استفاده از ژنراتورهای ثابت و قابل حمل برای برق پشتیبان در مدارس و دانشگاه‌ها

پردیس‌های دانشگاهی به عنوان مصرف‌کنندگان اصلی انرژی، معمولاً به تعداد زیادی ژنراتور مجهز هستند. به عنوان مثال، یک دانشگاه محلی که با آن همکاری داریم، دارای ۹ ژنراتور است و در نظر دارند تعدادی دیگر اضافه کنند. استفاده از ژنراتورهای برق به راهکاری استاندارد برای پشتیبانی از ساختمان‌های آموزشی، خوابگاه‌ها، کتابخانه‌ها، مراکز دانشگاهی، مجموعه‌های ورزشی، تئاترها و دیگر فضاها تبدیل شده است

سیستم های برق اضطراری دانشگا ها و ایمنی جان

امروزه دانشگاه‌ها و پردیس‌های بزرگ کالج از مجموعه‌ای از ساختمان‌های مختلف تشکیل شده‌اند که هر یک ممکن است نیاز به برق اضطراری داشته باشند. برخی از این ساختمان‌ها، تنها برای پشتیبانی از سیستم‌های ایمنی زندگی به برق نیازمندند و نیازی به نیروی عملیاتی ندارند. این ساختمان‌ها ممکن است شامل خوابگاه‌ها، کتابخانه‌ها و تالارهای تئاتر باشند. سیستم‌های ایمنی زندگی برای حفاظت و تخلیه سریع ساکنان در مواقع اضطراری مانند آتش‌سوزی، بلایای طبیعی و قطع برق طراحی شده‌اند.

انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) هدفش کاهش مرگ و جراحت، حفاظت از اموال و جلوگیری از خسارات اقتصادی ناشی از آتش‌سوزی و خطرات الکتریکی از طریق ایجاد استانداردها و انتشارات تخصصی است. کد ملی برق (NEC) مقرراتی را برای سیم‌کشی الکتریکی، حفاظت از جریان، زمین‌گذاری و نصب تجهیزات مشخص می‌کند.

این دو سازمان با هم همکاری دارند. NFPA الزامات مربوط به برق اضطراری را مشخص می‌کند که هر ساختمانی باید با توجه به کاربرد خود رعایت کند. NEC نیز شرایط نصب سیستم‌های فیزیکی را تعیین می‌نماید. همان‌طور که فناوری تکامل پیدا می‌کند، مقررات و استانداردها نیز تغییر می‌کنند. علاوه بر این، نظرات و بازخورد اعضا به روزرسانی این نیازها کمک می‌کنند تا از مشکلات ناشی از نگهداری نادرست یا پیکربندی تجهیزات جلوگیری شود.

تمامی کالج‌ها و دانشگاه‌ها ملزم به پیروی از این استانداردها و مقررات هستند. چالش‌های اضافی در ساختمان‌های قدیمی با زیرساخت‌های الکتریکی فرسوده وجود دارد. افزایش تعداد دانشجویان، تغییرات آب‌وهوایی و خرابی زیرساخت‌ها نیز در قطعی برق نقش دارند. احتمال اختلال در انتقال نیروی برق وجود خواهد داشت. عوامل جغرافیایی مناطق آسیب‌دیده، میزان آسیب زیرساخت‌ها و دسترسی به این مکان‌ها تعیین‌کننده مدت زمان قطع برق شهری خواهند بود.

برخی از دانشگاهیان به قدرت پشتیبان اضافی نیاز دارند.

برخی از دانشگاه ها بیمارستانی در محوطه خود دارد و خدمات مراقبت از بیمار ارائه می‌دهد. بیمارستان‌ها سیستم‌های متعددی دارند که نمی‌توانند قطعی برق را برای مدت طولانی تحمل کنند و نیازمند سیستم‌های پیشرفته برق پشتیبان هستند. در صورت قطع برق:

• دستگاه بدون وقفه (UPS) به طور موقت بار را تحمل می‌کند تا ژنراتور شروع به کار کند.
• پس از راه‌اندازی ژنراتور، UPS بار را به آن منتقل می‌کند.
• تابلو برق برای جلوگیری از قطع جریان اصلی پیکربندی شده و مدارهای با نیازهای بحرانی به طور خودکار تنظیم می‌شوند.

زمانی که برق شهری باز می‌گردد، ژنراتور بار را به برق اصلی تحویل می‌دهد. با توجه به این که پردیس در حال تقویت قابلیت‌های خود با پیشرفت‌های فناوری است، سیستم‌های اضطراری یا پشتیبان نیز باید به همین نسبت بهبود یابند. این سند به بررسی برخی از کالج‌هایی می‌پردازد که با مشکلاتی مواجه بوده‌اند و راه‌حل‌هایی برای رفع آنها ارائه می‌دهد.

