World Class Power Solutions Proudové napájení z baterie UPS provoz ze sítě UPS provoz z baterií By-passový provoz Paralelní provoz Ruční bypass Přetížení Porucha střídače Porucha sítě Podpětí baterie LED Test Průmyslová UPS, jedno- a třífázový výstup Typová řada
2 BENNING World Class Power Solutions pro nejvyšší spolehlivost Všeobecně Rostoucí používání informačních a datových systémů, systémů zpracování textů, automatizovaných výrobních linek a komplexních sítí stále zvyšuje požadavky na spolehlivost proudového napájení. Obr. 1: Možné poruchy v síti Nelze totiž vyloučit nepravidelnosti ve veřejné síti, vyvolané zpětnými vlivy velkých spotřebičů, připojováním spotřebičů v odběrních špičkách nebo i účinky blesků. Z toho vyplývají poklesy napětí, přepětí či jiné přechodné jevy (Obr. 1). Pro napájení spotřebičů, vyžadujících napětí nezávislé na veřejné síti, se ve stále větší míře používají zdroje nepřetržitého napájení UPS, např. pro: Systémy zpracování dat Procesní počítače Systémy řízení letového provozu Signalizační, telefonní či zabezpečovací zařízení Telekomunikační zařízení Elektrárny a rozvodné závody Obr. 2: UPS, vnější pohled Provedení Použitím výkonových polovodičů IGBT nejnovějších technologií v usměrňovači i ve střídači odpovídá typová řada nejvyšším požadavkům na spolehlivost proudového napájení a je navíc zvláště ekonomická. To vše umožňuje vstupní účiník 0,99 a zpětné vlivy na síť < 5%. Regulační vlastnosti typové řady UPS vyvolávají i při velkých skokových změnách zátěže pouze velmi malé dynamické odchylky napětí. Kombinace 16-ti bitových mikroprocesorů zvlášť pro usměrňovač i střídač a nejmodernější výkonové elektroniky řídí, reguluje a hlídá všechny funkce usměrňovače, střídače a by-passu s nejvyšší možnou spolehlivostí. Elektronický (EUE) a interní servisní by-pass jsou součástí standardní výbavy. Na ovládacím panelu se nachází klávesnice, slepé schéma zapojení a LED, zobrazující provozní a poruchové stavy.
BENNING World Class Power Solutions 3 zdroj nepřetržitého napájení Funkce Statická UPS má za úkol nejen nepřetržitě a bez přerušení napájet připojené spotřebiče, ale navíc podstatně zvyšuje kvalitu napětí a frekvence oproti normální síti. Za normálního provozu je spotřebič napájen prostřednictvím řetězce vstupní transformátor, transformátor (volitelně: oddělovací transformátor), IGBT usměrňovač, IGBT střídač a výstupní oddělovací transformátor. UPS odpovídá nejvyšší klasifikaci UPS VFI SS 111 podle EN 62040-2. 140 % 120 % 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % 0% 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 induktivní účiník kapacitivní Obr. 4: Odebíratelný výkon v závislosti na účiníku připojených spotřebičů Obr. 3: Vnitřní pohled Usměrňovač Usměrňovač se skládá z IGBT polovodičového můstku s korekcí účiníku (Power Factor=1), převádějící třífázové napájecí napětí přes transformátor (volitelně oddělovací transformátor) v řízené stejnosměrné napětí pro napájení střídače. Současně nabíjí připojenou baterii, resp. ji udržuje v režimu trvalého nabíjení neustále na optimální kapacitě. Usměrňovač je dimenzován tak, že je schopen napájet plně zatížený střídač a i nabít po výpadku vybitou baterii za ca 12 hodin na ca 95% jmenovité kapacity. Usměrňovač je vybaven zpožděním rozběhu s tzv. soft startem pro postupné navyšování spouštěcího proudu. Při opětovném rozběhu paralelně spolupracujících jednotek se automaticky aktivuje řadové zpoždění rozběhu, aby spouštěcí proud byl vždy omezen hodnotou proudu jediného usměrňovače. Usměrňovač je v souladu s požadavky výrobců baterií vybaven omezením nabíjecího proudu i omezením napětí, volitelně lze jej dodat i s teplotním řízením nabíjecí charakteristiky. Střídač Ve střídači se stejnosměrné napětí přeměňuje sinusově optimalizovanou regulací šířkou pulsu přes IGBT polovodiče a výstupní oddělovací transformátor v jednofázové napětí ( 3-1) resp. třífázové napětí ( 3-3). Ve srovnání se základní frekvencí vysokou spínací frekvencí a optimální regulací šířkou pulsu se dosahuje výborné účinnosti i při částečné zátěži a pouze s minimálními náklady na filtraci nízký crestfactor i při nelineární zátěži. Toto vše má za následek i velmi dobré chování při změnách zátěže. Při výpadcích nebo poruchách sítě je do napájení spotřebičů automaticky a bez prodlevy zapojena baterie, připojená na stejnosměrném vývodu. Vybíjení baterie je hlášeno. Při dosažení spodní vybíjecí hodnoty baterie se střídač automaticky vypne, přičemž je aktivováno hlášení krátce před dosažením konečného vybíjecího napětí. K automatickému přepnutí spotřebičů na by-passovou síť nebo na odpovídající náhradní zdroj dojde tehdy, pokud není zaručeno napájení střídačem v zadaných tolerancích.
