Energi er en af ​​de grundlæggende infrastrukturer. Og strømafbrydelser eller strømforsyning af dårlig kvalitet kan lamme arbejdet i næsten enhver organisation, uanset dens størrelse. På samme tid, på grund af nogle specifikke træk ved den russiske energisektor (såsom for eksempel brugen af ​​luftledninger eller generel forringelse af infrastrukturen), er ingen forsikret mod problemer forbundet med strømforsyning af dårlig kvalitet. Og jo oftere der er rapporter i nyhederne om strømafbrydelser forårsaget af rullende strømafbrydelser eller skader på elledninger som følge af orkaner eller frostregn, jo mere presserende bliver spørgsmålet: hvordan sikres højkvalitets strømforsyning på anlægget under forhold. af generel energiustabilitet?

Alle strømforsyningsproblemer generelt kan reduceres til to typer:

• Dårlig strømforsyning(spændingsstigninger eller -udsving; impulsstigninger under strømforbrugsudsving; frekvensafvigelser osv.).
• Strømafbrydelser.

Derfor er opgaverne reduceret til at sikre det

• sikre kvaliteten af ​​elektrisk energi ved at stabilisere strømforsyningsparametrene;
• i tilfælde af strømafbrydelse være i stand til korrekt at lukke informationssystemer;
• at levere udstyr, der skal fungere kontinuerligt, evnen til at fortsætte med at arbejde, indtil strømmen er genoprettet (med andre ord på ubestemt tid).

Specialister fra "Rubatech"-virksomheden løser disse problemer som følger:

Med strømforsyning af dårlig kvalitet RFI-filtre og overspændingsdæmpere er installeret ved indgangen til dets eget elnet, som beskytter udstyret mod ekstern interferens. I tilfælde af spændingsstigninger installeres forskellige typer strømstabilisatorer (afhængigt af interferensens art). Dette eliminerer ikke alle former for interferens (for eksempel kan den flydende frekvens ikke regenereres), men det forbedrer ikke desto mindre kvaliteten af ​​strømforsyningen betydeligt og hjælper med at sikre udstyrets normale drift.

Sluk for informationsudstyret korrekt UPS (Uninterruptible Power Supplies) hjælper. Som regel er strømmen af ​​computerudstyr ikke særlig høj og kan let beregnes, så installationen af ​​en UPS forårsager i de fleste tilfælde ikke vanskeligheder for forbrugerne. Det største problem med at bruge en UPS er, at dens batterier ikke er designet til lange driftstider. I de fleste tilfælde giver UPS en 6-7 minutters "reserve" til at lukke udstyr ned, men ikke til at fortsætte driften. Du kan omgå denne begrænsning ved at tilslutte ekstra batterier til UPS'en. Men en sådan beslutning viser sig normalt at være økonomisk uberettiget, da omkostningerne til batteriet for at lade computeren køre i en time efter strømafbrydelsen sandsynligvis vil overstige prisen på UPS'en.

At holde ingeniør- og sikkerhedssystemer i funktionsdygtig stand(såsom brandslukningsanlæg eller brandalarmsystemer) kan der anvendes specielle redundante strømforsyninger. På grund af det faktum, at sikkerhedssystemer bruger lavspændingsudstyr, gør redundante strømforsyninger udstyret til at fungere på batteristrøm i flere timer.

Hvis det er nødvendigt sikre uafbrudt drift af udstyret i tilfælde af længerevarende strømsvigt ( Dette gælder især for virksomheder med en kontinuerlig produktionscyklus), der anvendes en to-trins ordning. Udstyret er tilsluttet en UPS, hvis driftstid tillader start (automatisk eller manuelt) en standby-generator, som vil tillade udstyret at fortsætte med at fungere i mindst flere timer. Parallelt oplades UPS'en fra generatoren, hvilket gør det muligt at tilslutte udstyret igen til en ny autonom strømkilde, når generatoren er afladet. Bemærk, at sådanne to-trins ordninger er de mest komplekse og kræver særlig professionalisme ved beregning af belastninger, tidsintervaller og bygning af forbindelser mellem UPS'en og generatoren.

Når du løser ethvert problem relateret til at sikre strømforsyning af høj kvalitet, er det også nødvendigt beregne den økonomiske effektivitet af de trufne foranstaltninger: Ganske ofte viser den løsning, der "siger sig selv", sig i virkeligheden ikke at være en løsning på problemet, men en kilde til nye problemer. For eksempel forsøgte en operatør, der servicerede et lagerkompleks, der ikke er tilsluttet strømforsyningssystemet, at løse problemet ved at installere flere kraftige generatorer. Som et resultat viste elektricitetsomkostningerne sig at være uoverkommeligt høje, og i stedet for fortjeneste medførte leveringen af ​​lageret alvorlige tab.

Garanteret strømforsyningssystem (SGE) tjener til at levere elektricitet af den krævede kvalitet (GOST 13109-87) til forbrugere af kategori I (PUE Ch.1.2.17), i tilfælde af strømsvigt i hovedforsyningsnettet.

Hvis der på anlægget kun bruges et dieselgeneratorsæt (DGS) som reservestrømkilde, kaldes en sådan ordning en garanteret strømforsyningsordning, og forbrugere modtager strøm fra DGS i tilfælde af spændingstab fra hovednettet forsyningsnet er forbrugere af garanteret strømforsyning.

Det er tilrådeligt at bruge en sådan ordning i tilfælde af hyppig spændingsfejl i hovedforsyningsnettet og fravær af en særlig gruppe af kategori I-forbrugere på anlægget, som har brug for strømforsyning til normal drift uden at bryde forsyningsspændingen sinusoid.

Det garanterede strømforsyningssystem skal give:

• garanteret strømforsyning til tilsluttede forbrugere;
• automatisk start (i alt mindst 3 forsøg) af dieselgeneratoren efter 9 sekunder, når parametrene for det primære eksterne strømforsyningsnetværk afviger ud over kravene i GOST 13109-87 eller dets fuldstændige forsvinden;
• automatisk belastningsskift fra det primære eksterne strømforsyningsnetværk til dieselgeneratoren og omvendt;
• afgivelse af alarmsignal til ekspedientens post i tilfælde af en nødhændelse med DGS udstyr
• Det garanterede strømforsyningssystem bruges til at levere redundante belastninger i tilfælde af nødsvigt i det generelle strømforsyningssystem i automatisk tilstand. Systemet omfatter dieselgeneratorsæt, som anvender enheder til overvågning, kontrol og kvalitetskontrol af elproduktion, samt automatisk belastningsoverførsel og synkronisering.
• Strømfordelingssystemet er designet til at distribuere strøm i anlægget fra el-panelerne i strømfordelingssystemet til udstyrsforbindelsespunkterne.
• Ved langvarige strømafbrydelser er det bedre at bruge et generatorsæt. Som regel er der tale om Diesel (DGS) stationer, som er designet til en lang driftstid. Sammenlign dem ikke med benzinstationer, som er designet til kortvarig drift (3-4) timer. Systemkomplekset bestående af UPS og DGS er et system med garanteret strømforsyning, som sikrer fuldstændig energiuafhængighed af forbrugeren fra det eksterne netværk. Et sådant system anbefales til strømforsyning af både private huse og hytter samt kontorer, medicinske institutioner, industrielle faciliteter.

Funktionsprincip:

1 .Strøm forsynes fra det eksterne netværk.

Dieselgeneratorsættet er i standbytilstand og overvåger spændingen på inputnetværket. I dette tilfælde får forbrugeren strøm gennem UPS'en. Den uafbrydelige strømforsyning omdanner den indgående AC-netspænding til DC-spænding, mens det indbyggede batteri oplades, og konverterer derefter DC-spændingen på batteriet til forbrugerens AC-spænding.

2 .Der er opstået en fejl, og der forsynes ikke strøm fra det eksterne netværk.

DGS-controlleren har konstateret, at der er opstået en fejl i det eksterne netværk, og strømmen har ikke været leveret i nogen tid. Regulatoren giver en kommando til at starte dieselgeneratorsættet. I dette tilfælde får forbrugeren strøm gennem UPS'en. En uafbrydelig strømforsyning konverterer DC-spændingen på batteriet til AC-forsyningsspændingen for forbrugeren.

3 .Strømforsyning i det eksterne netværk dukkede ikke op.

DGU gik til den indstillede hastighed og gav kommandoen til at skifte ATS. ATS skifter belastningen fra det eksterne netværk til dieselgeneratorsættet. I dette tilfælde får forbrugeren strøm gennem UPS'en. Den uafbrydelige strømforsyning konverterer den indgående vekselspænding fra dieselgeneratorsættet til en konstant spænding, mens det indbyggede batteri oplades, og omdanner derefter den konstante spænding på akkumulatorbatteriet til en vekselspænding for forbrugeren.

