96
Zasilanie rezerwowe hal przemysłowych – współpraca zespołów prądotwórczych z zasilaczami UPS
Niezawodność i pewność zasilania ma istotne znaczenie dla więk-
szości obiektów przemysłowych, m.in. hal przemysłowych. Budynki
te są bardzo zróżnicowane, również w kwestii zasilania, co wynika
przede wszystkim z ich przeznaczenia, różnych wartości zapotrze-
bowanych mocy, liczby i rodzaju odbiorników w nich zainstalowa-
nych, wymagań dotyczących niezawodności i pewności zasilania,
konfiguracji sieci elektroenergetycznej, odległości od stacji energe-
tyki zawodowej oraz technicznych i ekonomicznych możliwości rea-
lizacji określonych rozwiązań [9].
Większość użytkowanych obecnie odbiorników w halach przemy-
słowych to urządzenia, które wymagają ciągłego zasilania energią
elektryczną o określonych parametrach. Każdy, nawet najmniejszy
zapad, zanik lub zakłócenie powstałe w sieci elektroenergetycznej
może spowodować straty związane z przestojami urządzeń zain-
stalowanych w halach, ich wadliwą pracą lub uszkodzeniem [7].
Z punktu widzenia pewności zasilania odbiorniki przemysłowe
dzieli się na trzy kategorie: o największej pewności zasilania (kate-
goria I), o zwiększonej pewności zasilania (kategoria II) i o zwykłej
(normalnej) pewności zasilania (kategoria III) [8]. Podział ten ma
ścisły związek ze skutkami, jakie może powodować przerwa w ich
pracy. Przykładowo w przypadku odbiorników kategorii I brak zasi-
lania może wiązać się z zagrożeniem życia ludzkiego, zniszczeniem
urządzeń lub materiałów czy zahamowaniem ważnego procesu
technologicznego. Wymagane jest, aby ich zasilanie było realizo-
wane co najmniej z dwóch niezależnych źródeł [7], ponadto musi
mieć jedno rezerwowe. W przypadku odbiorników kategorii II
przerwa w dostawie energii może spowodować duże straty mate-
rialne i/lub społeczne. Urządzenia te również powinny mieć zagwa-
rantowane zasilanie rezerwowe, jednak tylko dla najważniejszych
odbiorów (z reguły 30–60%) [8]. Dla najliczniejszej grupy odbior-
ników, należącej do III kategorii, nie przewiduje się zwykle zasila-
nia rezerwowego. Przedstawione zalecenia mają charakter literatu-
rowy, wynikają z długoletniej praktyki projektowej i w zasadzie nie
znajdują potwierdzenia w aktualnych aktach prawnych. Warunki
zasilania określane są przez inwestora oraz przedsiębiorstwo
energetyczne (operatora systemu dystrybucyjnego) i realizowane
przez projektanta instalacji elektroenergetycznej w obiekcie
przemysłowym.
Odpowiedni poziom niezawodności i pewności zasilania uzyskuje
się m.in. przez stosowanie rezerwowych źródeł zasilania (agrega-
tów prądotwórczych, zasilaczy UPS, zespołów agregat prądotwór-
czy/UPS) wyposażonych w automatykę SZR (Samoczynne Załą-
czanie Rezerwy). Przy czym efektywne ekonomicznie rozwiązanie
wymaga podziału układu zasilania hal przemysłowych na sekcje
o zróżnicowanych poziomach niezawodności: zasilania podstawo-
wego nierezerwowanego, podstawowego rezerwowanego i o bez-
przerwowym gwarantowanym zasilaniu [10].
Zalecenia dotyczące konieczności stosowania rezerwowych źródeł
zasilania zawarte są w polskiej normie [4] oraz podstawowym
akcie wykonawczym do ustawy „Prawo Budowlane” [1] – rozporzą-
dzeniu [2]. Ten ostatni dokument nakazuje, aby budynek, w którym
zanik napięcia w sieci zasilającej może spowodować zagrożenie
życia lub zdrowia ludzi, poważne niebezpieczeństwo dla środowiska,
a także znaczne straty materialne, był zasilany co najmniej z dwóch
niezależnych, samoczynnie załączających się źródeł energii elek-
trycznej oraz wyposażony w automatycznie uruchamiające się
oświetlenie awaryjne (zapasowe lub ewakuacyjne). O sposobie rea-
lizacji tych wymagań decyduje projektant instalacji elektrycznej
w budynku [15]. Wytyczne te odnoszą się do hal przemysłowych.
Przy zasilaniu tych ostatnich często czas przerw w dostawie ener-
gii musi być skrócony do kilku sekund. Tradycyjne układy z wyko-
rzystaniem sieci energetyki zawodowej, pozwalające zapewnić takie
działanie, są złożone i drogie w realizacji. Wówczas, aby utrzymać
ciągłość pracy w hali przemysłowej zgodnie z zastosowaną techno-
logią, konieczne jest wykorzystanie rezerwowych źródeł zasilania
(agregatów prądotwórczych, zasilaczy UPS lub zespołów agregat
prądotwórczy/zasilacz UPS).
x x x
Agregaty prądotwórcze
Stanowią one źródło zasilania energią elektryczną z możliwym bar-
dzo długim czasem podtrzymania (nawet do kilku dni). Są to prąd-
nice lub generatory napędzane najczęściej wysokoprężnym silni-
kiem spalinowym. Ich rozruch trwa zwykle od kilku do kilkunastu
sekund, dlatego wykorzystanie tych urządzeń jako źródeł zasilania
rezerwowego w hali przemysłowej może mieć miejsce jedynie
w przypadku odbiorów, dla których taka przerwa w zasilaniu jest
dopuszczalna [10].
Agregaty produkowane są w bardzo szerokim zakresie mocy
znamionowych – od kilku kW do kilku MW [10]. Przy czym na
rynku krajowym znajduje się bardzo wiele ich rozwiązań, które
można podzielić pod względem różnych kryteriów, np. typu silnika
Zasilanie rezerwowe hal
przemysłowych – współpraca
agregatów prądotwórczych
z zasilaczami UPS
dr hab. inż. Waldemar Dołęga
Politechnika Wrocławska
rys. W. Dołęga
Rys. 1. Sekcjonowany (trójsekcyjny) układ zasilania hali przemysłowej [10]