تقاضای بهبود قدرت پشتیبان گیری

دانشگاه‌هایی که برای مدت طولانی در حال فعالیت هستند باید سیستم برق اضطراری خود را طبق مشخصات و مقررات جاری نگه دارند. براساس NEC 2017 700.3 (F)، همه کالج‌ها موظف به نصب سیستمی برای اتصال یک منبع برق موقت به شبکه اضطراری در هنگام تعمیر و نگهداری هستند.

در آغاز فرآیند تعمیر و نگهداری، یک ژنراتور موقت به سوئیچ انتقال دستی وصل می‌شود و این سوئیچ به حالت ژنراتور موقت منتقل می‌شود. اگر در طول این دوره، ژنراتور اصلی دچار قطعی برق شود، ژنراتور موقت مسئولیت بار را به عهده می‌گیرد. پس از تکمیل تعمیر ژنراتور اصلی، سوئیچ انتقال دستی به حالت ژنراتور اصلی تغییر کرده و ژنراتور موقت از مدار خارج می‌شود.

کالج‌ها موظفند که به صورت دوره‌ای دیزل ژنراتورها را راه‌اندازی کنند. اگر یک دیزل ژنراتور دود بسیار سیاه یا مایعات غلیظ و تیره از لوله اگزوز آن چکه کند، احتمالاً با مشکل انباشتگی مرطوب مواجه است. دیزل‌هایی که بدون بار کار می‌کنند، دمای گاز خروجی پایینی دارند که موجب تولید بخارات سوخت نسوخته‌ای می‌شود که با کربن ترکیب شده و عمر موتور را کوتاه و حداکثر توان آن را کاهش می‌دهد.

NEC 2017 700.3 (F) و الزام راه‌اندازی ژنراتورها قوانین جدیدی برای سیستم‌های موجود هستند. رعایت این الزامات به‌روزرسانی شده، ایمنی و رفاه دانشجویان، کارکنان و پیمانکاران را تضمین می‌کند. اما با این کار هزینه‌های اضافی برای قطعات، نصب، نگهداری و تست نیز به همراه دارد.

اگر به‌روزرسانی برنامه درسی شامل افزودن آزمایشگاه‌ها یا تجهیزات اضافی باشد که نیاز به پشتیبانی برق در زمان قطع برق شهری دارد، سیستم موجود باید از عهده این نیازها برآید یا باید ارتقا یابد. اغلب تجهیزات جدید باید برای هماهنگی با سیستم‌های دانشگاه نصب شوند. نصب، نگهداری و تست این تجهیزات نیازمند تکنسین‌های باتجربه است.

شرکت دیزل استار با بیش از 10 سال تجربه خدمات تعمیر و نگهداری، آزمایش، نصب و رفع عیب و تعمیر ژنراتورها را ارائه می‌دهد. خدمات ما اکنون در سراسر کشور در دسترس است.

تست بار انباشته شدن مرطوب را کاهش می دهد.

راه‌اندازی ژنراتور بدون بار کافی یا در حالت غیر بارگذاری می‌تواند منجر به تجمع سوخت نسوخته و کربن در سیستم اگزوز شود که این امر موجب ایجاد یک مایع چسبناک و سیاه در قسمت صداخفه‌کن می‌شود. برخی دانشگاه‌ها برای تأمین برق پشتیبان سیستم‌های ایمنی و حیاتی، هر ساختمان را با یک ژنراتور طراحی کرده‌اند. واحدهای نگهداری پردیس موظف‌اند که ژنراتورها را به طور مرتب طبق یک برنامه زمانی از پیش تعیین شده راه‌اندازی کنند.

اگرچه آزمایش بار مکرر ژنراتور الزامی نیست، اما تعمیر و نگهداری مجبور می‌کند تا سیستم اگزوز هر موتور ژنراتور را تمیز کنند. به‌دلایل محدودیت‌های مدیریت ساختمان، ممکن است اجازه استفاده از سیستم اضطراری برای بارگیری ژنراتورها وجود نداشته باشد. قبل از اجرای آخرین دستورات NEC، مراحل زیر باید انجام شود:

اتصال ژنراتور آماده به شبکه اضطراری و قرار دادن آن در حالت کارکرد خودکار، جدا کردن سوئیچ از ژنراتور اضطراری، اتصال کابل‌ها به ژنراتور و تستر بار، راه‌اندازی ژنراتور با بارهای متغیر و ثبت عملکرد آن، جداسازی کابل‌ها از ژنراتور و تستر، اتصال مجدد ژنراتور اضطراری به شبکه و برگرداندن آن به حالت خودکار.