4 .Strømforsyningen til det eksterne netværk er blevet genoprettet.

DGS-controlleren har fastslået, at det eksterne netværk er blevet gendannet, og strømmen har været leveret i nogen tid. Regulatoren giver en kommando til at skifte strømforsyningen af ​​belastningen fra dieselgeneratorsættet til det eksterne netværk. I dette tilfælde får forbrugeren strøm gennem UPS'en.

Den uafbrydelige strømforsyning omdanner den indgående AC-netspænding til DC-spænding, mens det indbyggede batteri oplades, og konverterer derefter DC-spændingen på batteriet til forbrugerens AC-spænding. Dieselgeneratorsættet, der har arbejdet i nogen tid uden belastning, er dæmpet, mens det forbliver i standbytilstand og overvåger det indgående netværks indgående spænding.

Hvis et kortvarigt strømsvigt af belastningen ikke fører til tab af en ufærdig produktionscyklus, ikke skaber betingelser med katastrofale konsekvenser, og arbejdet kan fortsættes fra ethvert brudpunkt, vil en sådan forbruger kun kræve en garanteret strømforsyning . Et eksempel på en sådan belastning er rumbelysning eller e-mail. mekanisk møllemotor.

For at opnå den højeste pålidelighed af backup-strømforsyningssystemer til objekter med øget ansvar, nemlig for reservation af elektriske forbrugere af en særlig gruppe af den første kategori, er integrerede systemer med uafbrudt og garanteret strømforsyning (UES) ved at blive designet. Med komplekse systemer mener vi den samlede drift af dieselgeneratoren og. Det er i kombinationen af ​​disse enheders funktionalitet, at et kompleks til energibeskyttelse af kritisk udstyr dannes.

Når man designer og implementerer lignende, er der en gruppe faktorer, der påvirker valget af backup-udstyr og dets korrekte funktion. De skal kendes og tages i betragtning. Her er blot nogle få af dem, der har den maksimale effekt på den kombinerede drift af dieselkraftværker og UPS. Enhver uafbrydelig strømforsyning, der leverer strøm til belastningen, forbruger elektrisk strøm, og formen for strømforbrug er ufuldkommen og adskiller sig fra sinusformet. Dette skyldes forekomsten af ​​harmonisk forvrængning i indgangsstrømforbruget. Denne egenskab ejes af enhver elektrisk strømkilde, der trækker elektrisk energi fra et eksternt strømnet. Hver UPS har sin egen karakter af inputstrømforbrug, og dette er forbundet med en individuel indgangsharmonisk forvrængning (THDi, Total Harmonic Distortion). Kilder til forskellig produktion har en bred vifte af THDi-værdier fra 3 til 30%, og arten af ​​indgangsstrømforbruget varierer fra næsten sinusformet til næsten pulseret. Udviklerens og fabrikantens opgave er at reducere denne koefficient så meget som muligt, hvilket reducerer strømforbruget til en sinusformet form. Dette opnås på forskellige måder - fra installation af dyre aktive LC-filtre (THD-filtre) på UPS'en til brug af IGBT-teknologi i produktionen af ​​ensretterdelen af ​​strømforsyningen. IGBT-teknologi indebærer brugen af ​​Isolated Gate Bipolar Transistorer i designet af ensretteren, som giver højfrekvent (op til 20 kHz) ensretterdrift. I dag er denne teknologi den mest udbredte og hidtil mest pålidelige inden for fremstilling af uafbrydelige strømforsyninger.

Så når en UPS med en kapacitet på 100 kW (med en THD-koefficient (THD) på ~ 30%) og en dieselgenerator arbejder sammen, skal sidstnævntes effekt overstige kildens effekt med 2 gange, hvilket vil være 200 kW. Forholdet mellem den overskydende effekt af et dieselkraftværk i forhold til effekten af ​​en UPS afhænger direkte af den harmoniske forvrængning og kildens effektivitet. Afhængigheden ses tydeligt af nedenstående tabel.

30	2
20	1,8
10	1,6
5	1,3
3	1,15

Selv med minimal forvrængning af indgangsstrømmen er det nødvendigt at efterlade en reserve af kraft til dieselgeneratoren. Denne margin har UPS'en brug for til sine egne behov, nemlig til varmetab, som indirekte udtrykkes af effektiviteten, og til opladningen af ​​de tilsluttede akkumulatorbatterier (akkumulatorbatterier). Derfor skal du ikke tro på de håndværkere, der hævder, at effekten af ​​et dieselkraftværk ikke bør overstige effekten af ​​den tilkoblede UPS.

Ved at vælge en UPS med lav inputforvrængning bliver det således muligt at købe en dieselgenerator med mindre strøm, samtidig med at der spares midler, der er afsat i budgettet. Ofte tilbyder skruppelløse leverandører af strømudstyr, på grund af deres uvidenhed om det teoretiske grundlag eller for at reducere systemets samlede budget, i forbindelse med en UPS med en høj THDi-koefficient at bruge et dieselgeneratorsæt med en lavere sikkerhedsfaktor . Et sådant system vil fungere nøjagtigt, indtil belastningen på UPS'en når det nominelle (drifts)niveau, hvorefter dieselgeneratoren kan stoppe på grund af overbelastning eller fejl.

En engangsbelastningsstigning på en dieselgenerator er en anden parameter, der er vigtig, når man konstruerer en SBGE. Som du ved, bør dens niveau ikke overstige 60-70% af den nominelle effekt, da dieselmotoren kan gå i stå med en større kraftstigning. UPS-producenterne har leveret "Soft start"-funktionen i ensretterdelen ("glat" start, "soft start"). Dette betyder, at under en nødsituation, når der skiftes til drift fra en dieselgenerator, begynder moderne højeffekt UPS'er (fra 10 kVA) jævnt at øge den forbrugte strøm og derved forhindre en overbelastning af generatoren. Tiden for UPS'en til at nå det nominelle energiforbrug kan programmeres fra 10 sekunder til 5 minutter.

Den næste faktor, der påvirker den korrekte drift af SBGE, er belastningseffektfaktoren, nemlig forholdet mellem den forbrugte aktive effekt og den reaktive effekt. Det er værd at huske på, at efterhånden som belastningen på UPS'en falder, falder input-effektfaktoren og effektiviteten også. For eksempel ved 100 % belastning er input-effektfaktoren 0,99, dvs. UPS'en er praktisk talt en aktiv belastning, så ved 50% belastning kan effektfaktoren falde til et niveau på 0,7-0,5, mens niveauet af reaktiv effekt stiger. Dette skal huskes, når du vælger kraften til dieselkraftværket.

Når et dieselkraftværk fungerer i forbindelse med et parallelt UPS-system, har producenter af uafbrydelige strømforsyninger givet en programmerbar mulighed for skiftevis at tænde for ensretterne på hver kilde, dvs. hvis 3 UPS'er er parallelkoblet i systemet, så vil deres ensrettere, som har funktionen "blød" start, begynde at forbruge strøm skiftevis med en forsinkelse på f.eks. 30 sekunder. Dette er nødvendigt, når man bygger systemer med uafbrudt garanteret strømforsyning med høj effekt.

Det skal huskes, at UPS og dieselgeneratorerne, der arbejder sammen, kun er forbundet med hinanden via strømkabler, men samtidig er der mulighed for kilder, der tillader informationskommunikation mellem UPS'en og dieselkraftværket for de blødeste korrekt drift, hvilket forlænger den samlede levetid og MTBF for hele de uafbrydelige garanterede strømforsyningssystemer (SBGE) som helhed. For at fejlberegne SBGE og vælge udstyr skal du kontakte pålidelige virksomheder, der ikke kun kender kommercielle færdigheder, men som også er i stand til kompetent at yde teknisk support til din transaktion.

I forhold med ustabil strømforsyning giver det ofte mening at spille sikkert og beskytte dig selv mod ubehagelige overraskelser, som centraliserede elnet kan præsentere.

For eksempel kan man ofte observere, hvordan spændingen i netværket falder eller springer. Det ses tydeligst ved at være opmærksom på, hvordan en almindelig glødelampe lyser – hvis den flimrer eller brænder fuldt ud, så er der et problem i dit el-netværk. Et utilstrækkeligt spændingsniveau eller dets udsving kan forårsage fejlfunktion af følsomt udstyr, tab af computerdata og andre ubehagelige konsekvenser.

Også pludselige spændingsstigninger er mulige, som oftest er forårsaget af kortslutninger eller lynnedslag i ledningerne eller transformerstationen. På trods af de foranstaltninger, der er truffet for at beskytte mod tordenvejr, opstår sådanne tilfælde fra tid til anden og kan ud over funktionsfejl resultere i udstyrsfejl.

