Specifikace Záložního zdroje napájení AEG Protect Blue 1000kVA
Nepřerušitelný zdroj napájení (UPS) Se statickým Bypassem (SBS) a externím manuálním Bypassem a se samostatnou baterií. Klasifikace dle IEC / EN 62040-3: VFI SS 111 Jmenovitý výkon: 1000 kVA Výstupní napětí: 3 x 400 V/50 Hz
AEG Power Solutions spol. s r.o. Na vlastní půdě 6/1368 102 00 PRAHA 15 Hostivař Tel.: 274 773 273 E-mail:
[email protected] Internet: www.aeg-ups.cz
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 1 z 10
1. Příslušné Evropské směrnice a normy Produkt je označen známkou CE v souladu s evropskými směrnicemi: •
Nízké napětí
2006/95/EC
•
EMC
2004/108/EC
Protect Blue UPS je navržen ve shodě s harmonizovanými normami a směrnicemi EN62040-1-2 (Bezpečnost) and EN62040-2 (EMC). UPS je navržena dle příslušných částí norem uvedených v tabulce níže. Pokud z textu vyplývají nějaké konflikty s uvedenými dokumenty, budou jim dále nadřazené.
Bezpečnostní normy:
Elektromagnetická kompabilita (EMC): Výkonnostní norma:
EN62040-1-2: 2003 EN60950-1: 2001/A11:2004 EN62040-2:2005 EN61000-3-2:1995.A1:2001 EN61000-6-2:2001 EN61000-6-4:2001 EN62040-3:2001
2. Úvodní ustanovení UPS systém je založen na modulárním řešení tvořeném příslušným počtem UPS modulů zapojených paralelně tak, aby byl schopen napájet zátěž se jmenovitými hodnotami. Pokud nastane selhání UPS modulu, napájení zátěže je automaticky a souběžně přepnuto na obvody Bypassu pomocí interního elektronického přepínače SBS. UPS může být připojena k centrálnímu I/O boxu, který je plně uzavřený, samostatně stojící rozváděč. A může obsahovat následující komponenty: paralelní připojovací svorkovnice, komunikační kabely, vstupně/výstupní svorkovnice a přepínače a bypassový přepínač s krytem. Paralelní konfigurace musí být navržena tak, aby UPS moduly mohly pracovat autonomně se všemi aktivními komponenty jako např. usměrňovače, nabíječ baterie DC/DC, střídač dále pak SBS, CPU a distribuované nebo centralizované baterie. Všechny UPS moduly pracují současně a rovnoměrně sdílejí zátěž.
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 2 z 10
Každý modul obsahuje následující hlavní komponenty: •
Tříúrovňový IGBT usměrňovač
•
IGBT bateriový nabíječ
•
Tříúrovňový IGBT střídač
•
Jednoúčelový FPGA / µC kontrolér
•
Výkonové rozhraní s elektronickým přepínačem a napájením
•
Přepínače pro údržbu (externí).
Tyto komponenty zaručí vysokou míru spolehlivosti v případě výpadku napájení vedoucí k výrazným vedlejším nákladům a rizikům a samozřejmě taky ztrátě dobrého jména. UPS systém má ověřenou spolehlivost nejméně 99.99% jako samostatná jednotka1). 1)
Včetně údržby
UPS musí nepřetržitě chránit připojenou zátěž proti všem poruchám v napájecí síti. Pouze UPS systém spadající do klasifikace "VFI" (“Napětí a frekvence nezávislá“/ Technologie dvojité konverze) dle EN / IEC 62040-3 vyhoví těmto požadavkům a pouze takovýto systém může být nabízen. Dynamické chování výstupu UPS vyhovuje klasifikaci 1* z EN 62040-3. Tzn. Dokonce pro -
Změny v operačním módu
Klasifikace 1
[např. normální provoz/ provoz z baterie / bypass ]
-
Změny zátěže
Lineární zátěž
Klasifikace 1
Nelineární zátěž
Klasifikace 1
Výstupní napětí UPS musí zůstat v mezích hodnot dle Klasifikcase 1. * Klasifickace 1: V časovém úseku od 100 µs do 5 ms se nesmí výstupní napětí vychýlit z tolerenčního pásma +/30% za žádných okolností. Tomuto požadavku vyhovuje pouze a jen „pravý online systém“ VFI s technologií dvojité konverze.
