Majoritatea organizațiilor moderne operează cu tehnologie sensibilă la energie. Defectarea computerelor, a echipamentelor bancare și medicale, a sistemelor de automatizare și a altor dispozitive atrage consecințe grave, care uneori pot fi ireparabile. Sistemul de alimentare existent este imperfect și procesul de alimentare poate fi întrerupt brusc. Pentru a preveni acest lucru, se recomandă utilizarea:

sisteme de alimentare neîntreruptibilă (UPS), a căror funcționare se bazează pe surse de alimentare neîntreruptibilă (UPS, UPS);
sisteme sursa de alimentare garantata(SGE), a cărui activitate se bazează pe centrale electrice cu generatoare diesel (DES, DGU);
sisteme de alimentare neîntreruptibilă și garantată, ca o combinație a celor două sisteme de mai sus.

De regulă, sarcina de a asigura o putere neîntreruptă este atribuită UPS-ului și generatoarelor diesel, care preiau puterea consumatorului responsabil în perioada de întrerupere a curentului. Cu toate acestea, în acest caz, soluțiile auxiliare joacă un rol, printre care pot exista redundanțe pentru alimentarea liniilor electrice, a sistemelor de stingere a incendiilor și a protecției împotriva trăsnetului. Este important să înțelegeți că alimentarea cu energie garantată trebuie asigurată în orice situație extremă.

Caracteristicile cheie ale sistemelor de alimentare neîntreruptibilă sunt fiabilitatea, toleranța la erori, eficiența energetică. Cu toate acestea, economisirea energiei, prelungirea duratei de viață a bateriei și creșterea eficienței echipamentelor sunt doar o parte a soluției. Alte domenii semnificative includ dezvoltarea de baterii puternice de stocare și utilizarea dispozitivelor de stocare cinetică.

Salvarea resurselor folosite

Lumea acordă din ce în ce mai multă atenție dezvoltării și utilizării surselor alternative de energie electrică care ar putea fi reînnoite de la sine. Acest lucru este deosebit de important datorită „tarifelor verzi”, care vă permit să vindeți surplusul de energie electrică primită la rețeaua publică, sau să cheltuiți energia primită pentru nevoi personale, reducând dependența de sursele externe.

O oportunitate suplimentară de economisire a resurselor energetice și de creștere a eficienței afacerii este monitorizarea detaliată a costurilor cu energia și automatizarea proceselor asociate cu aceste costuri. Tehnologiile speciale numite Internet of Things (IoT) pot ajuta în această direcție. Datorită lor, echipamentul a început să funcționeze la o automatizare mai „inteligentă”, iar colectarea de informații a atins un nivel fundamental nou.

Nevoia de SCT în Rusia

În Rusia, nu numai că problema furnizării de energie electrică este acută, dar există și probleme cu calitatea energiei electrice furnizate consumatorilor prin intermediul rețelelor generale de distribuție. Prin urmare, a apărut necesitatea creării unui SCS - un sistem de alimentare cu energie garantat. Este utilizat în circuitul de protecție cu relee, automatizare și semnalizare tehnologică a instalațiilor electrice de diferite clase de tensiune ale întreprinderilor energetice și a altor instalații importante.

SGP oferă alimentare continuă ~ 220V:

de la rețeaua centralizată AC ~ 220V în modul normal,
de la rețeaua de rezervă DC = 220V când tensiunea din rețeaua de curent alternativ este deconectată, folosind rezerva de baterie a utilizatorului,
din sursa de baterie a sursei de alimentare neîntreruptibilă în absența tensiunilor, atât în rețeaua de curent alternativ, cât și în rețeaua de curent continuu.

Beneficiile SGP:

Stabilitatea parametrilor de rețea de ~ 220V atunci când sunt conectate = 220V cu timp de comutare zero în modul de urgență fără un tranzitoriu la ieșirea dispozitivului.
Utilizatorul poate conecta independent SCS, deoarece designul său este simplu și direct.
În caz de opriri de urgență, cerințele de reglementare sunt menținute.
Tensiunea rețelei DC = 220V în SCS este produsă de trei canale de același tip, oferind o marjă de siguranță triplă, dacă un canal se defectează în timpul unui accident, SCS rămâne operațional.
Convertorul de tensiune funcționează în modul economic.
Funcționarea este practică și durabilă.

Proiectarea SCS presupune utilizarea unor elemente unificate: o sursă de alimentare neîntreruptibilă, o sursă de alimentare cu tensiune DC (convertor de tensiune DC), un releu AC. Dacă ceva nu reușește, piesa poate fi înlocuită cu ușurință cu una similară. Dacă este necesar, puteți contacta departamentul de service, dar dispozitivul este destinat în întregime utilizării independente.

Care este motivul nevoii de utilizare
În epoca noastră de dezvoltare rapidă a tehnologiilor informaționale, sarcina rețelelor de alimentare existente crește semnificativ. Devine extrem de dificil să se garanteze funcționarea neîntreruptă a sistemelor de telecomunicații și computerizate, iar incidența căderilor de tensiune și a accidentelor în rețelele electrice devine din ce în ce mai frecventă. Stabilirea unei rețele de alimentare fiabile va elimina timpul de nefuncționare și pierderea de date importante din cauza întreruperilor de curent, va prelungi durata de viață a infrastructurii tehnice a companiei și, în cele din urmă, va economisi costuri.

Alimentare electrică fiabilă pentru comerciale, industriale și întreprinderi de stat posibil cu ajutorul sistemelor de alimentare cu energie garantată și neîntreruptibilă. În cazul în care se ia decizia de a dota instalația cu un sistem de alimentare cu energie garantată sau neîntreruptibilă, este necesar să se determine numărul și categoria de consumatori cărora le este destinată alimentarea cu energie electrică garantată sau neîntreruptibilă și perioada de timp în care sursa de energie autonomă va fi furnizate.

Extras din PUE (Regulile de instalare electrică) oferă definiții ale conceptelor de bază legate de sistemele de alimentare cu energie garantată și neîntreruptibilă:

Consumatorii de energie electrică sunt un singur consumator de energie (ECD) sau un grup de ECD, uniți printr-un singur proces tehnologic și situat pe un anumit teritoriu.

Tipuri de receptoare electrice:

ES din prima categorie sunt obiecte, a căror întrerupere de curent este asociată cu:

Amenințare la adresa vieții umane;
- o amenințare la adresa securității statului;
- daune materiale semnificative;
- dereglarea proceselor tehnologice importante;
- întreruperea lucrărilor obiectelor de importanţă deosebită pentru utilităţile publice;
- întreruperea sistemelor de comunicații și telecomunicații.
ES din categoria 1 ar trebui să fie furnizat cu surse de alimentare folosind două surse independente și reciproc redundante, o întrerupere de scurtă durată este permisă numai pentru transferul automat la alimentarea de rezervă.

Categoria EP1 a unui grup special sunt obiecte din operatiune delicata de care depinde posibilitatea de prevenire:

Amenințări la adresa vieții umane;
- amenințări cu explozii și incendii.
Grupul special ar trebui să fie prevăzut cu o a treia sursă de alimentare suplimentară independentă și redundantă reciproc.

ES din categoria a 2-a sunt obiecte a căror întrerupere de curent duc la:

Eșecul producției în masă;
- timpi de nefuncţionare (lucrători, utilaje şi transport industrial);
- perturbarea muncii populaţiei urbane şi rurale.
ES din categoria 2 în modul normal ar trebui să fie furnizat cu alimentare de la două surse de alimentare independente reciproc redundante.

ES din categoria 3 sunt toate celelalte obiecte care nu necesită alimentare de rezervă. Alimentarea cu energie electrică se realizează dintr-o singură sursă cu condiția ca perioada lucrărilor de reparații la rețelele electrice să nu depășească 1 zi.

Sistem de alimentare garantat

Când doar un grup electrogen diesel (DGS) este utilizat la instalație ca sursă de rezervă, instalația este alimentată folosind o schemă de alimentare garantată.
Sursa de alimentare garantată livrează energie electrică atunci când alimentarea cu tensiune a rețelei principale de alimentare este întreruptă consumatorilor din categoria 1 (conform capitolului 1.2.17 din PUE), în timp ce parametrii curent electric trebuie să respecte GOST 13109-87.

Sistem de alimentare garantat:

Oferă alimentare garantată consumatorilor conectați.
Pornește automat (cu cel mult 3 încercări) generatorul diesel după 9 secunde din momentul în care valorile rețelei de alimentare de bază se abat de la cerințele GOST 13109-87 și când sursa de alimentare este întreruptă complet.
Oferă transferul automat al sarcinii de la rețeaua externă la generatorul diesel și invers.
Semnale către camera de control în cazul unor evenimente de urgență cu echipament DGS.

Sistemul de alimentare cu energie garantat al instalației trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Indicatorul MTBF pentru grupurile electrogene diesel trebuie să fie de cel puțin 40.000 de ore.
Sarcina grupului electrogen diesel din punct de vedere al capacității ar trebui să fie mai mare de 50%, cu o sarcină mai mică a grupului electrogen diesel, se recomandă doar funcționarea pe termen scurt, iar sarcina cu 30% va atrage refuzul furnizorului de a oferi garanție obligații pentru echipament.
Pornirea de urgență și preluarea sarcinii la ieșirea din modul standby la cald nu pot depăși 9 secunde.
Este necesar să se creeze condiții pentru întreținerea și repararea de rutină a grupului generator diesel în timp ce sistemul de alimentare este în funcțiune.
Este necesară controlul de la distanță al grupului generator diesel.
Excludeți complet funcționarea în paralel a grupului generator diesel și a sistemului de alimentare externă.