Ud over de anførte overtrædelser af netværket er en fuldstændig forsvinden af ​​spændingen mulig - kortsigtet eller temmelig lang. Som et resultat er produktionen lammet, forskellige systemer holder op med at fungere - kommunikation, sikkerhed, livsstøtte og andre.

Derfor er det i nogle tilfælde påkrævet at træffe yderligere foranstaltninger og installere udstyr, der vil minimere de negative konsekvenser af centraliserede elnetsvigt.

Der er to typer af sådanne systemer - uafbrydelige strømforsyningssystemer og garanterede strømforsyningssystemer. Nedenfor vil vi overveje, hvordan de adskiller sig.

Forskelle mellem uafbrydelige og garanterede strømforsyningssystemer

Et uafbrydeligt strømforsyningssystem indebærer oftest tilstedeværelsen af ​​uafbrydelige strømforsyninger (UPS), som om nødvendigt skifter udstyret, der drives af dem, til batteridrift. Under normal forsyningsdrift oplades UPS-batterierne. UPS'en er også udstyret med overspændingsbeskyttere, som hjælper med at afskære højfrekvent støj i lysnettet, spændingsstød og så videre.

En sådan foranstaltning er effektiv, hvis du har kortvarige udfald eller spændingsstigninger i dit netværk - UPS'er håndterer sådanne problemer ganske effektivt. For at opretholde driften af ​​udstyr eller kontorudstyr under en lang nedlukning er UPS-ressourcer imidlertid ikke nok. Alt, hvad de kan gøre i en nødsituation, er at give brugerne et par minutter til rutinemæssigt at slukke kontorudstyr og gemme de nødvendige data.

For at modstå længerevarende strømafbrydelser kræves garanterede strømsystemer eller kort sagt CGE. Ud over uafbrydelige strømforsyninger forudsætter et sådant sikkert system tilstedeværelsen af ​​et dieselgeneratorsæt (forkortet DGU), som udfører rollen som en nødstrømforsyningsenhed under en længere udfald af det centrale elnet, og den nødvendige overvågning og kontroludstyr, som gør det muligt for UPS og DGS at interagere i et kompleks.

Design og installation af uafbrydelig strømforsyning er berettigede, hvis der ofte observeres strømafbrydelser, og der er forbrugere på dit anlæg, for hvem uafbrudt strømforsyning af høj kvalitet anses for at være kritisk.

Under sådanne forhold kan tab fra fejl i driften af ​​elnettet være så betydelige, at de mange gange vil overstige omkostningerne ved indkøb og installation af specialudstyr, bør du også sørge for at installere en sådan tilslutningsordning på strategiske anlæg eller i tilfælde, hvor en strømafbrydelse kan medføre menneskeskade.

Formålet med at oprette CGE og kravene til det

Så for at skabe et garanteret strømforsyningssystem på ethvert anlæg er alt klart - et sådant system skal garantere en stabil højkvalitets strømforsyning til ansvarlige energiforbrugere i tilfælde af forkert drift af centraliserede elnet. Resultatet af oprettelsen af ​​et sådant system på anlægget er at sikre den normale drift af udstyret under nøddrift af den centrale strømforsyning.

Når man udstyrer et objekt med garanterede strømforsyningssystemer, skelnes hovedgrupperne af særligt ansvarlige energiforbrugere, som skal tilsluttes et beskyttet elnet.

Først og fremmest omfatter dette netværksudstyr, der udgør et lokalt computernetværk - servere, routere, personlige computere osv. Også kommunikationsudstyr (især automatisk telefoncentral), livsstøttesystemer (ventilations- og klimaanlæg), forskelligt medicinsk udstyr, som patienternes helbred og liv afhænger af, skal være sikkert forbundet.

Sikkerhedssystemer og sikkerhedssystemer (videoovervågning, tyveri- og brandalarmer, nødbelysning og brandslukningssystemer osv.) retfærdiggør også fuldt ud tilslutning til et beskyttet strømforsyningsnetværk, da konsekvenserne af fejl i sådanne systemer kan være ret alvorlige.

Hvad angår kravene til driften af ​​garanterede strømforsyningssystemer, er de vigtigste her stabil og uafbrudt strømforsyning til alle forbrugere, der drives af systemet, maksimal beskyttelse mod spændingsstigninger og høj nøjagtighed af udgangsstrømparametre med hensyn til overholdelse af eksisterende standarder .

Når du designer og skaber et garanteret strømforsyningssystem, er det også vigtigt at tage hensyn til bekvemmeligheden og effektiviteten ved brugen, for hvilken moderne CGE'er har en høj grad af arbejdsautomatisering.

Så en forudsætning for et sådant system er en hurtig reaktion på strømnettets luner og den automatiske overførsel af forbrugere til at arbejde fra et sikkert netværk. Når parametrene for den centrale strømforsyning er normaliseret, slukkes systemet også automatisk.

Derudover er det vigtigt at kunne fjernadministrere systemet, hvis det er nødvendigt, og om det har midler til at informere administratoren om de opståede problemer.

Strukturen og princippet om driften af ​​SGE

Da hvert objekt har sine egne karakteristika, er konfigurationen af ​​det garanterede strømforsyningssystem i hvert tilfælde udviklet til specifikke forhold.

Men på trods af det faktum, at det ret ofte, når man udvikler en CGE, er nødvendigt at ty til ikke-standardiserede løsninger, ser sådanne systemer skematisk normalt ud.

Systemets hovedenheder er først og fremmest en autonom strømkilde (normalt en dieselgenerator), en eller flere uafbrydelige strømforsyninger (UPS) samt jævnstrømsforsyninger. En sådan sikker og pålidelig løsning indebærer også brug af systemkontrol- og administrationsværktøjer og speciel software.

Under normal drift af det centraliserede strømnetværk er dieselgeneratorsættet i standbytilstand, og strømforsyningen til det tilsluttede udstyr leveres gennem uafbrydelige strømforsyninger. UPS'erne selv oplader i denne situation også deres batterier og fungerer som overspændingsbeskytter.

Hvis der opstår en fejl i det elektriske netværk, starter systemcontrolleren dieselgeneratoren, mens dette sker, betjenes det tilsluttede udstyr fra UPS'en. Efter at dieselgeneratorsættet når den indstillede hastighed, skiftes belastningen til det, og UPS-batterierne genoplades fra dieselmotoren.

Efter at problemerne med driften af ​​det centraliserede elnet er blevet elimineret, skifter controlleren udstyret fra strømforsyningen fra dieselgeneratorsættet til det eksterne netværk. Under denne proces forsynes forbrugerne også fra UPS'en. Slukning af installationens dieselmotor udføres også automatisk, efter at udstyret er skiftet til standardstrømforsyningen.

Tidspunktet for autonom drift af forbrugere fra det garanterede strømforsyningssystem afhænger af dieselgeneratorsættets levetid (mængden af ​​brændstof i tanken og dets forbrug) og kapaciteten af ​​UPS-batterierne. Hvis brændstofressourcen er næsten opbrugt, og den centraliserede strømforsyning ikke er blevet genoprettet, skal operatøren træffe en beslutning om at afslutte forbrugernes arbejde eller fortsætte det, indtil ressourcerne i dieselgeneratorsættet og den uafbrydelige strømforsyning er fuldstændig opbrugt.

Afslutningsvis får du her nogle tips til, hvad du skal følge, når du vælger udstyrsproducent til udstyr. nødstrømforsyningssystemer.

De vigtigste krav er garanteret strømforsyning, dets høje kvalitet og pålidelighed af det leverede udstyr, samt dets overholdelse af indenlandske standarder. Styret af denne parameter er det vigtigt at vælge seriøse virksomheder, der har vægt og autoritet på det indenlandske eludstyrsmarked som leverandør.

Sådanne firmaer vil desuden være i stand til at garantere dig kvalificeret teknisk support og service af det leverede udstyr. Endelig kan faktorer som hurtig levering og rimelige, økonomisk begrundede priser på produkter også spille en rolle i forbindelse med levering af udstyr.

De generelle elektriske netværk i Den Russiske Føderation er kendetegnet ved lav kvalitet af elektrisk energi - blackouts, højfrekvent støj, frekvensafvigelser, spændingsfald osv. Ifølge konklusionen fra Statens Center for Metrologisk Støtte inden for Elektromagnetisk Kompatibilitetsenergi (PQE) energiforsynings- og eudføres som regel ikke. Derudover er kravene til kvaliteten af ​​elektricitet etableret i GOST ofte ikke høje nok til moderne telekommunikationsudstyr.

Det er indlysende, at forbindelsen af ​​højteknologisk udstyr, der er følsomt over for forringelsen af ​​kvaliteten af ​​elektrisk energi (computere, aktivt udstyr i computernetværk, telekommunikationsudstyr, bank- og kontorudstyr) til virkelige elektriske netværk ikke kun er forbundet med en øget risiko for funktionsfejl, men også med udgangen af ​​dette udstyr fra bygningen.