Návrh systému se musí řídit dle EN a IEC norem. Dodavatel musí být schopen prokázat, že se řídí dle ISO 9001, ISO14001 a ISO50001 a že nabízený systém byl vyroben v souladu se zmíněnými programy řízení kvality ISO. UPS systém je vhodný pro instalaci přímo u zdi. Všechny elektrické komponenty musí být snadno přístupné zepředu zařízení pro bezproblémový servis a údržbu. Pro nevyvážené zátěže: UPS systém je schopen 100% napájet nevyváženou zátěž a udržet výstupní napětí a fázový posun v předepsaných tolerancích.
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 3 z 10
3. Popis funkce systému UPS systém se v podstatě skládá z 250kVA modulů, které jsou výkonově uzpůsobeny a jsou vlastně kombinací usměrňovače, DC meziobvodu s baterií, střídače, statického bypass spínače SBS a centrálního manuálního bypassu určeného pro servis a údržbu. Centrální prvky jsou doplněné o nezbytné regulační a řídicí části, displeje a diagnostické nástroje. Usměrňovač napájí usměrněným proudem střídač a baterii. Střídač vyrobí ze stejnosměrného proudu střídavý a napájí výstupní přípojnice. V případě výpadku sítě nebo jiné poruchy či rušení v síti, napájení zátěže pokračuje bez přerušení z baterie. Jakékoliv přepínání je zakázáno, ať už statické (pomocí polovodičových součástek) či mechanické (stykače). Statický bypass SBS zvyšuje bezpečnost celého napájecího systému bezvýpadkovým přepnutím na alternativní zdroj napájení v případě vnitřní poruchy, přetížení nebo zkratu. Pokud se obnoví původní napájení, systém automaticky přepíná zpět na provozní režim s usměrňovačem, avšak pouze za předpokladu, že systém nemá žádnou vnitřní poruchu. Všechny řídicí jednotky UPS jsou 100% digitální. Usměrňovač, střídač a SBS mají své oddělené mikroprocesorové jednotky a také každá má své vlastní napájení. Z důvodu snížení rizika na minimum, řídicí systém není vybaven žádnými potenciometry. Vnitřní komunikace probíhá na EMC imunním sběrnicovém systému navrženém pro průmyslové aplikace (CAN bus). UPS systém musí být spolehlivý za obtížných okolních podmínek. Díky tomu EMC imunita zařízení je velmi důležitá. Faktor 2 musí být zachován s ohledem na následující EMI normy.: Norma
Požadovaná úroveň
Elektrostatický výboj:
EN 61000-4-2
4:
8 / 15 kV
Vysokofrekvenční pole:
EN 61000-4-3
3:
10 V/m
Krátkodobé napětí:
EN 61000-4-4
4:
4 kV
Přepětí:
EN 61000-4-5
4:
4 kV
UPS může být nabídnuta jako samostatný systém, ale také jako paralelní systém s redundancí (N +1) nebo v konfiguraci pro navýšení celkového výkonu. V paralelní konfiguraci veškeré signálové sběrnice určené pro výměnu dat musí být provedeny redundantně. Pokud nastane porucha na datové sběrnici, druhá a nezávislá signálová sběrnice musí zabezpečit provoz paralelního systému.
