kontroli procesów są zasilane przez dedykowane instalacje i systemy elektryczne. Zasady projektowania i budowy dedykowanych instalacji elektrycznych regulują normy, zalecenia oraz wytyczne instytucji i ośrodków branżowych.

6 Strona 6 / ELEMENTY SKŁADOWE INFRASTRUKTURY ZASILANIA OBIEKTU Odbiory w obiekcie mogą zostać podzielone ogólnie na trzy kategorie. O zaszeregowaniu odbioru decyduje jego znaczenie dla obiektu oraz wrażliwość na nieprawidłowości występujące w napięciu zasilającym. Kategoria III - należą do niej odbiory bez znaczenia strategicznego dla obiektu, nie wymagające specjalnych warunków zasilania. Zalicza się do nich zwykle: oświetlenie ogólne, ogrzewanie, systemy wentylacji podstawowej itp. Kategoria II - należą do niej odbiory, dla których kilkunastosekundowy zanik napięcia nie stanowi zagrożenia, a których zasilanie musi być rezerwowane ze względu na ich znaczenie w systemie. Należą do nich: oświetlenie awaryjne, systemy wentylacji awaryjnej, urządzenia bezpieczeństwa przeciwpożarowego itp. Są to odbiory niewrażliwe zwykle na zaniki napięcia, zakłócenia impulsowe czy szumy, dobrze znoszące odkształcenia napięcia, odporne na odchyłki częstotliwości i wahania wartości skutecznej oraz niepodatne na przepięcia. Od źródła rezerwowego wymaga się niezawodności i natychmiastowej gotowości do pracy po awarii napięcia w sieci energetycznej oraz zdolności długotrwałego podtrzymywania zasilania. Kategoria I - należą do niej odbiory strategiczne nie tolerujące żadnych przerw w zasilaniu. Zalicza się do nich miedzy innymi; sieci komputerowe, systemy przetwarzania i transmisji danych, urządzenia telekomunikacyjne, itp. Są to urządzenia wymagające zarówno ciągłości napięcia zasilającego (dopuszczalna przerwa to zwykle kilka milisekund), jak i bardzo dobrych parametrów kształtu napięcia, źle znoszące wszelkie zakłócenia. Schemat zasilania gwarantowanego obiektu

7 KOMPLEKSOWY SYSTEM ZASILANIA Strona 7 / 31 Kompleksowy system zasilania powinien w sposób uzasadniony ekonomicznie realizować w pełni wymagania wszystkich kategorii odbiorów. Przykładową strukturę takiego systemu zasilania przedstawiono na rysunku poniżej. W skład systemu wchodzi: trafostacja SN jako zasilanie podstawowe i rezerwowe, rozdzielnia główna budynku zasilana napięciem z sieci energetycznej, agregat prądotwórczy uruchamiany automatycznie po zaniku napięcia w sieci energetycznej, SZR / rozdzielnia napięcia rezerwowanego zasilana normalnie z rozdzielni głównej z możliwością przełączenia na zasilanie rezerwowe z agregatu prądotwórczego, układ samoczynnego załączania rezerwy (SZR) realizujący automatyczne przełączanie zasilania miedzy rozdzielnia główną a agregatem prądotwórczym, system równoległy UPS 2n + 1, rozdzielnia napięcia gwarantowanego zasilana napięciem wyjściowym systemu UPS. Poszczególne obwody zasilające powinny zawierać stosowne zabezpieczenia przeciążeniowe i przeciwporażeniowe (bezpieczniki nadmiarowe i różnicowoprądowe), które są elementami dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej. Agregat prądotwórczy, jakkolwiek uruchamiany z kilkusekundowa zwłoką, po rozruchu stanowi stabilne źródło energii z bardzo długim czasem podtrzymania. Zasilacz UPS ma ograniczony czas podtrzymania, limitowany wielkością towarzyszącego mu zespołu baterii, ale stanowi źródło napięcia o idealnych parametrach, niezależnych od jakości napięcia wejściowego. Obydwa urządzenia maja wiec niekwestionowane zalety, nie są jednak pozbawione naturalnych wad. Praca w tandemie pozwala wykorzystać zalety obydwu urządzeń. W przedstawionym systemie sieć energetyczna jest podstawowym źródłem napięcia dla odbiorów kategorii II i III oraz do zasilania obwodów wejściowych zasilacza UPS. W następstwie zaniku napięcia w sieci następuje automatyczne, nieodczuwalne dla odbiorów kategorii I przełączenie zasilacza na prace bateryjna oraz automatyczny rozruch agregatu prądotwórczego. Po kilku sekundach agregat uzyskuje nominalne parametry pracy, SZR realizuje przełączenie w wyniku czego podejmują prace odbiory kategorii II, zaś UPS wraca do pracy w trybie normalnym. Odbiory kategorii III pozostają bez napięcia do chwili powrotu napięcia w sieci energetycznej zaś odbiory kategorii I pracują bezpiecznie niezależnie od tego, co dzieje się na wejściu zasilacza UPS. Z punktu widzenia zasilacza UPS, agregat prądotwórczy stanowi alternatywę dla zespołów baterii. Ponieważ czas przerwy w napięciu wejściowym zasilacza ograniczany jest do kilku - kilkunastu sekund, uzyskanie długiego czasu podtrzymania dla odbiorów kategorii I nie wymaga rozbudowy systemu bateryjnego. Czas podtrzymania pracy odbiorów kategorii I i II zależy wyłącznie od pojemności zbiorników paliwa - minimum kilka godzin. Może być praktycznie nieograniczony, jeżeli zastosowane zostaną rezerwowe zbiorniki paliwa. Czas przerwy w zasilaniu odbiorów kategorii II wynosi kilka do kilkunastu sekund, odbiory kategorii I pracują bezprzerwowo. Zasilanie odbiorów kategorii I przez UPS chroni je także przed wszelkimi zakłóceniami, które są typowe dla sieci energetycznej. DOBÓR ELEMENTÓW SYSTEMU ZASILANIA Agregat prądotwórczy powinien bezpiecznie pokrywać zapotrzebowanie zasilacza UPS i odbiorów kategorii II. Jego moc jest suma mocy pobieranej przez UPS w stanie pełnego obciążenia i mocy odbiorów kategorii II. Jeżeli system UPS ma możliwość rozbudowy (np. zwiększenie mocy wyjściowej przewidziane w konstrukcji modułowej urządzenia) należy brać pod uwagę graniczną moc wyjściową zasilacza. Do współpracy z agregatem prądotwórczym zaleca się stosowanie zasilaczy UPS gdzie zawartość harmonicznych w prądzie wejściowym nie przekracza poziomu 10%. Nie powinno się stosować innych topologii zasilaczy niż VFI, gdyż tylko taka gwarantuje, że poprawność współpracy UPS - agregat nie zachwieje się w wyniku zmiany charakterystyki odbiorów. Zalecane jest stosowanie agregatów wyposażonych w elektroniczne regulatory prędkości obrotowej, z nowoczesnymi prądnicami przystosowanymi do nieliniowych obciążeń. Generalnie poleca się stosowanie urządzeń sprawdzonych we współpracy i zapewniających stabilność zasilania w każdych warunkach. Zasilacz UPS powinien być dobierany do oszacowanej mocy odbiorów. Należy pamiętać by sumaryczna moc odbiorów nie przekraczała ani wyjściowej mocy czynnej, ani wyjściowej mocy pozornej zasilacza. Wskazane jest niewielkie przewymiarowanie zasilacza (10-20 %), które stanowiłoby rezerwę na okresowy wzrost lub błędy w szacowaniu mocy odbiorów lub zastosowanie UPSa modułowego. UPS przeznaczony do współpracy z agregatem prądotwórczym powinien stanowić barierę miedzy odbiorami a agregatem. Chodzi o maksymalne wyeliminowanie wpływu na agregat odkształconych prądów pobieranych przez odbiory nieliniowe (takie są wszystkie urządzenia komputerowe). Powinien to być UPS, który nie wiąże kształtu prądu wejściowego z kształtem prądu pobieranego przez odbiory.