4 BENNING World Class Power Solutions pro každý případ Elektronické přepínací zařízení (EUE) Elektronické přepínací zařízení umožňuje bezprodlevové přepnutí napájení spotřebičů, při dodržení specifikovaných tolerancí, na síťové napájení (by-passová síť). Přepnutí může být vyvoláno buď automaticky řídícím signálem nebo ručně tlačítkem. Monitoring je autonomní a zamezuje chybným pokynům do zařízení a případným nelogickým přepínacím funkcím EUE. Tak je např. možné bezprodlevové přepnutí, ať už automatické nebo manuální, možné pouze tehdy, když napětí, frekvence a poloha fází střídače jsou synchronizovány s by-passovou sítí. Odchylky frekvence sítě, ležící mimo dané tolerance, zapřičiňují blokování přepnutí, nebo při výpadku střídače přepnutí s prodlevou. Zpětné přepnutí je možné pouze na funkční střídač a je v každém případě bezprodlevové i kdyby mělo dojít při pokusném přepnutí k výpadku sítě. Elektronické přepínací zařízení (EUE) se skládá ze statické, mikroprocesorem řízené, antiparalelní tyristorové sady v síťovém by-passu. Přepíná připojené spotřebiče v případě příslušné odchylky výstupního napětí od nastavených hodnot automaticky a bezprodlevově na síť. EUE je přetížitelné na 150% po 10 minut a na 500% (ENERTRONIC 13-1), resp. 1000% ( 3-3) po 100 ms. Přepne automaticky zátěž zpět na střídač, pokud po přetížení či zkratu jsou opět k dispozici normální pracovní podmínky. Ruční by-pass Počet zpětných přepnutí je při vadném střídači či zkratu v okruhu by-pass střídač omezen na 5 přepnutí. Vstup do by-passu Vstupní odpojovač EUE Výstupní odpojovač Výstup z UPS Vstup sítě Vstupní stykač Vstupní transformátor Usměrňovač Střídač Baterie (externí) Výstupní transformátor Výstupní stykač Obr. 5: Přehledné schéma Interní ruční by-pass UPS je standardně vybavena interním ručním by-passem pro servisní účely s ručně ovládaným stykačem. Tím lze kompletně odpojit od napájení spotřebičů. Napájení spotřebičů je pak realizováno přímo ze sítě. (Obr. 5) Paralelní řazení UPS lze pro zajištění redundance nebo pro zvýšení výkonu řadit paralelně a to až 8 jednotek. Pracují s funkcí aktivního rozdělení zátěže (Loadsharing) v aktivním i pasívním Master-provozu. Při pohotovostním paralelním provoz na dvou sběrnicích se spojovacím spínačem lze polohu spínače monitorovat přes pomocný kontakt řídícím mikroprocesorem. Volitelně Při problémech se selektivitou lze střídač nadimenzovat na třífázový zkratový proud 4 x Ijm. V závislosti na příslušném výkonu je za určitých okolností nutno počítat se zvětšením skříně.