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 4 z 10
4.1 Usměrňovač Plně tří úrovňový IGBT usměrňovač zahrnuje vstupní izolační přepínač, je řízen pulsně-šířkovou modulací PWM pomocí signálového procesoru (DSP), který navíc k běžné funkci usměrnění vstupního signálu, tedy konverzi AC/DC přidává automatickou korekci účiníku na hodnotu >0.99 a omezuje zpětné vlivy na napájecí síť, díky nízkým hodnotám harmonických THDi < 3% při plné zátěži. 4.2 Nabíječ baterie (DC/DC měnič) Nabíječ (DC/DC měnič) nabíjí a udržuje napětí (udržovací nabíjení) na baterii. Nabíjení baterie je prováděno dle charakteristiky IU0U. Po výpadku sítě se baterie automaticky nabíjí dočasně zvýšeným napětím při nabíjení tzn. že nabíjecí proces je plně přizpůsoben stavu vybité baterie. Nabíjecí proud baterie je plně nastavitelný. Monitoring nabíjecího obvodu baterie kontroluje nabití baterie v pravidelných intervalech. DC/DC měnič (bateriový nabíječ) bude provádět následující úkoly: • •
Nabíjení baterie z DC sběrnice, vždy když je dostupné napájecí napětí sítě Poskytnout vhodné plné DC napětí (plný výkon) z baterie (méně než 0.01C10). Mikroprocesorové řízení bude vykonávat následující operace: o Automatický částečný vybíjecí test baterie v týdenních intervalech nebo v intervalech definovaných uživatelem o Nastavení napětí baterie jako funkce okolní teploty o Výpočet zbývajícího času baterie, po který je schopna napájet zátěž o aktuálním výkonu, během vybíjení.
4.3 Střídač Střídač je napájen energií z usměrňovače případně při výpadku sítě z baterie. Přeměňuje stejnosměrné napětí na tří fázové střídavé napětí, které je výstupem UPS. Střídač musí být navržen jako zkratu vzdorný tzn. že zkrat v jedné připojené zátěži nezpůsobí výpadek ostatních připojených zátěží. Vzhledem k dosažení maximální spolehlivosti střídače, tedy maximální bezpečnosti z pohledu zátěže, dokonce i v případě výpadku napájecí sítě, střídač musí být schopen zvládnout přetížení o velikosti trojnásobku jeho jmenovitého výkonu po dobu 0.1 sekundy. Střídač využívá tří-úrovňovou IGBT technologii. Řízení střídače je zajištěno pulsně šířkovou modulací PWM. Za účelem splnění EMC norem je střídač schopen vykázat vysoký činitel výkyvu -nejméně 3 (tj. poměru maximální hodnoty a efektivní hodnoty). A také je střídač schopen napájet nelineární zátěže až do 100% jmenovitého výkonu UPS. Aby bylo zabráněno nepříznivým efektům při změnách paralelní zátěže, výstupní napětí nesmí překročit následující hodnoty stanovené pro nejmodernější systémy:
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 5 z 10
Pro změny zátěže +/- 100%: maximální odchylka napětí <= 5%;
obnovení regulační schopnosti
během 2 ms.
4.4 Bateriový řetězec (baterie) Baterie musí být navržena tak, aby byla schopna napájet zátěž o výkonu 1000kVA (0.9cosϕ) po dobu minimálně 8 minut při okolní teplotě 25°C. Bateriový řetězec se skládá z článků –Volitelný typ baterie (Př: gas recombination valve regulated lead acid cells (VRLA)), v souladu s BS6290 část 4 a BS EN60089-2. Hodnota DC napětí meziobvodu musí být 480VDC a standardní počet článků je 240 (2VDC) nebo 40 bloků (12VDC). 4.5 Statický bypassový přepínač (SBS) Statický bypass spínač (SBS) je použit pro bezvýpadkové přenesení napájení zátěže na alternativní zdroj napájení. Toto může být nezbytné v případě vnitřní poruchy UPS nebo přetížení systému nebo zkratu v napájené zátěži. SBS je nedílnou součástí každé UPS jednotky. Toto také umožňuje redundanci systému při paralelní konfiguraci nebo N + 1 konfiguraci. 4.6 Manuální Bypass Pro potřeby provedení údržby či servisu systému umožní manuální bypass bezvýpadkové přepnutí napájení zátěže přímo na napájecí síť (volitelná alternativa).
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 6 z 10
5.0 Technická data Hodnoty a) Usměrňovač: Jmenovité vstupní napětí:
3 x 400 V ± 15%
Frekvence:
50 Hz ± 5% or 60 Hz ± 5%
Vstupní proud při plné zátěži: při 400V
1344A
Vstupní proud při plné zátěži s nabíjením baterie při 400V:
1545A
Rozběhový proud:
< INom.
