Автоматизация многих производственных процессов, появление «умных» машин и автоматов, развитие Интернета вещей приводят к стремительному изменению нашей жизни, ускорению развития технологий и лавинообразному увеличению объема данных. Все это, безусловно, находит свое отражение и в энергетической отрасли. С каждым годом расширяется отраслевое применение источников бесперебойного питания (ИБП). Несколько примеров из нашей практики помогут рассмотреть основные принципы создания современной системы электроснабжения.
Защита оборудования
Как известно, производство таблеток и капсул в фармакологии сейчас полностью автоматизировано. Автоматические блистерные и капсульные машины, работающие на фармацевтическом производстве, − сложное высокотехнологичное оборудование, для которого критичны даже минимальные и кратковременные (менее 1 секунды) перепады напряжения. Российская фармацевтическая компания полного цикла «Натива» при проведении модернизации и расширении производственных мощностей вынуждена была обеспечить качественную подачу электроэнергии для дорогостоящего оборудования и дополнить производственные мощности централизованной системой бесперебойного питания.
Установленный на предприятии «Натива» силовой кабинет ИБП оснащен четырьмя модулями по 20 кВА каждый, расположенными в одном 42-юнитовом шкафу. Мощность ИБП составляет 80 кВА/80кВт, при этом предусмотрена возможность дальнейшего наращивания мощности до 120 кВА без замены. Автономное питание подключенного производственного оборудования обеспечивает внешний батарейный кабинет, содержащий 280 батарей по 9 А•ч каждая. Выбор решения был обусловлен высокой производительностью и низкой стоимостью владения предложенного оборудования, которое позволяет проводить «горячую» замену силовых модулей без перерыва питания нагрузки и не требует высокой квалификации для сервисного обслуживания.
Зачастую для защиты производственных линий клиенты предъявляют требования к источникам бесперебойного питания, что обусловлено характеристиками и особенностями используемого для этого производства оборудования. Среди основных требований − качество электропитания, мощность и время автономной работы для обеспечения непрерывности процесса или корректного выключения производственной линии.
Если перейти от защиты определенного промышленного объекта к защите здания, то ситуация немного усложнится вследствие того, что нужно учитывать не одно требование, а продумать и просчитать все процессы.
Показательный пример такого подхода − торговый дом «Золотая Русь», известный производитель ювелирных изделий с сетью из 60 салонов в 30 городах. Заказчик изначально комплексно подошел к вопросу электроснабжения своих производственных и офисных помещений. Это как раз тот случай, в котором про ИБП подумали не в последний момент, а на старте модернизации ИТ-структуры. Речь сразу шла об организации централизованной защиты в целях минимизации затрат на последующее обслуживание сети.
При техническом оснащении офисных и производственных помещений необходимо было обеспечить бесперебойную работу серверного, компьютерного и офисного оборудования. Процесс подбора источника бесперебойного питания для этого проекта начался в августе 2017 г. Внедрением занималась компания «Навиком».
Для обеспечения оборудования в новом офисе заказчика системой бесперебойного электроснабжения специалисты ООО «Навиком» выбрали промышленный ИБП с характеристиками 40 кВА/32 кВт и возможностью использования напряжения 380 В и 220 В, что полностью соответствовало задачам проекта. При разработке комплексного агента приходилось учитывать штатную мощность, пиковые нагрузки потребителей и время автономной работы.
Безопасность крупных объектов
Для более крупных объектов, например торгово-развлекательных центров, спортивных комплексов, крупных логистических узлов, образовательных учреждений, медицинских центров и других подобных объектов, достаточно часто создается резервная система бесперебойного электропитания критически важных нагрузок. Имеется в виду совместное использование генераторной установки и источников бесперебойного питания.
Источник бесперебойного питания в такой цепочке позволяет обеспечить автономную работу нужных объектов до запуска генератора или резервной электростанции, а те, в свою очередь, длительное автономное время работы. В такой ситуации ИБП выполняет задачу по обеспечению автономной работы от нескольких минут до нескольких часов и, главное, качественному электроснабжению критически важных объектов. Как правило, речь здесь идет об ИБП с технологией двойного преобразования энергии (ИБП онлайн типа) большой мощности.
Такая схема была реализована при организации защиты электропитания в Московском центре технологической модернизации образования («ТемоЦентр»), специализированной организации департамента образования города Москвы, ориентированной на внедрение современных технологических решений в сфере образования. В числе задач «ТемоЦентра» − внедрение электронных учебных материалов, создание информационных систем управления образованием, развитие техносферы образовательных учреждений, обеспечение информационной прозрачности и взаимодействие с общественностью. В настоящий момент ГАОУ ДПО «ТемоЦентр» сопровождает все проекты, связанные с автоматизацией основных функций департамента образования Москвы («Школа новых технологий», «Открытый департамент», «Медиатека образовательных ресурсов», «Электронная карта в образовании» и др.). Непрерывность доступа к электронным материалам и ресурсам в данном случае является залогом успеха многих проектов.