Sistem de alimentare neîntreruptibilă

Când o sursă de alimentare neîntreruptibilă (UPS) este utilizată la unitate ca sursă de rezervă, instalația este alimentată folosind un circuit de alimentare neîntreruptibilă. Consumatorii care folosesc energie de la UPS atunci când există o întrerupere de curent pe rețelele electrice principale sunt numiți consumatori de energie neîntreruptibilă.

Sistemul de alimentare neîntreruptibilă oferă consumatorilor din prima categorie a unui grup special energie electrică fără a întrerupe sinusoidul tensiunii de alimentare, corespunzător GOST 13109-87 (conform capitolului 1.2.17 din PUE).

Sistemul de alimentare neîntreruptibilă asigură:

Alimentare neîntreruptibilă fără a rupe sinusoidul consumatorilor de energie electrică conectați prin UPS.
Tensiune de ieșire complet reglabilă.
Tensiune de ieșire cu undă sinusoidală pură.
Eficiență ridicată a sistemului.
Compatibil cu grupuri electrogene diesel cu un factor de rezervă de putere mai mic de 1,3.
Protecție maximă împotriva opririlor, supratensiunilor, supratensiunilor și supratensiunii.
Posibilitatea de a conecta mai multe UPS-uri in paralel.
Suport autonom al sarcinii electrice timp de 20 de minute.
Transfer neîntrerupt de sarcină prin bypass extern și încorporat la sursa de alimentare de la rețeaua externă.
Prezența izolației galvanice a circuitelor (la intrare și la ieșire).

Atunci când se creează un sistem de alimentare neîntreruptibilă la unitate, trebuie luate în considerare anumite cerințe:

Din cauza unei singure defecțiuni a oricăruia dintre elementele UPS-ului, operabilitatea sistemului nu ar trebui să fie complet perturbată.
UPS-ul trebuie să aibă o durată de viață de cel puțin 10 ani.
Cablurile neutre ale rețelelor electrice de intrare și stațiile de transformare ale substațiilor nu trebuie supraîncărcate.
Întreținerea și reparațiile regulate ale UPS-ului trebuie efectuate fără a întrerupe alimentarea cu energie a clădirii.
Monitorizarea parametrilor UPS trebuie să fie de la distanță.
La expirarea duratei de viață a bateriilor autonome în absența tensiunii externe, procesele tehnologice trebuie finalizate corect.

Utilizarea în comun a schemelor de alimentare neîntreruptibilă și garantată la unitate

Când instalația este echipată cu un grup electrogen diesel și o sursă de alimentare neîntreruptibilă, instalația este alimentată folosind un circuit de înaltă fiabilitate cu alimentare neîntreruptă și garantată.

Când se pierde tensiunea de la rețea, se trimite automat un semnal pentru a porni grupul electrogen diesel. DGS pornește în 5-10 secunde când nu este furnizată tensiune consumatorilor. Când generatorul diesel intră în modul de frecvență nominală și tensiune, alimentarea cu energie electrică a consumatorilor este restabilită.

În momentul pornirii grupului generator diesel, UPS-ul trece la baterii reîncărcabile... Alimentarea consumatorilor în timpul pornirii generatorului diesel provine de la bateriile UPS. Astfel, ruperea sinusoidei tensiunii de alimentare a rețelei este exclusă.

În momentul revenirii tensiunii rețelei electrice externe, consumatorii sunt deconectați de la grupul electrogen diesel și conectați la o sursă externă. Pentru o perioadă scurtă de timp, consumatorii de alimentare garantată rămân fără tensiune; generatorul diesel se oprește și intră în modul standby.

Posibilitatea de alimentare de la generatorul diesel pentru un anumit timp este determinată de consumul specific de combustibil, care depinde de sarcină și de cantitatea de combustibil din rezervor. Este posibil să alimentați grupul generator diesel în timpul funcționării. Dacă combustibilul din rezervorul de combustibil se epuizează, unitatea de automatizare DGS va opri generatorul diesel.

Atunci când se creează o schemă de alimentare neîntreruptibilă și garantată la instalație, trebuie să se țină seama de următoarele cerințe:

Utilizarea unui UPS de clasă on-line, deoarece sarcina va fi protejată de toate defecțiunile existente ale sursei de alimentare.
Capacitatea UPS-ului trebuie să se potrivească cu sarcina.
UPS-ul trebuie să includă baterii. Durata de rezervă a bateriei ar trebui să fie de cel puțin 5-10 minute.
Pentru a reduce distorsiunea curentului armonic care rezultă din UPS, utilizați un UPS cu redresoare IGBT cu redresoare active sau cu 12 impulsuri.
Se recomandă să selectați UPS-uri care se transferă fără probleme la rețeaua de alimentare de la baterie.
Raportul de putere al grupului generator diesel și al UPS-ului trebuie să fie egal cu 1,3.
Grupul generator diesel trebuie să fie echipat cu un regulator electronic de viteză al motorului de antrenare și un regulator automat al tensiunii de ieșire.

Documentatia proiectului in pdf

PARTEA ELECTRICA

1.1. Circuitul principal

Schema principală a centralei asigură producția de 100% din puterea de operare calculată în toate modurile de funcționare ale complexului de prelucrare a peștelui și poate avea disponibilă o putere de rezervă a generatorului.

Conform datelor consumate sarcini electrice, consumul maxim de putere de operare este de 2019 kW. Capacitatea de generare instalată a 3 generatoare diesel este de 2,44 MW, ceea ce asigură o rezervă de putere. Grupul DGS are întotdeauna opțiunea de a porni stația diesel SDMO X1250 cu o capacitate de 1000 kW sau SDMO V550 C2 440 kW.

Aparatul de distribuție al sistemului de alimentare garantată (SGE) este realizat sub formă de 3 dulapuri conectate la 3 secțiuni ale ASU. Dulapurile cu întrerupătoare sunt în mod normal oprite. Dacă tensiunea pe o anumită secțiune a ASU este pierdută și nu există tensiune pentru un anumit timp, generatorul corespunzător este pornit și conectat la magistralele secțiunii cu deconectarea simultană a intrării principale a acestei secțiuni.

Dispozitivele de comutare, barele colectoare și cablurile de alimentare sunt selectate în funcție de curenții maximi de scurtcircuit din punct de vedere al rezistenței termice și electrodinamice.

Echipamentul de comutare corespunde curenților de scurtcircuit în ceea ce privește capacitatea de rupere.

Controlul generatoarelor și comutatoarelor SGE este local pe panourile de control ale generatoarelor. Din panoul de control principal al centralei din camera de control se monitorizează starea întrerupătoarelor și starea normală sau de urgență a generatoarelor.

1.2. Sistem de alimentare cu energie.

Un grup de generatoare diesel cu o capacitate instalată de 2,44 MW este proiectat să funcționeze în regim de urgență (fără tensiune la intrarea principală a ASU) și este proiectat pe baza a 2 generatoare diesel 1250 kVA tip X1250 si 1 generator 550 kVA tip V550 C2 de la SDMO.

3 generatoare G-1, G-2 și G-3 sunt conectate la 3 magistrale secționale ale tabloului de distribuție al ASP al centralei.

Pornirea automată a generatoarelor G-1, G-2 și G-3 este asigurată prin intermediul unui panou de control de tip MICS Kerys de către SDMO. Generatoarele sunt echipate cu kituri standard de protecție.

Dispozitivele de comutare de intrare sunt proiectate pe baza dulapurilor, dispozitivelor și conductelor de magistrală Schneider Electric instalate în camera de rezervă (29) vezi "Planul de traseu al echipamentelor și cablurilor". Toate echipamentele electrice, care pot fi alimentate în caz de defectare a izolației, sunt conectate la împământarea sistemului centralei, conectate la rândul lor la dispozitivul de împământare al ASU a centralei.

1.3. Echipamente centrale electrice

Sistemul de alimentare garantată (SGE) include:

2 grupuri electrogene diesel X1250 de la SDMO, 1000 kW fiecare, in design container;

Centrală de motorină V550 a firmei SDMO cu o capacitate de 440 kW în carcasă de protecție;

Sistem de intrare (conectare) a alimentării garantate;

Sistem de alimentare cu motorină pentru SGE;

Pentru nevoi proprii SGE (cabinet SNGP).

Modul de funcționare al stațiilor diesel este de vârf.

Sistemul HE este un complex funcțional, care include, pe lângă unitățile diesel, sistemele necesare intrare, automatizare, control și management al centralei electrice.

Total energie electrică sisteme SGE -3050 kVA. Tip de curent - alternant, trifazat, frecventa 50 Hz. Tensiune nominală - 0,4 kV. Aparatele de comutare pentru transferul rezervei sunt proiectate pentru comutarea și transmiterea curentului alternativ trifazat cu o tensiune de 0,4 kV și 4800 A de curent total.

Un grup de 3 generatoare diesel este proiectat să funcționeze în regim autonom. Complexul fiecărui grup electrogen diesel include un tablou propriu de 0,4 kV pentru intrarea (conectarea) generatoarelor G-1 ÷ G-3 la secțiunile ASU.

