Zasilanie systemu teleinformatycznego z centralnego UPS-u z wykorzystaniem agregatu prądotwórczego

Rozwiązania z ochroną złożoną jedynie z zasilaczy UPS są stosowane najczęściej wtedy, gdy zabezpieczany obiekt jest zasilany z kilku niezależnych linii energetycznych i w związku z tym prawdopodobieństwo długotrwałych przerw w dostawie energii elektrycznej jest znikome.

Zapewnienie zasilania podczas długotrwałych zaników napięcia zasilania (i tym samym praktyczne uniezależnienie się od sieci energetycznej) wymaga zainstalowania agregatu prądotwórczego. Moc i pozostałe parametry elektryczne agregatu powinny być dopasowane do UPS-u w celu zapewnienia jego poprawnej i stabilnej pracy. Przy doborze agregatu współpracującego z UPS-ami również należy się skonsultować z przedstawicielem producenta zasilaczy w celu określenia warunków poprawnej współpracy. Nadmiar mocy agregatu w stosunku do mocy UPS, wynikający z obliczeń, może być bardzo różny i wahać się od kilkuset procent (w wypadku urządzeń niewyposażonych w jakiekolwiek funkcje poprawiające taką współpracę) do kilkunastu procent (w wypadku urządzeń w nie wyposażonych). Przykładem dobrze rozwiązanej współpracy zasilacza z agregatem prądotwórczym może być UPS APC Silcon, standardowo wyposażony w aktywny filtr oraz opcję tzw. miękkiego startu (softstart), umożliwiającego liniowe obciążanie agregatu prądotwórczego. Inni producenci, np. MGE w serii zasilaczy Pulsar, oferują w formie opcji filtry korygujące zawartość wyższych harmonicznych napięcia i prądu generowanych przez zasilacz. Wyższe harmoniczne powstają w wyniku komutacji elementów półprzewodnikowych mocy w urządzeniach energoelektronicznych (do których zaliczają się UPS-y), zakłócając poprawną pracę prądnicy synchronicznej agregatu prądotwórczego. Jeżeli w wyniku tych zakłóceń parametry napięcia wejściowego są poza zakresem tolerancji, to niestabilna praca tandemu agregat - UPS może spowodować niemożność przejścia UPS-u z trybu pracy bateryjnej na zasilanie z zespołu prądotwórczego, co z kolei może szybko doprowadzić do rozładowania baterii UPS.

Kryteria wyboru zasilacza UPS

Projektowanie nowego sytemu od podstaw daje praktycznie nieograniczoną możliwość wyboru sposobu rozwiązania zasilania gwarantowanego. Natomiast w wypadku rozbudowy systemu nierzadko ograniczeniem są warunki techniczne w obiekcie. Należy pamiętać, że sam UPS jest jedynie częścią systemu zasilania i wyboru właściwego wariantu zasilania należy dokonać, uwzględniając wszystkie aspekty związane z warunkami technicznymi oraz oczekiwanymi zadaniami. Najistotniejszymi elementami doboru UPS-u z punktu widzenia użytkownika systemu są:

• niezawodność

• czas autonomii

• możliwość rozbudowy

• sposób zarządzania i monitorowania

• czas usunięcia ewentualnych awarii

• warunki współpracy z agregatem prądotwórczym.

W rozwiązaniach klasycznych dobór mocy urządzenia powinien uwzględniać przyszłe zapotrzebowanie mocy. Przy wyborze właściwego rozwiązania należy pamiętać, aby tworzony system zasilania był niezawodny i przejrzysty, co ułatwi zarządzanie nim. W wypadku systemu teleinformatycznego budowanego etapowo dobrym rozwiązaniem wydaje się zakup UPS-u modułowego, który można rozbudować w zależności od potrzeb.

Centralny zasilacz UPS dużej mocy (powyżej 40 kVA) powinien być instalowany w innym pomieszczeniu niż pozostały sprzęt IT, ze względu na dużą emisję energii cieplnej (w zasilaczach o topologii podwójnej konwersji jest to kilkanaście procent mocy, a tzw. konwersji Delta - kilka procent mocy znamionowej urządzenia) i konieczność stosowania klimatyzacji o odpowiednio dużej wydajności. Trzeba pamiętać, że podwyższenie temperatury otoczenia ponad 25oC wpływa bardzo niekorzystnie na żywotność baterii akumulatorów. W wypadku ochrony strefowej stosuje się zasilacze UPS mniejszej mocy i zazwyczaj umieszcza się je w tych samych pomieszczeniach, co sprzęt teleinformatyczny. Jeśli pomieszczenie na UPS jest wydzielone, to powinna być do niego doprowadzona sieć logiczna umożliwiająca zdalne monitorowanie i zarządzanie zasilaczem (obecnie wszyscy liczący się producenci UPS-ów dołączają odpowiednie oprogramowanie). Zarządzanie UPS-em może się odbywać przez złącze szeregowe RS232 lub poprzez adapter SNMP, który jest zwykle opcjonalnym wyposażeniem UPS-u. Energia elektryczna z wyjścia zasilacza jest dystrybuowana poprzez dedykowaną instalację elektryczną, która niekiedy umożliwia tzw. sekcjonowanie odbiorników. Pozwala to na wyłączenie w stanach awaryjnych odbiorników mniej ważnych w celu wydłużenia czasu autonomii dla pozostałych, istotniejszych dla systemu.

Obecnie w dużych systemach teleinformatycznych coraz częściej stosuje się UPS-y o budowie modułowej ze względu na ich niezaprzeczalne zalety, takie jak skalowalność, nadmiarowość oraz łatwość i szybkość serwisowania. Niestety, nie są to rozwiązania najtańsze i oferta producentów w tym zakresie nie jest tak bogata, jak oferta klasycznych zasilaczy UPS.

Nową tendencją jest wzbogacenie zasilaczy UPS o dodatkowe funkcje, takie jak monitorowanie środowiska oraz innych systemów, np. ochrony przeciwpożarowej przez oprogramowanie monitorująco-zarządzające UPS-em, a także umieszczenie układu rozdzielczego mocy umożliwiającej zarządzanie odbiorami zasilanymi z UPS-u. Przykładem takiego urządzenia jest PowerStruXure typ B firmy APC (opisany w styczniowym numerze NetWorlda).