World Class Power Solutions
y
Excellent Technology, Efficiency and Quality
ENERTRONIC modular
n cie Effi
Natur al R e
c
so ur c
es
Třífázové modulární UPS systémy
y Energ
BENNING World Class Power Solutions
2
EnErtronic modular třífázové modulární UPS systémy Všeobecné Už déle než 25 let vyrábí firma BENNING usměrňovačové systémy v modulárním provedení pro napájení telekomunikačních, energetických i průmyslových zařízení. Takto koncipované systémy se mimořádně osvědčily, protože díky modularitě lze paralelním řazením jednotlivých modulů konfigurovat zdroje o vysokém výkonu či s redundancí (n+1), kde se dosahuje vysoké provozní spolehlivosti systému. Lze také doplňováním modulů zvyšovat výkon zdroje v závislosti na rostoucím odběru spotřebičů.
Přednosti typové řady ENERTRONIC modular:
V servisních případech lze jednotlivé zásuvné moduly bez nutnosti vypnutí zdroje doplňovat či vyměňovat. Mnozí uživatelé UPS systémů proto v poslední době stále častěji požadují i v UPS systémech využít dobrých zkušeností se stejnosměrnými modulárními systémy a nabízet obdobné systémy i v oblasti UPS.
Síť 1
Síť 2
• Variabilní UPS se zásuvnými hot-plug moduly • Vysoká disponibilita díky interní n+1 redundanci • Nejmodernější UPS technika s polovodiči IGBT a MOSFET a DSP procesory • Klasifikace UPS VFI-SS-111 podle EN 62040-3 • Vysoká energetická efektivita díky vysoké účinnosti i v oblasti částečného zatížení • Sinusový vstupní proud, proto pouze činný příkon (účiník 0,99) • Vstupní síťový proud s nízkým podílem vyšších harmonických (THDi < 5%) • Nízké hodnoty MTTR (Mean Time To Repair doba potřebná k opravě) – výměna modulů za plného provozu • Online diagnostika a monitoring
Obr.1: Decentrální paralelní architektura UPS ENERTRONIC modular
ENERTRONIC modular – moderní progresivní UPS technologie s DSP procesory Na základě požadavků zákazníků proto firma BENNING vyvinula typovou řadu třífázových UPS ENERTRONIC modular. Každý zásuvný modul UPS ENERTRONIC modular je kompletní, nezávislý UPS systém s dvojí konverzí s třífázovým vstupem, usměrňovačem, střídačem, statickým by-passem, kompletní řídící a regulační elektronikou a třífázovým výstupem. Ke každému výkonovému modulu může být přiřazena vlastní baterie. Výkonové moduly jsou řazeny paralelně a lze je kdykoliv vyměnit bez nutnosti vypínání UPS či odpojování spotřebičů.
Díky této koncepci získává uživatel paralelně redundantní UPS systém s vysokou spolehlivostí. Výstupní výkon jednoho třífázového ENERTRONIC modulu činí 20 kVA. Takto zvolený výkon umožňuje vybudování variabilního systému s relativně jemným odstupňováním výkonu až do celkového výkonu 240 kVA. Toto jemné odstupňování výkonu umožňuje případné přizpůsobování výkonu UPS systému aktuálnímu stavu a rozložit tak investiční náklady (není nutno investovat do UPS s maximálním výkonem v jeden okamžik).
BENNING World Class Power Solutions
3
EnErtronic modular spolehlivost, hospodárnost, modularita Vysoká energetická efektivita díky vysoké účinnosti i v oblasti částečného zatížení
DSP procesorová technika DSP procesory (Digital Signal Processors) provádějí u ENERTRONIC modular veškeré řídící, regulační a kontrolní funkce s nejvyšší spolehlivostí. Využitím těchto procesorů se podařilo podstatně snížit počet elektronických komponent ve srovnání s konvenčními UPS systémy a zlepšit tak hodnotu MTBF. Výkonové díly ENERTRONIC modular využívají polovodičů MOSFET a IGBT a umožňují snížení objemu a hmotnosti 1,5 až 2 krát ve srovnání s konvenčními UPS systémy.
Hodnota účinnosti UPS ENERTRONIC modular dosahuje až 94%, klesá i v oblasti dílčí zátěže jen minimálně, a má za důsledek o ca 5% nižší ztrátový výkon oproti konvenčním UPS. (Obr.2) Tato výborná energetická efektivita UPS ENERTRONIC modular snižuje také TCO (Total Cost of Ownership, celkové náklady uživatele), protože umožňuje snížení případných investičních a provozních nákladů na klimatizování.