Fiecare statie diesel este echipata cu panouri de control MICS Kerys. Sistemul de control automat (panoul de control MICS Kerys) asigură un mod de funcționare cu generare de energie la cerere (în limita puterii nominale a generatoarelor).

Unitatea de comutare tip AIPR este instalată la ieșirea generatoarelor (pentru stațiile diesel X1250, complet cu grup electrogen diesel pentru grupul electrogen (existent) diesel V550 C2, unitatea AIPR 1250 A trebuie comandată separat.

1.4. Furnizarea energiei electrice pentru nevoi proprii ale SGE.

Alimentare pentru consumatori de nevoi proprii SGE - de la ASU este asigurată pentru categoria I de fiabilitate. Cabinetul auxiliar SGE SNGP dispune de două intrări independente de la diferite secțiuni ale ASU a centralei și introducerea automată a unei rezerve la intrare.

Pe alimentatoarele de ieșire ale SNGP, este planificată instalarea de întrerupătoare automate pentru protecție împotriva curenților de scurtcircuit și a curenților de suprasarcină. Traseele de cablu de la SNGP ar trebui să fie deschise într-o tavă de oțel pe rafturi de cabluri și în interior țevi din oțel la intrarea în DGU și trecerea prin pereți.

1.5. Legarea la pământ a sistemului de alimentare cu energie garantată.

Ca electrod de împământare pentru SGE, se plănuiește crearea unui dispozitiv de împământare format din electrozi verticali cu un unghi de oțel l = 3m, interconectați printr-o bandă de oțel de 50x5 mm, conectați la dispozitivul de împământare al ASU al fabricii.

Rezistența dispozitivului combinat de împământare nu este mai mare de 4 ohmi. Proiectul prevede sistemul de împământare TN-C-S.

În camera de rezervă a dulapurilor de intrare cu energie garantată, este construită o buclă internă de împământare, care este conectată la dispozitivul de împământare și la carcasele metalice ale dulapurilor de intrare a sursei de alimentare. În această cameră, conductorul PEN este împărțit în PE și N.

AUTOMATIZARE

În acest set de documentație de proiectare au fost dezvoltate următoarele sisteme de automatizare și control:

Sistem de monitorizare a tensiunii la intrările principale ale secțiilor ASU și pornirea și conectarea automată a grupului generator diesel la secțiile corespunzătoare;

Sistemul de alimentare automată cu combustibil de la rezervorul de rezervă la rezervoarele generatoarelor, în funcție de umplerea acestora.

Sistemele automate de pornire și conectare ale grupului electrogen diesel se bazează pe panoul de control MICS Kerys inclus în setul de livrare (comandat separat pentru G-3 existent).

Sistemul automat de alimentare cu combustibil este controlat de un controler special pentru grupuri de pompe de tip SAU-MP, în funcție de poziția senzorilor de nivel din rezervoarele de combustibil ale grupului generator diesel.

Controlul funcționării SDMO V550 C2 și SDMO X1250 se realizează prin conectarea panourilor de control standard ale unităților la rețeaua de cablu și transferarea principalelor „stări” ale sistemelor în camera de control.

Locul de muncă al operatorului este situat în dispeceratul uzinei, camera 29, vezi „Dispunerea echipamentelor și traseelor cablurilor”.

Când valorile parametrilor monitorizați ai stațiilor diesel depășesc setările prestabilite, automatizarea stației (MICS Kerys) generează un eveniment „Urgență” și îl transmite în camera de control printr-un canal de cablu.

Controlerele (panourile MICS Kerys) sunt alimentate de la nevoile auxiliare ale stației de motorină, și mai sus din cabinetul SNGP.

Sistemele moderne de alimentare cu energie electrică sunt esențiale pentru reglare, transformare și distribuție energie electricași contribuie, de asemenea, la alimentarea neîntreruptă a diferitelor tensiuni AC și DC. Proiectat pentru funcționarea normală a echipamentelor radio, calculatoarelor și calculatoarelor personale, dispozitivelor de alarmă și protecție.

Toate sistemele de alimentare cu energie electrică sunt împărțite în 3 categorii:

Sistem de alimentare cu energie garantat;

Sistem de alimentare neîntreruptibilă;

Sistem de alimentare de rezervă.

Sisteme de alimentare garantate

Acestea trebuie să ofere o garanție completă a alimentării cu energie a dispozitivelor conectate, pornire automată, transfer automat de sarcină de la generatorul diesel la rețeaua de alimentare externă și invers, emiterea unei alarme în cazul în care s-a dezvoltat o situație de urgență cu echipamentul. .

Ținând cont de cerințele pentru sursa de alimentare, puteți utiliza căi diferite construirea circuitelor. Luați în considerare o schemă de alimentare garantată.

În cazul în care doar un generator diesel acționează ca sursă de alimentare de rezervă la instalație, atunci aceasta este o schemă de alimentare garantată. Consumatorii care primesc energie electrică de la un grup electrogen diesel în cazul întreruperii tensiunii de rețea sunt numiți consumatori de energie garantată.

Cel mai indicat este să folosiți această schemă atunci când există defecțiuni frecvente de tensiune în rețeaua principală și, de asemenea, nu există consumatori de categoria I care au nevoie de funcționarea normală a sursei de alimentare fără a întrerupe sinusoidul de tensiune.

Pentru a crea o schemă de alimentare garantată a instalației, trebuie luate în considerare următoarele cerințe:

Grupurile electrogene diesel trebuie să fie echipate cu un MTBF de peste 40.000 de ore;

Nu se recomandă încărcarea unui grup electrogen diesel cu o sarcină pentru o perioadă lungă de timp, a cărei capacitate este mai mică de 50 la sută. O sarcină mai mică de 30 la sută duce la refuzul vânzătorului de garanția echipamentului;

Perioada de acceptare a sarcinii și de pornire a urgenței din modul de așteptare trebuie să fie mai mică de 9 secunde;

Asigurarea capacității de a efectua lucrări de reparații și întreținere a instalației fără întreruperi în funcționarea sistemului de alimentare cu energie electrică;

Furnizarea de control de la distanță a unui grup electrogen diesel;

Eliminarea posibilității de funcționare în paralel a unității cu sisteme de alimentare externe.

Sistemele de alimentare neîntreruptibilă sunt necesare pentru:

Alimentare neîntreruptibilă a consumatorilor (nu ar trebui să existe o întrerupere a sinusoidului);

Creați o tensiune de ieșire sinusoidală pură;

Asigurarea eficientei ridicate;

Asigurarea compatibilității cu generatoarele diesel, factor de rezervă de putere mai mic de 1,3;

Oferă protecție maximă împotriva supratensiunilor, supratensiunii, supratensiunii;

Posibil conexiune paralelă surse de alimentare multiple;

Furnizarea de suport independent de încărcare timp de 20 de minute;

Comutare neîntreruptă a sarcinii;

Izolarea galvanică a circuitelor de ieșire și de intrare;

Monitorizarea și controlul de la distanță al parametrilor sistemului de surse de alimentare neîntreruptibile.

Circuit de alimentare neîntreruptibilă- Aceasta este o schemă în care doar o sursă de alimentare neîntreruptibilă este utilizată ca sursă de rezervă. Consumatorii care primesc energie de la surse în cazul în care tensiunea de la rețea a dispărut sunt numiți consumatori de energie neîntreruptibilă.

Este mai convenabil să folosiți această schemă atunci când dispariția tensiunii de rețea are loc rar și pentru o perioadă scurtă de timp.

Pentru a crea această schemă, trebuie să luați în considerare cerințele:

Perioada medie de funcționare este mai mare de 10 ani;

Evitați supraîncărcarea cablurilor neutre ale rețelei și completarea postului de transformare;

Lucrările de reparații și întreținere trebuie efectuate fără a perturba performanța sistemului;

Crearea controlului de la distanță al muncii;

Finalizarea corectă a tuturor proceselor tehnologice.

De asemenea, este posibilă utilizarea unei scheme combinate de alimentare cu energie garantată și neîntreruptibilă. Schema de fiabilitate sporită cu utilizarea sursei de alimentare garantate și neîntreruptibile are atât un grup electrogen diesel, cât și o sursă de alimentare neîntreruptibilă.

Când tensiunea de la rețea dispare, pe generatorul diesel apare un semnal pentru a-l porni. În timpul pornirii (5-15 secunde), destinatarii sursei de alimentare garantate sunt fără tensiune pentru o perioadă scurtă. Restabilirea alimentării cu energie electrică a consumatorilor de alimentare garantată la frecvența normală are loc la ieșirea generatorului diesel.

În perioada de pornire a grupului generator diesel, sursa de alimentare neîntreruptibilă comută la acumulatorul de stocare, în urma căreia consumatorii de energie neîntreruptibilă sunt alimentați de la bateriile surselor pentru perioada de timp necesară pentru a porni motorina. generator. În consecință, alimentarea cu energie a consumatorilor se realizează fără a încălca sinusoida tensiunii.

Când tensiunea de rețea externă este restabilită în timpul comutării consumatorilor de la generatorul diesel la rețeaua externă, destinatarii sursei de alimentare garantate pentru o perioadă scurtă sunt fără tensiune. În consecință, consumatorii sunt alimentați într-un mod normal. După o oprire completă, generatorul diesel rămâne în modul standby.

Puterea de la un generator diesel este posibilă pentru o anumită perioadă de timp, care este determinată de alimentarea cu combustibil și de consumul acestuia, precum și de posibila realimentare a grupului generator diesel în timpul funcționării. Acest circuit combinat este cel mai bine utilizat în instalațiile care necesită o sursă de alimentare fiabilă sporită.

