1. No category

Regelverk, risikovurdering og praktiske løsninger
UPS- avbruddsfri strømforsyning
Robuste og funksjonelle nødstrømstavler
Svenn Carlsen, EATON power Quality
27. oktober 2011
Arrangør: Tavleforum
(2)
1
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS-Uninterruptible power systems
Agenda:
• NEK400:2010, Avbruddsfri strømforsyning
• Definisjon av UPS bygd fremstillt i.h.t. EN62040
• Kort om UPS oppbygd etter EN62040 (doule conversion og line-interactive)
• Utilsiktet utkobling/ feilutkobling av by-pass matekurs for UPS installert i TN-S
• Beskytelse av installasjonen ved kortsluttning og overbelastning
• kortsluttnings og overbelastningsegenskaper for UPS etter EN 62040
• Eier/ installatørs ansvar ved anskaffelse av UPS
• Produsents ansvar ved beskrivelse av UPS
• Kortsluttningsytelse ved parallellkjøring av nødstrømskilder.
2
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS-Uninterruptible power systems
Krav til UPS for bruk i landinstallasjoner:
• NEK 400:2010
560.6.12:
d) ”..tilfredstille kravene i NEK EN 62040 serien”
a) ”Være i stand til å løse vern i hovedkurser når den drives i avbruddsfri modus med
omformeren forsynt fra batteriet”.
• NEK 400:2010
560.6.9:
”Kortsluttningsbeskyttelse og beskyttelse ved feil skal være ivaretatt når installasjonen
er forsynt fra hver enkelt strømkilde separat og ved begge strømkilder i parallell.”
3
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS-Uninterruptible power systems
Definisjon:
EN 62040-1:
”..applies to electronic UPS with an
electrical storage device in the d.c. link.
”..... Does not cover UPS based on
rotating machines.”
”..primary function of the UPS is to
ensure continuity of an alternating
power source.. May also serve to
improve quality of the power source..”
• EN 62040-1-1, UPS brukt i
operatørtilgjengelige områder
• EN 62040-1-2, UPS brukt i områder med
begrenset adgang
• EN 62040-2, EMC beskrivelse
• EN 62040-3, Metode for å beskrive ytelse og
prøvebestemmelser i.h.t.:
4
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS- Line interactive
EN 62040-3 B.3
UPS line interactive with bypass:
Activation of bypass in the case of:
•
UPS Failure
•
Load current transients
•
Peak load
•
Fordel:
•
Lite tap
•
Enkel elektronikk, vanlig at kjølevifte er aktivert kun ved lading
og når inverter er operativ.
•
Ulempe:
•
Lite spennings og frekvensvindu på inngang gjør at lasten må
støttes fra batteriene selv ved små frekvensendringer på
inngang. Typisk akseptapel frekvensendring på ingang: +/- 0,5
Hz
•
Ved lav inngangsspenning booster inverter output ved å ta
effekt fra batteriene, som gjør at hyppige tilfeller ved lav
matespenning er risiko for at det tas mer energi ut av
batteriene enn hva som tilføres.
•
Relè eller kontaktor som må legge over fra UPS i normaldrift
og over i batteridrift, medfører glimt ut mot last. Typisk
omkoblingstid 5ms.
•
Annet:
•
Har buck- regulering ved høy inngangspening for å regulere
utgangspenning til nominell satt spenning (220, 230 eller 240V)
•
Benyttes sjelden ved store UPS kapasiteter
Bypass (prime or standby)
AC Output
AC Input
Power
interface
The inverter is providing output voltage conditioning and/ or battery
charging. (Bi-directional inverter)
5
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS- Line interactive
Enkelte line interactive UPS kan ha Non-sinusoidal
output voltage i batteridrift i.h.t. EN62040-3,
5.3.1.2.
Minimum krav:
i)
dU/dt ≤ 10V/μs
ii)
Up max.= rated output voltage x√2
•
EN 62040-3 beskriver at UPS kan ha Nonsinusoidal spenning ut i batteridrift.
•
LIne interaktiv UPS kan også selvfølgelig ha
sinusspenning ut på utgang i batteridrift.
6
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS- Double conversion UPS
EN 62040-3 B.2
UPS double conversion with bypass.
