از آنجاییکه سازمانها بطور روزافزون به دسترسی مستمر منابع ICT وابستگی پیدا می‌کنند، بی‌ثباتی و احتمال درباره آینده منبع برق UK، لازمه آن منبع روبه‌رشد است. اگرچه UPSs حفاظتی در برابر بیشتر اغتشاشها برق و قطعی‌ها ایجاد می‌کنند، پشتیبانی و بک‌آپ ژنراتور برای حل مسائل برق درازمدت لازم است. در این مقاله Kenny Green، مدیر حمایت و پشتیبانی فنی شرکت منبع‌های برق غیرقابل وقفه، شرکتKohler به بررسی تهدید امنیتی منبع و نحوه کار ژنراتورهای standby با UPSها برای تعدیل و کاهش آن می‌پردازد.
امروزه، موفقیت بیشتر سازمانها به دسترسی ۲۴/۷ منبع ICTشان بستگی دارد. بنابراین امنیت منبع اصلی برق که منبع مذکور را برق می‌دهد، اینکه در معرض خطر روزافزون قرار دارد. در گزارش ارزیابی ظرفیت برق ۴Q2012 منتشره، ODGEM پیش‌بینی می‌کند که این موضوع در چهار سال آینده با کاهش اختلاف‌های ظرفیت از سطوح بالا بیشتر نمود پیدا خواهد کرد. بر این اساس، ریسک قطعی برق مشتری، از وقوع نزدیک به صفر افزایش می‌یابد. این بخاطر کاهش‌های قابل توجه در منبع برق از نیروگاه‌های زغال‌سنگ و نفت است که تحت مقررات محیط‌زیست اروپا تعطیل خواهند شد. پیش‌بینی میزان ریسک بخاطر بی‌ثباتی‌های مربوط به تصمیمات تجاری در خصوص کارخانجات تولیدی، جریانات ارتباط الکتریکی پیوسته و سطح تتا، بسیار دشوار است.
اگر قطعی‌ها اتفاق افتند، آنها قبل از خانه‌ها به صنعت لطمه می‌زنند. بنابراین، چگونه تأسیسات ICT و اپراتورهای مرکز دیتا می‌توانند از تجهیزات الکترونیکی مفید از این افزایش پیش‌بینی شده در قطعی‌های برق حفاظت کنند. یک منبع برق غیرقابل وقفه، خط مقدم دفاع در بیشتر سازمانها را فراهم می‌کند. آن نقش مهمی در حفاظت از بار بحرانی از اغتشاشها برق و قطعی‌ها با طول محدود دارد.
منبع UPSهای آنلاین، برق را در طول عملیات نرمال پردازش و تنظیم می‌کنند در حالیکه اینورتر و یکسوکننده آنها مانعی برای ولتاژهای ناپایدار و نویز شاه‌خط فراهم می‌کند. اگر منبع ورودی فراتر از لیمیت‌های مشخص یعنی ٪۱۰+ تا ۲۰-٪ باشند یا دچار قطعی کامل شوند، عملیات UPS از برق باطری تا زمان وصل برق به کار خود ادامه می‌دهد. کل رویداد برای بار نامشهود می‌ماند. یک راهکار می‌تواند استفاده از تمامی یا مقداری از زمان خودگردانی باطری برای خاموشی مرتب بار بحرانی باشد اما در محیط مرتبط امروزی این قطعی منبع ICT احتمالاً غیرقابل قبول است: پشتیبانی UPS با ژنراتور standbyتنها گزینه است. نقش UPS دربرگیرنده حفاظت بار از اغتشاش‌های برق و قطعی‌های برق کوتاه‌مدت می‌باشد و به ژنراتور زمان کافی برای استارت و آنلاین شده در طول مشکل برق درازمدت را می‌دهد.
چگونه ژنراتور از UPS پشتیبانی می‌کند
ژنراتورهای Standby معمولاً دیزلی هستند، آنها مخزن سوخت دیزلی دارند که یک موتور مشابه کامیون‌های سنگین را تأمین می‌کنند. موتور یک دینام را به راه می‌اندازد که خروجی برق را به UPSمی‌دهد. زمانی که ژنراتور باید آماده استارت فوری طی تقاضا شود آن باید همیشه بخوبی نگهداری شود و تأمین سوخت کافی داشته باشد. همچنین باید با استفاده از هیتر آب موتور برق گرفته از جریان اصلی، گرم نگهداشته شود. اگر برق قطع شود، UPS از باطری خود برای تأمین برق به بار بحرانی استفاده می‌کند. همچنین ژنراتور قطعی برق را از طریق صفحه کلید قطعی شاه خط اتوماتیک (AMF) شکل ۱ را تشخیص می‌دهد اگرچه آن به تأخیر ۲ تا ۱۰ ثانیه قبل از استارت برای جلوگیری از استارت آپ‌های غیرضروری ژنراتور تنظیم می‌شود.