Sisteme de alimentare de rezervă face posibilă evitarea problemelor asociate cu o întrerupere a curentului electric. Principalii factori pozitivi ai unui sistem modern de alimentare de rezervă:

Întreruperea curentului nu este înfricoșătoare;

Este posibil să adăugați putere în caz de lipsă;

Economisirea energiei electrice.

Sistemul include un invertor și un pachet de baterii.

Invertor - este responsabil pentru încărcarea bateriilor (eventual dacă are încorporat Încărcător), convertește curent continuu în curent alternativ. Se mai numește și unitate de alimentare neîntreruptibilă, ale cărei setări controlează toți parametrii principali ai sistemului.

Baterii reîncărcabile Sunt deținătorii energiei electrice. Atunci când există o întrerupere a curentului de la rețeaua centrală, alimentarea acestor baterii este deconectată. De asemenea, este posibil să adăugați putere suplimentară de la acestea la consum în orice moment.

În orice moment, puteți adăuga o sursă alternativă de energie la sistemul de alimentare de rezervă și, ca urmare, puteți obține un sistem de alimentare autonom, care face posibilă nu folosirea sursei centrale de alimentare.

Rețelele electrice de uz general ale Federației Ruse se caracterizează prin calitatea scăzută a energiei electrice - întreruperi, zgomot de înaltă frecvență, abateri de frecvență, scăderi de tensiune etc. Potrivit concluziei Centrului de Stat suport metrologicîn domeniul compatibilității electromagnetice (GTSMO EMC), cerințele GOST 13109-87 la indicatorii calității energiei electrice (PQE) de către organizațiile de furnizare și distribuție a energiei, de regulă, nu sunt îndeplinite. În plus, cerințele pentru calitatea energiei electrice stabilite în GOST nu sunt adesea suficient de ridicate pentru echipamentele moderne de telecomunicații.

Evident, conexiunea la rețelele electrice din lumea reală este mare. echipamente tehnologice sensibil la o deteriorare a calității energiei electrice (calculatoare, echipamente active ale rețelelor de calculatoare, echipamente de telecomunicații, echipamente bancare și de birou), se asociază nu numai cu risc crescut funcționarea defectuoasă, dar și defecțiunea acestui echipament.

În aceste condiții, instalarea surselor statice de alimentare neîntreruptibilă (UPS) care funcționează în modul „on-line” (dublă conversie), ca mijloc de obținere a energiei electrice de calitatea cerută, este o condiție prealabilă necesară pentru asigurarea funcționării stabile a calculatorului. și echipamente de telecomunicații. În plus, echipamentele moderne se caracterizează prin utilizarea surselor de alimentare în comutație cu o natură neliniară a consumului. Utilizarea UPS-urilor puternice trifazate cu dublă conversie pentru alimentarea unor astfel de echipamente este optimă, deoarece evită supraîncărcarea cablurilor neutre ale rețelei de intrare și echipamentelor substațiilor de transformare.

Structurile UPS puternice „on-line” stau la baza construirii sistemelor de alimentare cu energie garantată (SGE) și oferă munca de calitate sarcina conectată la ele atât în regim normal (dacă există alimentare cu energie la intrare), cât și în regim de sine stătător (când rețeaua de alimentare de intrare este deconectată) din cauza energiei acumulate în baterii. De obicei, astfel de sisteme sunt proiectate să funcționeze într-un mod autonom pentru o perioadă de timp variind de la câteva minute la câteva ore. Dacă este necesar să se asigure funcționarea sarcinii conectate pe o perioadă mai îndelungată, ca sursă de rezervă de energie sunt incluse în complex grupuri electrogene autonome bazate pe motoare cu ardere internă (de obicei diesel).

Rezultatul necesar obținut în timpul implementării SGE poate fi considerat asigurarea posibilității de funcționare a echipamentelor critice ale Clientului în cazul defecțiunii intrării (intrarilor) staționare a sursei de alimentare pentru un timp suficient pentru a trece la o sursă de alimentare de rezervă. sau finalizarea normală a principalelor procese de lucru în rețelele de calculatoare.

Scopul dezvoltării unui sistem de aprovizionare cu energie garantată (SGE) este acela de a furniza o sursă de energie neîntreruptă de înaltă calitate consumatorilor responsabili ai unei instituții bancare (denumite în continuare Client) ca în conditii normaleși în cazurile de întrerupere a alimentării obișnuite din cauza accidentelor sau deteriorării calității acesteia în condiții de interferență industrială sau de altă natură.

Cerințe generale pentru sistemele de alimentare neîntreruptibilă și garantată

Această secțiune prezintă materiale care reflectă principalele abordări și soluții tehnice pentru furnizarea de energie garantată și neîntreruptă consumatorilor responsabili în ceea ce privește proiectarea sistemelor de alimentare garantată.

Sunt luate în considerare formularea problemei și principalele cerințe pentru SGE, sunt prezentate principalele prevederi ale conceptelor moderne de construcție a sistemelor de alimentare cu energie electrică pentru instalațiile critice, sunt fundamentate diagramele schematice și modelele de echipamente selectate, caracteristicile tehnice și operaționale ale sunt date echipamentele folosite.

Sunt luate în considerare principalele moduri de funcționare ale componentelor individuale și un set de mijloace tehnice, precum și cerințele generale și speciale pentru alte echipamente, materiale și spații. Implementarea SGE în conformitate cu principiile considerate îndeplinește cerințele Clientului și cele mai moderne standarde mondiale în domeniul sistemelor de susținere a vieții și al alimentării cu energie.

Ca exemplu de echipament pentru SGE, este luată în considerare utilizarea UPS-urilor și DGS de la producători de top (Powerware, Wilson), care îndeplinește cele mai stricte standarde din aceste industrii și vă permite să construiți un SGE cu fiabilitate sporită.

Cerințe hardware și subsistem. Formularea problemei. Cerințe tehnice pentru sistemul de alimentare cu energie garantată.

Consumatorii de energie electrică ai Clientului care necesită conectarea la o rețea electrică protejată, de regulă, sunt împărțiți în următoarele grupuri principale:

echipamente de rețea locală (PC, echipamente de rețea activă);
sisteme de comunicatii (centrala telefonica automata), complexe speciale de comunicatii;
mijloace tehnice ale unei rețele de transmisie de date prin satelit;
sistem de iluminat de urgență;
sisteme de aer conditionat si ventilatie pentru incaperi tehnologice;
foc și alarmă anti-efracție;
Echipament medical.

Parametrii rețelei electrice la ieșirea sistemelor de alimentare instalate în cadrul SGE trebuie să respecte cerinte tehnice privind funcționarea calculatoarelor și a altor echipamente electronice ale Clientului.

Sistemul ar trebui să asigure funcția de alertare a personalului cu privire la situațiile de urgență din sistemele de alimentare cu energie. Închidere automată Sistem informatic Clientul cu păstrarea garantată a integrității datelor se realizează atunci când este imposibil să se asigure munca autonomă pe termen lung a consumatorilor.

În cazul întreruperilor îndelungate ale alimentării cu energie electrică și a necesității de a continua funcționarea echipamentului peste perioada minimă, alimentarea cu energie electrică trebuie realizată de la un grup electrogen autonom diesel (instalații) cu menținerea parametrilor de înaltă calitate ai rețelei electrice la ieșirea SGE. Pornirea și oprirea grupului electrogen ar trebui să se facă în mod automat, cu posibilitatea trecerii de urgență la control manual.

Principalele prevederi ale conceptului de construire a unui sistem de alimentare cu energie garantată. Justificarea soluțiilor de proiectare.

Construcția sistemelor de alimentare cu energie garantată pentru un complex de consumatori situat geografic pe mai mult de un etaj și, în plus, în mai multe clădiri, poate fi realizată după diverse scheme.

În prezent, cele mai răspândite sunt două structuri principale ale CGE - centralizat și distribuit (localizat). Sistemul centralizat conține un UPS, la care sunt conectați toți consumatorii responsabili. Într-un sistem distribuit, fiecare consumator (sau grup de consumatori locali) este alimentat de un UPS (local) separat.

Structura distribuită a SGE

O diagramă generalizată a unui sistem de alimentare garantat construit conform unei scheme centralizate este prezentată în Fig. 1.

Orez. 1. Schema generalizată a CGE distribuită.

Principalul avantaj al unui astfel de sistem este posibilitatea implementării acestuia fără a relua cablarea rețelei, în special atunci când se utilizează UPS-uri „plug-in”, și simplitatea extinderii sau modificării configurației.

Dacă unul dintre UPS-uri eșuează, doar o parte a sistemului este oprită, iar dacă există un dispozitiv în standby „la rece”, consecințele defecțiunii pot fi eliminate în câteva minute. Un alt avantaj important al acestui sistem poate fi, de asemenea, că, odată cu alegerea adecvată a tipurilor de UPS, acestea nu necesită alocarea de încăperi speciale pentru amplasarea lor.

