Електропостачання

Система електропостачання вважається однією з найскладніших і ресурсомістких, а тому потребує особливої ​​уваги. До її складу входять такі основні системи:

• система загального електропостачання;
• система безперебійного електропостачання;
• система гарантованого електропостачання;
• живуча, розподільна та групова мережі;
• система заземлення.

        Для досягнення третього та четвертого рівнів надійності за класифікацією міжнародного стандарту TIA-942 необхідно забезпечити безперебійне та/або гарантоване електропостачання цілої низки інженерних систем, у тому числі систем постійного відведення гарячого повітря із зон концентрації пристроїв високої щільності. А це, у свою чергу, позначається на потребі обсягу постачання електроенергії. Тому при проектуванні та монтажі систем електропостачання необхідно враховувати як розташування основного обладнання та вузлів інженерних комунікацій, так і якісні, функціональні та конструктивні характеристики споживачів електроенергії.

    Якщо це завдання буде вирішено коректно, то замовник отримає безперебійно працюючу систему електропостачання, яка, до того ж, забезпечить максимально можливу віддачу від інвестицій в цілому. Варто наголосити, що при проектуванні треба не лише враховувати сьогохвилинні вигоди, а й уміти бачити й перспективу. Наприклад, при створенні стійких до відмови систем енергопостачання основне обладнання і життєво важливі інженерні системи мають різні потреби, тому для останніх має сенс створити виділену систему безперебійного електропостачання. У цьому випадку чутливі до характеристик вхідної мережі блоки живлення комп’ютерів будуть захищені від перехідних процесів, що виникають при автоматичному перерозподілі навантаження між основними та резервними елементами перемикання або внаслідок аварії одного із споживачів інженерних систем. Таке рішення дозволяє безпечно виконувати планові регламентні роботи з обслуговування компонентів системи електропостачання. Це, звичайно, веде до ускладнення конфігурації та укрупнення (а, отже, і подорожчання) окремих елементів системи енергопостачання, але значно підвищує захищеність основного обладнання від впливу несприятливих факторів.

    Практика показує, що це корисне правило часом недооцінюють не лише недосвідчені замовники, але й ті, хто має багаторічний досвід експлуатації найрізноманітніших систем, чи то ІТ, чи телекомунікаційна галузь. В результаті така економія обертається тривалими простоями та фінансовими втратами як прямими, так і непрямими. І це лише один із моментів, якими з тих чи інших причин нехтують майбутні власники та виконавці проектів. Тому має сенс представити короткий огляд елементів системи електропостачання та розібратися, де економія виправдана, а де має зворотний ефект.

СИСТЕМА ЗОВНІШНЬОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ

    Система зовнішнього електропостачання вже при плануванні об’єкта має відповідати двом основним критеріям:

• необхідна кількість електроенергії гарантовано надається там, де це потрібно;
• електроенергія відповідає стандартам якості та відповідає заданому рівню надійності.

    Однак у нашій країні реальна ситуація дуже неоднозначна. Системи електропостачання почали вводитися в дію досить давно, тому про дотримання ідеальних параметрів якості годі й говорити. До того ж в Україні, як, втім, і у світі, дедалі гостріше відчувається дефіцит електроенергії.

    Електропостачання, яке надає енергопостачальна компанія, доцільно отримувати через два незалежні введення, підключені до різних підстанцій, в ідеалі — до різних центрів живлення. Практика показує, що при такому підході вдається значно підвищити рівень надійності, що сприятливим чином позначається на безперервності надання сервісів та конкурентоспроможності замовника. Однак отримання двох введень часто пов’язане з серйозними труднощами, тому нерідко замовник відмовляється від підключення до другого дублюючого центру електропостачання, про що, як правило, шкодує після інциденту.

    Ще один момент, що стосується зовнішнього електропостачання, пов’язаний із потребою підтримувати безперервне надання сервісів та безперебійну роботу додатків. Іншими словами, у будь-якій позаштатній ситуації програми повинні стабільно функціонувати протягом певного проміжку часу. Ця умова виконується лише в тому випадку, коли весь комплекс інженерних систем (і система електропостачання насамперед) відповідає вимогам надійності, встановленим замовником для додатків.

    Завдання вирішується запровадженням системи пріоритетів, у межах якої всі додатки поділяються кілька груп відповідно до певними критеріями надійності і безперервності роботи. .

СИСТЕМА ВНУТРІШНЬОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ

    Конструктивні і функціональні параметри, і навіть вимоги до резервування визначаються рівнем надійності всієї системи. Так, якщо замовник зацікавлений у забезпеченні найвищого рівня і на підставі цього прийняв рішення про побудову системи рівня надійності TIER IV, то рівень резервування елементів системи електропостачання повинен бути не нижче 2(N+1). При цьому, враховуючи рівень складності систем та щільність їх розміщення у відносно невеликому приміщенні, таке співвідношення тягне за собою збільшення вартості всього проекту.