بنابراین ژنراتور باید خودگردانی باطری UPS کافی برای استارت آب، تثبیت و تبدیل به ورودی منبع UPSرا داشته باشد. با فرض اینکه ژنراتور اندازه صحیح دارد، UPS آن را به عنوان جایگزین جریان اصلی می‌پذیرد و شروع به شارژ مجدد باطری کرده و به تأمین بار بحرانی برای مدت قطعی برق ادامه می‌دهد. انتقال از جریان اصلی به باطری UPS و سپس ژنراتور باید یکپارچه باشد و بطور کامل به بار ناپیدا باشد. صفحه کلید AMF می‌تواند وقتی برق وصل می‌شود را تشخیص دهد و بعد از تأخیر مشخص، منبع جریان اصلی را به ورودی UPS بازگرداند. تأخیر از قبل تعیین شده اهمیت دارد زیرا جریان اصلی ممکن است به عنوان بخشی از پروسه تعیین خرابی، شرکت برق یا بخاطر عملیات مدارشکن اتوماتیک، وصل شود. عیب ممکن است هنوز باشد که موجب قطعی مجدد شود.
باطری UPS از بار در طول تبدیل وقتی اتفاق می‌افتد پشتیبانی می‌کند تا زمانی که ورودی شاه خط ثابت و در اختیار بار بحرانی و برای شارژ مجدد باطری UPS باشد.
شکل ۱- تأسیسات برق حفاظت شده با تبدیل و تشخیص عیب و خرابی شاه خط
تعیین ژنراتور برای عملیات Standby
ژنراتورهای Standby مورد استفاده با UPSs باید بطور صحیح در خصوص ثبات فرکانس و اندازه مشخص شوند. ملاحظه محدودیت‌های فیزیکی و محیطی به هنگام برنامه‌ریزی تأسیسات ژنراتور Standbyضرورت دارد. شناخت صفحه کلید بی‌برق در طول خرابی و قطعی برق باید مدنظر قرار گیرد. UPSممکن است مشکلاتی در همزمان‌سازی یا ژنراتور داشته باشد یا بخاطر اینکه ولتاژ ژنراتور با فرکانس خارج از لیمیت‌های قابل قبول باشد یا وقتی این فرکانس به سرعت برا UPS برای کار بدون به خطر انداختن بار بحرانی متغیر باشد. حالت آلارم ایجاد شده و به اپراتور اطلاع می‌دهد که در رویداد عیب، بار از UPS به منبع ژنراتور خام تبدیل نمی‌شود. این شرایط می‌تواند با استفاده از ژنراتورهایی که برای کاربردهای UPS طراحی شده و تست شده، اجتناب شوند. آنها با کنترل‌های الکترونیکی بجای مکانیکی مناسب بوده و امکان عملیات بین تلرانس‌های فرکانس محدود را فراهم می‌سازد. ژنراتور Standby معمولاً برای پشتیبانی اجزای بار علاوه بر UPS به کار برده می‌شود، آنها شامل تهویه هوا، روشنایی اضطراری، سیستم‌های هشدار ساختمان و غیره می‌باشند. هر جزء بار، فاکتور سایزبندی پیشنهادی خود را دارد که باید به هنگام تعیین ژنراتور، امکان‌پذیر باشد. برای مثال، ظرفیت UPS اسمی ۵/۱ برابر باید برای UPSبدون ترانسفورماتور و ظرفیت اسمی ۲ برابر برای انواع دارای ترانسفورماتور مجاز باشد. برای تهویه هوا، سه برابر پیشنهاد می‌شود. در طول استارت آپ، ژنراتور نباید کل بار در یک مرحله دریافت کند بویژه اگر بار بیش از نیم درجه‌بندی standby ژنراتور باشد. برای اجتناب از آن، اجزای بار ژنراتور باید امکانات “Soft start” داشته باشد یا افزایش بار باید با استفاده از کنتاکتورهای تأخیر زمانی، ترتیب یابند. تأسیسات ژنراتور موفق با ملاحظات محیطی همچنین الکتریکی نظارت می‌شوند. از نشتی نفت از مخازن سوخت به محیط آب باید جلوگیری کرد. نویز صوتی باید کاسته شود بویژه اگر ژنراتور باید در شب کار کند. از آنجائیکه بیشتر ژنراتورها با جریان هوا خنک می‌شوند تأمین هوای خنک‌کننده کافی باید مهیا شود.
تخلیه دودهای خروجی ضرورت دارد و ممکن است به ابزار تخصصی نیاز داشته باشد. با مسئول محلی، مأمور آتش‌نشانی و شرکت برق باید برای اطمینان از رعایت مقررات و استانداردهای لازم از سوی ژنراتور ارتباط حاصل کرد. با اشاره به افزایش پیش‌بینی در مباحث امنیتی برق، ژنراتورها باید به عنوان یک افزونه تکمیلی برای پشتیبانی UPS در نهایت یک انتخاب مقرون به صرفه تلقی می‌شوند.