Sähkönjakelun varmentaminen Perinteinen varavoimakone vs DRUPS (katkoton) Seinäjoen keskussairaalan varavoimaratkaisu nyt: - Seinäjoen Energia tuottajana.

Esitys aiheesta: "Sähkönjakelun varmentaminen Perinteinen varavoimakone vs DRUPS (katkoton) Seinäjoen keskussairaalan varavoimaratkaisu nyt: - Seinäjoen Energia tuottajana."— Esityksen transkriptio:

1

2 Sähkönjakelun varmentaminen Perinteinen varavoimakone vs DRUPS (katkoton) Seinäjoen keskussairaalan varavoimaratkaisu nyt: - Seinäjoen Energia tuottajana (perinteinen diesel/akusto) - Varavoimakoneet 2 x 550 kVA - hyötysuhde n.70 % => käytettävissä oleva teho 770 kVA - vuosittaiset kuormituskokeet (Black Out) - syksyllä 2014 kuorma vaihteli välillä 780 kVA – 813 kVA Y-talo - varavoimakontti 1100 kVA - kuorman vaihtelu 150 – 230 kVA, syksy 2015

3 Varmennettava kuorma kasvaa Tehon saneeraus / laajennus F-osan laajennus Perusparannuskohteet Varmennettava kuorma kasvaa 400 – 600 kVA Merkittävin muutos: –Välinehuollon autoklaavien muutos höyrykäyttöisistä sähkökäyttöisiin –Uuden välinehuollon tehontarve 1400 kW –Välinehuollon varmennettava kuorma poikkeustilannetta varten n. 20 % eli n. 280 kVA

4 VARMENNETTAVA KUORMA Rakennusosa P max [kW] VVNK 00P P-rak 210 kW VVPK II H-rak 135 kW VVPK E-rak 509 kW VVPK2 E-rak 84 kW VVPK K2 Törnävä 58 kW VV kaukolämpö 144 kW VV vesipumppu 19 kW F-rakennus 200 kW YHTEENSÄ 1359 kW

5 MITOITTAMINEN DRUPS-laitteet: Varmennettava kuorma 1360 kW. Laitekokoonpano 2+1, yksi laite voi olla palvelun vaarantumatta huollossa, viallisena tai muusta syystä pois käytöstä. Yksikköteho 1000 kVA/900 kW, N+1 teho 1800 kW, josta voidaan turvallisesti, hetkellisiin kuormamuutoksiin varautuen, käyttää noin 85 % = 1530 kW. Tehon kasvulle jää varaa noin 170 kW (12,5 %). Yksikköteho 1100 kVA/1000 kW, N+1 teho 2000 kW, josta voidaan turvallisesti, hetkellisiin kuormamuutoksiin varautuen, käyttää noin 85 % = 1700 kW. Tehon kasvulle jää varaa noin 340 kW (25 %).

6 HANKINTAKUSTANNUSVERTAILU: Tiedustelut kustannuksista: Jari Hakala jari.hakala@epshp.fi 044 – 415 4128

7 ELINKAAREN HANKINTAKUSTANNUS: Tiedustelut kustannuksista: Jari Hakala jari.hakala@epshp.fi 044 – 415 4128 Oletettu käyttöjakso/elinkaari 25 vuotta

8 JOHTOPÄÄTÖKSET: Hankintahinnaltaan DRUPS-järjestelmä on perinteistä varavoimakoneen ja staattisen UPS- laitteen yhdistelmää hieman kalliimpi. Mutta kun huomioidaan DRUPS-vaihtoehdon pienempi tilantarve rakennuksessa, ei tarvetta koneelliselle jäähdytykselle, ei isoja ja usein toistuvia akuston vaihtoja ja pitkä elinikä, niin kustannuksissa ei silloin ole merkittäviä eroja. Sairaalan sähkönjakelujärjestelmässä yksi merkittävä asia on ylivirtasuojauksen toiminta. DRUPS:lla ja staattisella UPS:lla on tässä kohtaa merkittävä ero DRUPS:n hyväksi. DRUPS ~6500 A @ 0,3 s (alkuoikosulkuvirta jopa 50 kA, kyky syöttää oikosulkuvirtaa noin 5 s) UPS ~3200 A @ 0,3s (laite pystyy syöttämään oikosulkua 0,3 s) Suuri oikosulkuvirta tarkoittaa suojauksen luotettavaa toimintaa ja vikojen nopeaa erottamista verkosta, jolloin terve verkon osa häiriintyy vioista mahdollisimman vähän. Pitkillä siirtoetäisyyksillä suuri oikosulkuvirtateho on ehdoton edellytys vikojen hallinnassa.

9 JOHTOPÄÄTÖKSET JATKUU: Sähkönjakelun varmentaminen suositellaan tehtäväksi DRUPS-laitteita käyttäen. Laitteen yksikköteho 1000 kW. DRUPS-vaihtoehdoista suositeltavin on 1a. Tätä järjestelmäävoidaan käyttää kahdella eri tavalla. Laitteita on joko kolme erillistä tai kolme laitetta toimivat yhtenä rinnankäyvänä järjestelmänä. Selväpiirteisintä on käyttää laitteita erillisinä, jolloin järjestelmien yhdistämiset tehdään esim. huoltotilanteita varten erikseen ohjaamalla. Huonona puolena on se, ettei äkillisesti vikaantuneen laitteen kuormat siirry toimiville laitteille automaattisesti vaan tämä vaatii käyttäjän toimenpiteitä. Tämä on myös etu, koska tällöin järjestelmien sisäiset viat pysyvät luotettavammin rajatulla alueella eivätkä leviä toimivien laitteiden jakeluun. Yksinkertaistaa käyttöä. Vikatilanteiden hallinnan ja kuorman jaon kannalta parempi ratkaisu olisi käyttää vaihtoehtoa 1b (Isolated Parallel), jossa kuristimet rajoittavat vikatilanteiden muutosilmiöitä. Soveltuu parhaiten isoihin järjestelmiin, joissa laajennettavuus on tärkeää ja korkeampi hankintahinta on investointi muuntojoustavuuteen.

10 Siirtyminen DRUPS-järjestelmään Varmennettava kuorman kasvu 400 – 600 kVA tuotetaan katkottomalla DRUPS-järjestelmällä DRUPS poikkeaa perinteisestä: massapyörä tuottaa energian generaattorille niin kauan kuin diesel käynnistyy => katkottomuus DRUPS ollut pitkään käytössä teollisuudessa DRUPS käytössä sairaaloiden varavoimaratkaisuna Euroopassa ja Ruotsissa laajasti KYS Kuopio otti Suomessa käyttöön ensimmäisenä sairaalana

11 Miksi DRUPS ? -Isot akustojärjestelmät jäävät kokonaan pois -Yksi ainoa varavoimaverkko (selkeyttää käyttöä hoitohenkilökunnalle) -Hyötysuhde 100 %, stabiili (taajuus 50 Hz, jännitteen vaihtelu +-1%) -KATKOTTOMUUS ! -elämää ylläpitävät laitteet: teho / vastasyntyneiden teho / leikkaussalit / synnytyssalit / sydänvalvonta -ohjelmistot / hoitolaitteet tietokantariippuvaisia (uudelleenkäynnistykset)