Under disse forhold er installationen af ​​statiske uafbrydelige strømforsyninger (UPS), der fungerer i "on-line" (dobbeltkonvertering), som et middel til at opnå elektricitet af den nødvendige kvalitet, en nødvendig forudsætning for at sikre stabil drift af computer og telekommunikationsudstyr. Derudover er moderne udstyr kendetegnet ved brugen af ​​skiftende strømforsyninger med en ikke-lineær forbrugskarakter. Brugen af ​​kraftige trefasede dobbeltkonverterings-UPS'er til at drive sådant udstyr er optimal, da det undgår at overbelaste de neutrale kabler i input-strømnettene og udstyr på transformerstationer.

Kraftige UPS-strukturer "on-line" er grundlaget for konstruktionen af ​​garanterede strømforsyningssystemer (GSS) og sikrer højkvalitetsdrift af den tilsluttede belastning både i normal tilstand (med strømforsyning ved indgangen) og i stand-alone tilstand (når strømforsyningsnettet er afbrudt) på grund af den energi, der er lagret i batterierne. Typisk er sådanne systemer designet til at fungere i en autonom tilstand i et tidsrum, der strækker sig fra adskillige minutter til adskillige timer. Hvis det er nødvendigt at sikre driften af ​​den tilsluttede belastning i længere tid, er autonome elektriske generatorsæt baseret på forbrændingsmotorer (normalt diesel) inkluderet i komplekset som en backup-energikilde.

Det nødvendige resultat opnået i implementeringen af ​​SGE kan betragtes som tilvejebringelsen af ​​muligheden for at fungere af kundens kritiske udstyr i tilfælde af svigt af de stationære input(s) af strømforsyningen i tilstrækkelig tid til at skifte til en reservestrømkilde eller normal afslutning af de vigtigste arbejdsprocesser i computernetværk.

Formålet med at udvikle et garanteret strømforsyningssystem (SGE) er at levere uafbrudt strømforsyning af høj kvalitet til ansvarlige forbrugere i et pengeinstitut (i det følgende benævnt kunden) både under normale forhold og i tilfælde af afbrydelse af almindelig strøm levering på grund af ulykker eller forringelse af dets kvalitet under forhold med industriel eller anden interferens.

Generelle krav til uafbrydelige og garanterede strømforsyningssystemer

Dette afsnit præsenterer materialer, der afspejler de vigtigste tilgange og tekniske løsninger til at levere garanteret og uafbrudt strømforsyning til ansvarlige forbrugere med hensyn til design af garanterede strømforsyningssystemer.

Formuleringen af ​​problemet og hovedkravene til SGE overvejes, de vigtigste bestemmelser i moderne koncepter til konstruktion af strømforsyningssystemer til kritiske faciliteter præsenteres, de udvalgte skematiske diagrammer og udstyrsmodeller er underbygget, de tekniske og operationelle egenskaber ved det anvendte udstyr er angivet.

De vigtigste driftsformer for individuelle komponenter og et sæt tekniske midler tages i betragtning, såvel som generelle og specielle krav til andet udstyr, materialer og lokaler. Implementeringen af ​​SGE i overensstemmelse med de overvejede principper opfylder kundens krav og de mest moderne verdensstandarder inden for livsstøttesystemer og energiforsyning.

Som et eksempel på udstyr til SGE betragtes brugen af ​​UPS og DGS fra førende producenter (Powerware, Wilson), som opfylder de strengeste standarder i disse industrier og giver dig mulighed for at bygge en SGE med øget pålidelighed.

Hardware- og undersystemkrav. Formulering af problemet. Tekniske krav til det garanterede strømforsyningssystem.

Kundens elforbrugere, der som udgangspunkt kræver tilslutning til et beskyttet elnet, er opdelt i følgende hovedgrupper:

• lokalt netværksudstyr (PC, aktivt netværksudstyr);
• kommunikationssystemer (automatisk telefoncentral), særlige kommunikationskomplekser;
• tekniske midler til et satellitdatatransmissionsnetværk;
• nødbelysning system;
• klimaanlæg og ventilationssystemer til teknologiske rum;
• brand- og sikkerhedsalarmsystemer;
• medicinsk udstyr.

Parametrene for det elektriske netværk ved udgangen af ​​strømforsyningssystemerne installeret inden for rammerne af SGE skal overholde de tekniske krav til driften af ​​computere og andet elektronisk udstyr hos kunden.

Systemet skal give en funktion til at advare personale om nødsituationer i strømforsyningssystemer. Automatisk lukning af Kundens informationssystem med garanteret bevarelse af dataintegritet udføres, når det er umuligt at sikre langsigtet autonomt arbejde hos forbrugerne.

I tilfælde af lange afbrydelser i strømforsyningen og behovet for at fortsætte driften af ​​udstyret ud over minimumsperioden, bør strømforsyningen udføres fra et autonomt dieselgeneratorsæt (installationer), mens højkvalitetsparametrene for elnettet opretholdes ved output fra SGE. Tænd og sluk for generatorsættet skal ske i automatisk tilstand med mulighed for nødovergang til manuel styring.

De vigtigste bestemmelser i konceptet om at bygge et garanteret strømforsyningssystem. Begrundelse af designløsninger.

Opførelsen af ​​garanterede energiforsyningssystemer til et kompleks af forbrugere, der er geografisk placeret på mere end én etage, og desuden i flere bygninger, kan udføres i henhold til forskellige ordninger.

I øjeblikket er de mest udbredte to hovedstrukturer i CGE - centraliseret og distribueret (lokaliseret). Det centraliserede system indeholder én UPS, som alle ansvarlige forbrugere er tilsluttet. I et distribueret system får hver forbruger (eller gruppe af lokale forbrugere) strøm fra en separat (lokal) UPS.

Distribueret struktur af SGE

Et generaliseret diagram over et garanteret strømforsyningssystem bygget i henhold til et centraliseret skema er vist i fig. 1.

Ris. 1. Generaliseret skema for distribueret CGE.

Den største fordel ved et sådant system er muligheden for dets implementering uden at omarbejde netværksledningerne, især når du bruger "plug-in" UPS'er, og enkelheden ved at udvide eller ændre konfigurationen.

Hvis en af ​​UPS'erne svigter, er kun en del af systemet slukket, og hvis der er én enhed i "kold" standby, kan konsekvenserne af fejlen elimineres i løbet af få minutter. En anden vigtig fordel ved dette system kan også være, at de med passende valg af typer af UPS'er ikke behøver at tildeles særlige lokaler til deres placering.

Ulempen ved et distribueret system er den ineffektive brug af batteriressourcer på grund af umuligheden af ​​at levere den samme belastning for alle UPS'er. Den autonome driftstid for hele systemet bestemmes af den mest belastede enhed med de mest afladede batterier under tidligere strømafbrydelser, mens den autonome driftstid ikke kan øges ved at afbryde belastningen fra andre UPS'er. En anden væsentlig ulempe ved dette system er dets lave modstand mod overbelastning forårsaget af en fejlagtig forbindelse af en ekstra belastning eller en kortslutning. Den øgede følsomhed over for overbelastning skyldes, at strømreserven for lokale UPS'er kan sammenlignes med starteffekten af ​​ikke kun et klimaanlæg eller en støvsuger (5-10 kW), men også en laserprinter eller fotokopimaskine (2- 5 kW) og endda en farveskærm med en skærmstørrelse på 19-21 tommer med afmagnetiseringssløjfe (1-2 kW).

En anden væsentlig ulempe ved en distribueret CGE opstår, når et stort antal enkeltfasede UPS'er bruges. Som nævnt ovenfor har en betydelig del af moderne computer- og telekommunikationsudstyr strømforsyninger, der er karakteriseret ved en ikke-lineær forbrugskarakter (cos = 0,7-0,8). Når flere sådanne forbrugere er tilsluttet et enfaset netværk (med en driftsspænding på 220 V), som er en integreret del af et trefaset strømforsyningsnetværk (driftsspænding 380 V), vises strømme i nullederen, spidsværdier, som kan overstige værdierne af strømmene i faselederne. Under hensyntagen til det faktum, at elektriske netværk i vores land udføres med en neutral leder af en mindre (sammenlignet med fase) sektion, er overbelastninger og interferens i neutralen uundgåelige, hvilket fører til et fald i strømforsyningsnetværkets pålidelighed .

En stigning i strømforsyningens pålidelighed er mulig, når der lægges kabelnetværk med et stort (1,5-1,7 gange) tværsnit af nullederen sammenlignet med faseledere. Desværre er et sådant arbejde i den del af bystrømforsyningsnetværk normalt ekstremt vanskeligt.