Účinnost
Vstupní proud
[η]
Čas ENERTRONIC modular
Výstupní výkon
[%]
UPS s 6-tipulsním usměrňovačem
UPS s 12-tipulsním usměrňovačem
Obr.2: Závislost účinnosti na výstupním výkonu
Obr.3: ENERTRONIC modular se sinusovým odběrem proudu zajišťuje provoz UPS bez zpětných vlivů na síť
Sinusový vstupní proud a hodnota THD < 5% snižují investiční, instalační a provozní náklady (Obr.3)
Klasifikace UPS ENERTRONIC modular dle EN 62040-3 (Obr.5)
Vstupní síťový proud konvenční UPS zatěžuje napájecí síť podílem vyšších harmonických (zpětné vlivy na síť, THDi) až 33%. Tyto zpětné vlivy na síť zapřičiňují fázový posun mezi napětím a proudem, vedoucím k jalovému příkonu UPS a majícím za následek nutnost zvětšování náhradních zdrojů, přívodů a jištění a tím i zvyšování investičních nákladů. U větších UPS systémů se ke kompenzaci jalového výkonu využívají 12-tipulsní usměrňovače nebo také filtrační systémy, což opět vede ke zvyšování investičních nákladů. Hodnota THDi u UPS ENERTRONIC modular je < 5% (Obr.3). Aktivní korekce účiníku má za následek sinusový vstupní proud s hodnotou cos phi = 0,99. Využitím těchto koncepčních předností UPS ENERTRONIC modular odpadá jak nutnost zvětšování výkonu nouzových agregátů (generátory), tak i nutnost používání kompenzačních filtrů.
UPS ENERTRONIC modular splňuje elektrickými vlastnostmi (online technika s dvojí konverzí) podmínky trojdílného klasifikačního kódu VFI-SS-111 normy EN 62040-3. Díl 1 (Obr.5) VFI, VI, VFD definuje závislost výstupu UPS na jejím síťovém vstupu
Díl 2 (SS, XX, YY) definuje tvar výstupní křivky, např. sinusová / nesinusová
Díl 3 (111,222,333) definuje maximální napěťové odchylky při dynamických změnách
Díl 1: VFI • výstupní napětí je nezávislé na veškerých kolísáních napětí a frekvence vstupní sítě Díl 2: SS • tvar výstupní křivky je sinusový při všech lineárních a nelineárních referenčních zátěžích Díl 3: 111 • maximální přípustné hodnoty dynamických napěťových odchylek, stanovené v IEC 62040, jsou dodržovány při: • změnách provozních režimů • skokových změnách lineární zátěže • skokových změnách nelineární zátěže
4
BENNING World Class Power Solutions
EnErtronic modular redundantní spolehlivost bez kompromisů
Obr.4: Srovnání redundantního UPS systému ENERTRONIC modular se zásuvnými moduly s konvenční UPS v samostatných skříních
Obr.5 (nahoře): ENERTRONIC modular v kombinované skříni se zabudovanými bateriemi, výstupní výkon 20 kVA (n+1)
Nejvyšší disponibilita a snížená hodnota MTTR (Mean Time To Repair = doba do opravy) využitím zásuvných modulů hot-plug Použitím modulárního redundantního konceptu a zásuvných výkonových modulů hot-plug splňuje ENERTRONIC modular nejvyšší požadavky na disponibilitu záložního proudového napájení. V případě výpadku jednoho výkonového modulu má UPS k dispozici i nadále bez přerušení 100% svého výkonu a po výměně vadného modulu opět dociluje redundance n+1. K výměně vadného výkonového modulu stačí u ENERTRONIC modular méně než 10 minut, pokud je k dispozici náhradní modul. U konvenčních UPS je pro dosažení redundance nutno mít paralelně připojenou další UPS stejného typu. (Obr.4)
Obr. 6: ENERTRONIC modular, zásuvný modul 20 kVA
BENNING World Class Power Solutions
5
EnErtronic modular jednoduchá obsluha, přehledná analýza provozu Obslužný a zobrazovací panel Ovládání UPS ENERTRONIC modular se provádí prostřednictvím obslužného a zobrazovacího panelu, zabudovaného v čelních dveřích. Provozní stavy jsou indikovány 17 LED. Grafický LC displej zobrazuje toky energie ve schematické formě a slouží kromě toho i ke zobrazení menu a informací. V menu se pohybuje pomocí tlačítek, důležité body menu jsou chráněny heslem.
Kapacita baterie je zvolena tak, aby umožnila při výpadku sítě zálohování plné zátěže po celou uvažovanou dobu. Pro zajištění vysoké disponibility UPS se provádí denně automatický test okruhu baterie.
