AEG Power Solutions Na vlastní půdě 6 Praha 15. Nepřerušované Zdroje Napájení

Transkript

1 AEG Power Solutions Na vlastní půdě 6 Praha 15 UPS Nepřerušované Zdroje Napájení

2 AEG PS Výroba a Servis po celém světě Paris (HQ) Prague Moscow Budapest Toronto Hainault (London) Lannion Tours. Zwanenburg (Amsterdam) Belecke (Dortmund) Bejing Shanghai Guangzou Hong Kong Dallas Vitoria Milano Kuala Lumpur Penang Singapore Výrobní jednotky Montážní závody Regionální podpora výroby a servisu Madrid Cyprus Dubai Bangalore Vývojové a Výrobní jednotky Competence and Design-Center Prodejní jednotky p 4

3 Historie firmy delší než 60 let 1945 Založení továrny AEG AG ve Warstein-Belecke s 25 zaměstnanci 1951 Zdroj energie (Usměrňovač) pro německý Telecom Deutsche Bundespost 1961 Vyvinutí prvního tyristorového jednofázového střídače Thyristor inverter - Single phase 1972 Vyvinutí a výroba prvního usměrňovače - SM-Rectifier 5/ První zdroj řízený ý mikroprocesorem (usměrňovač) 1988 UPS s IGBT - Transistory (jedno a tří fázové) 1995 První UPS plně digitální - Protect 3.xx 4.xx 5.xx 1998 SAFT přebírá AEG SVS Power Supply Systems Ltd První 1000kVA Mega UPS 2004 Nová generace UPS s IGBT usměrňovačem a střídačem Protect 2xx 2.xx 2005 Saft Power Systems se stává nezávislý akcionář Ripplewood. Nové vedení firmy přichází z oblasti Power Supply Industry Nové jméno firmy AEG Power Solutions p 5

4 Výrobní portfolio Modulární sytémy pro Telecom 250W 500kW UPS 0.3 kva 1MVA Průmyslové dobíječe & DC 120 W 110kW Výkonové zdroje & střídače Výkonové regulátory Zdroje pro železniční dopravu 8

5 Jednotlivé kategorie UPS Off Line THIRD CLASS Line Interaktivni SECOND CLASS True Online / Double Conversion FIRST CLASS

6 Klasifikování UPS podle IEC PRVNÍ nebo DRUHÁ nebo TŘETÍ třída UPS??? Pravidlo : podle závislosti VÝSTUPNÍHO napájení na VSTUPNÍM VFI Tam kde je výstup UPS Nezávislý na VSTUPNÍM NAPĚTÍ a FREKVENCI V I Tam kde je výstup UPS Závislý na VSTUPNÍ FREKVENCI Nezávislý na NAPĚTÍ (částečně) VFD Tam kde je výstup UPS Závislý na VSTUPNÍ FREKVENCI a NAPĚTÍ

7 Poruchy sítě - Řešení a třídy UPS Publikace ZVEI: UPS Guide Napěťové jevy Doba např. IEC UPS-řešení Výpadky napájení... Poklesy napětí dynamická přepětí p podpětí přepětí > 10 ms trvalé trvalé VFD Voltage + Frequency Dependent VI Voltage Independent Classification 3 Offline Classification 2 LineInteractive atmosférická přepětí přechodové děje (rázy) sporadicky < 4 ms VFI... přidáním svodičů Classification 1 přepětí kolísání frekvence zkreslení napětí Vf (impulzy) napěťové harmonické sporadicky periodicky trvale Voltage + Frequency Independent (true) Online real Double- Conversion