Activation of bypass in the case of:
•
UPS Failure
•
Load current transients
•
Peak load
•
EN 62040-3 beskriver double conversion UPS:
•
Blir også omtalt som On-line UPS av leverandører og brukere
•
Mest anvendte UPS systemet for store kapasiteter, men også
for små.
•
Er UPS leverandørers ”all-round” UPS.
•
Fordel:
•
Tåler stor spennings- og frekevensendring på likeretter inngang
før likeretter ikke er istand til ta opp effekt og lasten må støttes
fra batteriene.
•
Double conversion UPS kan kjøres som ”clean power” og som
frekvenskonverter 50/ 60 Hz
•
Inverter har følgeregulering mot by-pass kurs for synkron drift
mellom UPS utgang og nød-bypass. By-pass blir på denne
måten en redundant speningskilde til last hvis inverter faller ut.
•
Utgang er alltid true sine wave output, i.h.t. IEC 61000-2-2
•
Ulempe:
•
Tap p.g.a. Kontinuerlig likeretter og vekselretter drift
AC Input (Note 1)
Bypass (prime or standby)
AC Output
AC Input (Note 1)
DC link
Note 2
AC Input (Note 1)
Note 1- The a.c. input terminals may be tied.
Note 2- Blocking diode, thyristor or switch
7
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS- Double conversion UPS
EN 62040-3 B.2
UPS double conversion with bypass
•
Fortsettelse:
•
UPS produsenter kommer opp med forbedrede løsninger for å
redusere tap
AC Input (Note 1)
•
•
Alternativ er å kjøre last når nettet er tilgjengelig
(toleranse innenfor spennings og frekvensvindu) via bypass statisk switch og kun støtte lasten fra vekselretter
og batterier når nettet er utenfor toleranse.
Bypass (prime or standby)
AC Output
AC Input (Note 1)
DC link
Leveres i både èn-fas og tre-fas utgang.
Note 2
AC Input (Note 1)
Note 1- The a.c. input terminals may be tied.
Note 2- Blocking diode, thyristor or switch
8
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS- tre-fas utgang
:3
:5
:2
:4
:6
L1
L2
L3
N
:1
:3
:5
:7
:2
:4
:6
:8
-Q2
-Q1
:8
>I
:6
>I
:4
>I
>I :2
Dimensjonering av by-pass vern for tre-fas UPS, (Dvs. Tre-fas bypass og utgang på UPS):
:1
:7
:5
:3
:1
UPS double conversion with bypass
Note
Note
:6
:1
:3
:5
:7
:2
:4
:6
:8
EKSEMPEL:
•
In output vil være 21,7A
•
Merkestrøm for vern i by-pass dimensjoneres etter UPS In
output
-S2
15kVA inverter kapasitet.
-F2
•
-F1
:2 :4
:1 :3
•
+
-
Velger 3x25A vern for forsyning til statisk switch og service bypass
Leverandør av UPS har beskrevet 4x32A for likeretter.
-S3
Vi ser ut fra dette at det ikke medfører stor endring i strøm i
forsyningstavla ved sjalting mellom forsyning til likeretter eller
by-pass.
-S1
L3
L2
PE
L1
N
9
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
:2 :4 :6 :8
:1 :3 :5 :7
-X3 Output
400V TN-S
PE
:4
-X2
Bypass input
:5
:2
PE
:3
N
L3
:1
-X1
Rectifier input
L2
L1
UPS leverandør beskriver vernstørrelse og egenskap i
installasjonsmanual. Følg alltid denne veilledningen.
400V TN-S, 50Hz
L1 L2 L3 N PE
EN 62040-3 B.2
UPS- en-fas utgang
:1
-Q1
-Q2
:7
:5
:3
:1
UPS double conversion with bypass
:2
:8
>I
:6
>I
:4
>I
>I :2
Dimensjonering av by-pass vern for en-fas UPS, (Dvs. en-fas bypass og utgang på UPS):
Note
Note
EKSEMPEL:
:3
:2
:4
•
-S2
Merkestrøm for vern i by-pass dimensjoneres etter UPS In
output
:1
•
+
:2 :4
In output vil være 65A
:1 :3
•
-F1
15kVA inverter kapasitet.