Dezavantajul unui sistem distribuit este utilizarea ineficientă a resurselor bateriei din cauza imposibilității de a asigura aceeași sarcină pentru toate UPS-urile. Timpul de funcționare autonomă a întregului sistem este determinat de dispozitivul cel mai încărcat și cu cele mai multe baterii descărcate în timpul întreruperilor anterioare de curent, în timp ce timpul de funcționare autonomă nu poate fi mărit prin deconectarea sarcinii de la alte UPS-uri. Un alt dezavantaj semnificativ al acestui sistem este rezistența sa scăzută la suprasarcini cauzate de o conectare eronată a unei sarcini suplimentare sau de un scurtcircuit. Sensibilitatea crescută la suprasarcină se datorează faptului că rezerva de putere a UPS-urilor locale poate fi comparabilă cu puterea de pornire nu numai a unui aparat de aer condiționat sau a unui aspirator (5-10 kW), ci și a unei imprimante laser sau fotocopiatoare (2- 5 kW) și chiar un monitor color cu dimensiunea ecranului 19-21 inch cu buclă de demagnetizare (1-2 kW).

Un alt dezavantaj semnificativ al unui CGE distribuit apare atunci când se utilizează un număr mare de UPS-uri monofazate. După cum sa menționat mai sus, o parte semnificativă a echipamentelor moderne de computer și telecomunicații are surse de alimentare caracterizate printr-o natură neliniară a consumului (cos = 0,7-0,8). Când conectați mai mulți consumatori similari la o rețea monofazată (cu o tensiune de funcționare de 220 V), care este parte din rețea de alimentare trifazată (tensiune de funcționare 380 V), în conductorul neutru apar curenți, ale căror valori de vârf pot depăși valorile curenților din conductorii de fază. Ținând cont de faptul că rețelele electrice din țara noastră sunt realizate cu un conductor neutru de secțiune mai mică (față de fază), suprasarcinile și interferențele în neutru sunt inevitabile, ceea ce duc la scăderea fiabilității rețelei de alimentare. .

O creștere a fiabilității sursei de alimentare este posibilă atunci când se instalează rețele de cabluri cu o secțiune transversală mare (1,5-1,7 ori) a conductorului neutru în comparație cu conductorii de fază. Din păcate, o astfel de muncă în partea rețelelor urbane de alimentare cu energie este de obicei extrem de dificilă.

Structura centralizată a SGE

Avantajele acestui sistem (Fig. 2) sunt determinate de concentrația spațiului liber și capacitatea bateriilor. Un astfel de sistem este mai puțin sensibil la suprasarcinile locale și chiar rezistă la scurtcircuite, a căror rezistență de transfer depășește o anumită valoare, determinată de rezerva de putere de ieșire a UPS. Creșterea autonomiei se realizează prin simpla deconectare a consumatorilor mai puțin critici.

Orez. 2. Schema generalizată a SGE centralizată.

Un alt avantaj al unui SGE centralizat, construit pe baza unui UPS trifazat puternic, este eliminarea supraîncărcărilor conductorului neutru la intrarea UPS-ului, ceea ce crește fiabilitatea întregii rețele de alimentare și, care este important, nu necesită relocarea liniilor de cablu prin care clădirea este alimentată cu energie.

Dezavantaj sistem centralizat este o probabilitate mai mare, în comparație cu un sistem distribuit, a unei defecțiuni locale, care se exprimă în deconectarea consumatorilor din cauza unei defecțiuni a rețelei de alimentare cu ieșire ramificată sau a unei defecțiuni (asociată cu un scurtcircuit în alimentarea cu energie electrică). circuit) a unuia dintre consumatori.

Costul hardware-ului unui sistem centralizat cu putere egală și aceleași soluții de circuite ale UPS-ului este în mod natural mai mic în comparație cu un sistem distribuit, cu toate acestea, atunci când alegeți această structură a SGE, este necesar să se țină seama de costul unui posibil modificarea rețelei de alimentare cu energie electrică în cazul reconstrucției sistemului existent, precum și necesitatea alocarii unei încăperi speciale și personal calificat.

În forma sa pură, fiecare dintre sistemele luate în considerare este rar utilizat. Utilizarea unui sistem centralizat este recomandată atunci când concentrarea echipamentelor îndeplinesc o singură sarcină și constând din componente din aceeași clasă de fiabilitate și aceleași caracteristici de consum de energie. Astfel de sisteme sunt utilizate, de regulă, în complexe de publicații, centre mari de comunicații prin satelit etc. Tipic pentru un sistem distribuit sunt astfel de instituții administrative (primărie, minister), în care un număr mare de calculatoare personale operează în modul de stații de lucru independente, adesea fără a le combina cu rețeaua locală.

SGE cu două niveluri

Pentru a elimina deficiențele fiecăruia dintre sisteme, în practică, se utilizează un sistem cu două niveluri, care este o combinație a unui sistem centralizat și distribuit (vezi Fig. 3). Sarcina optimizării unui astfel de sistem în ceea ce privește puterea și costul echipamentului este de a determina cei mai responsabili consumatori și de a minimiza numărul de grupuri de consumatori prin configurarea adecvată a rețelei locale.

Orez. 3. Schema generalizată a unui SGE pe două niveluri.

Atunci când alegeți o structură cu două niveluri, pe lângă instalarea unui UPS de mare putere (sau a unui complex de UPS-uri care funcționează în paralel situate într-un singur loc - de regulă, lângă intrarea electrică în clădire), unii dintre cei mai critici consumatori sunt protejate folosind UPS-uri locale de putere mai mică. Scopul unei astfel de redundanțe este de a proteja echipamente precum, de exemplu, serverele de fișiere și cele mai critice stații de lucru pentru controlul LAN, echipamentele de comunicații, sistemele de comunicații de întreruperi din cauza defecțiunilor rețelei de cablu din interiorul clădirii cauzate de daune locale, scurtcircuite sau supraîncărcări. (inclusiv curățarea conectată la UPS-ul principal).

Atunci când alegeți oricare dintre opțiunile de construire a unui sistem de alimentare garantat bazat pe un UPS, dacă este necesar, munca pe termen lungîntr-un mod autonom (adică atunci când rețeaua de alimentare cu energie electrică este deconectată), un astfel de complex este suplimentat cu unul sau mai multe grupuri electrogene diesel (DGS) pentru a asigura funcționarea autonomă pe termen lung (pentru zeci de ore sau mai mult). Astfel de generatoare sunt echipate cu un sistem automat de pornire și blocare cu comutare a sarcinii și pot fi echipate suplimentar cu panouri de control și monitorizare la distanță. Schema funcționării complexe în cazul unei opriri de urgență și restabilirea ulterioară a sursei principale de alimentare este prezentată în Fig. 4.

Orez. 4. Diagrama de timp a funcționării complexe UPS-DGU.

La determinarea puterii și a numărului de grupuri electrogene, este necesar să se țină cont de puterea sarcinii conectate, precum și de posibilitatea instalării unor echipamente de dimensiuni destul de mari în clădire sau în imediata apropiere a acesteia (într-un zonă protejată). Grupul electrogen poate fi realizat într-o carcasă izolată fonic sau într-un container pentru orice vreme.

Când mai multe generatoare sunt conectate la o sarcină comună, este instalată o unitate specială de control și sincronizare pentru complexul DGS paralel.

Diagrama funcțională un SGE tipic pentru clădirea Clientului este prezentat în Fig. 5. În diagramă sunt prezentate principalele linii de alimentare cu energie, consumatorii tehnologici și casnici (iluminat general, o rețea de prize electrice pentru racordarea aparatelor electrocasnice), mijloacele tehnice și liniile de alimentare care fac parte din SGE.

Orez. 5. Schema funcțională a clădirii SGE.

Este recomandabil să împărțiți consumatorii de energie ai SGE în două grupuri:

Primul grup include echipamente care necesită alimentare cu indicatori de calitate a puterii în mod constant ridicate și, de asemenea, nu permit (în funcție de condițiile ciclului tehnologic) întreruperi de alimentare. Acest grup de consumatori include toate echipamentele informatice, sistemele de comunicații, echipamentele active de rețea, echipamentele de supraveghere video, alarmele, echipamentele medicale. În diagrame, acest grup este desemnat "Consumatori ai SGE -" A "". Consumatorii din acest grup sunt conectați la ieșirea UPS.
Al doilea grup conține echipamente conectate direct la ieșirea grupului generator diesel, care nu necesită indicatori constant de înaltă calitate ai calității energiei electrice și permite o pauză scurtă (30-120 sec.) în sursa de alimentare. Acest grup de consumatori include sisteme de iluminat de urgență, precum și echipamente de aer condiționat pentru spații pentru a găzdui complexul UPS. În diagrame, acest grup este desemnat "Consumatori ai SGE -" B "". Acest grup include, de asemenea, sisteme precum, de exemplu, un set de echipamente de securitate, alarme și alte echipamente protejate de UPS-uri locale.

Alocarea a două grupuri de consumatori în cadrul SGE, conectați la surse de energie de diferite tipuri (UPS și DGS), permite obținerea următoarelor rezultate:

Excluderea unor astfel de consumatori precum sistemele de aer condiționat și iluminatul de urgență din grupa „A” permite reducerea sarcinii UPS-ului, ceea ce, la rândul său, crește durata de viață a bateriei UPS-ului în modul de urgență și face posibilă utilizarea unui UPS mai mic. putere.
Cu o astfel de schemă de conectare, UPS-ul asigură izolarea galvanică între rețelele de alimentare cu energie electrică a echipamentelor informatice și de comunicații și rețeaua de alimentare cu energie a echipamentelor tehnologice (în special, sistemele de aer condiționat). Acest lucru vă permite să reduceți semnificativ nivelul de interferență în rețeaua de alimentare protejată la pornirea și oprirea echipamentelor, care se caracterizează printr-o natură neliniară și valori de pornire ridicate ale consumului de curent.