8 Přehled výrobků UPS 0, kva Přehled výrobků UPS Kompaktní UPS Univerzální UPS Průmyslové UPS PROTECT A. 500 / 700 / 1000 / 1400 [VA] 1-ph Output Line-Interactive / VI - Technology PROTECT B. 750 / 1000 / 1500 / 2000 / 3000 [VA] 1-ph Output Line-Interactive / VI - Technology PROTECT C. / PROTECT C.R 1000 / 2000 / 3000 / 6000 / 10000* [VA] 1-ph Output On-Line / VFI - Technology PROTECT / / [VA] 3ph input 1-ph Output On-Line / VFI - Technology PROTECT 1.M skalierbar: 4000 bis [VA] 1-ph Output On-Line / VFI - Technology PROTECT 3.M Modular UPS 15/30/45/60/75/90/105/120 [kva] 3-ph Output On-Line / VFI - Technology PROTECT / 20 / 30 / 40 / 60 [kva] 1-ph Output On-Line / VFI - Technology PROTECT /20/30/40/60/80/100/120 [kva] 3-ph Output On-Line / VFI - Technology PROTECT /220/300/400/500/600/800/1000 [kva] 3-ph Output On-Line / VFI - Technology PROTECT STS 63A 1000 [A] 2-pol / 3-pol / 4-pol Static Transfer Switch blue: UL-marked PROTECT /20/30/40/60/80/100/120 [kva] 1-ph Output On-Line / VFI - Technology PROTECT / 40 / 60 / 80 / 100 / 120 [kva] 3-ph Output On-Line / VFI - Technology Profitec S + PROTECT 5. INV 1 10 / 20 / 30 / 40 / 60 [kva] 1-ph Output On-Line / VFI - Technology Profitec S + PROTECT 5. INV 3 25 / 40 / 60 / 80 / 100 / 120 [kva] 3-ph Output On-Line / VFI - Technology Profitec 1-phasiger S + Transokraft Ausgang 3-phasig: 30 / 50 25/40/60/80/(100/120) / / 120 / 170 [kva] [kva] 3-ph Output On-Line / VFI - Technology Usměrňovač SPR / TPR Vdc A

9 Tyristorová vs. tranzistorová technologie Tyristorová technologie plusy a mínusy Tranzistorová technologie plusy a mínusy

10 Tyristorová technologie Tyristorová technologie - Pi Primárně ě řízený ý tyristorový usměrňovačě ň č - účiník, vyšší harmonické, hustota výkonu + celkový výkon, střední doba mezi poruchami Vstupní síťový filtr Tyristorový můstek Trafo 6-Pulsní diodový můstek Vyhlazovací kondenzátory a cívky AC síť DC výstup u Řízení, regulace a monitoring úhel otevření tyristoru -> proměnlivě nastavitelný α t Úhlové fázové řízení

11 Tranzistorová technologie SMR (Switch Mode Rectifier) = technologie spínaných zdrojů + účiník, vyšší harmonické, hustota výkonu - celkový výkon, střední doba mezi poruchami Radio usměrňovač interference filtr PFC Trafo 100 khzstřídač HFusměrňovač Radio interference filtr Vstupní síť DC výstup U Řízení, regulace a monitoring šířka pulsu HF usměrňovače -> proměnlivě nastavitelná t 1 T t Pulsně šířková modulace (PWM)

12 AEG Power Solutions Kompaktní UPS PROTECT B [VA ] 1-phase Output PROTECT B.1500BP Kompletní výrobková řada k zálohování IT aplikací 350VA 24kVA p 16

13 AEG Power Solutions Průmyslové UPS UPS středního a vysokého výkonu Jedno nebo třífázové 10kVA 1000kVA Protect 3M Protect 3 Protect 4 Protect kVA kVA kVA kVA p 17

14 AEG Power Solutions Doprava Železnice Letiště Silnice Signalizace Komunikace Počítač náprav GSMR DC systém, napájený z trolejí Protect 3 Řízení letového provozu Osvětlení drah Nouzové osvětlení Přeprava zavazadel Bezpečnostní systémy Řídící systémy Signalizace Detekce p 23

15 AEG Power Solutions Výroba & Distribuce el.energie Elektrárny fosilní /atomové Usměrňovače/ Nabíječe řízeníí signalizace rozvaděče nouzové osvětleníě detekce, alarm požáru olejová mazací čerpadla ventily rozvodny Modulární DC systémy Střídače Protect 5 Inverter p 24

16 AEG Power Solutions Oil&Gas / Petrochemie Oil / Gas offshore / onshore potrubí zpracování skladování rafinerie chemické továrny Usměrňovač / Dobíječ UPS Protect 3 a Protect 5 Modulární průmyslové Power Supplies (MIP s AC/DC a DC/DC) p 25

17 AEG Power Solutions Data Centra / IT Protect 3 / 3M Protect 4 Protect STS Protect 4 3 x 500kVA paralelně Protect 4 + STS Protect 4 p 26