Centraliseret struktur af SGE

Fordelene ved dette system (fig. 2) bestemmes af koncentrationen af ​​frihøjden og batteriernes kapacitet. Et sådant system er mindre følsomt over for lokale overbelastninger og modstår endda kortslutninger, hvis overførselsmodstand overstiger en vis værdi, bestemt af UPS-udgangseffektreserven. Forøgelsen af ​​autonomi opnås ved blot at afbryde mindre kritiske forbrugere.

Ris. 2. Generaliseret ordning for den centraliserede SGE.

En anden fordel ved en centraliseret SGE, bygget på basis af en kraftig trefaset UPS, er elimineringen af ​​overbelastninger af nullederen ved UPS-indgangen, hvilket øger pålideligheden af ​​hele strømforsyningsnetværket, og, hvilket er vigtigt, kræver ikke flytning af kabelledninger, hvorigennem bygningen forsynes med strøm.

Ulempen ved et centraliseret system er en højere sandsynlighed for en lokal fejl sammenlignet med et distribueret system, hvilket kommer til udtryk i afstrømning af forbrugere på grund af en funktionsfejl i det forgrenede udgangsstrømforsyningsnetværk eller fejl (associeret med en kortslutning i strømkredsløbet) hos en af ​​forbrugerne.

Omkostningerne ved hardwaren til et centraliseret system med samme effekt og samme kredsløbsløsninger til UPS er selvfølgelig lavere sammenlignet med et distribueret system, men når du vælger denne struktur af SGE, er det nødvendigt at tage højde for omkostningerne ved en eventuel ændring af strømforsyningsnettet i tilfælde af genopbygning af det eksisterende system, samt behovet for at tildele et særligt værelse og kvalificeret personale.

I sin rene form bruges hvert af de betragtede systemer sjældent. Brugen af ​​et centraliseret system er tilrådeligt, når koncentrationen af ​​udstyr, der udfører en enkelt opgave og består af komponenter af samme pålidelighedsklasse og samme energiforbrugskarakteristika. Sådanne systemer bruges som regel i udgivelseskomplekser, store centre for satellitkommunikation osv. Typiske for et distribueret system er sådanne administrative institutioner (borgmesterkontor, ministerium), hvor et stort antal personlige computere fungerer i form af uafhængige arbejdsstationer, ofte uden at kombinere dem med det lokale netværk.

To-lags SGE

For at eliminere manglerne ved hvert af systemerne i praksis, anvendes et to-lags system, som er en kombination af et centraliseret og et distribueret system (se fig. 3). Problemet med at optimere et sådant system med hensyn til strøm- og udstyrsomkostninger er at bestemme de mest ansvarlige forbrugere og minimere antallet af forbrugergrupper ved passende konfiguration af det lokale computernetværk.

Ris. 3. Generaliseret skema for en to-niveau SGE.

Når du vælger en struktur i to niveauer, ud over at installere en højeffekt UPS (eller et kompleks af parallelt fungerende UPS'er placeret på ét sted - som regel nær den elektriske indgang til bygningen), er nogle af de mest kritiske forbrugere er beskyttet med lokale UPS'er med lavere effekt. Formålet med en sådan redundans er at beskytte sådant udstyr som f.eks. filservere og de mest kritiske arbejdsstationer til LAN-styring, kommunikationsudstyr, kommunikationssystemer mod strømafbrydelser på grund af kabelnetværksfejl inde i bygningen forårsaget af lokale skader, kortslutninger eller overbelastninger (inklusive ren tilsluttet til hoved-UPS'en).

Når du vælger en af ​​mulighederne for at bygge et garanteret strømforsyningssystem baseret på en UPS, hvis det er nødvendigt at sikre langsigtet drift i en autonom tilstand (dvs. når indgangsnettet er afbrudt), suppleres et sådant kompleks med en eller flere dieselgeneratorsæt (DGS) for at sikre langsigtet autonom drift (i snesevis af timer eller mere). Sådanne generatorer er udstyret med et automatisk opstarts- og jamming-system med belastningsskift og kan desuden udstyres med fjernbetjenings- og overvågningspaneler. Diagrammet over den komplekse funktion i tilfælde af en nødstop og efterfølgende genoprettelse af hovedstrømforsyningen er vist i fig. 4.

Ris. 4. Timingdiagram over UPS-DGU's komplekse operation.

Ved bestemmelse af strømmen og antallet af generatorsæt er det nødvendigt at tage hensyn til effekten af ​​den tilsluttede belastning samt muligheden for at installere ret stort udstyr i bygningen eller i umiddelbar nærhed af den (i en beskyttet område). Generatorsættet kan laves i et lydtæt kabinet eller en all-weather container.

Når flere generatorer er tilsluttet en fælles belastning, installeres en speciel kontrol- og synkroniseringsenhed til det parallelle DGS-kompleks.

Funktionsdiagrammet for en typisk SGE for kundens bygning er vist i fig. 5. Diagrammet viser de vigtigste strømforsyningslinjer, teknologiske og husholdningsforbrugere (generel belysning, et netværk af stikkontakter til tilslutning af elektriske husholdningsapparater), tekniske midler og strømforsyningslinjer, der er en del af SGE, er fremhævet.

Ris. 5. Funktionsdiagram af SGE-bygningen.

Det er tilrådeligt at opdele energiforbrugerne af SGE i to grupper:

• Den første gruppe inkluderer udstyr, der kræver strømforsyning med konsekvent høje strømkvalitetsindikatorer og tillader heller ikke (i henhold til betingelserne for den teknologiske cyklus) strømafbrydelser. Denne gruppe af forbrugere omfatter alt computerudstyr, kommunikationssystemer, aktivt netværksudstyr, videoovervågningsudstyr, alarmer, medicinsk udstyr. I diagrammerne er denne gruppe betegnet "Forbrugere af SGE -" A "". Forbrugere i denne gruppe er tilsluttet UPS-udgangen.
• Den anden gruppe indeholder udstyr, der er forbundet direkte til udgangen af ​​dieselgeneratorsættet, som ikke kræver konsekvent højkvalitetsindikatorer for kvaliteten af ​​elektricitet og tillader en kort pause (30-120 sek.) I strømforsyningen. Denne gruppe af forbrugere omfatter nødbelysningssystemer såvel som airconditionudstyr til lokalerne for at rumme UPS-komplekset. I diagrammerne er denne gruppe betegnet "Forbrugere af SGE -" B "". Denne gruppe omfatter også sådanne systemer som for eksempel et sæt sikkerhedsudstyr, alarmer og andet udstyr beskyttet af lokal UPS.

Tildelingen af ​​to grupper af forbrugere inden for SGE, forbundet til strømforsyninger af forskellige typer (UPS og DGS), gør det muligt at opnå følgende resultater:

1. Udelukkelsen af ​​sådanne forbrugere som klimaanlæg og nødbelysning fra gruppe "A" gør det muligt at reducere belastningen på UPS'en, hvilket igen øger UPS'ens batterilevetid i nødtilstand og gør det muligt at bruge en UPS med en lavere kapacitet.
2. Med en sådan tilslutningsordning giver UPS'en galvanisk isolation mellem strømforsyningsnetværkene for computer- og kommunikationsudstyr og strømforsyningsnetværket af teknologisk udstyr (især klimaanlæg). Dette giver dig mulighed for betydeligt at reducere niveauet af interferens i det beskyttede strømforsyningsnetværk, når du tænder og slukker udstyr, som er kendetegnet ved en ikke-lineær karakter og høje startværdier for det aktuelle forbrug.

Sikring af pålideligheden af ​​SGE. Særlige krav til SGE-udstyr.

I det overvejede SGE-projekt opnås en stigning i pålideligheden gennem brugen af ​​en kaskadestruktur af SGE'en og et parallelt UPS-kompleks på det grundlæggende beskyttelsesniveau. Essensen og fordelene ved kaskadeordningen blev diskuteret ovenfor.

Powerwares parallelle UPS-løsninger er unikke i den kraftfulde UPS-sektor i verden og er som følger:

• det er muligt at kombinere op til 8 enheder parallelt med modellen, således at kompleksets samlede udgangseffekt kan nå 5 MVA (8 blokke på 625 kVA hver);
• Et strukturelt parallelt system består af 2-4 systemenheder og et parallelt kabinet, der kombinerer UPS-udgangene. Systemet fungerer i henhold til den unikke "HotSync" peer-to-peer kontrolalgoritme, der er patenteret af "POWERWARE", og ikke i "Master-Slave"-tilstand, som andre UPS-producenter.

Det unikke ved denne teknologi ligger i fraværet af signal- eller interfaceforbindelser mellem UPS'en, når kilderne er forbundet parallelt. Dette øger systemets pålidelighed betydeligt, reducerer omkostningerne og forenkler installationen.

Ris. 6. Modulære og centraliserede ordninger til konstruktion af SGE.