5 BENNING World Class Power Solutions technická data Technická data 3-1 s třífázovým vstupem a jednofázovým výstupem Označení dle DIN: D400 E230/.../2 rfg-ueg.. Jmenovitý výkon při cos. ϕ 0,8: [kva] 30, 40, 50, 60, 80 Typ Jmenovitý výkon UPS (cos ϕ 0,8 ind.): [kva] 30 40 50 60 80 100 120 Data střídače 3-1 Vstupní napětí střídače: [V] 187-264 Jmenovitý vstupní zdánlivý výkon (se zátěží cos ϕ=0,8 ind.): [kw] 25,5 34,4 42,5 51,1 68,1 - - Jmenovitý výstupní zdánlivý výkon (cos ϕ=1): [kw] 24 32 40 48 64 - - Jmenovitý výstupní proud (cos ϕ=0,8): [A] 130 173 217 260 347 - - Jmenovitý výstupní proud (cos ϕ=1): [Al 104 139 173 208 278 - - Jmenovité výstupní napětí: 230 V (nastavitelné ± 5%) Jmenovitá výstupní frekvence: [Hz] 50 Transformátor: galvanicky oddělený Tolerance napětí: - statická [%] ±1 - dynamická se 100% změnou zátěže [%] < 5 Doba regulace: [ms] < 10 Úhlová odchylka: < 1 Tolerance frekvence: - synchronizace se sítí [%] ± 1 (synchronizační rozsah ± 4) - vlastní synchronizace [%] ± 0,1 Klirrfaktor (EN 62040-1): - lineární zátěž [%] < 1 - nelineární zátěž [%] < 5 Crestfactor: 3 Přetížení: 150% po 60 s; 125% po 10 minut Chování při zkratu: 300% po 3 s střídač sám je zkratově odolný, odpojení po max. 3 sekundách, není-li k dispozici by-passová síť (EN 62040) Účinnost střídače při jmenovité zátěži (cos ϕ 0,8) [%] 92 94 Ovládací a kontrolní panel Ovládání UPS se provádí prostřednictvím panelu s foliovou klávesnicí se 6 tlačítky, 4 tříbarevnými a 2 jednobarevnými LED na čelních dveřích (Obr. 6) Proudové napájení z baterie UPS provoz ze sítě UPS provoz z baterií By-passový provoz Paralelní provoz Ruční bypass Přetížení Porucha střídače Porucha sítě Podpětí baterie LED Test Obr. 6: Ovládací a kontrolní panel Na panelu se nachází i slepé schéma zapojení. Příslušný provozní stav a případné poruchy jsou indikovány vícebarevnými LED. Pro čtení informací či k jednoznačnému vedení v obslužném menu je na panelu 4-řádkový, 80-timístný LC displej. Ovládací a kontrolní panel udává následující měřené veličiny: Usměrňovač: Vstupní napětí (fáze/fáze nebo fáze/nulový vodič) Střídač: Výstupní činný výkon Výstupní napětí (při třífázovém výstupu fáze/fáze nebo fáze/nulový vodič) Vstupní proud každé fáze Frekvence Frekvence Výstupní proud (u třífázového výstupu pro každou fázi) Výstupní zdánlivý výkon
BENNING World Class Power Solutions technická data 6 Technická data 3-3 s třífázovým vstupem a třífázovým výstupem Označení dle DIN D400 D400/.../2 rfg-udg... Jmenovitý výkon při cos. ϕ 0,8: [kva] 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120 Typ Jmenovitý výkon UPS (cos ϕ=0,8 ind.): [kva 30 40 50 60 80 100 120 Data střídače 3-3 Vstupní napětí střídače: [V] 187-264 Jmenovitý vstupní zdánlivý výkon (se zátěží cos ϕ=0,8 ind.): [kw] 25,5 34,4 42,5 51,1 68,1 85 102 Jmenovitý výstupní zdánlivý výkon (cos ϕ=1): [kw] 24 32 40 48 64 80 96 Jmenovitý výstupní proud (cos ϕ=0,8): [A] 43,3 57,7 72,1 86,6 115 144 173 Jmenovitý výstupní proud (cos ϕ=1): [A] 34,6 46,2 57,7 69,3 92,4 115 138 Jmenovité výstupní napětí: 3/N 400V (nastavitelné ± 5%) Jmenovitá výstupní frekvence: [Hz] 50 Transformátor: galvanicky oddělený Tolerance napětí: - statická [%] ± 1-50% nesymetrická zátěž [%] ± 1-100% nesymetrická zátěž [%] ± 1 - dynamická se 100% změnou zátěže [%] < 5 Regulační doba: [msec] < 10 Úhlová odchylka: - symetrická zátěžt < 1-50% nesymetrická zátěž < 2-100% nesymetrická zátěž < 3 Tolerance frekvence: - synchronizace se sítí [%] ± 1 (synchronizační rozsah ± 4) - vlastní synchronizace [%] ± 0,1 Klirrfaktor (EN 62040-1): - lineární zátěž [%] < 1 - nelineární zátěž [%] < 5 Crestfaktor: 3 Přetížení: - 3 fázové 150% po 60 s, 125% po 10 minut, - 1 f/n 220% po 60 sekund, 180% po 10 minut Chování při zkratu: - 3 f 200% 3 vteřin - 1 f/n 350% 3 vteřin střídač sám je zkratově