8 4. ZESPOŁY SPALINOWO ELEKTRYCZNE (AGREGATY PRĄDOTWÓRCZE) Strona 8 / 31 AGREGATY W OBUDOWIE WYCISZONEJ Obudowa wyciszona dostarczana jest razem z agregatem przez producenta agregatu. Takie rozwiązanie zapewnia zgodność ze wszystkimi obowiązującymi normami i rozporządzeniami dotyczącymi tych urządzeń. Agregat obudowany jest traktowany jako urządzenie gotowe do użycia i nie wymaga, poza prawidłowym podłączeniem elektrycznym, żadnych dodatkowych instalacji. Za jego wyborem przemawia również cena jest to najtańsze rozwiązanie biorąc pod uwagę całkowite koszty instalacji. Przeciwko takiemu rozwiązaniu przemawia niska żywotność całego układu. Aby maksymalnie ją zwiększyć należy wybierać obudowy renomowanych producentów mających udokumentowane badania potwierdzające ich zwiększoną żywotność. Problem serwisowania takich urządzeń jest również częstą przyczyną rezygnacji z takich rozwiązań. Nie ma możliwości, w trudnych warunkach atmosferycznych, podjęcia prawidłowego działania przez serwisantów. Ciężko jest również agregatom obudowanym sprostać indywidualnym rozwiązaniom Inwestora jak np. niestandardowy czas pracy, dodatkowe wyciszenie, kontrola dostępu itp. ELEMENTY SKŁADOWE AGREGATU OBUDOWANEGO:

9 1) Klapka wlewu cieczy chłodzącej 9) Obudowa 2) Drzwi boczne 10) Drzwi panelu elektrycznego 3) Korek wlewu paliwa 11) Otwór wentylacyjny 4) Układ wydechowy 12) Żerdź i uchwyt do podnoszenia 5) Silnik 13) Panel sterowania 6) Poduszki antywibracyjne 14) Prądnica 7) Rama 15) Wyłącznik główny 8) Podpory ramy 16) Akumulator 17) Zbiornik paliwa Strona 9 / 31 AGREGAT OBUDOWANY NA PODWOZIU JEZDNYM Takie rozwiązanie zawiera wszystkie cechy wersji obudowanej oraz dodatkowo jest mobilne. Najczęściej stosowane przez wypożyczalnie agregatów oraz w przypadku gdy wymagane jest pozwolenie na budowę fundamentu pod tradycyjny agregat obudowany. 1. Klapka wlewu cieczy chłodzącej 2. Drzwi boczne 3. Wlew paliwa 4. Tłumik spalin 5. Silnik spalinowy 6. Podkładki antywibracyjne 7. Rama 8. Błotniki przyczepy 9. Podwozie jezdne 10. Obudowa 11. Drzwi sterowania 12. Czerpnia powietrza 13. Uchwyt transportowy 14. Panel sterowania 15. Prądnica 16. Wyłącznik główny 17. Akumulatory 18. Zbiornik paliwa 19. Tablica rejestracyjna 20. Stopy przyczepy

10 AGREGAT OTWARTY Strona 10 / 31 Agregat w takiej wersji jest półproduktem niegotowym do użycia. Wymaga on wykonania pełnej zabudowy. Należy wykonać instalacje: wentylacji, wyrzutu spalin, wyciszenia itp. Jest to baza do zbudowania profesjonalnej elektrowni zapasowej odpowiadającej stricte wymaganiom Użytkownika. 1. Uchwyt do przenoszenia 2. Silnik spalinowy 3. Poduszki antywibracyjne 4. Rama 5. Zbiornik paliwa 6. Podpory ramy 7. Panel sterowania 8. Wyłącznik główny 9. Prądnica 10. Akumulatory ZABUDOWA W POMIESZCZENIU - AGREGATORNI Zabudowanie agregatu w pomieszczeniu jest jedną z opcji profesjonalnego montażu. Podczas takiej zabudowy należy pamiętać o wentylacji, układzie paliwowym, odprowadzeniu spalin oraz o emisji hałasu. Wymiary pomieszczenia powinny pozwolić na swobodny dostęp serwisowy po zamontowaniu agregatu. Wyrzutnia i czerpnia powinny znajdować się na przeciwległych ścianach ew. na ścianach pod katem 90⁰ Nie należy umieszczać ich na jednej ścianie. Wyrzutnia jest zawsze połączona kanałem z chłodnicą zespołu prądotwórczego. Wyrzut spalin należy realizować przez ścianę zewnętrzną, powyżej 2,3m nad poziomem gruntu, należy również zachować około 6m wolnej przestrzeni w kierunku rozchodzenia się spalin. Nie należy umieszczać wyrzutu spalin na jednej ścianie z czerpnią. Układ paliwowy należy wykonać tak, żeby umożliwić swobodne tankowanie agregatu z cysterny stosując np. skrzynki do tankowania na elewacji budynku. Wyciszenie do odpowiedniego poziomu należy zapewnić poprzez zastosowanie odpowiednio dobranego tłumika spalin, zastosowaniu tłumików na czerpni i wyrzutni powietrza oraz poprzez odpowiednio dobrane wyciszenie samego pomieszczenia.