معمولاً این آزمون‌ها طبق برنامه‌ریزی سه‌ماهه یا نیمه‌سالانه انجام می‌شود. این فرآیند استاندارد ممکن است بیشتر روز را در برگیرد، اما با کاهش دوره زمانی آزمایش به برنامه هفتگی، حجم کار افزایش می‌یابد تا جایی که نیاز به نیروی بیشتری برای انجام آن وجود دارد.

نصب سوئیچ سه‌طرفه مورد نیاز NEC در هر مکان باعث کاهش زمان قطع و وصل می‌شود. پس از اتصال ژنراتور آماده به سوئیچ سه‌طرفه و قرار دادن سوئیچ در حالت آماده، کابل‌ها متصل شده و آزمون‌ بار انجام می‌شود. پس از خاتمه‌ی آزمون، کابل‌ها جدا شده و سوئیچ به موقعیت اصلی بازگردانده می‌شود و ژنراتور به حالت خودکار بازمی‌گردد.

ازتجزیه پیچیدگی‌ها و فرآیندهای زمان‌بر در آزمایش‌ها صرفه‌جویی می‌شود که این موضوع امکان تکمیل آزمایش بار را در دوره‌های کوتاه‌تر فراهم می‌سازد. برنامه‌ریزی مناسب می‌تواند مشکل انباشت مواد مرطوب را کاهش دهد یا از بین ببرد. پاکسازی نیز فرآیندی طولانی و پرزحمت است.

گزینه های ژنراتور آماده به کار

دانشگاه‌هایی که نیازهای اساسی انرژی دارند، باید الزامات تست سخت‌تری نسبت به دانشگاه‌هایی که تنها سیستم‌های پشتیبان حیات را پشتیبانی می‌کنند، رعایت کنند. برای همه دانشکده‌ها ضروری است که در هنگام تعمیرات ژنراتور اضطراری، یک ژنراتور آماده به کار ارائه دهند. این ژنراتور باید بتواند نیازهای برق اضطراری یا آماده به کار ساختمان‌ها را برآورده سازد.

سوئیچ‌های مورد نیاز NEC به تامین یک ژنراتور آماده به کار در طول تعمیر و نگهداری ژنراتور اضطراری کمک می‌کند. مراحل اصلی نگهداری شامل موارد زیر است:

• اتصال ژنراتور آماده به کار به کلید سه‌گانه و تنظیم آن در حالت کار خودکار
• قرار دادن سوئیچ در حالت آماده‌به‌کار
• برچسب‌گذاری و ایمن کردن ژنراتور
• انجام عملیات تعمیر و نگهداری
• حذف برچسب‌ها
• انتقال سوئیچ به حالت ژنراتور اضطراری نصب‌شده
• تنظیم ژنراتور اضطراری در حالت کار خودکار

کالج‌های کوچکتر که دارای چندین ژنراتور نیستند یا تنها برای سیستم‌های پشتیبان حیات در سراسر دانشگاه استفاده می‌شوند، ممکن است در طول تعمیر و نگهداری برنامه‌ریزی‌شده، ژنراتورها را اجاره کنند. خرید ژنراتور برای تاسیسات بزرگ‌تر گزینه مناسبی است. نوع ژنراتور بسته به نیاز دانشگاه متفاوت است.

ژنراتورهای قابل حمل گزینه‌ای محبوب برای اجاره در پردیس‌های کوچکتر و دانشگاه‌هایی هستند که دارای چندین ژنراتور هستند. این دستگاه‌ها کامل بوده و آماده اتصال به شبکه و تحمل بار الکتریکی هستند و در اندازه‌های متنوعی برای تناسب با هر نیازی تولید می‌شوند.

یک ژنراتور دائمی می‌تواند نصب شود و به کلید سه‌طرفه مورد نیاز متصل گردد. خرید و نصب یک ژنراتور آماده به کار مزایای زیادی دارد. یک ژنراتور آماده به کار بزرگ می‌تواند بخشی از برنامه اضطراری ژنراتورها باشد و نصب ژنراتورهای کوچکتر در ساختمانی که دارای ژنراتورهای اضطراری مستقل است، امکان‌پذیر است. افزونگی یکی از بزرگترین مزایای نصب ژنراتور آماده به کار است؛ اگر ژنراتور اضطراری دچار مشکل شود، با حرکت دادن سوئیچ سه‌طرفه، ژنراتور آماده به کار فعال خواهد شد، که این امر نیاز به اجاره یا جابجایی و اتصال ژنراتور قابل حمل را رفع می‌کند.