Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

UPS v průmyslovém podniku

číslo 5/2002

UPS v průmyslovém podniku

Obr. 1.

Podceňování spolehlivého zálohování napájení elektrickou energií v průmyslových podnicích může způsobit nemalé ztráty, nebo dokonce ohrozit lidské životy. Zálohování napájení v průmyslovém podniku má ve srovnání se zálohováním kancelářských počítačů specifické nároky, dané především rozlehlostí technologie, vysokou úrovní elektromagnetického rušení a nepříznivými pracovními podmínkami. Vždy je třeba hledat optimální kompromis mezi centrálním zálohováním a decentralizovaným řešením s jednotkami UPS, zálohujícími jednotlivé počítače nebo řídicí systémy. Pro první variantu hovoří větší spolehlivost systému: velká centrální jednotka UPS obvykle má širší možnosti, jak monitorovat její činnost a zasáhnout v případě problémů, než jednotka malá. Také náklady na servis jsou u velké jednotky menší – jedna velká jednotka se udržuje lépe než množství malých jednotek rozptýlených po provozu. Naproti tomu: k čemu je spolehlivé zálohování napájení dodávaného do páteřní napájecí sítě, dojde-li k přerušení tohoto vedení a v důsledku toho se bez energie ocitnou životně důležité řídicí systémy? V průmyslovém podniku také reálně hrozí nebezpečí, že se na dlouhý napájecí kabel od UPS k řídicímu systému naindukuje rušení nebo napěťové špičky, které mohou řídicí systém poškodit nebo vyřadit z provozu.

Příkladem vhodné kombinace obou přístupů je zálohování napájení elektrickou energií v akciové společnosti Škoda Auto v Mladé Boleslavi. Společnost Silektro Praha sem dodala UPS Powerware 9305 pro technologickou linku lakovny, spolupracující s řídícím systémem Simatic S5. Ztráty, které mohou vzniknout v lakovně při neočekávaném a náhlém přerušení výroby, jsou značné. Při návrhu zálohování je zapotřebí pamatovat na krátkodobé výpadky napájení, během nichž jsou řídicí systémy napájeny z UPS, i na možnost dlouhodobého výpadku, kdy je nutné linku řízeným způsobem odstavit. V tomto případě si dodavatel vybral koncepci zálohování všech decentralizovaných řídicích systémů samostatnými jednotkami UPS.

Obr. 2.

Jiný přístup zvolila společnost Silektro Praha k zálohování datového centra mladoboleslavské Škody. Zde bylo vybráno centrální zálohování jednotkami Powerware 9305 v sestavě 4 × 60 kV·A. Kapacitně redundantní systém je optimalizován na výkon 180 kV·A, zbývajících 60 kV·A je určeno jako „horká“ záloha. Kapacitně redundatní architektura nepřerušitelného zdroje napájení označovaná jako Hot Sync umožňuje řadit jednotlivé jednotky UPS vedle sebe. Dojde-li k poruše jedné jednotky, okamžitě, bez přerušení funkce, ji zastoupí záložní jednotka a porouchaná jednotka je odpojena od zátěže. Stejné je to i při údržbě, kterou lze díky tomu realizovat bez nutnosti UPS odstavit. Unikátní vlastností Hot Sync je to, že jednotky jsou schopny sdílet zátěž, a to bez nutnosti propojit je komunikační sběrnicí, jež bývá slabým místem jiných řešení. Automatizované ovládání přitom umožňuje provozovat paralelní systém stejně jako jedinou jednotku UPS.

V současné době je uveden na trh Hot Sync systém s výkonovou řadou UPS navazující na PW9305, s modely UPS většího výkonu (80 až 130 kVA). Jednotka Powerware 9340 má ještě mnoho dalších technických předností, s nimiž stojí za to se seznámit. Aktivní usměrňovač IGBT zajišťuje v podstatě sinusový průběh vstupního proudu nezávisle na zátěži a podmínkách v síti. To nejen zvyšuje spolehlivost systému, ale také umožňuje méně dimenzovat motorgenerátor, protože jsou omezeny ztráty v jeho vinutí. Modul ABM trvale monitoruje nabití akumulátorů a dobíjí je pouze v případě potřeby. K monitorování provozního stavu akumulátorů a jejich životnosti je určen modul DC Expert. Powerware 9340 má také široké možnosti komunikace. K dispozici je rozhraní RS-232 a čtyři volné sloty pro další karty, realizující jiná standardní nebo uživatelsky specifická rozhraní. Adaptér SNMP (Simple Network Management Protocol) umožňuje komunikaci se systémy pro správu sítě. K dispozici jsou i reléové vstupy a výstupy. Nedílnou součástí UPS je i software Power Vision, s jehož pomocí lze podrobně sledovat provoz UPS, zaznamenávat časové průběhy a vést provozní deník.

Aplikace jednotky Powerware 9340 v akciové společnosti Škoda Auto v Mladé Boleslavi je pro společnost Silektro Praha pilotním projektem použití této moderní UPS v průmyslovém závodě. V současné době je zálohováno jak nové datové centrum, tak staré centrum, kde byla součástí instalace zálohování i kompletní rekonstrukce elektrických rozvodů.

Tab. 1. Výběr UPS Powerware metodou 3-5-9

Odstranění problémů v napájecí síti Typová řada
PW 3xxx PW 5xxx PW 9xxx
výpadek elektrické energie ano ano ano
krátkodobé podpětí ano ano ano
napěťové špičky ano ano ano
dlouhodobé podpětí ano ano
dlouhodobé přepětí ano ano
indukovaný šum v napájecí síti ano
kolísání frekvence ano
přechodové jevy při spínání ano
vliv vyšších harmonických složek ano

Výběr vhodného systému UPS pro průmyslový podnik není jednoduchá záležitost. Je třeba brát ohled na ztížené pracovní podmínky, časté rušení i velké nároky zálohovaných zařízení na kvalitu napájení. Při počátečním výběru vhodného systému UPS může uživateli pomoci tab. 1 nebo interaktivní dotazník přístupný na adrese http://www.powerware.com//products/select/, optimalizaci řešení z hlediska potřebné kapacity, kvality napájení a topologie je však lépe svěřit odborníkům.

(Bk)


Invensys Powerware
Invensys Powerware je součástí koncernu Invensys plc s divizemi Invensys Automation Systems, Invensys Control Systems, Invensys Powerware a Invensys Software Systems.

Firma má 17 tisíc zaměstnanců ve 120 zemích světa. Vedení společnosti sídlí v Raleight v USA. Evropské obchodní, logistické a servisní centrum je v Espoo ve Finsku. V roce 2001 byla firma Invensys Powerware nejúspěšnějším dodavatelem UPS střední třídy (5 až 75 kV·A).

Společnost nabízí systémy nepřerušitelného střídavého i stejnosměrného napájení, software pro řízení energetické spotřeby a pro dálkový dohled nad energetickými zdroji, včetně komplexních integrovaných řešení, a to vše s úplným a nepřetržitým servisem.

Inzerce zpět