Energia monitoring rendszer egy irodaházban – projekttanulmány

A probléma:

Banki épületeknél, egyéb irodaházaknál az utóbbi években egyre gyakoribbak a felharmonikusok, a villogás jelensége (flicker), feszültségcsúcsok és hasonló események következtében bekövetkező meghibásodások. A középfeszültségű oldalról érkező hálózati zavarok gyakran az épületek villamos hálózatában is komoly károkat okoznak.
A belső villamos problémákat az épületben üzemelő nagyszámú számítógép kapcsolóüzemű tápegysége okozza. A széles körben elterjedt 5 vezetékes rendszerek esetében úgynevezett „kiegyenlítő” áram folyik a földelő vezetőben, mely a nem megfelelő földelésből ered. A kábeleken továbbterjedő kiegyenlítő áram az informatikai hálózatban meghibásodásokat eredményezhet.
A flicker kellemetlen közérzetet, fejfájást, fáradtságot okozhat az épületben dolgozóknál. Ezek a zavarok irodaházak esetében nem megengedhetőek, biztonságos információs rendszer nélkül az épület nem üzemelhet. A hálózati zavarok szintjének szabályozására több évvel ezelőtt Európai Uniós szabványok születtek. Az MSZ EN 50160 szabvány az energia szolgáltató által biztosított villamos energia minőségét határozza meg. Az EN61000-2-4 az épületen belüli villamos energia minőségi követelményeire vonatkozik.

A feladat:

A vizsgált projekt keretében egy nagy banki épület villamos betáplálási pontján kellett a hálózat minőségi paramétereket ellenőrizni az MSZ EN 50160 szabványnak megfelelően, az épületen belüli fogyasztóhelyeknél pedig az EN 61000-2-4 szabvány előírásait kell ellenőrizni. Ezen felül az információs hálózaton gyakran jelentkező meghibásodások okait kellett meghatározni. Az épület üzemeltetés dolgozóinak a mért adatokhoz folyamatos hozzáférést kellett biztosítani. Kommunikációs csatornának az épület saját informatikai hálózata állt rendelkezésre.

A megoldás:

A fő betáplálásba és az információs hálózatot ellátó valamennyi villamos alelosztóba, így a szerverhelyiség elosztójába is összesen 39 darab UMG 511 típusú hálózat analizátor került beépítésre. Az UMG 511 öt vezetékes rendszerbe lett bekötve, a 4. áramváltónak köszönhetően a védőföldelő vezeték kiegyenlítő árama is meghatározható. A nem megfelelő földelésből adódó potenciál különbségeket az N és a PE közzé beépített leválasztó mérőhíddal lehet mérni.
Sikerült ezáltal a villamos rendszer földelési hibáit kijavítani. Az UMG 511 műszer 256 MB memóriája képes tárolni valamennyi mért hálózat minőségi és áram paramétert, míg a nagy mennyiségű adat kiolvasása a GridVis szoftverrel bármikor könnyedén megoldható a műszerek Ethernet TCP / IP kimenetén keresztül.
Az informatikai hálózaton jelentkező gyakori adatvesztés okai könnyedén meghatározhatóak lettek a hálózatminőségi problémák feltárása révén. A felharmonikusokat termelő eszközöket sikerült felderíteni. Azokat az elektronikus szabályzó készülékeket és szerver tápegységeket, melyek eddig a jelentős hálózati zavarok miatt gyakran meghibásodtak, megfelelő nagyteljesítményű szűrőkkel sikerült megvédeni.
A rendszer további előnye, hogy az áramszolgáltató által biztosított villamos energia minőségét is lehet monitorizálni az MSZ EN 50160 szabvány előírásainak megfelelően. Mindemellett az áramszolgáltatói elszámolási mérő hitelességét is ellenőrizni lehet.