odolný, odpojení po max. 3 sekundách, není-li k dispozici by-passová síť (EN 62040) Účinnost střídače při jmenovité zátěži (cos ϕ 0,8) [%] 92 94 Baterie: Napětí Nabíjecí / vybíjecí proud By-pass: Vstupní napětí (při třífázovém vstupu fáze/fáze nebo fáze/nulový vodič) zbývající doba zálohování Zbytková kapacita Vstupní proud (při třífázovém výstupu každé fáze) Frekvence Každá změna stavu (zadání na klávesnici, přepnutí, porucha) je včetně data a času uložena v paměti událostí (Eventrecorder). Může být uloženo až 1200 událostí. Následující hlášení jsou k dispozici na 6 bezpotenciálových kontaktech: Provoz ze sítě (síť OK) Zapnut ruční by-pass Provoz z baterie Nízké napětí baterie Provoz by-passu Sumární porucha K dispozici jsou seriová rozhraní RS232 a RS485 s MODBus protokolem, dále je k dispozici analogový výstup s 0, resp. 4 až 20 ma, obsaditelný interní analogovou veličinou, např. výstupním zdánlivým výkonem. Digitální vstupy: Nouzové vypnutí Generátorový provoz By-pass blokován Blokované nabíjení baterie Dálkové Zap/Vyp. Volitelně lze zabudovat další reléovou kartu se 6 relé, další kartu s rozhraním RS232 a RS485, dále lze zařízení doplnit Profibus-rozhraním nebo síťovým rozhraním (TCP/IP).
BENNING World Class Power Solutions Všeobecná data 7 Technická data Typ Jmenovitý výkon UPS (cos ϕ=0,8 ind.): [kva] 30 40 50 60 80 100 120 Data usměrňovače 3-1 a 3-3 Max. vstupní výkon: [kva] 32,7 43,5 54,4 65,2 78,1 108 129 Jmen. vstupní výkon bez nabíjení baterie: [kva] 27,2 36,2 45,3 54,3 72,2 90,2 108 Jmen. vstupní proud bez nabíjení baterie (při 400V): [A] 39,2 52,3 65,4 78,4 104 130 155 Max. vstupní proud při rychlém nabíjení (při 400 V): [A] 47,2 62,8 78,5 94,1 112 155 186 Transformátor: galvanicky neoddělený (volitelně galvanicky oddělený) Vstupní účiník: 0,99 (0,97 už při 25% zátěži) Jmen. vstupní napětí: 3/N 400V ± 15% Jmen. vstupní frekvence: 50 Hz ± 5% Zpětné vlivy na síť (při 100% zátěži): [%] 5 Zvlnění proudu: < 5A / 100Ah Data baterie Doporučený počet olověných článků: 106-116 Max. nabíjecí proud: [A] 20 27 34 41 55 69 83 Celková data Celková účinnost, bez nabíjení baterie: - 100% zátěž 88,4 88,4 88,4 88,4 88,7 88,5 88,5-75% zátěž 88,7 88,7 88,7 88,7 89,1 88,9 88,9-50% zátěž 89,0 89,0 89,0 89,0 89,5 89,1 89,1 Ztrátový výkon při 100% zátěži [kw] 3,2 4,2 5,2 6,3 8,4 10,4 12,6 Hlučnost ve vzdálenosti 1m. [db(a)] 63 65 67 Přípustná teplota okolí: C 0 až + 40 (denní průměr < 35) Relativní vlhkost vzduchu: [%] 5-95 bez kondenzace Nadmořská výška instalace: [m] < 1000 m.n.m. bez redukce výkonu Třída vlhkosti: DIN/IEC721 2-1-09/86 Krytí: IP 20 (DIN/VDE 0470 díl 1 1/92 IEC 529) / další na vyžádání Odrušení: EN 50091-2 standard Třída A (volitelně Třída B) Rozměry (Š x H x V): [mm] 800 x 800 x 2000 (volitelně výška 2200) (max. 30 kva jednofázový a 60 kva třífázový výstup) [mm] 1600 x 800 x 2000 (volitelně výška 2200) (max. 80 kva jednofázový a 1 20 kva třífázový výstup) Chlazení: Nucené, s regulovanými, redundantními a monitorovanými ventilátroy, zabudovanými v sání, vybavené klapkami, které zavírají v případě poruchy, ventilátory lze vyměňovat zepředu, výkonový blok a vinutí jsou teplotně kontrolovány a při přehřátí je indikováno varování a poté vypnutí, vstup chladícího vzduchu zepředu, vývod vzduchu nahoru Kabelové připojení: spodem (volitelně horem s přídavnou skříní šířky 200 mm) Nátěr: RAL 7035, práškový strukturovaný lak Statický by-pass Jmenovité napětí: [V] 230/400 Jmenovitá frekvence: [Hz] 50 Přetížitelnost: - 10 minut [%] 150-100 milisekund [%] 3-1: 500, 3-3: 1000 Meze přepnutí: [%] U ± 10; F ± 5 Doby přepnutí střídač / by-pass: - Porucha střídače [ms] < 1 - Přetížení nebo ruční přepnutí [ms] < 1 Blokování pokud bylo přepnuto 5 krát za minutu Doba přepnutí by-pass / střídač: [ms] < 1 Další výbava, např. transformátor by-passu, na vyžádání.