11 PROFESJONALNE ZABUDOWY KONTENEROWE AGREGATÓW PRADOTWÓRCZYCH Strona 11 / 31 Zabudowy w różnego rodzaju kontenerach wolnostojących to już wybór dla najbardziej wymagających. Zbudowana w ten sposób elektrownia zapasowa jest zdecydowanie najlepszym i najbardziej profesjonalnym rozwiązaniem. Jest to najdroższe rozwiązanie a i tak ma bardzo duże powodzenie u najbardziej wymagających klientów z branż takich jak telekomunikacja, przemysł, szpitale. Do podstawowych zalet zabudów kontenerowych należą m.in.: wygodny dostęp serwisowy, konserwacja Użytkownika utrudniony dostęp osób nieupoważnionych wyższa odporność na uszkodzenia mechaniczne dopasowane architektoniczne żywotność znacznie przewyższająca zwykłą obudowę możliwość zastosowania tzw. Master Key izolacja zbiornika paliwa od ziemi lepsze warunki pracy dla wszystkich komponentów (wilgotność, temp., pył itp.) tj. silnik, prądnica, sterowanie, automatyka, akumulatory wyższa temperatura wewnątrz = większe prawdopodobieństwo prawidłowego rozruchu możliwość montażu układu SZR / dodatkowych rozdzielni produkt dopasowany do indywidualnych potrzeb klienta możliwość instalacji dodatkowego osprzętu np.: alarmy wizualno-akustyczne, oświetlenie podstawowe i awaryjne, gniazda elektryczne (do zasilenia narzędzi serwisowych, ew. zewnętrznego prostownika lub nagrzewnicy) itp., wyciszenia, dodatkowych zbiorników paliwa, wydzielenie magazynów paliwa, wielokomorowa automatyka dotanku, ogrzewanie webasto itp. SYSTEMOWE KONTENERY BETONOWE Ostatnim trendem wśród specjalistycznych zabudów kontenerowych jest instalowanie jednostki otwartej w prefabrykowanym kontenerze betonowym wraz z pełnym kompletem rozdzielnic ŚN i/lub nn. Najczęściej są to dwa lub trzy kontenery powiązane ze sobą i dopasowane architektonicznie do otoczenia. EST Energy Sp. z o.o. wraz z ZPUE S.A. wykonują takie kontenery już od kilku lat. Z roku na rok grono zwolenników rośnie, co przekonało nas o nowym kierunku w jakim podążają elektrownie zapasowe. Do najważniejszych plusów takiego rozwiązania należą m.in.: - kompaktowość i czystość - instalacja większości lub nawet wszystkich urządzeń silnoprądowych w jednym miejscu, - skrócenie kabli pomiędzy SZR a agregatem do minimum, - całość rozwiązania może przedstawić jedna firma, a co za tym idzie sprzedaż, montaż, gwarancja, serwis również będzie koordynowany i realizowany przez jedną firmę, - wszystkie wymienione wcześniej zalety dot. agregatów w kontenerach. Poniżej dwie przykładowe realizacje:

12 Strona 12 / 31 Pierwsza z nich to kontenerowa zabudowa agregatu wraz z stacją transformatorową w obudowie betonowej typu MRw-bppS 20/2x630-4 prod. ZPUE S.A. o wymiarach 13,62m x 3,06m zawierająca rozdzielnicę SN, dwa transformatory olejowe, rozdzielnicę niskiego napięcia oraz agregat prądotwórczy. Rozdzielnica SN typu Rotoblok SF wyposażona w jedno pole liniowe z odgromnikiem, jedno pole pomiarowe oraz dwa pola transformatorowe. Natomiast rozdzielnica nn typu ZMR o prądzie znamionowym szyn głównych 2500A zestawiona jest z 6-ciu szaf rozdzielczych oraz jednej szafy baterii kondensatorów o mocy 280 kvar. Rozdzielnica wyposażona w 2 wyłączniki 1250A z napędem ręcznym oraz cewkami zanikowymi (pola transformatorowe) oraz wyłącznik 2000A (jako łącznik sekcji) i rozłącznik 1250A w polu zasilania z agregatu prądotwórczego. Wyłącznik 2000A i rozłącznik 1250A pracują w układzie SZR. Oba te aparaty są wyposażone w napęd silnikowy. W stacji zainstalowano zespół prądotwórczy EST Energy o mocy znamionowej 650 kva z możliwością okresowych przeciążeń do 700kVA.

13 Strona 13 / 31 Druga instalacja to zabudowa kontenerowa typu MRw-bS 20/ W jej skład wchodzą m.in.: agregat o mocy 360 kva, transformator o mocy 630 kva, rozdzielnica ZPUE S.A. ŚN Rotoblok w konfiguracji LPT (linia, pomiar, trafo), rozdzielnica ZPUE S.A. nn typu RN-W z układem SZR oraz dziesięcioma polami odpływowymi oraz bateria kondensatorów o mocy 190 kvar. Obudowa została wykonana z dwóch monolitycznych elementów z betonu zbrojonego i wibrowanego, fundamentu a zarazem szczelnej misy olejowej zapewniającej pełną ochronę środowiska naturalnego zarówno przed wyciekiem oleju z transformatora jak również przed wyciekiem paliwa i płynów eksploatacyjnych z agregatu, dachu stalowego dwuspadowego pokrytego blachodachówką, elewacja rodzaj i kolor tynku według palety firmy CERESIT, drzwi i kraty wentylacyjne-aluminiowe, malowane farbą proszkową według palety RAL. Wymiary całego zestawu wynoszą 4700 mm x 5600 mm.

14 Strona 14 / ZESPOŁY KOGENERACYJNE (CHP) Kogeneracja (CHP - Combined Heat and Power) to inaczej skojarzona gospodarka energetyczna oparta na procesach jednoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i użytkowej energii cieplnej. Zastosowanie kogeneracji daje duże oszczędności ekonomiczne oraz jest przyjazne środowisku. Głównymi elementami systemów kogeneracyjnych są: silnik spalinowy gazowy lub wysokoprężny, prądnica, system wymienników ciepła oraz układ sterowania. Energia elektryczna wytwarzana jest przez prądnicę, napędzaną silnikiem spalinowym. Ciepło pochodzi z procesów spalania w silniku i jest odzyskiwane poprzez system wymienników ciepła, połączonych z układem chłodzenia oraz układem wydechowym silnika. Poprzez wymienniki ciepła energia cieplna przekazywana jest cieczy, która staje się jej nośnikiem. Ciecz ta może być dalej wykorzystana jako źródło ciepła w układzie centralnego ogrzewania lub też wykorzystana do różnego rodzaju procesów technologicznych. Kogeneracja znajduje swoje zastosowanie wszędzie tam gdzie potrzebna jest energia elektryczna oraz ciepło technologiczne i/lub tam, gdzie produktem ubocznym jest paliwo do kogeneratora (np. biogaz). Najczęściej instalacje realizowane są w biogazowniach, oczyszczalniach ścieków, basenach, szpitalach, hotelach, przemyśle rolno-spożywczym. Najważniejsze zalety układów kogeneracyjnych: Ekologiczne i ekonomiczne wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej, Obniżenie jednostkowego zużycia paliwa na wytworzenie jednostki energii, Zwiększona sprawność ogólna procesu wytwarzania energii, Zmniejszenie emisji dwutlenku węgla oraz innych substancji szkodliwych, Optymalny dobór układu do potrzeb odbiorcy, Zmniejszenie straty przesyłu energii na drodze wytwórca - odbiorca, Możliwość zasilania urządzeń paliwami gazowymi jak i płynnymi, Zasilanie paliwami uważanymi za ekologiczne (m.in. gazem ziemnym), Wykorzystanie lokalnych paliw, Pozwala na utylizowanie gazów szkodliwych w tym biogazu.