At kombinere flere UPS-enheder til et parallelt kompleks har som regel målet at løse følgende opgaver:

• Efter installationen af ​​en SGE-enhed med en vis kapacitet stiger antallet af tekniske systemer, der kræver beskyttet strømforsyning. Som et resultat er det nødvendigt at øge SGE'ens effekt, hvilket opnås ved at tilslutte en anden UPS-enhed med samme effekt. Alle UPS'er i sådan en kompleks arbejder parallelt for en fælles belastning, hvilket øger udgangseffekten.
• I henhold til de tekniske betingelser for driften af ​​udstyret er det nødvendigt at garantere dets strømforsyning, selv i tilfælde af fejl på en af ​​UPS-enhederne. I dette tilfælde er det nødvendigt at bygge et parallelt kompleks i henhold til skemaet med varm hardwareredundans (redundans). Denne ordning gør det også muligt at udføre vedligeholdelse og reparation af enhver UPS-enhed ikke kun uden at afbryde belastningen, men også opretholde konsekvent høje strømkvalitetsindikatorer ved kompleksets output (se funktionelle diagrammer i fig. 7).

Ris. 7 Diagrammer over funktion af parallelle UPS-komplekser.

Sammenligning af de statistiske karakteristika for pålideligheden af ​​parallelle komplekser bygget på et centraliseret og modulært princip viser følgende:

• tilstedeværelsen af ​​et backup-input (med samme pålidelighed som hovedinputtet) øger kompleksets pålidelighed som helhed betydeligt. Det skal dog huskes, at når belastningen er forbundet til backup-indgangen, forsynes dens strøm fra et ustabiliseret netværk;
• et modulært system har alt andet lige et lavere niveau af pålidelighed. Den positive egenskab ved et sådant system er, som nævnt ovenfor, dets lavere omkostninger og fleksibilitet ved udvidelse.

Uafbrydelige strømforsyninger. Dobbelt konvertering UPS. Generel information.

Funktionsdiagrammet for en UPS bygget ved hjælp af dobbeltkonverteringsteknologi er vist i fig. 8. UPS'ens hovedkomponenter har følgende funktioner:

1. Input og output RF-filtre er designet til at filtrere højfrekvent støj og impulsstøj.
2. Indgangskonverteren konverterer vekselstrøm til jævnstrøm og giver sinusformet forbrug (cosf = 1).
3. Udgangskonverteren konverterer DC-energi, hvis kilde er inputkonverteren eller et akkumulatorbatteri (når den fungerer i stand-alone-tilstand) til en vekselspænding med stabilt høje PQE'er.
4. Batteripakken lagrer elektrisk energi i batterierne.
5. By-pass backup linjenøglen giver automatisk eller manuel belastningsskift mellem konverterens output og backup linjen. Omskiftning udføres med synkronisering af udgangsspændingen, koblingsvarigheden er brøkdele af millisekunder.
6. Mikroprocessorkontrolenheden overvåger og styrer funktionsparametrene for alle UPS-komponenter samt informationsudveksling med eksterne enheder.

Ris. 8 Funktionsdiagram over dobbeltkonvertering UPS.

Grundlæggende oplysninger om status for UPS'en vises på displayet med flydende krystaller foran på UPS'en.

Konnektoren på bagpanelet kan bruges både til at sende signaleringsinformation (meddelelser om en indgangsstrømsvigt, skift til en backup-linje, lavt batteri) og til at overvåge og styre UPS'en via RS232-protokol.

Når du installerer specialiseret software fra Powerware, kan brugeren kontrollere følgende parametre:

• UPS-driftstilstand (fra indgangsnettet, fra batterier, tilslutning af belastningen via backup-ledningen);
• den aktuelle værdi af indgangsspændingen (i V);
• nuværende værdi af belastningens strømforbrug (i VA);
• UPS'ens forventede batterilevetid (i minutter);
• batteri temperatur og spænding;
• udgangsspændings- og frekvensværdier.

Om nødvendigt kan handlinger som automatisk UPS-test, batteritest, batterikalibreringstest (for at bestemme den faktiske kapacitet efter en bestemt driftstid) samt at slukke og tænde UPS'en på et specificeret tidspunkt programmeres.

Anslåede data

Valget af specifikke modeller af UPS og DGS til den designede SGP foretages på basis af data om den aktuelle og forudsagte tilstand af Kundens udstyr, hvilket kræver tilslutning til et garanteret strømforsyningsnetværk.

Ved beregning af UPS'ens krævede effekt tages det i betragtning, at under langvarig drift af kraftfulde UPS'er i et distribueret netværk af forbrugere, der er forbundet til dens output, kan man ikke udelukke muligheden for lokale overbelastninger og medtagelsen af ​​uautoriserede belastninger. For at sikre stabil problemfri drift af udstyret vælges dets effekt med en margin på 15-20% af den nominelle belastningseffekt. På den anden side er det for at sikre redundans af det parallelle UPS-kompleks i Kundens bygning nødvendigt at opfylde betingelsen om, at den beregnede belastningseffekt ikke overstiger UPS'ens samlede udgangseffekt uden at tage hensyn til redundans.

Ved beregning af dieselgeneratorsættets effekt er det nødvendigt at tage hensyn til både belastningens samlede strømforbrug og anbefalingerne for den mindst tilladte belastningsværdi, som er 30%. Ved langvarig drift af et dieselgeneratorsæt med lavere belastningsværdi reduceres motorens levetid væsentligt, og der kræves særlige.

Da det samlede strømforbrug af det parallelle UPS-kompleks (dvs. strømmen ved UPS-indgangen) kan stige yderligere med stigningen i antallet af arbejdspladser, ved beregning af effekten af ​​dieselgeneratorsættet, vil det samlede strømforbrug for alle tilsluttede UPS'er til udgangen af ​​generatorsættet og drift i fuld tilstand tages i betragtning belastning og opladning af batterier, samt ekstra udstyr (belastning af gruppe "B").

Diesel generator stationer

DGS fremstillet af Wilson

Dieselgeneratorsæt fremstillet af Wilson bruges som en autonom elektricitetskilde og kan fungere i både nødsituation (kortvarig) tilstand og kontinuerlig drift og spille rollen som hovedkilden til strømforsyning.

I CGE under overvejelse kan modeller af generatorsæt bygget på basis af Perkins dieselmotorer og Leroy Somer generatorer bruges.

FGWILSON-virksomheden blev grundlagt i 1966 og er den største producent af dieselgeneratorer i Europa, der bruges som hoved-, backup- eller nødstrømkilde til at forsyne forskellige forbrugere med vekslende enfaset (220 / 240V, 50 / 60Hz) eller trefaset strøm (380 / 400V, 50 / 60Hz). Firmaet "F.G.WILSON" producerer op til 20.000 dieselgeneratorer om året, som eksporteres til 150 lande rundt om i verden. DGS bruger motorer fra førende producenter som Perkins, Lister-Petter, Detroit-Disel Corporation, osv.

specifikationer

Beskrivelse af SGE's funktion i forskellige tilstande

Under normale forhold, det vil sige, mens bygningens hovedstrømforsyning opretholdes gennem bylinjer, fungerer SGE-udstyret i følgende tilstand:

Kontaktoren i DGS-belastningens styre- og koblingsenhed er i positionen "Mains", dvs. hovednetværk. Strømforsyningen til forbrugere i gruppe "B" udføres gennem denne kontaktor direkte fra hovednetværket. UPS'en (eller parallel UPS-kompleks) får også strøm fra lysnettet gennem kontaktoren BU KN DGU (se fig. 0-9). UPS'en fungerer i dobbeltkonverteringstilstand og giver en konsekvent høj udgangseffektkvalitet. De genopladelige batterier er i flydeladningstilstand og sikrer derved deres maksimale ressource, når den eksterne strømforsyning afbrydes fra UPS'en.

Ris. 9. Skema for strømforsyning til belastningen i normal driftstilstand for SGE.

I tilfælde af en nødsituation (afbrydelse af strømforsyning gennem bynetværk) tabes strømmen ved indgangen til hoved-UPS'erne, som skifter til driftstilstand fra akkumulatorbatterier. Der er ingen afbrydelse i strømforsyningen til forbrugere i gruppe "A", da dobbeltkonverteringskredsløbet ("on-line") garanterer uafbrudt drift af inverteren (se fig. 10).

Ris. 10. Ordning for strømforsyning til belastningen i nøddriftstilstanden for SGE.