Asigurarea fiabilității SGE. Cerințe speciale pentru echipamentele SGE.

În proiectul SGE considerat, se realizează o creștere a fiabilității prin utilizarea unei structuri în cascadă a SGE și a unui complex UPS paralel la nivelul de bază de protecție. Esența și avantajele schemei în cascadă au fost discutate mai sus.

Soluțiile UPS paralele ale Powerware sunt unice în sectorul puternic UPS din lume și sunt după cum urmează:

este posibil să combinați până la 8 dispozitive în paralel cu modelul, astfel, puterea totală de ieșire a complexului poate ajunge la 5 MVA (8 blocuri de 625 kVA fiecare);
Un sistem paralel structural constă din 2-4 unități de sistem și un dulap paralel care combină ieșirile UPS. Sistemul funcționează conform algoritmului unic de control peer-to-peer „HotSync” brevetat de „POWERWARE”, și nu în modul „Master-Slave”, ca alți producători de UPS.

Unicitatea acestei tehnologii constă în absența conexiunilor de semnal sau de interfață între UPS atunci când sursele sunt conectate în paralel. Acest lucru crește semnificativ fiabilitatea sistemului, reduce costurile și simplifică instalarea acestuia.

Orez. 6. Scheme modulare și centralizate pentru construirea SGE.

Combinarea mai multor unități UPS într-un complex paralel are, de regulă, scopul de a rezolva următoarele sarcini:

După instalarea unei unități SGE de o anumită capacitate, numărul de sisteme tehnice necesită o sursă de alimentare protejată. În consecință, este necesară creșterea puterii SGE, care se realizează prin conectarea unei alte UPS de aceeași putere. Toate UPS-urile dintr-un astfel de complex funcționează în paralel pentru o sarcină comună, crescând puterea de ieșire.
Conform condițiilor tehnice de funcționare a echipamentului, este necesar să se garanteze alimentarea cu energie a acestuia chiar și în cazul unei defecțiuni a uneia dintre unitățile UPS. În acest caz, este necesar să se construiască un complex paralel conform schemei cu redundanță hardware la cald (redundanță). Această schemă face posibilă, de asemenea, întreținerea și repararea oricărei unități UPS nu numai fără a deconecta sarcina, ci și cu menținerea constantă a indicatorilor de calitate ridicată a puterii la ieșirea complexului (a se vedea diagramele funcționale din Fig. 7).

Orez. 7 Diagrame de funcționare a complexelor UPS paralele.

Comparația caracteristicilor statistice ale fiabilității complexelor paralele construite pe un principiu centralizat și modular arată următoarele:

prezența unei intrări de rezervă (cu aceeași fiabilitate ca și intrarea principală) crește semnificativ fiabilitatea complexului în ansamblu. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că atunci când sarcina este conectată la intrarea de rezervă, puterea acesteia este furnizată de la o rețea nestabilizată;
un sistem modular, toate celelalte lucruri fiind egale, are un nivel mai scăzut de fiabilitate. Proprietatea pozitivă a unui astfel de sistem este, după cum sa menționat mai sus, costul său mai mic și flexibilitatea de extindere.

Surse de alimentare neîntreruptibile. UPS cu dublă conversie. Informații generale.

Diagrama funcțională a unui UPS cu dublă conversie este prezentată în Fig. 8. Componentele principale ale UPS-ului au următoarele funcții:

Filtrele RF de intrare și ieșire sunt concepute pentru a filtra zgomotul de înaltă frecvență și impuls.
Convertorul de intrare convertește curentul alternativ în curent continuu și asigură un consum sinusoidal (cosf = 1).
Convertorul de ieșire convertește energia DC, a cărei sursă este convertorul de intrare sau o baterie de stocare (când funcționează în modul de sine stătător) într-o tensiune alternativă cu PQE stabil ridicat.
Pachetul de baterii stochează energia electrică în baterii.
Tasta de by-pass pentru linia de rezervă asigură comutarea automată sau manuală a sarcinii între ieșirea convertizorului și linia de rezervă. Comutarea se realizează cu sincronizarea tensiunii de ieșire, durata de comutare este de fracțiuni de milisecunde.
Unitatea de control cu microprocesor monitorizează și controlează parametrii de funcționare ai tuturor componentelor UPS-ului, precum și schimbul de informații cu dispozitivele externe.

Orez. 8 Schema funcțională a UPS-ului cu dublă conversie.

Informațiile de bază despre starea UPS-ului sunt afișate pe afișajul cu cristale lichide din partea din față a UPS-ului.

Conectorul de pe panoul din spate poate fi folosit atât pentru transmiterea informațiilor de semnalizare (mesaje despre o defecțiune a rețelei de intrare, transfer pe linia de rezervă, baterii descărcate), cât și pentru monitorizarea și controlul UPS-ului prin protocolul RS232.

Când instalează software specializat de la Powerware, utilizatorul poate controla următorii parametri:

Modul de funcționare UPS (de la rețeaua de intrare, de la baterii, conectarea sarcinii prin linia de rezervă);
valoarea curentă a tensiunii de intrare (în V);
valoarea curentă a consumului de energie al sarcinii (în VA);
durata de viață estimată a bateriei UPS-ului (în minute);
temperatura și tensiunea bateriei;
valorile tensiunii și frecvenței de ieșire.

Dacă este necesar, pot fi programate acțiuni precum testul automat UPS, testul bateriei, testul de calibrare a bateriei (pentru a determina capacitatea reală după un anumit timp de funcționare), precum și oprirea și pornirea UPS-ului la o oră specificată.

Date estimative

Alegerea modelelor specifice de UPS și DGS pentru SGP proiectat se face pe baza datelor privind starea curentă și prognozată a echipamentului Clientului, care necesită conectarea la o rețea de alimentare garantată.

Atunci când se calculează puterea necesară a UPS-ului, se ține cont de faptul că în timpul funcționării pe termen lung a UPS-urilor puternice într-o rețea distribuită de consumatori conectați la ieșirea acestuia, nu se poate exclude posibilitatea supraîncărcărilor locale și includerea unei sarcini neautorizate. Pentru a asigura o funcționare stabilă și fără probleme a echipamentului, puterea acestuia este selectată cu o marjă de 15-20% din puterea nominală a sarcinii. Pe de altă parte, pentru a asigura redundanța complexului UPS paralel din clădirea Clientului, este necesar să se îndeplinească condiția ca puterea de sarcină calculată să nu depășească puterea totală de ieșire a UPS-ului fără a lua în considerare redundanța.

Atunci când se calculează puterea grupului generator diesel, este necesar să se țină seama atât de consumul total de energie al sarcinii, cât și de recomandările pentru valoarea minimă admisă a sarcinii, care este de 30%. În timpul funcționării pe termen lung a unui grup electrogen diesel cu o valoare de sarcină mai mică, durata de viață a motorului este redusă semnificativ și sunt necesare măsuri speciale de întreținere.

Deoarece consumul total de energie al complexului UPS paralel (adică puterea la intrarea UPS) poate crește și mai mult odată cu creșterea numărului de locuri de muncă, atunci când se calculează puterea grupului generator diesel, consumul total de energie pentru toate UPS-urile conectate la ieșirea grupului generator diesel și care funcționează în regim complet se ia în considerare sarcina și încărcarea bateriilor de stocare, precum și echipamentele suplimentare (sarcina grupei „B”).

Statii generatoare diesel

DGS fabricat de Wilson

Grupurile electrogene diesel fabricate de Wilson sunt folosite ca sursă independentă de energie electrică și pot funcționa atât în regim de urgență (pe termen scurt), cât și în funcționare continuă și joacă rolul sursei principale de alimentare cu energie.

În CGE luată în considerare, pot fi utilizate modele de grupuri electrogene bazate pe motoare diesel Perkins și alternatoare Leroy Somer.

Compania FGWILSON a fost fondată în 1966 și este cel mai mare producător de generatoare diesel din Europa, care sunt utilizate ca sursă principală, de rezervă sau de urgență de energie electrică pentru alimentarea diverșilor consumatori cu alternanță monofazată (220 / 240V, 50 / 60Hz) sau curent trifazat (380 / 400V, 50 / 60Hz). Firma „F.G.WILSON” produce până la 20.000 de generatoare diesel pe an, care sunt exportate în 150 de țări din întreaga lume. DGS folosește motoare de la producători de top precum Perkins, Lister-Petter, Detroit-Disel Corporation etc.

Specificații

Descrierea funcționării SGE în diferite moduri

În condiții normale, adică menținând alimentarea principală a clădirii prin liniile orașului, echipamentul SGE funcționează în următorul mod:

Contactorul din unitatea de comandă și comutare a grupului generator diesel este în poziția „Rețea”, adică. rețeaua principală. Alimentarea cu energie a consumatorilor din grupa „B” se realizează prin intermediul acestui contactor direct din rețeaua principală. UPS-ul (sau complexul UPS paralel) este alimentat și de la rețea prin contactorul BU KN DGU (vezi Fig. 0-9). Funcționând în modul de dublă conversie, UPS-ul oferă o calitate constantă a puterii de ieșire. Bateriile reîncărcabile sunt în modul de încărcare float, asigurându-și astfel resursele maxime atunci când sursa externă de alimentare este deconectată de la UPS.