15 Strona 15 / 31 Budowa systemu kogeneracyjnego powinna mieć charakter kompleksowy. Zwykle każdy projekt jest opracowywany indywidualnie. Systemy skojarzonego wytwarzania energii moją moce od kw w tym rozwiązania kompaktowe do 200 kw oraz indywidualne od 200 kw do 2000 kw. Każdą jednostkę można łączyć równolegle w celu zwiększenia mocy i/lub niezawodności systemu. Przy zastosowaniu rozwiązań kompaktowych zmniejszeniu ulegają początkowe koszty instalacji oraz przyspiesza się proces inwestycyjny. Paliwem jest gaz ziemny, gaz wysypiskowy, biogaz oczyszczalniany, biogaz pochodzenia rolniczego oraz inne rodzaje paliw. OKREŚLENIE MOCY WYJŚCIOWEJ AGREGATU W agregatach prądotwórczych rozróżniamy dwie podstawowe moce: 1. MOC CIĄGŁA (prime power PRP) jest to moc, z którą zespół może pracować przez nieograniczoną liczbę godzin w roku z zastrzeżeniem nieodbierania więcej niż 80% tej mocy w ciągu 24h cyklu pracy. 2. MOC AWARYJNA (standby power STBy, LTP) jest to moc, z którą zespół może pracować łącznie nie więcej niż jedną godzinę w ciągu 12h cyklu pracy i wynosi ona 110% mocy ciągłej. Z których każda może być wyrażona w kw lub kva, a zależność między nimi jest następująca: moc pozorna (kva) x 0,8 = moc czynna (kw). Przykład: Dla agregatu 500kVA mocy ciągłej pozornej otrzymujemy za pomocą poniższych działań inne, równoważne moce: 500 kva mocy ciągłej pozornej x 110% = 550 kva mocy awaryjnej pozornej 500 kva mocy ciągłej pozornej x 0,8 (cos fi) = 400 kw mocy ciągłej czynnej 550 kva mocy awaryjnej i pozornej x 0,8 (cos fi) = 440 kw mocy awaryjnej czynnej 440 kw mocy awaryjnej czynnej / 110% = 400 kw mocy ciągłej czynnej.

16 Strona 16 / STATYCZNE BEZPRZERWOWE SYSTEMY ZASILAJĄCE (UPS) Kiedy urządzenie odbiorcze nie posiada wbudowanego zabezpieczenia lub jest ono zbyt kosztowne aby w nie wyposażyć każde urządzenie, stosuje się centralny statyczny zasilacz UPS, który jest podłączony między źródło napięcia, a odbiornik lub grupę odbiorników. Sieć energetyczna nie jest w stanie zagwarantować ani ciągłości napięcia, ani jego czystości. Podobnie agregat prądotwórczy. Dlatego niezbędne jest stosowanie zasilaczy UPS. Po ponad 40 latach od pojawienia się, bezprzerwowe zasilacze napięcia (UPS-y) stanowią ponad 95% wszelkich sprzedawanych systemów z czasem podtrzymania oraz ponad 98% takich systemów w branży elektronicznej i IT. UPS pracuje w instalacji miedzy źródłem zasilającym i zabezpieczanymi urządzeniami i dostarcza energii elektrycznej o odpowiednich parametrach niezależnie od obecności i jakości napięcia źródła. UPS-y są zbudowane z trzech podzespołów: - układu prostownik - ładowarka przekształcającego napięcie przemienne na stałe oraz ładującego baterię akumulatorów; - zestawu (baterii) akumulatorów pozwalającego magazynować i odnawiać zapasy energii na czas podtrzymania od kliku do kilkudziesięciu minut pracy odbiorników; - statycznej przetwornicy DC/AC (falownika), która wytwarza ponownie napięcie przemienne o odpowiednio wysokich parametrach (napięcie i częstotliwość) Zasilanie * By-pass UweZasila nie * Prostownik AC/DC Falownik DC/AC Bypass elektroniczny (STS) Wyjście Dioda blokująca Zasilanie * Ładowarka baterii Praca normalna Praca z baterii BypassPraca przez by-pass * Szyny zasilające mogą być wspólne ** Dioda blokująca, tyrystor lub stycznik Akumulatory *** Zwykły prostownik, prostownik z regulacją napięcia lub układ Schemat prostownik-przetwornica blokowy UPS-a klasy DC/DC VFI (Voltage and Frequency Independent), a wg wcześniejszej klasyfikacji on-line lub podwójnej konwersji. Tym trzem podstawowym elementom towarzyszą często dodatkowe funkcje podwyższające jakość i niezawodność: bypass elektroniczny na wypadek przeciążeń lub uszkodzenia, bypass ręczny dla celów serwisowych oraz opcje komunikacyjne (monitoring, shutdown, sterowanie). Dwukrotne przekształcenie napięcia zasilającego całkowicie separuje zabezpieczane urządzenia od wszelkich niekorzystnych zjawisk po stronie zasilania. W ciągu wielu lat UPS stał się integralnym elementem niezawodnych układów zasilania niezależnie od tego, czy chodzi o zasilanie pojedynczego komputera (500 VA), czy też ogromnego centrum przetwarzania danych lub zakładu produkcyjnego (nawet ponad 2000 kva). W instalacjach średnich i dużych mocy często się buduje systemy wielosekcyjne UPSów równoległych. Taki konfiguracje pozwalają na osiąganie najwyższych wskaźników dostępności zasilania rzędu 99,9999%. Zasilacze impulsowe i większość sprzętu elektronicznego, a szczególnie komputery, pobiera prąd o zniekształconym przebiegu czyli nieliniowy. Taki przebieg zawiera znaczny udział wyższych harmonicznych (3., 5., 7. itd.,). Na rysunku przedstawiony jest przykładowy nieliniowy przebieg y(t) zniekształcony trzecią harmoniczną h3(t), która zsumowana z podstawową h1(t) wygląda typowo dla jednofazowych urządzeń komputerowych. Przebiegi prądu skomplikowanych urządzeń informatycznych trójfazowych lub nowoczesnego oświetlenia potrafią zawierać bardzo szerokie spektrum wyższych harmonicznych, których sumaryczna wartość może osiągać poziom składowej podstawowej!