Ved kommando fra sensoren om tilstedeværelsen af ​​inputnetværket, indbygget i kontrolenheden KN DGS, starter tiden (intervallets varighed er programmerbar), hvorefter kontrolenheden giver kommandoen til at starte DGS. Hvis det første startforsøg mislykkedes, gentager automatiseringsenheden startkommandoen. Efter at dieselgeneratorsættet når driftstilstanden (frekvens og spænding er inden for tolerancen), sørger styreenheden for, at kontaktoren skifter belastningen til generatorudgangen (se fig. 11). Powerware UPS-mikroprocessorkontrolenhed har en "blød start"-algoritme, ved hjælp af hvilken stigningen i inputforbruget, når UPS-strømmen genoprettes, ikke sker brat, men gradvist (varigheden af ​​dette interval med at øge belastningen til den maksimale værdi er mindst 10 sekunder). Denne funktion af UPS'en gør det muligt ikke at overbelaste generatoren, når der tilsluttes en høj effektbelastning, og at holde PQE'en ved sin output inden for de nominelle værdier.

Ris. 11. Ordning for strømforsyning til belastningen i nøddriftstilstanden for SGE.

I den autonome tilstand kan CGE fungere i en lang periode, bestemt af mængden af ​​brændstof i brændstoftanken på dieselgeneratorsættet og det specifikke brændstofforbrug (værdien af ​​denne parameter afhænger af belastningen). Hvis strømforsyningen gennem bynettene ikke genoprettes efter endt brændstofressource i standardbrændstoftanken, stopper DGS-automatiseringsenheden generatoren uden at generere den mindste brændstofreserve, der er nødvendig for garanteret start af DGS i fremtiden. I dette tilfælde skal kundens vagthavende personale træffe en beslutning om at stoppe driften af ​​udstyret og slukke for UPS'en, eller at fortsætte driften, indtil batteriets levetid er opbrugt, og UPS'en automatisk slukkes. Batterilevetiden for UPS'en er en funktion af det aktuelle strømforbrug, derfor kan en reduktion af strømforbruget ved at afbryde mindre kritiske belastninger (arbejdsstationer) forlænge batteriets levetid betydeligt.

Kaskadestrukturen af ​​CGE-konstruktionen giver en ekstra ressource til autonom drift til det mest kritiske udstyr (serverkomplekser, aktivt netværksudstyr såvel som kommunikationssystemer). Derfor, selv når den centrale UPS (eller det parallelle UPS-kompleks) er slået fra, forstyrres filstrukturerne på serverne ikke, da den særlige software til kommunikation med UPS'en starter processen med at lukke serverne automatisk, når den centrale UPS er slukket.

Når strømforsyningssvigtet i bygningen er elimineret, før dieselgeneratorens brændstofressource er opbrugt, skifter dieselgeneratorens kontrolenhed efter en kommando fra inputnetværksstatussensoren belastningen til hovedindgangen med en kontaktor (se fig. 0) -12). Derefter (120 sekunder efter frakobling af belastningen fra generatoren) slukkes motoren automatisk. Denne tidsperiode, hvor DGS'en fungerer uden belastning, gør det muligt hurtigt at afkøle generatoren og motoren, hvilket garanterer en mere pålidelig start af DGS'en i følgende nødsituationer.

Ris. 12. Ordning for strømforsyning til belastningen under eliminering af ulykken.

Da strømforsyningen til kritiske forbrugere (gruppe "A") udføres gennem UPS'en, påvirker forvrængninger og interferens forårsaget af koblingen af ​​dieselgeneratorsættets kontaktor ikke det beskyttede strømforsyningsnetværk.

Fjernbetjeningssystemer

Overvågningsværktøjer til SGE. Grænseflader med kundens informationssystemer

SGE'ens software og informationsgrænseflader. SGE'ens funktionelle fuldstændighed sikres ved at inkludere et sæt overvågnings- og kontrolværktøjer til SGE'ens sammensætning, som implementerer følgende hovedfunktioner:

• Brug af standard (inkluderet i de tilsvarende operativsystemer) og specialiseret software installeret på servere til at arbejde med de UPS'er, der er tilsluttet dem.
• Organisering af processen med at lukke serverens filsystemer i automatisk tilstand ved slutningen af ​​batteriets levetid, efterfulgt af frakobling af belastningen og slukning af UPS'en for at forhindre batteriafladning.
• Underretning af brugere om opståede fejl i det elektriske netværk, om den kommende nedlukning af serverfilsystemer og afbrydelse af uafbrydelige strømforsyningssystemer.
• Organisering af interaktion med speciel software installeret på en dedikeret arbejdsstation - en lokal netværksadministrators arbejdsstation (for eksempel Novell NMS til Windows, HP OpenView til UNIX, SUN NetManager osv.) til at udføre UPS-overvågning og -diagnostik.
• Sikring af modtagelse af yderligere information fra sensorer, der er forbundet til UPS'ens specielle indgange, og dens transmission over det lokale netværk. Røgdetektorer, temperaturstigning, adgangskontrolsystemer til det rum, hvor UPS'en er placeret og lignende kontaktenheder kan bruges som sådanne enheder. Der er også mulighed for at tilslutte executive-enheder (for eksempel ekstra ventilation), som styres i automatisk eller manuel tilstand ved hjælp af UPS-overvågningsprogrammer.

Alle ovenstående funktioner implementeres ved at installere speciel software og hardware til at integrere UPS'en i et lokalt netværk. Disse omfatter: Lansafe-software til Novell NetWare, UNIX og Windows og Powerwares Connect UPS Web/SNMP-adaptere.

For at beskytte enkelte pc'er, samt tekniske midler, der ikke er relateret til computerudstyr, anvendes UPS'er, forbundet med et standard strømkabel til strømforsyningsenheden på den beskyttede enhed. Hvis UPS'en beskytter en enkelt computer eller en arbejdsstation, der er tilsluttet et LAN, men andre brugere ikke har brug for information om denne UPS's status, er informationskommunikationen mellem UPS'en og pc'en ikke implementeret. Ellers laves en ekstra forbindelse (som regel ved hjælp af et kabel til datatransmission via den serielle RS232-protokol - se diagram i fig. 0-13) og lokal software installeres på den pågældende arbejdsstation (uden SNMP-understøttelse).

Når flere computere er grupperet til én UPS, såvel som for hierarkiske netværk med logiske klient-serverforbindelser, skal information om UPS-status primært sendes til servere (fil, databaser, applikationer) samt til arbejdsstationer, der er logisk afhængige fra disse servere. I sådanne tilfælde kan informationskommunikation udføres på to måder: ved hjælp af hardware (WEB / SNMP-adapter) i kombination med software, såvel som rent software.

Brugen af ​​en WEB / SNMP-adapter er mest passende for kraftige UPS'er placeret i en betydelig afstand fra serverkomplekset. Derudover udføres installationen af ​​kraftigt (flere tiere kVA) uafbrydeligt strømudstyr som regel i et separat rum med begrænset adgang - herunder for personale involveret i LAN-vedligeholdelse. Det bliver således nødvendigt at bruge en hjælpeenhed, der fungerer som en grænseflade mellem UPS'en og LAN'et. Som sådan en enhed bruges WEB / SNMP adaptere.

Som en del af en sådan adapter er der en programmerbar mikrocontroller, der konverterer informationsmeddelelser fra UPS'en, der ankommer i form af en bestemt sekvens af tegn via en seriel kommunikationskanal (normalt RS232), til et meddelelsesformat i SNMP-standarden. Disse beskeder behandles af software installeret på servere og arbejdsstationer. Det funktionelle diagram af CGE-fragmentet ved hjælp af WEB / SNMP-adapteren er vist i fig. 13.

WEB/SNMP-adapteren med dens interne software omtales som "agent", mens softwaren på arbejdsstationer og servere omtales som "klient".

Ris. 13. Informationskommunikation UPS-LAN ved hjælp af WEB / SNMP-adapter.

Når UPS'en tilsluttes med et interfacekabel (i henhold til RS232 seriel protokol) direkte til en NetWare- eller UNIX-filserver, er installationen af ​​en WEB/SNMP-adapter ikke nødvendig, da SNMP-agentfunktionerne udføres af speciel software installeret på server (Figur 0-15). Denne software (bestående af flere softwaremoduler, der arbejder sammen) giver samtidig oversættelse af beskeder fra UPS'en til SNMP-format, samt udfører de nødvendige handlinger for at lukke filsystemet, underrette brugere osv.

Oftest bruges en sådan forbindelse til at installere UPS'er med en kapacitet på op til 15-20 kVA, når der organiseres uafbrydelig strømforsyning til serverkomplekser og de mest kritiske arbejdsstationer (for eksempel en LAN-administrators kontrolkonsol). Et fragment af en CGE af denne art er vist i fig. fjorten.

Ris. 14. Informationskommunikation UPS-LAN uden brug af WEB / SNMP-adapter.