Orez. 9. Schema de alimentare a sarcinii în modul normal de funcționare al SGE.

În caz de urgență (deconectarea alimentării cu energie electrică prin rețelele orașului), puterea este pierdută la intrarea UPS-urilor principale, care intră în modul de funcționare din bateriile de acumulatori. Nu există întreruperi în alimentarea cu energie a consumatorilor din grupa "A", deoarece circuitul dublu de conversie ("on-line") garantează funcționarea neîntreruptă a invertorului (vezi Fig. 10).

Orez. 10. Schema de alimentare a sarcinii în modul de funcționare de urgență a SGE.

La comanda de la senzorul prezenței rețelei de intrare, încorporat în unitatea de comandă a grupului generator diesel, începe numărătoarea inversă (durata intervalului este programabilă), după care unitatea de control dă comanda de pornire a motorinei. Set generator. Dacă prima încercare de pornire nu a reușit, unitatea de automatizare repetă comanda de pornire. După ce generatorul diesel ajunge în modul de funcționare (frecvența și tensiunea sunt în toleranță), unitatea de control se asigură că contactorul comută sarcina la ieșirea generatorului (vezi Fig. 11). Unitatea de control cu microprocesor Powerware UPS are un algoritm de „pornire soft”, cu ajutorul căruia creșterea consumului de intrare la restabilirea alimentării UPS nu are loc brusc, ci treptat (durata acestui interval de creștere a sarcinii la valoarea maximă). este de cel puțin 10 secunde). Această funcție a UPS-ului permite să nu supraîncărcați generatorul atunci când se conectează o sarcină de mare putere și să mențină PQE la ieșire în limitele valorilor nominale.

Orez. 11. Schema de alimentare cu energie a sarcinii în regim de funcționare de urgență a SGE.

În modul autonom, CGE poate funcționa pentru o perioadă lungă de timp, determinată de cantitatea de combustibil din rezervorul de combustibil al grupului generator diesel și de consumul specific de combustibil (valoarea acestui parametru depinde de sarcină). Dacă alimentarea cu energie electrică prin rețelele orașului nu este restabilită după terminarea resursei de combustibil în rezervorul standard de combustibil, atunci unitatea de automatizare DGS oprește generatorul, fără a genera rezerva minimă de combustibil necesară pentru o pornire garantată a DGS în viitor. . În acest caz, personalul de serviciu al Clientului trebuie să decidă să oprească funcționarea echipamentului și să oprească UPS-ul sau să continue să lucreze până la sfârșitul duratei de viață a bateriei și oprire automată UPS. Durata de viață a bateriei UPS-ului este o funcție a consumului de energie curent, prin urmare, reducerea consumului de energie prin deconectarea sarcinilor mai puțin critice (stații de lucru) poate prelungi semnificativ durata de viață a bateriei.

Structura în cascadă a construcției CGE oferă o resursă suplimentară de funcționare autonomă pentru cele mai critice echipamente (complexe de servere, echipamente de rețea active, precum și sisteme de comunicații). Prin urmare, chiar și atunci când UPS-ul central (sau complexul UPS paralel) este oprit, structurile de fișiere de pe servere nu sunt perturbate, deoarece software-ul special pentru comunicarea cu UPS-ul inițiază procesul de închidere automată a serverelor atunci când UPS-ul central este pornit. oprit.

Când întreruperea alimentării cu energie electrică a clădirii este eliminată înainte ca sursa de combustibil al generatorului diesel să fie epuizată, unitatea de control al generatorului diesel, la o comandă de la senzorul de stare a rețelei de intrare, comută sarcina la intrarea principală cu un contactor (vezi Fig. 0). -12). După aceea (120 de secunde după deconectarea sarcinii de la generator), motorul este oprit automat. Această perioadă de timp, în care DGS funcționează fără sarcină, permite răcirea rapidă a generatorului și a motorului, ceea ce garantează o pornire mai fiabilă a DGS în următoarele situații de urgență.

Orez. 12. Schema de alimentare a sarcinii în timpul eliminării accidentului.

Deoarece alimentarea consumatorilor critici (grupa „A”) se realizează prin UPS, distorsiunile și interferențele cauzate de comutarea contactorului grupului generator diesel nu afectează rețeaua de alimentare protejată.

Sisteme de control de la distanță

Instrumente de monitorizare pentru SGE. Interfete cu sistemele informatice ale Clientului

Interfețele software și informaționale ale SGE Completitudinea funcțională a SGE este asigurată de includerea în componența sa a unui set de instrumente de monitorizare și control pentru SGE, care implementează următoarele funcții principale:

Utilizarea de software standard (inclus în sistemele de operare corespunzătoare) și specializate instalate pe servere pentru a lucra cu UPS-urile conectate la acestea.
Organizarea procesului de închidere a sistemelor de fișiere ale serverelor în mod automat la sfârșitul duratei de viață a bateriei, urmată de deconectarea sarcinii și oprirea UPS-ului pentru a preveni descărcarea bateriei.
Notificarea utilizatorilor despre defecțiunile apărute în rețeaua electrică, despre închiderea viitoare a sistemelor de fișiere ale serverului și deconectarea sistemelor de alimentare neîntreruptibilă.
Organizarea interacțiunii cu software special instalat pe o stație de lucru dedicată - o stație de lucru a administratorului de rețea locală (de exemplu, Novell NMS pentru Windows, HP OpenView pentru UNIX, SUN NetManager etc.) pentru a efectua monitorizarea și diagnosticarea UPS.
Asigurarea recepției de informații suplimentare de la senzorii conectați la intrările speciale ale UPS-ului și transmiterea acesteia prin rețeaua locală. Detectoarele de fum, creșterea temperaturii, sistemele de control al accesului în camera în care se află UPS-ul și dispozitive de contact similare pot fi folosite ca astfel de dispozitive. Există, de asemenea, posibilitatea de a conecta dispozitive executive (de exemplu, ventilație suplimentară), al căror control în mod automat sau mod manual se realizează cu ajutorul programelor de monitorizare UPS.

Toate aceste funcții sunt implementate prin instalarea de software și hardware special pentru integrarea UPS-ului într-o rețea locală. Acestea includ: software-ul Lansafe pentru Novell NetWare, UNIX și Windows și adaptoarele Powerware Connect UPS Web / SNMP.

Pentru protejarea PC-urilor individuale, precum și a mijloacelor tehnice care nu au legătură cu echipamentele informatice, se folosesc UPS-uri, conectate cu un cablu de alimentare standard la sursa de alimentare a dispozitivului protejat. Dacă UPS-ul protejează un singur computer sau o stație de lucru conectată la o rețea LAN, dar alți utilizatori nu au nevoie de informații despre starea acestui UPS, atunci comunicarea de informații între UPS și PC nu este implementată. În caz contrar, se realizează o conexiune suplimentară (de regulă, folosind un cablu pentru transmiterea datelor prin protocolul serial RS232 - vezi diagrama din Fig. 0-13) și software-ul local este instalat pe stația de lucru în cauză (fără suport SNMP).

Atunci când mai multe computere sunt grupate într-un singur UPS, precum și pentru rețele ierarhice cu conexiuni logice client-server, informațiile despre starea UPS ar trebui trimise în primul rând către servere (fișier, baze de date, aplicații), precum și către stațiile de lucru care sunt dependente logic. de pe aceste servere. În astfel de cazuri, comunicarea informațiilor poate fi realizată în două moduri: folosind hardware (adaptor WEB / SNMP) în combinație cu software și, de asemenea, pur software.

Utilizarea unui adaptor WEB / SNMP este cea mai potrivită pentru UPS-urile puternice situate la o distanță considerabilă de complexul serverului. În plus, instalarea echipamentelor de putere neîntreruptibilă puternice (câteva zeci de kVA) se realizează, de regulă, într-o cameră separată cu acces limitat - inclusiv pentru personalul implicat în întreținerea LAN. Astfel, devine necesară utilizarea unui dispozitiv auxiliar care acționează ca o interfață între UPS și LAN. Ca atare dispozitiv, se folosesc adaptoare WEB / SNMP.

Ca parte a unui astfel de adaptor, există un microcontroler programabil care convertește mesajele de informații de la UPS, care ajung sub forma unei anumite secvențe de caractere printr-un canal de comunicație serial (de obicei RS232), într-un format de mesaj în standardul SNMP. Aceste mesaje sunt procesate de software instalat pe servere și stații de lucru. Diagrama funcțională a fragmentului CGE folosind adaptorul WEB / SNMP este prezentată în Fig. 13.

Adaptorul WEB / SNMP cu software-ul său intern este denumit „agent”, în timp ce software-ul de pe stațiile de lucru și servere este denumit „client”.

Orez. 13. Comunicare informațională UPS-LAN folosind adaptorul WEB / SNMP.

Când conectați UPS-ul cu un cablu de interfață (protocol serial RS232) direct la un server de fișiere NetWare sau UNIX, nu este necesară instalarea unui adaptor WEB / SNMP, deoarece funcțiile agentului SNMP sunt realizate de un software special instalat pe server (Figura 0-15). Acest software (format din mai multe module software care lucrează împreună) asigură simultan traducerea mesajelor de la UPS în format SNMP, precum și efectuarea operațiunilor necesare pentru închiderea sistemului de fișiere, notificarea utilizatorilor etc.