18 AEG Power Solutions Kompletní řešení: UPS, Usměrňovač, Střídač, Baterie Diesel, distribuce Monitoring, Servis Celosvětový Servis p 28

19 Principy dvoukonverzní UPS - Protect 3, 4 a 5 Základní schema dvoukonverzní UPS Způsoby potlačení zpětného vlivu na napájecí síť

20 Protect 3 Topologie Systému Static switch Manual switch Mains 2 Mains 1 Rectifier Inverter = = Load 384Vdc Battery

21 Protect 3 - Topologie Systému option vstupní filtr Static switch Manual switch Mains 2 Mains 1 = Rectifier = Inverter Load Battery 384Vdc

22 Protect 3 - Topologie Systému option 12 pulzní usměrňovač Mains 2 Static switch Mains 1 = = = Rectifier Inverter Manual switch Load Battery 384Vdc

23 Protect 3 Topologie s nízkým THD vs výkon kva Protect 3.31 kva Protect 3.33 = Filter option = = 12 pulse Option p 33

24 Protect 4 - Topologie Systému 12 pulzní usměrňovač - standardně Mains 2 Static switch Mains 1 = = = Rectifier Inverter Load 384Vdc Battery

25 Protect 4.33 Topologie s nízkým THD vs výkon kva Protect 4.33 = = 12 pulse Standard p 35

26 Protect 5 - Topologie Systému Static switch Manual switch Mains 2 = = Mains 1 Rectifier Inverter Load 220Vdc Battery

27 Protect 5 Topologie Systému option vstupní filtr Static switch Manual switch Mains 2 = = Mains 1 Rectifier Inverter Load 220Vdc Battery

28 Protect 5 - Topologie Systému 12 pulzní usměrňovač Static switch Manual switch Mains 2 Mains 1 = = = Rectifier 220Vdc Inverter Battery Standardně pro jednotky 30kVA (1 phase) 60kVA (3 phase) Load

29 Protect 5 Topologie s nízkým THD vs výkon kva Protect 5.31 kva Protect t 5.33 = Filter option = = 12 pulse Standard p 39

30 Principy dvoukonverzní UPS - Protect 3, 4 a 5 Základní schema dvoukonverzní UPS. Jednotlivé části UPS Komunikace Provozní stavy

31 VFI Technologie FIRST CLASS UPS od AEG UPS Normální provoz SBS VSTUPNÍ NAPĚTÍ Usměrňovač Střídač Baterie Zálohovaná ZÁTĚŽ UPS

32 VFI Technologie FIRST CLASS UPS od AEG UPS Provoz z baterie SBS VSTUPNÍ NAPĚTÍĚ Usměrňovač Střídač Baterie Zálohovaná ZÁTĚŽ

33 VFI Technologie FIRST CLASS UPS od AEG UPS Provoz přes SBS (Statický bypass) s alternativním vstupním napětím SBS VSTUPNÍ NAPĚTÍ Usměrňovačě ň č Střídačč Zálohovaná ZÁTĚŽ Baterie

34 Plně redundantní systém Static Bypass Triple Processor Technology µp Rectifier Inverter Internal Redundant Power Supply for each µp Can Bus Communication The summary of a Working unit is 3000 Critical load Can Bus µp µp Battery

35 Interní redundance výkonové i řídící části Tři plně nezávislé bloky: usměrňovač střídač statický bypass Každý blok má vlastní nezávislou řídící jednotku Navrženo tak aby při poruše kteréhokoliv bloku nebo řídící jednotky UPS stále napájela zátěž.