SGE software og informationsgrænseflader

SGE'ens funktionelle fuldstændighed sikres ved at inkludere forskellige hardware- og softwareværktøjer til overvågning og kontrol af SGE'en i dens sammensætning, som implementerer følgende hovedfunktioner:

• Organisering af informationskommunikation mellem alle UPS'er (primær og sekundær) og NetWare filservere, Windows NT servere, administration af UNIX computere og lignende udstyr.
• Brugen af ​​standard (inkluderet i de tilsvarende operativsystemer) og specialiseret software installeret på servere til at modtage, vise og behandle information om status for den UPS, hvorfra disse servere får strøm.
• Organisering af processen med at lukke serverens filsystemer i automatisk tilstand ved slutningen af ​​batteriets levetid.
• Underretning af brugere om opståede fejl i det elektriske netværk, om den kommende lukning af servere samt om afbrydelse af uafbrydelige strømforsyningssystemer.
• Organisering af interaktion med speciel software installeret på dedikerede arbejdsstationer - arbejdsstationer for den lokale netværksadministrator (f.eks. Novell ManageWise til Windows, HP OpenView for UNIX, SUN NetManager osv.) til at udføre UPS-overvågning og -diagnostik.
• Tilvejebringelse af (når du bruger ekstra udstyr) modtagelse af information fra sensorer forbundet til UPS'ens specielle indgange og dens visning på visualiseringssystemerne for driftsinformation for personalet på vagt.

Alle ovenstående funktioner implementeres ved at installere speciel software og hardware til at integrere UPS'en i et lokalt netværk. Disse omfatter: Lansafe-software til Novell NetWare, UNIX og Windows og WEB/SNMP-adaptere.

WEB / SNMP adaptere. Generel beskrivelse.

Når flere computere er grupperet til én UPS, såvel som for hierarkiske netværk med logiske klient-server-forbindelser, skal information om UPS-status sendes først og fremmest til servere (fil, databaser, applikationer) samt til arbejdsstationer , logisk afhængig af disse servere. Funktionen med at underrette alle brugere, der er tilsluttet en server, der drives af en UPS, implementeres af softwaren installeret på denne server.

I sådanne tilfælde kan informationskommunikation udføres på to måder: ved hjælp af hardware (WEB / SNMP-adapter) i kombination med software, såvel som rent software.

Brugen af ​​en WEB/SNMP-adapter er mest passende til kraftige UPS'er, der er placeret i betydelig afstand fra arbejdslokaler (inklusive fra serverkomplekset). Derudover beskyttes udstyr ved hjælp af en UPS, der ikke har en computer, for eksempel et kompleks af aktivt netværksudstyr installeret i et LAN-distributionsskab.

Det bliver således nødvendigt at bruge en hjælpeenhed, der fungerer som en grænseflade mellem UPS'en og LAN'et. Som sådan en enhed bruges WEB / SNMP adaptere.

Adapteren indeholder en programmerbar mikrocontroller, der konverterer informationsmeddelelser fra UPS'en, der ankommer i form af en bestemt sekvens af tegn via en seriel kanal (normalt RS232), til meddelelsesformatet i WEB/SNMP-standarden. Disse beskeder behandles af software installeret på servere og arbejdsstationer. Det funktionelle diagram af CGE-fragmentet ved hjælp af WEB / SNMP-adapteren er vist i fig. fjorten.

WEB/SNMP-adapteren med dens interne software udgør en integreret del af informationssystemet, kaldet "agenten", og softwaren på arbejdsstationerne og serverne - "klienten".

SNMP-agentens hovedopgaver er at oversætte informationsmeddelelser om UPS-status til formatet af specielle meddelelser i SNMP-format - de såkaldte fælder (afbrydelser), samt at oversætte specielle UPS-kontrolkommandoer sendt af SNMP-klienter til format af kontrolsekvenser for en specifik UPS-model UPS-modellen genkendes automatisk af SNMP-klientsoftwaren.

UPS'en tilsluttes ved hjælp af specielle interfacekabler til stikkene på bagpanelet af WEB/SNMP-adapteren. Stikkene til tilslutning af adapteren til LAN er lavet i BNC- og RJ45-standarderne og er beregnet til Ethernet-netværk. Powerware leverer også en WEB/SNMP-adapter til Token Ring LAN'er.

Adapteren leveres med disketter, der indeholder MIB-filer (DOS/Windows og UNIX-format), der bruges til at installere LAN-administrationssoftwaren.

Driftsbetingelser for udstyr

Driftsmåden for SGE's hovedudstyr bestemmes af de organisatoriske og teknologiske egenskaber ved arbejdet med kundens information og andre tjenester samt af de tekniske betingelser og anbefalinger fra producenterne af det tilsvarende udstyr.

Uafbrydelige strømforsyninger fremstillet af Powerware er designet til at fungere 24/7 uden afbrydelser. Når udstyret betjenes, er det nødvendigt at opfylde betingelserne for at opretholde temperaturregimet i det rum, hvor UPS'en er installeret.

Powerware uafbrydelige strømforsyninger kan betjenes i vejrbeskyttede rum i temperaturområdet fra 0 ° C til + 40 ° C med en relativ luftfugtighed på højst 90 % (ved 20 ° C). Temperaturværdien i gennemsnit over den daglige periode bør ikke overstige + 35 ° С. Den maksimale varighed af den periode, hvor UPS'en fungerer ved en temperatur på +40 °C, bør ikke overstige 8 timer.

Det er nødvendigt at skelne mellem begreberne tilladt driftstemperatur og optimal temperatur. For en UPS, hvoraf den vigtigste komponent er batterier, bestemmes værdien af ​​den optimale temperatur af anbefalingerne for deres driftsforhold. Den optimale temperatur, ved hvilken producenterne af bly-syre-lagringsceller garanterer det maksimale antal opladnings-afladningscyklusser og elektriske egenskaber, er +15 .. + 25 ° С. Når temperaturen stiger, er det første, du skal gøre, at forkorte batteriets levetid. Det empiriske forhold er udtrykt som følger: For hver 10 ° C temperaturstigning halveres levetiden.

Således er en af ​​de nødvendige betingelser for langsigtet problemfri drift af UPS'en at holde lufttemperaturen på 20 ° C.

Dieselgeneratorsæt fra Wilson firmaet er designet til langsigtet drift under forhold beskyttet mod ydre atmosfæriske påvirkninger lokaler. Automatisk opstart af dieselgeneratorsættet uden deltagelse af personale (dvs. uden behov for at udføre yderligere operationer til den tekniske forberedelse af dieselgeneratorsættet) er garanteret, forudsat at den omgivende temperatur ikke er lavere end + 5 ° С.

Servicebestemmelser. Garantiforpligtelser.

Vedligeholdelse. Generelle bestemmelser.

Vedligeholdelse sikrer, at entreprenørens personale udfører det nødvendige rutine- og vedligeholdelsesarbejde inden for 1 år fra datoen for ibrugtagning af udstyret.

Ved udførelse af arbejde uden for garantiens rammer refunderer Kunden Entreprenøren udgifterne til udskiftede dele og samlinger samt omkostninger forbundet med udførelsen af ​​disse arbejder. Kunden kompenserer Entreprenøren for de omkostninger, der er forbundet med det urimelige opkald fra Entreprenørens tekniske personale (falskt opkald).

Dele og enheder, der er brugt under garantireparationen fra reservedele og tilbehør, købt tidligere af kunden, genopfyldes for entreprenørens regning.

Garantiforpligtelser

Garantiperioden for SGE'ens hovedudstyr er 12 (tolv) måneder fra datoen for ibrugtagning af udstyret, men ikke mere end 15 måneder fra datoen for overførsel af udstyret til kunden, hvilket bekræftes af den relevante Dokumenter.

Garantiperioden for DGS er 12 (tolv) måneder fra datoen for ibrugtagning af udstyret, men ikke mere end 500 timers driftstid ifølge motorressourcetælleren.

Leverandøren af ​​udstyret erstatter i garantiperioden defekte enheder, der har producentfejl og er ude af drift, såfremt Kunden overholder driftsbetingelserne.

Konklusion

Forslaget om det uafbrydelige strømforsyningssystem for en bankinstitution angiver de foreslåede tekniske løsninger og giver deres begrundelse. Implementeringen af ​​SGE i overensstemmelse med de overvejede principper opfylder kundens krav og de mest moderne verdenskrav inden for livsstøttesystemer og energiforsyning.

Udstyret, der tilbydes til brug, opfylder de strengeste standarder i disse industrier og giver dig mulighed for at opbygge en høj pålidelig CGE.

Forkortelser:

• SGE - system for garanteret energiforsyning
• PQE - indikatorer for strømkvalitet
• VRU - indgangskoblingsudstyr
• Hovedtavle - hovedtavle
• РШ - omstillingsbord
• RSh LAN - lokalnetværks distributionsskab
• OS - styresystem
• Software - software
• UPS - uafbrydelig strømforsyning
• DGU - diesel generator sæt
• BU KN - belastningsstyring og koblingsenhed