Kriittiset sähköpiirit ja UPS-järjestelmät

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää Umicore Finland Oy:n kriittisiksi luokiteltavat sähköpiirit ja UPS-laitteet. Kriittisien sähköpiirien selvittelyiden näkökulmana oli teollisuusalueella vuosittain järjestettävät huoltoseisakit, jonka aikana mahdollisesti kriittiseksi luokiteltavat sähköpiirien sähkönsyötöt katkeaisivat. Työn tavoitteena oli, että nämä pystyttäisiin ottamaan aikaisessa vaiheessa huomioon ja järjestämään varasyöttömahdollisuudet. Työn toisena tavoitteena oli selvittää alueen UPS-laitteet sekä näiden perässä olevat sähkönsyötöt ja olisiko näitä mahdollista järkeistää jollakin tavalla.

Työn teoriaosuudessa käydään läpi yleisellä tasolla, missä ja miten UPS-laitteita voidaan hyödyntää eri toimialoilla. Teoriassa käsitellään myös UPS-laitteiden yleisimmät toteutusmallit, eri järjestelmät, varakäyntiajat sekä akkutekniikat. Teoriaosuudessa otetaan myös kantaa sähkösyöttöjen varmentamiseen ilman UPS-järjestelmiä, ja tässä myös käsitellään huoltoseisakit.

Työtä varten on käyty sähköpostikeskusteluita osastojen käyttö- ja tuotantoinsinöörien kanssa selvittääkseen osastokohtaiset kriittiset sähköpiirit. Näiden pohjalta on tuotettu listaus kyseisistä sähköpiireistä, jotka tulee olla käytössä myös huoltoseisakkien aikana. UPS-laitteiden osalta suoritettiin alueella kenttätutkimus, jossa kartoitettiin kyseiset laitteistot ja näiden perässä olevat sähkönsyötöt. Tämän perusteella on tuotettu laitevalmistajalle kyselymateriaali, jossa tiedusteltiin mahdollisia korvaavia tuotteita.

Tutkimuksessa selvisi, että UPS-laitteet olivat osittain ylimitoitettuja tämänhetkisillä kuormituksilla. Osassa ylimitoitettu UPS-laite oli perusteltavissa, koska nämä tarvitsivat suuremman oikosulkuvirran akuston käytöllä, että näissä voitaisiin käyttää suurempia sulakkeita. Osassa ylimitoitettu UPS-laite ei ollut perusteltavissa tämän muuttuneen kuormitustilanteensa vuoksi eikä näin ollen ole tarvetta suuremmille sulakkeille ja UPS-laitteelle.

Opinnäytetyö sisälsi salaisia osioita, jotka poistettiin julkaistavasta työstä.

The purpose of this thesis was to study the critical electrical circuits and UPS devices of Umicore Finland Oy. The point of view of critical electrical circuits was the annual maintenance shutdowns at the industrial area. The goal was to define the critical circuits and take into consideration those circuits and organize stand-by supplies for them. The second goal was to find out UPS devices of the area as well as power supplies behind them and find out if there is any change to rationalize them.

The theoretical part of this thesis consists of where and how it is possible to utilize UPS devices in different industries and the most common implementation models, different systems, standby times and battery technologies of UPS devices. The theory includes also verifying power supplies without UPS systems, and this part also includes maintenance shutdowns.

There have been email conversations with departments’ operation and production engineers to find out critical electrical circuits by departments. A listing was made of electrical circuits based on these investigations, that must be in use during maintenance shutdowns. Regarding to UPS devices, field research was carried out in the area, in which devices and power supplies behind them were mapped. Based on this, there has been produced a questionnaire for the product manufacturer, in which possible replacement products are inquired.

Based on the study, UPS devices were partly over dimensioned with current load. In some of these UPS devices the over dimensioned was justifiable, because these devices needed greater short circuit current for battery usage, so that larger fuses could be used in these. In some of UPS devices the over dimensioned could not be justified due to this changed load situation, and therefore there is no need for larger fuses and UPS device.