    Замовнику корисно ознайомитися з деякими основними складовими проекту, що допоможе уникнути необґрунтованих витрат на етапі проектування та оснащення системи. Найважливішим моментом є необхідність розробки внутрішніх корпоративних стандартів на основні елементи інженерної системи, зокрема, на компоненти системи внутрішнього електропостачання. Більшість компаній, у тому числі працюючих в Україні, це розуміють, тому у світі поширена практика підготовки головним енергетиком документа, де обумовлюються вимоги до структури та окремих елементів системи електропостачання організації, у тому числі тип проектованих рішень, вимоги до рівня надійності, перелік рекомендованих виробників обладнання. Документ затверджується керівництвом замовника і є орієнтиром під час створення нових об’єктів. Такий підхід суттєво спрощує роботу з підготовки проектних рішень та скорочує кількість гострих моментів при подальшому розвитку інфраструктури замовника, а також при модернізації морально застарілих елементів та ділянок мережі АВР основного обладнання на резервне та назад без найменших стрибків електроенергії. Для вирішення цього завдання пропонуються різні варіанти АВР – і за типами перемикання, і за принципом дії. Така різноманітність дозволяє забезпечити коректне завершення транзакцій навіть у тих випадках, коли на закриття програми через його складність та інертність потрібно тривалий час — аж до кількох годин. Виконавець цього розділу проекту може розробити модель деградації системи та скласти специфікацію на перемикачі згідно із заданою замовником моделлю пріоритетів. Отже, і вартість закупівель у цьому випадку виявиться оптимальною.

Головний розподільний щит(ГРЩ). Це потужний і дорогий елемент внутрішньої системи електропостачання і економія на комплектуючих для нього неприпустима. ГРЩ будується з розрахунком на максимальне навантаження системи та вводиться в експлуатацію одноразово. Згодом вносити будь-які зміни до документації та/або конфігурації ГРЩ вкрай небажано.

    Ключовими вимогами до ГРЩ є максимальна надійність енергопостачання та стійкість до впливу зовнішніх факторів, використання стандартних базових елементів, фізична доступність, відповідність єдиним для електросистем рівням якості та надійності, можливість централізованого контролю, продумані схеми проведення ремонтних робіт.

Електрощитове обладнання та електророзподільна мережа.     Електророзподільна мережа – найбільший (за територіальним охопленням) контур системи енергопостачання, що суттєво ускладнює перевірку її цілісності та справності окремих сегментів. Тому в міжнародній практиці при будівництві сучасних високонадійних систем для полегшення контролю, експлуатації та монтажу електророзподільної мережі перевага все частіше надається шинопроводам. В Україні ця тенденція ще тільки намітилася, оскільки досвіду будівництва рівня TIER III/TIER IV накопичено поки що небагато, а замовники, як і раніше, вважають використання кабельної інфраструктури вигіднішим: на перший погляд, вона і коштує дешевше, і будується без жорсткої прив’язки до графіка виділення. електричних потужностей містом. Щодо вартості, то зі зростанням світових цін на мідь ця різниця дедалі більше нівелюється.

    Тим часом, шинопровід має низку безперечних переваг. По-перше, його використання дуже зручне для побудови електророзподільної мережі та зміни числа підключених пристроїв. Точки підключення розташовані на ньому із заданим інтервалом, а в специфікацію шинопроводу можуть бути включені стандартні електроустановлювальні вироби з урахуванням потреб. Завдяки цьому операція підключення/від’єднання обладнання займає лічені хвилини. По-друге, як при неповному заповненні, так і за максимально можливої ​​кількості точок підключення шинопровід займає значно менше місця в серверному залі. По-третє, матеріал, з якого виготовлений шинопровід, не є горючим. Таким чином, при порівнянні всіх «за» та «проти», загальні витрати на створення та експлуатацію шинопроводів виявляються нижчими.

Система безперебійного електропостачання (СБЕ). Це один із небагатьох елементів системи електропостачання, який спочатку проектується та будується «на виріст». Іншими словами, застосовувані при створенні СБЕ рішення та пристрої повинні дозволяти і надалі розвивати та нарощувати інфраструктуру. Надзвичайно вигідним та зручним є застосування модульних пристроїв. Поточне обслуговування, планові профілактичні роботи, гаряча заміна одного або кількох функціональних модулів виконуються без порушення встановленого режиму штатної експлуатації та резервування.

Групова мережа. Розетки. Від цієї важливої ​​дрібниці часто залежить якість роботи обладнання, підключеного до системи. Справа в тому, що в процесі експлуатації замовнику неодноразово доведеться проводити заміну морально застарілих пристроїв або встановлювати нові програмно-апаратні комплекси. Тому, приступаючи до будівництва, треба усвідомлювати, що телекомунікаційні пристрої та обчислювальна техніка мають різні типи електричних роз’ємів (терміналів). А це означає, що при плануванні заміни обладнання, або замовлення нових пристроїв необхідно або заздалегідь подбати про те, щоб блоки живлення обладнання, що поставляються, відповідали корпоративному стандарту, або спланувати розподіл обладнання таким чином, щоб роз’єми підключення обладнання та типи розеток, встановлених у даній зоні, відповідали одне одному. В іншому випадку пристрої фізично не вдасться підключити до системи електропостачання без додаткових зусиль та витрат.

ЯК ЗЕКОНОМІТИ НА ПРОЕКТІ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОСНАБЖЕННЯ.

    Як мовилося раніше, система електропостачання належить до найбільш витратних і складних розділів (близько 30% від загального бюджету для будівництва). Причому величина цільових витрат залежить і від очікуваного рівня надійності, і від навантажувальної здатності, і від обладнання, і від щільності інженерних комунікацій, а також від цілого ряду інших параметрів.