17 Strona 17 / 31 y h 1 h 3 ( t ) ( t ) ( t ) = y h1 (t) h3 (t) (t) Aktualnie >70% wszystkich urządzeń elektrycznych pobiera prąd o silnie odkształconym przebiegu (ładowarki baterii, prostowniki, regulatory prędkości i napędy, sprzęt oświetleniowy, komputery, sprzęt AGD, sprzęt TV i telekomunikacyjny, itp.). Rozwój konstrukcji UPSów doprowadził do opracowania nowoczesnego falownika, w którym wytwarzanie sinusoidy napięcia odbywa się w technologii wektorowej i PWM (Power Width Modulation). Metoda ta znakomicie kompensuje zjawisko pobierania wyższych harmonicznych przez zabezpieczane urządzenia. Impedancja wyjściowa falownika w technologii PWM jest niska nawet dla wysokich częstotliwości pobieranego prądu co skutkuje niską zawartością harmonicznych w wytwarzanym napięciu. Również wejście zasilacza UPS (prostownik) jest źródłem harmonicznych dla sieci zasilającej. W tym przypadku producenci stosują prostowniki IGBT ze sterowaniem cyfrowym. Zastosowanie prostowników tranzystorowych spowodowało znaczną poprawę parametrów wejściowych UPSa (THDi <5%, PF>0,99) efektem czego można obniżyć dotychczasowe obciążenie transformatora zasilającego, zmniejszyć przekroje przewodów, zmniejszyć pobór mocy biernej przez odbiorcę i zmniejszyć rachunki za pobieraną energię. METODY ZWIĘKSZANIA NIEZAWODNOŚCI ZASILANIA SYSTEMÓW UPS Wyższy stopień trudności przedstawia uniezależnienie urządzeń od usterek elementów samego systemu zasilania. Efekt ten można osiągnąć dzięki zastosowaniu rozwiązań poprawiających poziom niezawodności, takich jak: Zastosowanie toru obejściowego Typowy zasilacz UPS pracujący w technologii podwójnego przetwarzania energii powinien być wyposażony w tor obejściowy pozwalający na okresowe podanie na odbiory napięcia sieci zewnętrznej. Przełączany automatycznie układ obejściowy podnosi niezawodność zasilania odbiorów przez udostępnienie rezerwowego źródła napięcia o znacznej mocy zwarciowej w postaci sieci energetycznej. Pozwala to zasilać obwody odbiorcze w przypadku uszkodzenia inwertora lub w przypadku, gdy pobór mocy z zasilacza przekroczy jego moc znamionowa i dopuszczalna przeciążalność inwertora Może to mięć znaczenie np. podczas rozruchu niektórych typów odbiorów i jest bardzo istotne w przypadku zwarcia w obwodzie odbiorczym - duża moc zwarciowa sieci pozwala na natychmiastowe przepalenie bezpiecznika i wyeliminowanie uszkodzonego obwodu. Wprowadzenie toru obejściowego zasilanego z innego transformatora poprawia niezawodność pracy systemu poprzez przełączenie zasilania odbiorów bezpośrednio ze źródła energii w przypadku, gdy nie jest możliwe zapewnienie zasilania w trybie pracy normalnej. Dotyczy to przypadków awarii urządzenia jak również przypadków w których moc obciążeń przekracza wartość mocy znamionowej urządzenia. W tym przypadku na wynik czasu niedostępności całego systemu ma również wpływ charakterystyka dostępności źródła zasilania. Dalszy wzrost niezawodności wymaga rezerwowania całego zasilacza przez zastosowanie redundancyjnego układu równoległego. Połączenie równoległe jednostek (n+1) Wyposażenie UPSa w tor obejściowy znacznie poprawia jego parametry niezawodnościowe, jednak nie jest to rozwiązanie zapewniające oczekiwany obecnie w działaniu układów krytycznych poziom niedostępności. Znaczną poprawę czyli obniżenie poziomu niedostępności uzyskuje się w układach pracy równoległej zasilaczy wyposażonych w tory obejściowe. Przy wykorzystaniu w budowie systemu zasilania układów pracy równoległej o takiej samej wartości współczynnika czasu pracy międzyawaryjnej, największy poziom niezawodności i minimalny czas niedostępności uzyskuje się w układzie redundancyjnym łącznie z bezprzerwowym systemem przełączającym typu static switch na wyjściu. Systemy równoległe redundancyjne stosowane są w celu: zwiększenie mocy systemu, zapewnienie redundancji (bezpieczeństwa), możliwości prowadzenia prac obsługowo-naprawczych bez przerwy w zasilaniu odbiorów.

18 Strona 18 / 31 Wyjścia równoległych jednostek UPS są podłączone do wspólnej szyny wyjściowej. Podczas normalnej pracy obciążenie jest podzielone równo między jednostki podłączone do wspólnej szyny. Modułowa koncepcja UPS-ów pozwala na łączenie równolegle zwykle do 4-8 urządzeń, bez stosowania wspólnych lub priorytetowych elementów. Specjalne systemy synchronizacji W przypadku układów przemiennoprądowych UPS podstawowym problemem staje się synchronizacja napięć wyjściowych co w praktycznych układach znacznie redukuje poziom uzyskiwanej niezawodności. Jednak układy pracy równoległej ze względu na możliwość łatwej rozbudowy systemu z zachowaniem parametru czasu niedostępności na wystarczającym poziomie, znajdują zastosowanie w budowie systemu szczególnie w zakresie konstrukcji modułowych i systemów zapewniających elastyczną rozbudowę w miarę zmieniających się potrzeb. Układ równoległy w celu zwiększenia mocy W celu zwiększenia całkowitej mocy wyjściowej systemu, kilka jednostek może być łączonych do pracy równoległej. Całkowita moc podzielona pomiędzy równoległe urządzenia jest równa mocy znamionowej całkowitego obciążenia. W przypadku uszkodzenia jednego z UPS-ów, moc pozostałych jednostek systemu jest niewystarczająca dla zasilania obciążenia i obciążenie zostanie przełączone na zasilanie sieciowe poprzez automatyczny układ obejściowy. Układ równoległy w celu redundancji: Istnieją instalacje zasilania gwarantowanego, od których wymaga się szczególnej niezawodności i bezbłędnej pracy ciągłej. W takim przypadku należy przy konfiguracji systemu przewidzieć możliwość prowadzenia prac serwisowych, w tym wymiany baterii, z jednoczesnym zapewnieniem zasilania chronionych obiektów. Taka konfiguracja jest określana jako system równoległy redundancyjny. Dla tego systemu minimum konfiguracyjne to dwie jednostki mocy. W warunkach szczególnego zagrożenia preferowany jest układ trzech jednostek, który dopuszcza awarię jednego z dwóch zasilaczy po uprzednim odłączeniu trzeciego do serwisowania. Dla bardzo dużych mocy, kiedy ograniczeniem jest maksymalna moc jednostki - liczba zastosowanych UPS-ów wynika z bilansu mocy i uwzględnienia warunku redundancji. Całkowita moc (n-1) z (n) równoległych redundancyjnych UPS-ów jest równa 100% mocy obciążenia. Obciążenie jest podzielone pomiędzy (n) równoległych urządzeń podłączonych do szyny wyjściowej. Jeżeli jedna z (n) jednostek równoległych zostanie wyłączona (uszkodzi się), pozostałe (n-1) urządzeń będzie zasilało obciążenie, dostarczając gwarantowane napięcie z falowników. Rozwiązanie takie zapewnia wyższą niezawodność i większe bezpieczeństwo dla obciążenia oraz dłuższy czas pracy międzyawaryjnej MTBF (Mean Time Between Failures). Nie wszystkie zasilacze potrafią pracować w układach równoległych i nie wszystkie układy równoległe zapewniają identyczny poziom niezawodności. Źle skonstruowany system równoległy może być sam w sobie przyczyną awarii. Dojść może do sytuacji paradoksalnej, gdy zastosowanie układu mającego na celu zwiększenie niezawodności prowadzi do wzrostu prawdopodobieństwa awarii. Schemat systemu równoległego dwóch UPSów w konfiguracji dla przemysłu