Zabudovaná paměť událostí (Eventrecorder) zachycuje až 250 událostí spolu s datem a přesným časem. (Obr.7)
Kompaktní systémové a bateriové skříně zmenšují potřebný objem a hmotnost; navíc zjednodušují logistiku při balení a přepravě Typová řada UPS ENERTRONIC modular se umísťuje do kompaktních, lehce transportovatelných skříní. Do každé skříně lze umístit 5, resp. max. 6 výkonových modulů o výstupním výkonu 20 kVA. Při zohlednění redundance n+1 tak získáme z jedné skříně celkový výkon 80, resp. 100 kVA. Baterii pro dobu zálohování do 10 minut lze umístit do bateriové skříně stejných rozměrů. Pro delší doby zálohování jsou zapotřebí baterie vyšší kapacity a tyto se většinou umísťují na speciální stojany.
Obr.7: ENERTRONIC modular s přídavnou skříní, výstupní výkon 200 kVA (n+1)
Řídící a monitorovací systém MCU s obslužným a zobrazovacím panelem (Obr.8) Systém MCU monitoruje všechny zásadní komponenty UPS ENERTRONIC modular. Lokální nastavování a indikace provozních a poruchových hlášení se provádí prostřednictvím obslužnéhoa zobrazovacího panelu, zabudovaného v čelních dveřích. Důležité provozní stavy jsou indikovány 17 LED. Grafický LCD displej zobrazuje toky energie ve schematické formě a slouží kromě toho i ke zobrazení menu a informací. V menu se pohybuje pomocí tlačítek, důležité body menu jsou chráněny heslem. Zabudovaná paměť událostí (Eventrecorder) zachycuje až 250 událostí spolu s datem a přesným časem. Dálkový dohled je možný buď prostřednictvím modemu nebo přes internet.
mains operation battery operation
ENERTRONIC modular
bypass operation manual bypass overload mains failure bypass battery warning battery critical low chargers not active battery circuit error redundancy error
Dva Digital-Signalprocesory (DSP) řídí, regulují a monitorují všechny funkce
failure
Test / Reset
Obr.8: Obslužný a zobrazovací panel
BENNING World Class Power Solutions
6
ENERTRONIC modular lokální a dálkový dohledový systém ENERTRONIC modular v plné konfiguraci Při maximálním výstupním výkonu sestává UPS ENERTRONIC modular ze dvou plně osazených základních skříní a jedné přídavné rozvaděčové skříně.
Obr.9: ENERTRONIC modular, výstupní výkon 440 kVA (n+1)
SNMP – integrace UPS ENERTRONIC modular do síťového managementu Tzv. „Simple Network Management Protocol“ (SNMP) je standartizovaný, celosvětově používaný síťový protokol, umožňující jednoduchý monitoring každé síťové komponenty. Prostřednictvím tohoto protokolu lze UPS ENERTRONIC modular jednoduše připojit do stávajících sítí např. HP-Openview, IBM-Netview, Novell NMS či jiných kompatibilních systémů.
RCCMD – automatický výkonový shutdown a monitorovací software RCCMD umožňuje automatizaci různých úkonů při určitých událostech. Je možné provádět např. řízené odpojování jednotlivých pracovních počítačů prostřednictvím sítě nebo rozesílání oznámení či e-mailů při poklesu napětí baterie.
UPS komunikace – 3 možnosti: • Systémový shutdown (místní připojení přes reléové kontakty)
Propojovací kabel
Shutdown-Batch (např. AS/400/WinNT)
• Shutdown a UPS management (místní připojení přes RS232)
Seriové připojení
Shutdown-Routine a UPS management přes UM konzoli
• Shutdown a UPS management (SP/WAN přes LAN/WAN)
Seriové připojení
Síť
Síťové připojení přes UM-Agent + ShutdownRoutine přes UM-client
BENNING MCU-servisní software Tento software umožňuje řízení a monitoring UPS ENERTRONIC modular buď přímo přes seriové rozhraní, nebo prostřednictvím modemu či síťového připojení. Udávány jsou zejména provozní události v reálném čase či uplynulé události. Software umožňuje získání přehledu o všech relevantních datech UPS ENERTRONIC modular.