36 Plně redundantní systém UPS F. MMT M.M.T. Flexible Multi Master Technology UPS 1 UPS 2 UPS 3 R= MS R= MS R= S Při uvádění do provozu Řízení rozložíme do celého systému! I= S I= M I= S Při poruše systém S= S S= S S= M rozhoduje co dělat! plně Automaticky Kritická zátěž a Flexibilně

37 Řídící jednotka s grafickým displejem a ovládáním v českém jazyce Capac. Utiliz. Batt. [%] [min] Zapnutí Autotest Ovládání v češtině Capac. Utiliz. L1-L3 Batt. [%] [min] 0 10 Jazyk Hlavní menu Provozní menu Blokování Historie poruch Nastavení Informace Servis Help Volba stavových a naměřených hod. Obvod usměrňovače Baterie Usměrňovač Obvod EUE EUE Obvod usměrňovače Baterie Usměrňovač Obvod EUE EUE Kontrast Jazyk Skutečný čas Akustický signál Hodnoty baterie Doba vybíjení Režim usměrňovače Nové heslo Test baterie DOU jednotka pro zobrazování, ovládání a komunikaci UPS Obsahuje: grafický LCD displej, klávesnice ve dveřích UPS LED diody pro signalizaci stavu UPS Remote signalní kartu s 5 Střídač Údržba bezpotenciálovými kontakty Střídač Pouze při prvním startu LCD displej na obrázcích bá znázorňuje ň aktuální stav zatížení í fází, zbývající doby zálohování v minutách,provoz na manuální bypass Sem se systém automaticky vrací po určené době

38 Protect 3,4,5 Společná systémová architektura: řízení& komunikace Snadné a intuitivní ovládání Grafický displej DOU v 17 jazycích German English US English French Italian Spanish Portuguese Swedish Norwegian Dutch Polish Hungarian Czech Slovakian Turkish Russian Latvian Stavové LED Grafický displej prosvětlený Funkční klávesy klávesa Enter p 48

39 Grafický displej DOU Mimic panel Zátěž zbývající čas Historie menu : 250 událostí pro Usměrňovač, 250 událostí pro Střídač, 250 událostí pro Statický bypas

40 Protect 3,4,5 Společná systémová architektura: řízení& komunikace Řídící jednotka Usměrňovač Střídač Stat.Bypass 24 VAC 12 VDC Remote alarms Contacts/opto. RS-232C Interface Network Adaptater RS-232C Ethernet CAN Interface Alarms Commands Server management Maintenance Adaptater Management Configuration via NMS (SNMP) Bus SBS remote display p 50

41 Protect 3,4,5 Společná systémová architektura: řízení& komunikace Dálková signalizace - karty Karta dálkové signalizace PCB Rozšíření PCB Rozšíření PCB Standard Option Option Provoz stříd dače Relé OPT Relé OPT Relé OPT Provoz na Bypass Výpadek na apájení Nízká kap. baterie Společná p orucha Střínač zap p/vyp Společná porucha: Porucha usměrňovače Porucha usměrňovače s vypnutím CAN porucha paralelní komunikace porucha měření porucha izolace Vysoká teplota baterie Porucha ventilátoru místnosti baterie Porucha baterie Bateriový test porucha baterie Porucha střídače Porucha střídače s vypnutím CAN porucha paralelní komunikace DC podpětí Porucha ventilátoru Porucha SBS SBS porucha s vypnutím CAN porucha paralelní komunikace Control connector missing Porucha izolace Klixon (vysoká teplota) PLL porucha synchronizace p 51

42 Protect 3,4,5 Komunikace - dálkové signály (relé) Dálkové signály (programovatelné) Usměrňovač režim údržby probíhá test baterie baterie vybitá výpadek napájení porucha ventilátoru místnosti baterie vysoká teplota baterie vypnutí jističe porucha udržovacího nabíjení porucha měření zemního spojení porucha paralelní komunikace CAN porucha komunikace usměrňovače Stat.BypasS režim údržby Manuální bypass sepnut výpadek napájení SBS blokován synchronizace frekvence odchylka fáze PLL- porucha synchronizace Klixon temperature fault porucha izolace porucha paralelní komunikace CAN porucha komunikace SBS porucha zátěže Střídač režim údržby odchylka napětí přetížení porucha ventilátoru porucha paralelní komunikace CAN porucha komunikace střídače p 52

43 Dálková komunikace Dostupné hodnoty pro dálkovou komunikaci ( variantní rozšíření ) Alternativní signalizace (2/2) (optocoupler=vstup) Vstup Usměrňovačě ň č Střídač č Static ti Bypass Switch Usměrňovač OFF/ON MG v provozu Porucha větrání v místnosti s bateriemi Vypnutí v nebezpečí Výpadek synchronizace vstupní frekvence Vypnutí v nebezpečí Nově: mohou být programovány 3 digitální vstupy přes optočleny - jako náhradní vstupy