19 Strona 19 / 31 Niezawodna praca systemu równoległego zależy przede wszystkim od dwóch czynników: - istnienia pewnego, niezawodnego systemu synchronizacji, - zdolności układu do selektywnego izolowania urządzeń uszkodzonych. Precyzja synchronizacji i jej absolutna niezawodność są czynnikami niezwykle istotnymi ze względu na równomierność podziału obciążenia i, co najważniejsze, ze względu na bezpieczeństwo pracy falowników. Nawet niewielka różnica faz napięć zasilaczy podłączonych do wspólnych szyn odbiorczych prowadzi do znacznych różnic w obciążeniu zasilaczy (przesunięcie fazowe równe tylko jednemu stopniowi odpowiada aż 50-procentowej różnicy w obciążeniu). Rozsynchronizowanie kończy się w najlepszym przypadku natychmiastowym wyłączeniem całego systemu, w najgorszym - poważną awarią UPSów. Dlatego należy zapewnić niezawodny układ komunikacji między jednostkami UPS np. przez zastosowanie redundancyjnej (nadmiarowej) szyny komunikacyjnej. Dodatkowe wymagania dla systemu równoległego-redundancyjnego: Zewnętrzny układ obejściowy (bypass serwisowy tzw. busbar ) - jeden dla całego systemu, umożliwiający wyłączenie / obsługę poszczególnych jednostek UPS bez przerw w zasilaniu odbiorów. Oddzielne zasilanie prostownika (toru głównego) i toru obejściowego (bypass). Jeśli to możliwe, należy zapewnić zasilanie prostowników w różnych sekcji (bypassy należy zasilić z tej samej sekcji). Nadmiarowa szyna komunikacyjna między jednostkami systemu równoległego. Dobór odpowiadających sobie przewodów zasilających i odbiorczych dla każdego UPS-a o równej długości. Zapewnić odpowiednie ustawienie urządzeń tak, aby nie kierowały na siebie ciepłego powietrza. Ze względu na niezawodność zaleca się stosowanie baterii osobnych dla każdego UPS-a (najlepiej w zestawach równoległych), jednak ze względów kosztowych można zastosować baterie wspólne. W tym przypadku zaleca się nie łączyć równolegle więcej niż cztery gałęzie baterii. Centralny układ obejściowy dla konfiguracji równoległej redundancyjnej. A = Wejście zasilania sieciowego UPS 1 1 = UPS 1 B = Wejście zasilania sieciowego UPS 2 2 = UPS 2 C..H = Wejście zasilania sieciowego dla innych jednostek 3..8 = Wyjście kolejnych jednostek UPS równoległych I = Wejście zasilania sieciowego dla centralnego układu obejściowego CBP = Szafa ze wspólną szyną zbiorczą i centralnym układem obejściowym E = Zasilanie obciążenia

20 Strona 20 / 31 Konstrukcje modułowe Architektura modułowa umożliwia zaprojektowanie równoległegoredundancyjnego układu zasilania, w którym awaria jednej jednostki zasilającej nie wpływa na funkcjonowanie całego systemu UPS i zasilanych aplikacji - pozostałe jednostki przejmują obciążenie modułu uszkodzonego. Łatwość wymiany modułów mocy (hot-swap) zmniejsza czas interwencji serwisowej i okres stanu uszkodzenia do absolutnego minimum. Każde zwiększenie mocy UPSa polega na łatwej instalacji modułu(ów) mocy bez wyłączania całego systemu i bez wpływu na bezpieczeństwo odbiorów. Procedura zwiększania mocy odbywa się w istniejącej szafie nie wymaga dodatkowych zmian w instalacji elektrycznej. Średni czas naprawy MTTR (Mean Time To Repair) jest jednym z najważniejszych parametrów bezpiecznej eksploatacji. Jego skrócenie powoduje w wielu sytuacjach bardzo znaczny wzrost niezawodności całego systemu. Parametr niedostępności systemu, pogarszający się wraz z rosnącą liczbą współpracujących równolegle jednostek mocy, może ulec znacznej poprawie poprzez skracanie MTTR czyli czasu potrzebnego do usunięcia niesprawności. Wiąże się to z poprawą działalności służb serwisowych i odpowiednią konstrukcją urządzeń wykorzystującą budowę modułową. Uszkodzony moduł może być samodzielnie przez użytkownika wymontowany i zastąpiony nowym sprawnym. Zastosowanie dodatkowych modułów nadmiarowych w ilości większej niż jeden wpływa na poprawę niezawodności działania całego układu zasilania. Systemy modułowe ze względu na możliwość łatwej rozbudowy z zachowaniem parametru dostępności na wystarczającym poziomie, znajdują coraz częstsze zastosowanie w ochronie ważnych aplikacji. Całkowite koszty posiadania sprzętu (TCO) przy założeniu 8 lat eksploatacji w przypadku UPSów modułowych są ponad 30% niższe w stosunku do rozwiązań tradycyjnych. MIEJSCE INSTALACJI SYSTEMU UPS Wybór właściwego pomieszczenia: Niezbędna powierzchnia z uwzględnieniem dostępu do urządzeń dla obsługi i serwisu. Nieobecność rur CO oraz wodno-kanalizacyjnych, unikać zawilgoconych pomieszczeń. Bez ekspozycji słonecznej. W przypadku piwnicy ochrona przed zalaniem. Wymagane jest podwyższenie (platforma) i układ odprowadzania wody. Przy wyborze pomieszczenia niezbędna jest analiza drogi transportowej.