BENNING World Class Power Solutions www.benning.de BENNING ve světě Belgie Benning Belgium Power Electronics Z. 2 Essenestraat 16 B-1740 Ternat Tel. 02 / 58 287 85 Fax 02 / 58 287 69 E-Mail: info@benning.be 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: sales@benning.com.sg Slovensko Benning Slovensko, s.r.o. Kukuričná 17 SK-83103 Bratislava Tel. 02 / 44459942 Fax 02 / 44455005 E-Mail: benning@benning.sk Bělorusko IOOO BENNING Belarus ul. Derzinskogo, 50 BY-224030, Brest Tel. 0162 / 22 07 21 Fax 0162 / 22 07 21 E-Mail: info@benning.brest.by Madˇarsko Benning Kft. Power Electronics Rákóczi út 145 H-2541 Lábatlan Tel. 033/507600 Fax 033/507601 E-Mail: benning@vnet.hu Švédsko Eldaco AB Box 990, Hovslagarev. 3B S-19129 Sollentuna Tel. 08 / 6239500 Fax 08 / 969772 E-Mail: power@eldaco.se Česká Republika Benning CR s.r.o. Zahradní ul. 894 CZ-293 06 Kosmonosy (Mladá Boleslav) Tel. 326721003 Fax 3 26 72 25 33 E-Mail: benning@benning.cz Německo Benning GmbH & Co.KG Münsterstr. 135-137 D-46397 Bocholt Tel. 0 28 71/ 93-0 Fax 0 28 71/ 9 32 97 E-Mail: info@benning.de Švýcarsko Benning Power Electronics GmbH Industriestrasse 6 CH-8305 Dietlikon Tel. 044 / 8057575 Fax 044 / 8057580 E-Mail: info@benning.ch Chorvatsko Benning Zagreb d.o.o. Trnjanska 61 HR-10000 Zagreb Tel. 1 / 63 12 280 Fax 1 / 63 12 289 E-Mail: benning.zg@zg.t-com.hr Nizozemsko Benning NL Power Electronics Peppelkade 42 NL-3992 AK Houten Tel. 030/6346010 Fax 0 30 / 6 34 60 20 E-Mail: info@benning.nl 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: benning@benning.es ISO 14001 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: info@benning.cn 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: info@benning.fr Irsko Theo Benning GmbH North Industrial Estate Whitemill North IRE-Wexford / Rep. Ireland Tel. 0 53 / 9176 90 0 Fax 053/ 9141841 E-Mail: benning@benning.ie 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: info@benningitalia.com 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: biuro@benning.biz 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: info@benning.at Rusko OOO Benning Power Electronics Scholkovskoje Chaussee, 5 RF-105122 Moscow Tel. 495/9676850 Fax 4 95 / 9 67 68 51 E-Mail: benning@benning.ru Ukrajina Benning Power Electronics 3 Sim'yi Sosninykh str. UA-03148 Kyiv Tel. 044 / 501 40 45 Fax 044 / 273 57 49 E-Mail: info@benning.ua USA Benning Power Electronics, Inc. 11120 Grader Street USA-Dallas, TX 75238 Tel. 214 5531444 Fax 214 5531355 E-Mail: sales@benning.us 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: info@benninguk.com 784404.02 CZ 01/2008 paus Design & Medien, Bocholt Technické změny vyhrazeny. Vytištěno na papíru vyrobeném bez použití chloru.