44 Protect 3,4,5 Společná systémová architektura: řízení& komunikace Měřené hodnoty zobrazované na grafickém displeji V f V f Doba zálohování v min Cap % Ah T c kw V A V A Rozdílové - Napětí Option = pouze u 3 fázových systémů V A f P kw S kva Q kvar P factor Crest Load % Load P S Q Pf Crest p 54

45 Protect 3,4,5 Společná systémová architektura: řízení& komunikace Mnoho interfejsů Mnoho průmyslových field busů JBus Modbus Profibus p 55

46 Protect 3.M Supervize Software pro Shutdown- a Management- pro všechny AEG UPS-SystémySystémy Multi-ServerShutdown Programovatelné úkony Řídící úkony chráněné heslem Automatický shutdown mnoha operačních systémů Výstraha k dispozici přes , SMS a síťové zprávy volně konfigurovatelný event manager záznam všech událostí Grafický front-end CompuWatch p 56

47 Microsoft Internet Explorer Komunikace - SNMP Adapter

48 Protect 3,4,5 Vyšší úrovně EMC IEC standard : EMC požadavky E.S.D. Surges 8/15 kv 1/2 kv 6/8 kv 2/4 kv HF fields 2 kv 3V/m 10 V/m Bursts high speed transients 4kV Ochranné úrovně Protect UPS jsou vyšší než požadavky normy IEC p 58

49 Paralelní provoz UPS Redundandní vs paralelní provoz Redundantní systém UPS

50 VFI PARALELNÍ Technologie FIRST CLASS UPS Obsahuje: Manuální Bypass - necentrální SBS tzn. plná redundance - manuální bypass = = SBS 1 ZÁTĚŽ - velmi vysoká účinnost = nízké provozní náklady Normální VSTUPNÍ NAPĚTÍ UPS 1 Battery 1 ZÁTĚŽ SBS 2 ZÁTĚŽ = = ZÁTĚŽ UPS 2 Battery 2 ZÁLOHOVANÁ SBĚRNICE PRO ZÁTĚŽ

51 Vlastnosti UPS Vnitřní technologie Vliv zapojení usměrňovače na napájecí síť Vliv zatížení UPS na celkovou účinnost Vliv okolní teploty na výkon UPS Odolnost střídače č proti přetížení ř í

52 6-pulzní usměrňovač VSTUPNÍ proud při nominální ZÁTĚŽI: Běžná UPS 40 kva s 6-pulsním usměrňovačem

53 6-pulzní usměrňovač ě ň č s filtrem VSTUPNÍ proud při nominální ZÁTĚŽI: UPS Protect kva s Filtrem

54 12 pulzní usměrňovač VSTUPNÍ proud při nominální ZÁTĚŽI: UPS Protect kva s 12-pulzním usměrňovačem

55 Harmonická zkreslení - THD 6pulzní / 6pulzní+filtr /12pulzní VSTUPNÍ RUŠENÍ: VSTUPNÍ harmonické PROUDY VSTUPNÍ harmonické ZKRESLENÍ UPS Protect kva s 6-pulsním usměrňovačem 40 kva sinusová zátěž (filtr) 120 kva sinusová zátěž (12 pulsní usměrňovač)

56 Vstupní Power factor ve vztahu k zatížení Power Factor V PF V PF V PF I / Inenn Proud zátěže

57 Vstupní power factor při použití vstupního filtru Powerfaktor Protect ,40,60 kva with Filter Mains input voltage 380V 400V 415 V ,95 0,9 0,85 380V 400V 0,8 415V 0,

58 Účinnost UPS ve vztahu k zátížení Celková účinnost AC -> AC (dvojí konverze) Účinnost je nejvyšší při částečné zátěži 50% 1, 00 0, 95 Účinn nost 0, 90 0, 85 Účinnost je téměř konstantní v rozsahu od 30 do 100% zatížení í 0, 80 0, 75 0, ZÁTĚŽ ( %)

59 Zatížitelnost ve vztahu k teplotě Teplotní dimenzování PT 3 / 4 / Zátěž v 100 % Jmenovitá hodnota Okolní teplota ve výšce 1m v C 71