21 Strona 21 / 31 Przygotowanie pomieszczenia: Zapewnienie wystarczającej klimatyzacji (ze względu na baterie). Temperatura w pomieszczeniu powinna utrzymywać się w granicach C. Przy wyborze wielkości klimatyzatora należy brać pod uwagę ilość ciepła wydzielanego przez UPS, inne urządzenia znajdujące się w pomieszczeniu i wydzielające ciepło (nie zapominać o przewodach oraz rozdzielnicach), ciepło wnoszone przez ściany od sąsiednich pomieszczeń oraz elewacji budynku. Klimatyzator nie powinien być zasilany z UPS-a. Klimatyzator musi mieć funkcję auto-restart, aby po ponownym załączeniu zasilania mógł ponownie wystartować. Doprowadzenie do pomieszczenia przewodów energetycznych (zasilających oraz odbiorczych) i kontrolno-sterujących (zdalne sygnalizatory i komunikacja z komputerami). Zainstalowanie oświetlenia awaryjnego oraz gniazdka technologicznego 230 V. Zapewnienie ochrony przeciwprzepięciowej. Przepięcia występują w każdym miejscu sieci energetycznej i są nie do uniknięcia. Przyczynami powstawania przepięć są np. przełączenia, wyłączenia i załączenia odbiorników indukcyjnych i baterii kondensatorów do kompensacji współczynnika mocy, doziemienia, zadziałanie zabezpieczeń itp. Przepięcia mogą stać się przyczyną poważnych uszkodzeń w czułym sprzęcie komputerowym i nie tylko. Ochronę zapewniają odgromniki i ochronniki przeciwprzepięciowe. UWAGA: Ochrona przeciwprzepięciowa jest skuteczna tylko wtedy, gdy obejmuje cały budynek. Doprowadzenie do UPS-a przewodów od wyłącznika ppoż. Norma EN50091 wymaga takiego wyłącznika dla każdego UPS-a podłączonego na stałe do instalacji, aczkolwiek stwierdza się, że może być integralną częścią UPS-a i nie musi być zdalny. Zapewnienie możliwości prowadzenia połączeń między elementami systemu (kanały, drabinki). Zapewnienie warunków bezpiecznej obsługi i serwisowania sprzętu. INSTALACJA ELEKTRYCZNA: Nie należy umieszczać na tej samej fazie co systemy komputerowe innych odbiorników, które stanowią źródło zakłóceń, takich jak np.: wentylatory, klimatyzatory, oświetlenie. Dla sieci gwarantowanej (na wyjściu UPS-a) wskazane jest stosowanie niestandardowych gniazdek. Zapobiega to przypadkowemu włączeniu do sieci napięcia gwarantowanego urządzeń mogących wprowadzić zakłócenia i niepotrzebne dodatkowe obciążenie UPS-a.

22 Strona 22 / 31 Po odłączeniu zasilania obiektu z powodu zagrożenia, np. pożarowego, UPS pozbawiony zasilania podstawowego przejdzie w tryb pracy z baterii i będzie w dalszym ciągu źródłem napięcia przemiennego. Może to stanowić zagrożenie dla osób gaszących pożar. Wymagany jest zatem wyłącznik do awaryjnego zatrzymania pracy UPS-a, który powinien być zainstalowany w pobliżu wyłącznika głównego p/ppoż. i wyraźnie oznaczony, iż dotyczy zasilania gwarantowanego. Mogą być wykorzystane wolne styki istniejącego wyłącznika. Nie jest wymagane, aby obwody bateryjne znajdujące się wewnątrz UPS-a miały być odłączane. Niektóre instytucje jak np. szpitale mają odrębne przepisy w tej kwestii. W instalacjach elektrycznych, w których dominują urządzenia wyposażone w zasilacze SMPS należy uwzględnić wartość prądu płynącego w przewodzie neutralnym. Ponieważ większość urządzeń komputerowych zasilana jest jednofazowo (tzn. włączane są między jeden z przewodów fazowych i przewód neutralny), to nawet przy zachowaniu asymetrii obciążenia faz w przewodzie neutralnym będzie płynął znaczny prąd. Przepływ tego prądu wynika z niesinusoidalnego poboru prądu przez zasilacze SMPS. Dobór właściwego przekroju przewodu neutralnego jest tym ważniejszy, że jest on bardzo rzadko zabezpieczany przed przeciążeniem. Źle dobrany przewód przegrzewa się, co stwarza zagrożenie pożarowe. Ponadto ze względu na zwiększony prąd w przewodzie neutralnym powstaje spadek napięcia i może się okazać, że przy samym odbiorniku zamiast oczekiwanego 0V, różnica potencjałów między N i PE wynosi 6 do 10 V. Przepisy nie określają, jakie napięcie jest dopuszczalne. Wbrew oczekiwaniom powiększanie przekroju przewodów powyżej 95mm 2 nie zmniejsza ich induktancji. W tym przypadku celowe wydaje się równoległe stosowanie przewodów, aby uzyskać wymagany przekrój. Ostatecznym rozwiązaniem jest podział odbiorów gwarantowanych na sekcje i zasilanie ich z osobnych UPS-ów. Należy pamiętać, że UPS / falownik stanowi filtr dla źródła zasilającego, jakim jest sieć zawodowa lub agregat prądotwórczy. Podczas pracy na obejściu (bypass) źródła te widzą bezpośrednio odbiory. Zakłócenia, które wprowadzają odbiory mogą okazać się wówczas nie akceptowalne, w szczególności przez agregat. Dotychczas brak jest ostatecznych międzynarodowych uregulowań prawnych w zakresie zawartości harmonicznych prądu, jakie są wnoszone do sieci zasilającej. Norma IEC ogranicza się do prądów 16A na fazę. Dobór zabezpieczeń w sieci zasilającej urządzenia komputerowe z zastosowaniem UPS-a powinien odbywać się według ogólnie przyjętych zasad ze szczególnym uwzględnieniem selektywności ich działania. Przy doborze zabezpieczeń pomocne mogą być poniższe uwagi. W trybie pracy bateryjnej prąd zwarciowy z reguły jest ograniczany do wartości około 150% wartości nominalnej (jest to zwykle zabezpieczenie elektroniczne falownika). W trybie pracy normalnej (z sieci energetycznej) w przypadku zwarcia UPS przełączy się na pracę z obejściem, a wartości prądów zwarciowych są większe (rodzaj bezpieczników, charakterystyki i wartość prądów maksymalnych są podawane przez producentów UPSów). Przepięcia stanowią szczególne zagrożenie dla bardzo wrażliwego sprzętu komputerowego. Stosuje się ochronę podstawową - odgromniki i ochronniki przeciwprzepięciowe należy zainstalować w miejscu doprowadzenia instalacji do obiektu oraz ochronę dodatkową wymienione elementy należy zainstalować w wybranych miejscach wewnątrz obiektu. Włącza się je między przewody sieci zasilającej i ziemię. Jednym z najistotniejszych elementów wykonania instalacji napięcia gwarantowanego (na wyjściu UPS-a) jest prawidłowe rozprowadzenie przewodu PE. Należy utrzymać system gwiaździsty i nie dopuszczać do tworzenia pętli, szczególnie przez kable sygnałowe. Wyładowanie elektryczne w pobliżu może spowodować indukowanie się napięć przekraczających progi przebicia obwodów urządzeń. 7. KONFIGURACJA UKŁADU TANDEM : AGREGAT PRĄDOTWÓRCZY + UPS W wielu instalacjach agregat prądotwórczy zasila odbiory niepriorytetowe (tzw. II i III kategorii) lub UPS, który zabezpiecza odbiory krytyczne z punktu widzenia użytkownika (tzw. I kategorii). W takich przypadkach niezbędny czas podtrzymania bateryjnego w systemie UPS wynosi kilka lub najwyżej kilkadziesiąt minut. Mimo braku generalnych zaleceń ustala się najczęściej 10 minut, które pozwalają nawet na ręczny rozruch agregatu gdyby zawiódł automatyczny układ rozruchowy. Systemy zasilające z wykorzystaniem agregatu prądotwórczego pozwalają na ograniczanie wydatków na rozbudowane systemy akumulatorów UPS-a (dla długich czasów autonomii). Należy jednak zawsze przeprowadzić szczegółową analizę techniczno-ekonomiczną w celu znalezienia optymalnego rozwiązania (UPS z baterią standardową + agregat lub UPS + bateria akumulatorów o dużej pojemności) biorącego pod uwagę koszty i poziom niezawodności, jaki ma spełniać system zasilania gwarantowanego odbiorów ICT. Agregat prądotwórczy Agregat prądotwórczy może być traktowany jako niezależne źródło energii elektrycznej, jednak nie w rozumieniu normy EN/IEC między innymi dlatego, że to źródło cechuje się wysoką impedancją i stosunkowo niską mocą zwarciową. Parametry napięcia wyjściowego agregatu prądotwórczego zależą od systemu regulacji napięcia jego prądnicy. Regulator