Dálkové ovládání Standardně jsou v dálkovém ovládání zahrnuty tyto funkce: • Nouzové vypnutí (EPO) • Provoz z generátoru (blokování by-passu) • Externí bateriový odpojovač otevřen
Shutdown (UM-client) UPS management (UM-konzole)
BENNING World Class Power Solutions
7
technická data EnErtronic modular 40 – 480 kVA UPS ENERTRONIC modular s moduly 20 kVA [kVA] 40 Jmenovitý výkon [kW]
32 2
60 48 3
[A] [V]
62
93
Počet modulů
80 64 4
100 80 5
120 96 6
Vstup Vstupní proud Jmenovité napětí
UPS ENERTRONIC modular s moduly 40 kVA [kVA] Jmenovitý výkon 80 Počet modulů
124 155 3 x 400 / 230 ± 15 %, +N (± 5 %)
186
2
120 3
160 4
200 5
240*1 6
124 86
186 129
248 172
310 215
372 256
7
320*1 8
360*1 9
400*1 10
440*1 11
480*1 12
434 301
496 344
558 387
620 430
682 473
744 516
Vstup [A] [kW]
Vstupní proud Vstupní příkon
UPS ENERTRONIC modular s moduly 40 kVA [kVA] Jmenovitý výkon 280*1 Počet modulů
Vstup Vstupní proud Vstupní příkon
[A] [kW]
Zkreslení vstup. proudu (THDi) Účiník (cos φ)
[%]
20 kVA ≤ 4 / 40 kVA ≤ 5 ≥ 0.99
[V]
3 x 400 / 230 +N (± 5 % nastavitelné)
Výstup Jmenovité napětí Tolerance napětí statická nesymetrická zátěž dynamická Doba regulace Jmenovitá frekvence Zkreslení napětí (Klirrfaktor) Crestfactor Přetížení Střídač By-pass (elektronický) Zkratové chování Servisní by-pass
≤1 ≤ 2 při 100% ≤ 5 při 100% skokové změně zátěže ≤ 20 50 ± 0.1 % ≤ 2 při lineární zátěži ≤ 5 při nelineární zátěži dle EN 50091-1-1 ≥3:1
[%] [ms] [Hz] [%] [%]
150 % po 60 s, 125 % po 10 minut při 3-fáz.zátěži 150 % po 10 min, 500 % po 100 ms 200 % po 3 sec zabudován
Všeobecná data Účinnost EMC Přípustná teplota okolí Teplota skladování Relativní vlhkost vzduchu Nadmořská výška instalace Krytí Nátěr Hmotnost / 20 kVA modul 40 kVA modul
[%]
94.5 IEC 62040 - C3 0 až +40 -25 až +70 5 až 95 bez kondenzace < 2000 m n.m. bez výkonové redukce IP 20 RAL 7035, práškový strukturovaný lak 40 65
[°C] [°C] [%] [m]
[kg]
Olověná baterie Počet článků / 20 kVA modul 40 kVA modul
2 x 108 – 144 2 x 120 – 144 Normy EN 60801, EN 60950, EN 61000, EN 62040-1, EN 62040-2, EN 62040-3, EN 62040-1-1, VGB 4 (*1: od výstupního výkonu 240 kVA včetně přídavné rozvaděčové skříně)
Skříň pro systémy s moduly 20 kVA Typ skříně PSJ 1868 (5 modulů) PSJ 2068 (6 modulů) (*2: bez modulů)
Skříň pro systémy s moduly 40 kVA 2
Výška Šířka Hloubka Hmotnost* 1800 mm 600 mm 800 mm 190 kg 2000 mm 600 mm 800 mm 210 kg
Technické změny vyhrazeny
Typ skříně Výška Šířka Hloubka Základní skříně PSJ 1888 (4 moduly) 1800 mm 800 mm 800 mm PSJ 2088 (5 modulů)*3 2000 mm 800 mm 800 mm Přídavná rozvaděčová skříň PSJ 2088 2000 mm 800 mm 800 mm
Hmotnost*2 210 kg 240 kg 250 kg
(*3: osazení 6 moduly možné jen při použití přídavné skříně)
SCC
Afrika Benning Office Africa Kurfürstenstr. 16 D-82110 Germering Tel. 89 / 80 07 75 68 Fax. 89 / 80 07 75 69 E-Mail:
[email protected]
Jižní Amerika Benning Office South America Lavalle 637 AR-1876 Bernal, Buenos Aires Argentina Tel. 54/ 911 5498 2515 E-Mail:
[email protected]
Slovensko Benning Slovensko, s.r.o. Kukuričná 17 SK-83103 Bratislava Tel. 02 / 44459942 Fax 02 / 44455005 E-Mail:
[email protected]
Belgie Benning Belgium Power Electronics Z. 2 Essenestraat 16 B-1740 Ternat Tel. 02 / 58 287 85 Fax 02 / 58 287 69 E-Mail:
[email protected]
Jihovýchodní Asie Benning Power Electronics Pte Ltd 85, Defu Lane 10 #05-00 SGP-Singapore 539218 Tel. (65) 6844 3133 Fax (65) 6844 3279 E-Mail:
[email protected]
Švédsko Benning Sweden AB Box 990, Hovslagarev. 3B S-19129 Sollentuna Tel. 08 / 6239500 Fax 08 / 969772 E-Mail:
[email protected]
Bělorusko IOOO BENNING Belarus ul. Derzinskogo, 50 BY-224030, Brest Tel. 0162 / 22 07 21 Fax 0162 / 22 07 21 E-Mail:
[email protected]
Madˇarsko Benning Kft. Power Electronics Rákóczi út 145 H-2541 Lábatlan Tel. 033 / 50 76 00 Fax 033 / 50 76 01 E-Mail:
[email protected]
Švýcarsko Benning Power Electronics GmbH Industriestrasse 6 CH-8305 Dietlikon Tel. 044 / 8057575 Fax 044 / 8057580 E-Mail:
[email protected]
Česká Republika Benning CR s.r.o. Zahradní ul. 894 CZ-293 06 Kosmonosy (Mladá Boleslav) Tel. 3 26 72 10 03 Fax 3 26 72 25 33 E-Mail:
[email protected]
Německo Benning Elektrotechnik und Elektronik GmbH & Co.KG Závod I: Münsterstr. 135-137 Závod II: Robert-Bosch-Str. 20 D-46397 Bocholt Tel. 0 28 71/ 93-0 Fax 0 28 71/ 9 32 97 E-Mail:
[email protected]
Španělsko Benning Conversión de Energía S.A. C/Pico de Santa Catalina 2 Pol. Ind. Los Linares E-28970 Humanes, Madrid Tel. 91/ 6048110 Fax 91/ 6048402 E-Mail:
[email protected]
Chorvatsko Benning Zagreb d.o.o. Trnjanska 61 HR-10000 Zagreb Tel. 1 / 63 12 280 Fax 1 / 63 12 289 E-Mail:
[email protected]
Nizozemsko Benning NL Power Electronics Peppelkade 42 NL-3992 AK Houten Tel. 0 30 / 6 34 60 10 Fax 0 30 / 6 34 60 20 E-Mail:
[email protected]
Ukrajina Benning Power Electronics 3 Sim'yi Sosninykh str. UA-03148 Kyiv Tel. 044 / 501 40 45 Fax 044 / 273 57 49 E-Mail:
[email protected]
Čína Benning Power Electronics (Beijing) Co., Ltd. Tongzhou Industrial Development Zone 1-B BeiEr Street CN-101113 Beijing Tel. 010 61568588 Fax 010 61506200 E-Mail:
[email protected]
Polsko Benning Power Electronics Sp. z o.o. Korczunkowa 30 PL-05-503 Glosków Tel. 0 22 / 7 57 84 53 / 7 57 36 68-70 Fax 0 22 / 7 57 84 52 E-Mail:
[email protected]
USA Benning Power Electronics, Inc. 11120 Grader Street USA-Dallas, TX 75238 Tel. 214 5531444 Fax 214 5531355 E-Mail:
[email protected]
Francie Benning Conversion d’énergie 43, avenue Winston Churchill B.P. 418 F-27404 Louviers Cedex Tél. 0 / 2.32.25.23.94 Fax 0 / 2.32.25.08.64 E-Mail:
[email protected]
Rakousko Benning GmbH Elektrotechnik und Elektronik Eduard-Klinger-Str. 9 A-3423 St. Andrä-Wördern Tel. 0 22 42 / 3 24 16-0 Fax 0 22 42 / 3 24 23 E-Mail:
[email protected]
Velká Británie Benning Power Electronics (UK) Ltd. Oakley House Hogwood Lane Finchampstead GB-Berkshire RG 40 4QW Tel. 0118 9731506 Fax 0118 9731508 E-Mail:
[email protected]
Itálie Benning Conversione di Energia S.r.L Via 2 Giugno 1946, 8/B I-40033 Casalecchio di Reno (BO) Tel. 0 51 / 75 88 00 Fax 0 51 / 61 67 655 E-Mail:
[email protected]
Rusko OOO Benning Power Electronics Scholkovskoje Chaussee, 5 RF-105122 Moscow Tel. 4 95 / 9 67 68 50 Fax 4 95 / 9 67 68 51 E-Mail:
[email protected]
y Energ
n cie Effi
Natur al R e
c
so ur c
784473.10 CZ 02/2010 paus Design & Medien, Bocholt Technické změny vyhrazeny. Vytištěno na papíru vyrobeném bez použití chloru.
BENNING ve světě
ISO 14001
es
ISO 9001
y
www.benning.de