60 Odolnost proti přetížení Vlastnosti střídače při přetížení 180 % 150 % > 270% / 100 ms - 5 s / 1-fáze > 180 % / 100 ms - 5 s / 3-fáze 150 % - 1min - Pokročilý management pracuje s hodnotami křivky : I 2 x t 125 % 125 % - 10min 100 % 100 % - kontinuálně 0 1 min 10 min 15 min

61 Výstupní účiník cos φ 1,2 Protect 3, 4,5 maximální výstupní proud v poměru k jmenovitému proudu ( v závislosti na Power factoru proudu zátěže ) 1 I zátěže / I jmenovitý0,8 0,6 0,4 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Kapacitní zátěž Power factor Induktivní zátěž

62 VFI Technologie AEG Power Solutions: triple FIRST CLASS UPS VFI SS 111 triple First Class Dvojí konverze VFI-Type: Odezva na změnu provozního stavu: mode - Normal - Baterie Normal Klasifikace 1 VFI SS 111 žádné spínání, žádné přechodové děje, proto žádné kolísání výstupního napětí ins Mai Static switch MBPS Rectifier Inverter Battery (ext.) p 74

63 VFI Technologie AEG Power Solutions: triple FIRST CLASS UPS Odezva na poruchu STŘÍDAČE přepnutí na Bypass: (nejhorší případ) Klasifikace 1 VFI SS INV mode BYPASS mode (např. PORUCHA STŘÍDAČE) INV mode Napětí zátěže Proud střídače Proud Bypassu p 75

64 Protect - výhody: Digitální řízení, dynamická odezva 0-100% skok zátěže: Excelentní dynamická odezva

65 VFI Technologie AEG Power Solutions: triple FIRST CLASS UPS Odezva na výstupu při skokové lineární zátěži Řízení pomocí metody free-pulse-strategy Klasifikace 1 VFI SS Napětí zátěže Skok lineární zátěže 0% - 100% - 0% Proud střídače p 77

66 VFI Technologie AEG Power Solutions: triple FIRST CLASS UPS Odezva na výstupu při skokové ne-lineární zátěži Řízení pomocí metody free-pulse-strategy Klasifikace 1 VFI SS Napětí zátěže Skok ne-lineární zátěže 0% - 100% - 0% Proud střídače p 78

67 Protect 3,4,5 management baterie Mains Rectifier Static switch Inverter MBPS Baterie: Teplotně závislé dobíjení Autom. Monitoring Baterie Manualní kapacitní test konstantním vybíjecím proudem Trvalé monitorování baterie k zajištění její dostupnosti (BLUE 3 / BLUE Pro) Dvoupolové bateriové pojistky Battery p 79

68 VFI Technologie 3 x FIRST CLASS UPS UPS VSTUPNÍ NAPĚTÍ - samostatné řídící desky pro usměrňovač, střídač, SBS - samostatný mikroprocesor s napájením SBS Rect. Inv. Battery Zálohovaná ZÁTĚŽ - 100% digitální řídící obvody : žádné potenciometry - komunikace prostřednictvím robustní sběrnice CAN-Bus - vynikající dynamická odezva při skokové zátěži +/- 100 ZÁTĚŽ Uvýst <= 5%; čas < 2 ms - EMC Imunita: 2-3 x vyšší než EMC standard - redundandní a monitorované ventilátory (N+1) - v paralelním provozu jsou datové linky dvojité a oddělené

69 Globální servis AEG Power Solutions s r.o. je součástí globálního servisu AEG S i í smlouvy Servisní l Profylaktické prohlídky Hot-line 24 hodin denně, 7 dní v týdnu ý Garantované doby pro servisní zásah Sdílení skladů ND v rámci AEG struktury Ověřený systém sad náhradních dílů Dissolt sso t # Akceptační testy Školení obsluhyy zákazníka Kompletní dokumentace v ČJ # # SAFT UK# # AVK Alstec # SAFT NL # # TranzcomAEG # SAFT France# STATRON # STATRON# Energolukss SPIN S.A. UPS # Rhea # AEG SVS Áramellátási Kft. # SAFT Italy # # SAFT Iberica SAFT Iberica ARTronic # #ASLTOM Hellas # Germanos 83

70 Reference p 84