Síťové pojistky:
1600 A NH / 500 V pomalé
Průřez vodiče:
4x240mm2 na fázi
Bateriové pojistky:
630A na pol a řetězec
Nabíjecí charakteristika
Konstantní napětí a proud
Jmenovité DC napětí:
480V
Harmonické zkreslení THDi:
< 3% proudu
Účinnost usměrňovače
97,5% typicky
b) Střídač: Jmenovité DC napětí:
750V ± 20%
Účinnost:
97,5% typicky
Jmenovité výstupní AC napětí:
3 x 400 V, při plné zátěže možnost připojení N
Napěťová odchylka, statická:
± 1%
Napěťová odchylka, dynamická ± 5%
(při skokové změně zátěže 0 - 100% - 0 bez připojené sítě): Kompenzační čas:
2 ms
Nastavení rozsahu výstupního AC napětí při jmenovitém DC napětí:
± 5%
Frekvence bez synchronizace se sítí:
50 Hz ± 0.1%
Synchronizační rozsah:
49.5 ... 50.5 Hz
Zdánlivý Jmenovitý výkon (kVA):
1000 kVA při cos ϕ = 0.9 ind.
Jmenovitý výkon činný (kW):
900kW
Rozsah účiníku:
0.8 ind. - 1 – 0.8 cap.
Plná kapacita N vodiče:
1.8x naddimenzován
Chování při nerovnoměrné zátěži: při 100%
Napěťová odchylka < 2% fázový posun < 2° el.
Výstupní fázový proud Inom
1444 A
Max hodnota pojistek na zátěži.:
500 A
Průměr vodiče:
4x240mm2 na fázi
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 7 z 10
Křivka napětí:
sinusová
Faktor napěťového zkreslení: V celém intervalu DC napětí, zátěže a power faktoru
< 5%
Napěťové harmonické zkreslení (nelineární zátěž):
< 2%
Nelineární zátěž:
100% z jmenovitého UPS výkonu
Činitel výkyvu:
3:1, zkreslení < 3%
Přetížení:
150% po dobu 1 min., 125% po dobu 10 min.
Zkratový proud:
3 x INom.
c) SBS Jmenovité vstupní napětí:
3 x 400 V ± 10%
Frekvence:
50 Hz or 60 Hz
Jmenovitý vstupní výkon:
1000 kVA
Max pojistky na vstupu:
1600A NH pomalé
Průřez vodiče:
4x240mm2 na fázi
d) Bateriový řetězec Jmenovité DC napětí:
480VDC
Typ baterie:
VRLA
Specifikace baterie:
XXXXXXX
Počet článků/bloků:
240/40
Doba zálohy:
8 minutes
Životnost:
10 let
Napětí:
Od 2.25 do 2.27/na článek
Konec vybíjení:
Minimálně 1.65VDC/na článek
Umístění (Rack/rozváděč)
Rack
Průřez vodiče:
4x70mm2 na pól a řetězec
e) Všeobecné údaje: Celková účinnost v online provozu (VFI)
95,1% (typicky)
Hladina hluku (měřeno ve vzdálenosti 1m od zařízení):
≤ 75 dB(A)
EMC vyzařování:
“C2” per EN 62040-2
Provozní teplota:
0° C to + 40° C
Teplota skladování:
- 35° C to + 70° C
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 8 z 10
Chlazení:
Nucené vzduchové chlazení s integrovaným redundantním ventilátorem, s monitorováním každého ventilátoru
Max nadmořská výška instalace:
1000 m nad NN (pro 100% výkon)
Barva skříně:
RAL 9005 práškově stříkaný
Krytí:
IP20
Rozměry,
Šířka (mm): Výška (mm): Hloubka (mm):
6000 včetně I/O kabinetu 1900 900
Hmotnost:
≈ 3600 kg
Provozní režim:
online
Výrobce:
AEG Power Solutions
Typ:
Protect Blue.
Následující komunikační rozhraní a management software pro tento typ UPS: RS-232C
dostupné
Shutdown a UPS management software pro všechny tradiční operační systémy např. MSWindows, Novell Netware a různé typy Unixových systémů.
dostupný
6.0 Rozměry:
Hloubka: 900 mm
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 9 z 10
7.0 Jednopólové schéma zapojení
AEG Protect Blue – 1000kVA
2012 – V0_480
Strana 10 z 10
