Prosjektering av UPS anlegg. Arne Leif Strømsnes. Siemens

Transkript

1 Prosjektering av UPS anlegg Arne Leif Strømsnes Siemens

2 Anleggs typer OL på Lillehammer 92 (CBS) Hydro anleggene. Statoil anleggene Sykehus Strømmens form Formfaktor og krestfaktor

3 Fra IEC

4 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Selektivitet A B C D

5 IEC

6 IEC

7 Karatristikker

8 Kortslutningsytelse IEC og IEC Nettet Batteriene Kondensatorene Motorer Transformator

9 UPS problemstillinger Spesifikasjoner blir ikke fulgt UPS ene er ofte en del av nød strømsystemet UPS ene i egne rom Kjølings problemer Hva blir hengt på UPS nett Konsekvenser ved brann Batterityper Batteritest utstyr Spenning og nettsystem Last typer Utstyr som trengte TN Dokumentasjon

10 UPS Krav til Selektivitet blir ikke vurdert. Valg av brytere og vern er feil Risiko vurdering mangler Pålitelighet???????????? Forskrifter normer og spesifikasjoner Behovskartlegging Lastdimensjonering Systemjording Sikkerhetsnivå Ledningssystemer Hjelpespenning Plassering Kabeltrase

11 Fra en Statoils spesifikasjon

12 Fra en Statoils spesifikasjon

13 En bit av enlinje skjema

14 UPS AC

15 DC-Kortslutningsstrøm

16 Fordeling som levert for AC

17 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Behovkartlegging Hvilke laster må ha nødstrøm? Eksempler er nevnt i NEK (nødlys, brannpumper, brannvesenets heiser, alarmsystem, evakueringssystemer og røkavsugingssystemer). Her må det settes opp en tabell som viser behovet, hvor lenge de kan være uten strøm før kritiske situsjoner oppstår. Sprinkleranlegg, brannkanon styring. Krav til brannpumper finnes i IEC Krave til lys finnes i IEC 60598

18 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Risikovurdering Det må utarbeides en risikovurdering der det settes opp en tabell med lastene som må ha nødstrøm og hvor lenge hver enkelt last kan være uten spenning. 20msek, 100msek, 1 sek, 15 sek, osv. Hvor stor kapasitet må batterier ha. Setter krav til min tid som kan være fra ½ time til 12 timer. Hvor lenge blir spenningen nede ved kortslutning av en krets og hvilke konsekvenser får dette. Tennkilde kontroll må være med I vurderingen for EX anlegg.

19 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Sikkerhetsnivå og Pålitelighet Hvor store er konsekvensene når nødstrømsanlegget svikter Pålitelighet: Her må anlegget se på som en enhet og vurdere alle enheter fra nødstrømkilden til forbruker. I noen tilfeller må redundans UPS er installeres. Der det er behov for redundante systemer bør dette gjøres så langt det er mulig gjerne helt frem til forbruker.

20 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Lastdimensjonering Her må en se på typen av laster som Nødavstengnings ventiler, nødlys, styrekretser, Sikkerhets systemer, ventilasjonsvifter, brannpumper, brann heiser, osv.

21 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Systemjording : Nødstrømsanlegg må/bør av sikkerhetsgrunner være av IT nett med isolasjonsovervåking. Statoil spesifikasjon beskriver IT system for UPS De fleste UPS er på markedet er basert på TN system. Utkobling ved første Jordfeil.

22 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s VERN Her er det fare for skade på personer som skal reduseres til minimum. Ikke vern av selve utstyret. Man må ikke utelate vern som kan føre til øket personfare. Vi må se til at det er selektivitet under alle driftsforhold. Konsekvenser av kortslutning i hovedtavle eller fordelingstavle. Mange AC-UPS er har svært lav kortslutningsytelse i inverter drift. Dette er et problem i mange tilfeller.

23 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Hjelpespenning/ styrekretser Valg av hjelpespenning er av stor betydning. Riktig vern i kretsene. Selektivitet og riktig oppdeling. Konsekvenser av jordfeil i styrekretsen må vurderes. Det er svært vanlig å benytte for store sikringer/vern og lite tanke på selektivitet i disse kretsene.

24 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Kabeltrase Kurser for nødstrømsystem skal ikke føres gjennom steder hvor det er risiko for brann eller eksplosjonsfare. De skal være uavhengig av tilførsel fra andre kurser. Der hvor ikke disse kraven kan oppfylles, skal det treffes andre sikkerhetstiltak for å tilfredstille sikkerhetskravene. Nye Nek setter krav til kabel kvalitet.

25 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s UPS eller dieselaggregat Det er store variasjoner i pålitelighet på de forskjellige typer UPS er. På dieselaggregat er det også variasjoner. Man må her vurdere både motor, generator og styring. For AC UPSer er det ofte for liten kortslutningsytelse i batteridrift. UPSen må velges så stor at den klarer å løse ut kortslutning raskt nok i batteridrift slik at farlige situasjoner ikke oppstår.

26 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Testing Hvor ofte må utstyret inspiseres/ testes: Det er viktig at tester blir utført i henhold til kravene i NEK og EN For UPSer er det minst like viktig å få gjennomført tester. Batteriene må testes for å ha kontroll med rest kapasiteten på batteriet. For sykehus kreves måntlig test. UPSer med innebygd batteritest er det som gir best resultat og kontroll med tilstanden på batteriene.

27 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s Fordelinger Nødstrømkilden skal ha tilstrekkelig kapasitet for nødstrømforsyningssystemet. En nødstrømfordeling må ha høy grad av sikkerhet og plasseres i et sikkert område atskilt fra dieselaggregatene Fordeling for nødstrømsystemet vil jeg anbefale med fastmonterte effektbrytere. Begrunnelsen er at denne fordelingen bør kunne kobles ut for kortere vedlikehold og eventuelle endringer. Mens denne er ute vil vel forbrukerne ligge kun på normalstrømforsyning? Uttrekkbar teknikk er mest aktuelt der hvor det kreves rask utskifting ved feil. Det er krav til full selektivitet dersom kilden forsyner flere bygg eller anleggsdeler. Beregningene taes ut fra strømkildens maksimale kapasitet.

28 Nødstrøm (electric supply system for safety services) s UPS Det blir i svært liten grad lagd skikkelige vernanalyser og selektivitetsplaner for UPS og nødanlegg. Mens det vanligvis legges ned millioner av kroner på vern i hovedforsyningen, så installeres det i UPS og forsyning av kontrollspenning kun hyllevare automatsikringer som fullstendig mangler evne til selektiv utløsning. Som regel mangler det noen som helst form for dokumentasjon. En liten feil i en kontrollspenningskrets (forsynt av UPS) kan få en hel industrianlegget eller offshore plattform til å stenge ned, eller et produksjonskip til å miste styringen i storm og uvær.

29 Fra NEK 400

30 Takk for oppmerksomheten