Cel mai adesea, o astfel de conexiune este utilizată pentru a instala UPS-uri cu o capacitate de până la 15-20 kVA atunci când se organizează o sursă de alimentare neîntreruptibilă la complexele de servere și la cele mai critice stații de lucru (de exemplu, consola de control a unui administrator LAN). Un fragment al unui CGE de acest fel este prezentat în Fig. paisprezece.

Orez. 14. Comunicare informațională UPS-LAN fără utilizarea adaptorului WEB / SNMP.

Software-ul SGE și interfețele de informații

Completitudinea funcțională a SGE este asigurată de includerea în componența sa a diverselor instrumente hardware și software de monitorizare și control al SGE, care implementează următoarele funcții principale:

Organizarea comunicațiilor informaționale între toate UPS-urile (primare și secundare) și serverele de fișiere NetWare, serverele Windows NT, computerele de control UNIX și echipamente similare.
Utilizarea de software standard (inclus în sistemele de operare corespunzătoare) și specializate instalate pe servere pentru a primi, afișa și procesa informații despre starea UPS-ului, de la care sunt alimentate aceste servere.
Organizarea procesului de închidere a sistemelor de fișiere ale serverelor în mod automat la sfârșitul duratei de viață a bateriei.
Notificarea utilizatorilor despre defecțiunile apărute în rețeaua electrică, despre închiderea viitoare a serverelor, precum și despre deconectarea sistemelor de alimentare neîntreruptibilă.
Organizarea interacțiunii cu software special instalat pe stații de lucru dedicate - stații de lucru ale administratorului de rețea locală (de exemplu, Novell ManageWise pentru Windows, HP OpenView pentru UNIX, SUN NetManager etc.) pentru a efectua monitorizarea și diagnosticarea UPS.
Asigurarea (la utilizarea echipamentelor suplimentare) a recepției de informații de la senzorii conectați la intrările speciale ale UPS-ului și afișarea acesteia pe sistemele de vizualizare a informațiilor operaționale ale personalului de serviciu.

Adaptoare WEB/SNMP. Descriere generala.

Atunci când mai multe calculatoare sunt grupate într-un singur UPS, precum și pentru rețelele ierarhice cu conexiuni logice „client-server”, informațiile despre starea UPS-ului trebuie trimise, în primul rând, către servere (fișier, baze de date, aplicații), ca precum și la stațiile de lucru, dependente logic de aceste servere. Funcția de notificare a tuturor utilizatorilor conectați la orice server, care este alimentat de UPS, este implementată de software-ul instalat pe acest server.

În astfel de cazuri, comunicarea informațiilor poate fi efectuată în două moduri: folosind hardware (adaptor WEB / SNMP) în combinație cu software și, de asemenea, pur software.

Utilizarea unui adaptor WEB / SNMP este cea mai potrivită pentru UPS-urile puternice situate la o distanță considerabilă de spațiul de lucru (inclusiv de complexul de servere). În plus, cu ajutorul unui UPS, sunt protejate echipamentele care nu au un computer, de exemplu, un complex de echipamente de rețea active instalate într-un cabinet de distribuție LAN.

Astfel, devine necesară utilizarea unui dispozitiv auxiliar care acționează ca o interfață între UPS și LAN. Ca atare dispozitiv, se folosesc adaptoare WEB / SNMP.

Adaptorul include un microcontroler programabil care convertește mesajele informaționale de la UPS, sosind sub forma unei anumite secvențe de caractere printr-un canal de comunicație serial (de obicei RS232), într-un format de mesaj în standardul WEB / SNMP. Aceste mesaje sunt procesate de software instalat pe servere și stații de lucru. Diagrama funcțională a fragmentului CGE folosind adaptorul WEB / SNMP este prezentată în Fig. paisprezece.

Adaptorul WEB / SNMP cu software-ul său intern formează o parte integrantă a sistemului informațional, numit „agent”, iar software-ul de pe stațiile de lucru și servere - „clientul”.

Sarcinile principale ale agentului SNMP sunt să traducă mesajele de informații despre starea UPS-ului în formatul de mesaje speciale în format SNMP - așa-numitele capcane (capcane), precum și să traducă comenzile speciale de control UPS trimise de clienții SNMP. în formatul secvenţelor de control ale unui anumit model UPS Modelul UPS este recunoscut automat de software-ul client SNMP.

UPS-ul este conectat folosind cabluri speciale de interfață la conectorii de pe panoul din spate al adaptorului WEB / SNMP. Conectorii pentru conectarea adaptorului la LAN sunt realizati in standardele BNC si RJ45 si sunt destinati retelelor Ethernet. Powerware produce, de asemenea, un adaptor WEB / SNMP pentru rețele locale Token Ring.

Adaptorul este livrat cu dischete care conțin fișiere MIB (format DOS / Windows și UNIX) utilizate pentru a instala software-ul de management LAN.

Condiții de funcționare a echipamentelor

Modul de funcționare a echipamentelor principale ale SGE este determinat de organizatoric și caracteristici tehnologice munca de informare si alte servicii ale Clientului, precum si conditiile tehnice si recomandarile producatorilor de echipamente corespunzatoare.

Sursele de alimentare neîntreruptibile ale Powerware sunt proiectate să funcționeze 24/7. La operarea echipamentului, este necesar să se respecte condițiile de întreținere regim de temperaturăîn camera în care este instalat UPS-ul.

Sursele de alimentare neîntreruptibile Powerware pot fi operate în încăperi protejate împotriva intemperiilor, în intervalul de temperatură de la 0 ° C la + 40 ° C, cu o umiditate relativă de cel mult 90% (la 20 ° C). Valoarea medie a temperaturii pe perioada zilnică nu trebuie să depășească + 35 ° С. Durata maximă a perioadei de timp în care UPS-ul funcționează la o temperatură de + 40 ° C nu trebuie să depășească 8 ore.

Este necesar să se facă distincția între conceptele de temperatură de funcționare admisă și temperatură optimă. Pentru un UPS, a cărui componentă cea mai importantă sunt bateriile, valoarea temperaturii optime este determinată de recomandările pentru condițiile de funcționare ale acestora. Temperatura optimă la care producătorii de baterii cu plumb-acid garantează numărul maxim de cicluri de încărcare-descărcare și caracteristicile electrice este de +15 .. + 25 ° С. Când temperatura crește, primul lucru de făcut este să scurtați durata de viață a bateriei. Relația empirică este exprimată după cum urmează: pentru fiecare creștere cu 10 ° C a temperaturii, durata de viață este înjumătățită.

Astfel, unul dintre conditiile necesare Funcționarea fără probleme pe termen lung a UPS-ului este menținerea temperaturii aerului la 20 ° C.

Grupurile electrogene diesel de la Wilson sunt proiectate pentru funcționare pe termen lung în condiții protejate de influențele atmosferice externe. Pornirea automată a grupului generator diesel fără participarea personalului (adică, fără a fi necesară efectuarea de operațiuni suplimentare pentru pregătirea tehnică a grupului generator diesel) este garantată cu condiția ca temperatura ambientală să nu fie mai mică de + 5 ° С.

Reglementări de service. Obligații de garanție.

Întreținere. Dispoziții generale.

Întreținerea prevede efectuarea de către personalul Antreprenorului a rutinei necesare și munca preventivaîn termen de 1 an de la data punerii în funcţiune a echipamentului.

Atunci când execută lucrări în afara domeniului garanției, Clientul rambursează Antreprenorului costul pieselor și ansamblurilor înlocuite și costurile asociate cu efectuarea acestor lucrări. Clientul compensează Antreprenorul pentru costurile asociate cu un apel nerezonabil al personalului tehnic al Antreprenorului (apel fals).

Piesele și ansamblurile utilizate în timpul reparației în garanție din piesele de schimb și accesoriile, achiziționate anterior de către Client, sunt reînnoite pe cheltuiala Antreprenorului.

Obligații de garanție

Perioada de garanție pentru echipamentul principal al SGE este de 12 (douăsprezece) luni de la data punerii în funcțiune a echipamentului, dar nu mai mult de 15 luni de la data transferului echipamentului către Client, ceea ce este confirmat de către documente.

Perioada de garanție pentru grupul electrogen diesel este de 12 (douăsprezece) luni de la data punerii în funcțiune a echipamentului, dar nu mai mult de 500 de ore de funcționare conform contorului de resurse motor.

In perioada de garantie, furnizorul echipamentului inlocuieste unitatile defecte care prezinta defecte de producator si sunt in stare de functionare daca Clientul respecta conditiile de functionare.

Concluzie

Propunerea de sistem de alimentare neîntreruptibilă a unei instituții bancare stabilește soluțiile tehnice propuse și dă justificarea acestora. Implementarea SGE în conformitate cu principiile considerate îndeplinește cerințele Clientului și cele mai moderne cerințe mondiale în domeniul sistemelor de susținere a vieții și de alimentare cu energie.

Echipamentul oferit pentru utilizare îndeplinește cele mai stricte standarde din aceste industrii și vă permite să construiți un HGE de înaltă fiabilitate.

Abrevieri:

SGE - sistem de aprovizionare cu energie garantată
PQE - indicatori ai calității puterii
VRU - aparat de comutare de intrare
Centrală principală - tablou principal
РЩ - tablou de distribuție
RSh LAN - cabinet de distribuție a rețelei locale
OS - sistem de operare
Software - software
UPS - alimentare neîntreruptibilă
DGU - grup electrogen diesel
BU KN - unitate de control și comutare a sarcinii

Sisteme de alimentare garantate. Întreținere. Dispoziții generale