23 Strona 23 / 31 porównuje napięcie wyjściowe z parametrami wzorcowymi. Jeśli obciążenie agregatu powoduje odchylenia w stosunku do wzorcowych parametrów, powoduje to odpowiednie zadziałanie systemu regulacji. Wyższe składowe harmoniczne prądu pobierane przez nieliniowe obciążenia generują wyższe składowe harmoniczne napięcia zasilającego. Zsumowanie tych harmonicznych ze składową podstawową powoduje odkształcenie przebiegu napięcia od idealnej sinusoidy (THDu). Z powyższego wynika, że odbiory nieliniowe jak np. prostownik UPS-a, zawsze cechujące się zawartością wyższych harmonicznych mogą spowodować poważne problemy w funkcjonowaniu agregatu prądotwórczego. Może to być niestabilność regulacji pracy lub przegrzewanie uzwojeń prądnicy. Należy zwrócić uwagę na reaktancję wzdłużną (X d) agregatu. Jej wartość jest wyrażona w procentach (odpowiada napięciu zwarcia w transformatorze) i zawiera się w przedziale od 10 do 30% w zależności od typu agregatu. Z punktu widzenia zawartości wyższych harmonicznych w napięciu powodowanej nieliniowym poborem prądu zaleca się dobór agregatu z możliwie najniższym X d. Reasumując, dla zapewnienia niskiej zawartości harmonicznych w napięciu muszą być spełnione następujące warunki: a) THDi (Łączna zawartość wyższych harmonicznych prądowych) pobieranych przez nieliniowe odbiory powinna być jak najniższa; b) Reaktancja X d agregatu powinna wynosić < 15% (w agregatach wysokiej jakości X d wynosi 8% do 12%). Jeśli spełnienie powyższych punktów nie jest możliwe, ograniczenie THDu osiąga się przez przewymiarowanie mocy agregatu prądotwórczego, co wiąże się z niepełnym wykorzystaniem jego mocy znamionowej. UPS i agregat prądotwórczy W instalacjach zawierających agregat - UPS mamy do czynienia z problemami, które nie występują w instalacjach zawierających takie urządzenia pracujące samodzielnie. W przypadku wystąpienia takich problemów, bardzo trudno jest wziąć odpowiedzialność za ich prawidłową diagnostykę sytuacji i znalezienie rozwiązania (bez kosztów dodatkowego wyposażenia). Producent UPS-a może powiedzieć, że problem leży po stronie agregatu, ponieważ UPS pracuje prawidłowo. Możliwe stanowisko producenta agregatu - problem leży po stronie obciążenia, czyli UPS-a. Możliwość prawidłowej współpracy UPS-a i agregatu wymaga szczegółowej analizy dotyczącej zgodności ich parametrów elektrycznych. Wieloletnie doświadczenia EST Energy pozwalają na poniższe zdefiniowanie typowych problemów i sposobów ich rozwiązywania. Jak wspomniano wcześniej, prostownik UPS-a generuje wyższe harmoniczne prądowe, które płynąc przez linie zasilające w kierunku źródła (sieć lub agregat) powodują zniekształcenie kształtu napięcia. Projekty elektryczne nowych inwestycji powinny z jednej strony uwzględniać problem współpracy UPS agregat, z drugiej zaś wszystkie aspekty mające wpływ na poprawną i bezpieczną eksploatację obu urządzeń. Dotyczy to zwłaszcza wyboru technologii UPSa transformatorowej (klasycznej) lub beztransformatorowej. Należy przy tym pamiętać, że obie te technologie są obarczone wadami i zaletami eksploatacyjnymi. W celu redukcji poziomu THDi w instalacjach istniejących lub do UPSów transformatorowych stosuje się różnego rodzaju filtry (pasywne lub aktywne) oraz prostowniki wielopulsowe. Parametry wejściowe UPSa Szczególną uwagę poświęca się filtrom wejściowym, które są stosowane do kompensacji harmonicznych prądowych oraz poprawy współczynnika mocy przy znamionowym obciążeniu. Niewielu producentów przykłada wagę do działania filtrów przy częściowym obciążeniu UPS-a poprzez zapewnienie funkcji ich odłączenia w przypadku takich warunków pracy. Przy obciążeniu poniżej 30% UPS z filtrem LC staje się odbiorem o bardzo niskim współczynniku mocy o charakterze pojemnościowym. Taka sytuacja może się zdarzyć po zaniku napięcia sieci, gdy prostownik UPS-a zostaje wyłączony, a agregat zasila jedynie filtry LC (niemal czysta pojemność). Z agregatów można pobierać jedynie niewielki prąd o charakterze pojemnościowym. W takiej sytuacji agregat może się odstawić z powodu wzrostu napięcia do 500V lub przekroczenia energii wzbudzenia mogącej zakłócić pracę regulatora. Wyłączenie to może mieć niszczące skutki dla krytycznych odbiorów zasilanych przez tandem. Łagodny rozruch Po uruchomieniu agregat jest gotowy do przyjęcia obciążenia. Nagłe obciążenie agregatu pełną mocą zwykle wywołuje wysokie prądy rozruchowe, które mogą spowodować zmiany amplitudy napięcia i częstotliwości. Niektóre UPS-y są wyposażone w funkcję łagodnego rozruchu tak, że moc pobierana przez prostownik stopniowo obciąża agregat. Dochodzenie do pełnego obciążenia agregatu trwa w zależności od ustawienia od 0 do 30 sekund.