Nagroda dla projektu Cummins polegającego na modernizacji systemu zasilania awaryjnego w centrum medycznym

Centrum Medyczne AnMed Health

AnMed Health Medical Center w Anderson w Południowej Karolinie służy swojej społeczności od ponad 100 lat. Po kilku dużych rozbudowach w ostatnich dziesięcioleciach kierownictwo szpitala dostrzegło potrzebę modernizacji infrastruktury systemu elektroenergetycznego centrum w celu zaspokojenia zwiększonego zapotrzebowania na energię, poprawy ogólnej niezawodności zasilania i zapewnienia, że obiekt spełnia lub przekracza najnowsze wymagania kodeksu NEC. 

Szpital opracował szczegółowe specyfikacje i poszukiwał ofert na kompleksową modernizację elektrowni, w tym nowy system zasilania awaryjnego. Firma Cummins Power Generation wygrała przetarg i została wybrana jako główny dostawca kompletnego systemu zasilania awaryjnego. Kolejną zaletą było to, że firma inżynieryjna AnMed zatrudniona do pracy nad projektem, PerryCrabb, była już zaznajomiona z systemami wytwarzania energii Cummins

Kompleksowa aktualizacja obejmowała również: 
•    Rozbudowany centralny zakład użyteczności publicznej
•    Normalne i niezbędne piony dystrybucji zasilania dla wszystkich ośmiu pięter szpitala
•    Nowe piony dystrybucyjne dla danych i telekomunikacji
•    System sygnalizacji pożaru w wieżowcu
•    Dostosowany system monitorowania i sterowania zasilaniem 

Projektowanie nowego systemu awaryjnego zasilania rezerwowego: złożone przedsięwzięcie

Jak podkreślił dyrektor ds. Inżynierii w PerryCrabb, kiedy pracujesz nad złożonym projektem, musisz dowiedzieć się, co jest wykonalne. W rezultacie odbyło się kilka szczegółowych dyskusji z regionalnym kierownikiem ds. energoelektroniki w Cummins na temat wstępnego projektu systemu i sekwencji operacji w planowanym systemie elektroenergetycznym. Regionalny dystrybutor firmy Cummins zaprosił swoich sprzedawców technicznych, a także inżynierów z zakładu produkcyjnego Cummins, aby dokładnie zaprojektować, w jaki sposób zespoły prądotwórcze, przełączniki źródła zasilania i urządzenia DMC będą współdziałać z zasilaniem użytkowym.

Testowanie i instalacja

Fabryczny test "świadka" został następnie przeprowadzony w fabryce Cummins w Fridley w stanie Minnesota. Inżynierowie firmy Cummins stworzyli niestandardową płytkę drukowaną "naśladującą", aby symulować, w jaki sposób zasilanie użytkowe będzie współpracować z cyfrowym sterownikiem głównym (DMC) Cummins, a także przetestowali wszystkie wejścia i wyjścia DMC.

Potem nastąpiła właściwa instalacja agregatów prądotwórczych i urządzeń DMC. Firma Cummins Atlantic przejęła inicjatywę, zarządzając złożonymi interakcjami z wieloma dostawcami, w tym Square D i Schneider Electric. Nowy system został zbudowany równolegle z tym, który był zastępowany. Plan zakładał stopniowe przenoszenie ładunków ze starego systemu do nowego, a następnie demontaż starego.

Jedną z istotnych zmian było zastąpienie starego jednooddziałowego systemu zasilania awaryjnego nowym trzygałęziowym systemem. Starszy system został wprowadzony przez dziadka, ale ogólna modernizacja była okazją do spełnienia obecnych wymagań kodeksu, które są wymagane przez National Electrical Code (NFPA 70) i Health Care Facilities Code (NFPA 99).

Czterogodzinny test "blackout" był ostatnim etapem instalacji. Test ten jest wymagany przez wymagania testu akceptacyjnego NFPA 110 w celu zapewnienia funkcjonalnej wydajności gałęzi bezpieczeństwa życia i krytycznych. Chuck Parker, dyrektor ds. Usług inżynieryjnych w AnMed Health, powiedział:

"Nasz test akceptacyjny wykroczył poza wymagania NFPA.  Wyciągnęliśmy wtyczkę całkowicie na zasilanie użytkowe. Ponieważ dostosowaliśmy system zasilania Cummins do obsługi zarówno obciążeń awaryjnych, jak i nieawaryjnych, zespoły agregatów prądotwórczych przejęły całe obciążenie; Światła nigdy nie mrugały".

Dzięki temu bezprawnemu wynikowi testu menedżerowie AnMed byli przekonani, że mają solidny, bezpieczny system, który może wykonać zadanie, do którego został zaprojektowany.

Rozwiązanie zasilania rezerwowego gotowe do rozwoju

Dzięki nowemu systemowi trzech zespołów prądotwórczych o mocy 2000 kW, rozdzielnic równoległych i automatycznych przełączników źródła zasilania, szpital ma teraz wystarczającą moc awaryjną, aby poradzić sobie z obciążeniami całego obiektu. Jednak planowanie prognostyczne dla nowego systemu zasilania awaryjnego uwzględniało również potrzebę obsługi zwiększonych obciążeń w przyszłości. Czwarty zespół agregatu prądotwórczego można łatwo zainstalować - bez przerywania pracy lub dodawania do okablowania lub rozdzielnicy - w celu utrzymania redundancji N+1. Automatyczne przełączniki źródła zasilania z zamkniętym przejściem eliminują zakłócenia podczas testowania lub przewidywania transferów.

Rozwiązywanie złożonych problemów, świetna praca zespołowa

Pomyślne przeprowadzenie tak ważnej modernizacji stuletniego obiektu w napiętych terminach, podczas gdy szpital nadal funkcjonował, było złożonym wyzwaniem planistycznym i logistycznym. Jak wyjaśnił Chuck Parker: "Wymienialiśmy cały system elektryczny. Przenieśliśmy wszystkie normalne, nieawaryjne obwody do nowego systemu pojedynczo. Następnie dokonaliśmy jednego dużego przeniesienia obwodów awaryjnych dla nowej części konstrukcyjnej projektu, a następnie kolejnego dużego przełącznika dla starszej części szpitala. Aby tak się stało, różni dostawcy i wykonawcy wspierali się nawzajem i bardzo dobrze ze sobą współpracowali. "

Pierwszorzędne wyniki: zwiększone bezpieczeństwo i uznanie w kraju

Ta praca zespołowa opłaciła się dzięki najnowocześniejszemu systemowi elektrycznemu dla Centrum Medycznego AnMed Health, który chroni pacjentów i personel. Te pierwszorzędne wyniki zdobyły krajowe uznanie dzięki nagrodzie VISTA Award for Infrastructure. Od 1993 roku Amerykańskie Towarzystwo Inżynierii Opieki Zdrowotnej (ASHE) Amerykańskiego Stowarzyszenia Szpitali (AHA) i Akademia Architektury dla Zdrowia Amerykańskiego Instytutu Architektów (AIA / AAH) uznały inicjatywy projektowe i budowlane w Stanach Zjednoczonych poprzez program nagród VISTA.

Chuck Parker podsumował znaczenie nagrody: "Nagroda VISTA była świadectwem trudności wyzwania, jakości projektu i doskonałej pracy zespołowej wśród wszystkich zaangażowanych osób i firm".