Zasilanie budynków użyteczności publicznej orazbudynków mieszkalnych w energię elektryczną

Zasilanie budynków użyteczności publicznej oraz budynków mieszkalnych
w energię elektryczną. Źródła zasilania oraz doboru ich mocy

Tym razem prezentujemy pierwszą część opracowania poświęconego źródłom zasilania powszechnie stosowanym w budownictwie. Z naszych wieloletnich doświadczeń wynika, że zasilanie odbiorników wyłącznie z Systemu Elektroenergetycznego (SEE) jest niewystarczające. Energia elektryczna dostarczana z SEE ma niewystarczające parametry do poprawnej i niezawodnej pracy czułych odbiorników. Właściwe wartości parametrów jakościowych napięcia zasilającego zostały określone w normie PN-EN 50160 Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych, która od 2010 roku stawia wymagania w zakresie niskich, średnich oraz wysokich napięć, oraz w normie PN-EN 61000 Kompatybilność elektromagnetyczna, a także w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 roku w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (DzU 93/2007, poz. 623, z późniejszymi zmianami), w którym określono również dopuszczalne czasy trwania przerw w dostawie energii do odbiorców w skali roku. Dokumenty te określają wymagania możliwe do spełnienia przez dostawcę energii elektrycznej. Mimo formalnych wymogów w tym zakresie, nie zawsze możliwe jest ich spełnienie z uwagi na różne zdarzenia losowe oraz „zaśmiecanie” sieci elektroenergetycznych przez odbiorców posiadających odbiorniki nieliniowe. Jednak jakość dostarczanej energii elektrycznej ma znaczący wpływ na poprawną pracę oraz na trwałość zasilanych odbiorników. Wahania napięcia oraz wyższe harmoniczne są powodem zakłóceń oraz przedwczesnego zużywania się wielu odbiorników. Wprawdzie normy i przepisy precyzyjnie określają parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych, ale brakuje przepisów wykonawczych, które stanowiłyby podstawę egzekwowania od odbiorców filtrowania zakłóceń wprowadzanych do sieci, co powoduje, że parametry dostarczanej energii znacząco odbiegają od wymagań formalnych. Najbardziej niebezpieczne dla czułych urządzeń elektrycznych oraz elektronicznych są krótkie przerwy w zasilaniu oraz ich szczególne przypadki określane jako zapady napięcia. Wszelkie zakłócenia oraz przerwy w dostawie energii mają również wpływ na niezawodność pracy urządzeń elektrycznych. Zakłócenia przychodzące z sieci zasilającej mogą być przyczyną przerw w produkcji spowodowanych awariami urządzeń zasilających.
W przypadku zasilania odbiorników wymagających wysokiej niezawodności zasilania, konieczne staje się projektowanie układów zasilających pozwalających na wyeliminowanie zakłóceń przychodzących z sieci zasilającej lub przerw w dostawie energii elektrycznej spowodowanych awarią tej sieci. Z pomocą w tym przypadku przychodzą Zasilanie budynków użyteczności publicznej oraz budynków mieszkalnych w energię elektryczną zasilacze UPS, których instalacja do ochrony czułych odbiorników jest wręcz konieczna. Wymagają one jednak zasobnika energii w postaci baterii akumulatorów, których liczba jest uzależniona od mocy zasilanych odbiorników oraz przewidywanego czasu pracy z ich wykorzystaniem. Znacznie korzystniejszym rozwiązaniem jest tworzenie układów zasilania zwanych tandemem zespół prądotwórczy – zasilacz UPS, dzięki czemu można zminimalizować liczbę baterii akumulatorów. Układ taki poprawia warunki eksploatacji oraz pozwala zminimalizować koszty związane z obsługą lub okresową wymianą akumulatorów.
W treści niezbędnika opisane zostały podstawy dotyczące jakości energii elektrycznej, zasady tworzenia układów zasilania o zwiększonej pewności dostaw energii elektrycznej, zasady doboru mocy źródeł zasilających oraz wymagania, jakie powinny one spełniać w określonych układach zasilania.
W drugiej części opracowania zostaną opisane podstawowe wymagania dotyczące zasilaczy UPS, baterii stosowanych w układach zasilania bezprzerwowego oraz zasady projektowania układów pomiarowych służących do rozliczeń zużytej energii elektrycznej.