Защита серверного оборудования (19 серверных стоек) от возможных неполадок в электросети и, главное, бесперебойность работы центра – таковы были задачи проекта, реализованного системным интегратором «Анкомп». Критерии по выбору источника бесперебойного питания были достаточно высокими: ИБП должен быть построен по принципу двойного преобразования энергии, обеспечивать не менее 12 минут автономной работы при нагрузке 70 кВА, иметь программируемые сухие контакты, возможность «горячей» замены модулей и батарей, обеспечить возможность удаленного мониторинга и управления.
Ответственная миссия была передана трехфазному модульному источнику бесперебойного питания с выходной мощностью 80 кВА/80 кВт. Силовой кабинет ИБП оснащен четырьмя модулями по 20 кВА каждый, за автономию отвечает внешний батарейный кабинет, содержащий 280 батарей. Кроме того, реализована возможность оперативного переключения на работу от дизель-генератора, который должен «подхватить» весь объект в случае длительных (до 5–6 часов) проблем с электропитанием.
Если говорить о современных торговых или бизнес-центрах, то роль ИБП редко ограничивается резервным питанием до запуска генератора. Многие процессы дублируются, особенно когда речь идет о безопасности.
Подобный проект был выполнен специалистами нашей компании в Зеленоградском отделении гипермаркета «Леруа Мерлен». Для обеспечения безаварийного функционирования системы аварийно-эвакуационного освещения была создана дублирующая система защиты питания. Защита базируется на трехфазных промышленных ИБП общей мощностью 30 кВА.
Такая же схема с дополнительной защитой процессов, сопряженных с безопасностью людей, была реализована в кампусе бизнес-школы СКОЛКОВО. В здании кампуса была создана система защиты электропитания, обеспечивающая непрерывность, с одной стороны, учебных и бизнес-процессов, с другой − функционирования системы контроля и управления доступом в здание, а также системы эвакуации и работы речевых датчиков оповещения.
Под пристальное внимание специалиста, рассчитывающего общую систему электроснабжения, обязательно попадают пожарно-тревожная сигнализация, система речевых оповещений, аппаратно-кассовая аппаратура, серверная, системы кондиционирования, холодильное оборудование, различные аварийные системы, видеонаблюдение, системы доступа и др. Для их защиты и обеспечения непрерывности работы могут использоваться дублирующие системы бесперебойного питания.
Подзаг//Потребности заказчиков
Нами были рассмотрены три разные жизненные ситуации. Давайте подведем некоторые итоги и перечислим основные тренды и требования, хотя нюансы встречаются почти в каждом проекте.
Отраслевое или промышленное применение ИБП все чаще сводится к обеспечению высокого качества электрического сигнала и защите дорогостоящего оборудования от любых помех. Речь идет об ИБП онлайн типа, как правило, трехфазных моноблочных или модульных системах расчетной (достаточной для защиты) мощности.
ИБП модульного типа − оптимальное решение для обслуживания крупных ЦОД, вычислительных комплексов, а также для обеспечения непрерывности бизнес-процессов на промышленных предприятиях, в медицинских, финансовых и образовательных учреждениях. Модульный подход позволяет подобрать наиболее эффективный комплект силовых модулей и батарей на первом этапе и обеспечить возможность дальнейшего наращивания мощности без значительных капиталовложений. Работа по схеме N+1 гарантирует повышенную отказоустойчивость без необходимости полного параллельного дублирования, как это происходит в случае с моноблочными устройствами.
При создании централизованного энергоснабжения предприятия или производственного подразделения в ситуации, когда существенного роста по мощности не планируется, предпочтение отдается моноблочным решениям как надежным и по-прежнему более бюджетным относительно модульных ИБП.
К немаловажным факторам относится батарейная поддержка или обеспечение заданного времени автономной работы. Здесь не только и не столько возможность подключения внешних батарейных блоков и кабинетов − эта функциональность уже стала нормой. Главным образом стоит обращать внимание на техническое решение, возможность различных настроек шины или работы с разными цепочками батарей. Таким образом, опять в приоритете более гибкое, экономичное решение. Программная поддержка, возможность мониторинга, удаленного контроля, система оповещений – все это уже относится к необходимым параметрам и воспринимается как должное.
Говоря о ключевых факторах, стоит вспомнить об удобстве обслуживания системы в целом, минимизации временных и трудовых затрат на обслуживание и, наконец, о снижении общей стоимости владения, куда входят и энергозатраты. Даже в моноблочных системах многие узлы строят модульными именно в целях минимизации трудовых и временных затрат на обслуживание. Каждый производитель в той или иной степени стремится уменьшить потребляемую энергию, представить более экономичное и при этом экологичное решение. Если отбросить технические требования по мощности и автономии, то можно и дальше ожидать повышения значимости таких параметров, как компактность, технологичность и долговечность при минимальной стоимости владения.
Благодарим за помощь в подготовке материала компанию POWERCOM