-F2
•
-
Velger 1x80A vern for forsyning til statisk switch og service bypass
Leverandør av UPS har beskrevet 4x32A for likeretter.
:3
:2
:4
-S3
:1
-S1
Vi ser at dette medfører stor endring i strøm i forsyningstavlen ved
sjalting mellom forsyning til likeretter eller by-pass
:3
:4
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
:2
PE
L1
N
10
:1
-X3 Output
230V TN-S
PE
N
:6
-X2
Bypass input
:4
L1
:5
:2
PE
:3
N
L3
:1
-X1
Rectifier input
L2
L1
UPS leverandør beskriver vernstørrelse og egenskap i
installasjonsmanual. Følg alltid denne veilledningen.
400V TN-S, 50Hz
L1 L2 L3 N PE
EN 62040-3 B.2
Beskyttelse mot tilbakemating
EN 62040-1:2008
Back feed protection:
62040-1, 5.1.4:
”A UPS shall prevent hazardous voltage or hazardous energy from being present on the UPS input a.c. Terminals after interruption of the
input a.c. Power.”
62040-1-2, 5.4:
”..for fixed indstallation UPS, backfeed protection may be provided internally or externally to the UPS in the a.c. Input line.”
• Krav om back-feed protection i by-pass line, back feed protection enten installert internt i UPS kabinettet
eller i tavle som forsyner by-pass line til UPS.
• Når back-feed protection er installert i tavlen skal UPS leverandør spesifisere funksjon av back-feed
protection (Vanligvis som kontaktor).
• I tilfelle automatisk backfeed er besørget eksternt fra UPS skal varseltekst settes opp for å varsle
vedlikeholdspersonell om at kretsen mater UPS: ”ISOLATE UPS BEFORE WORKING ON THIS CIRCUIT”
11
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Beskyttelse mot tilbakemating
EN 62040-3 B.2 UPS double conversion with by pass
BACK FEED PROTECTION:
Note
:6
L1
L2
L3
N
:3
:5
:7
:6
:8
:3
:5
:7
:2
:4
:6
:8
:2
:4
:2
:4
PE
:5
-S2
:6
:1
:4
-X2
Bypass input
:3
:5
-K
:1
:3
Note
N
:1
PE
:6
:6
:3
:5
:7
:2
:4
:6
:8
:1 :3
:7
:4
:6
:8
-S3
:2
:3
:1
:5
-S3
:4
:1
:2 :4
:5
-F1
:3
:6
:2
L3
-F2
L2
:4
:1
:4
:8
:2
-Q2
>I
>I
>I :2
>I
:2
:2 :4
:1 :3
-S1
-S1
:2 :4 :6 :8
:1 :3 :5 :7
:2 :4 :6 :8
:1 :3 :5 :7
-X3 Output
400V TN-S
-X3 Output
400V TN-S
:1
:7
:5
:3
-X1
Rectifier input
:5
L1
:3
:1
Note
L3
:1
N
:6
L2
-Q1
PE
-S2
:5
L1
-K3
:4
-F1
L2
L3
N
PE
L1
L1
L2
L3
N
PE
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
12
-
-
400V TN-S, 50Hz
L1 L2 L3 N PE
400V TN-S, 50Hz
L1 L2 L3 N PE
-X2
Bypass input
:2
Note
:4
:6
:2
:3
:1
:5
L1
L3
-F2
L2
N
PE
:3
-Q2
:8
>I
:6
>I
:4
>I
>I :2
-X1
Rectifier input
:1
:5
:7
:3
:1
-Q1
Ekstern beskyttelse mot tilbakemating
Intern beskyttelse mot tilbakemating.
+
+
Korrekt dreieretning av rotasjonsfelt
EN 62040-3 B.2
UPS double conversion with bypass
•
Tre fas UPS er avhengig av dreieretning av rotasjonsfeltet
med urviserne. Den skal ha alarm ved feil dreieretning i
rotasjonsfelt for å hindre varmegang eller havari.
•
•
Enkelt å fange opp denne feilen ved
førstegangs spenningsetting av UPS. (Ved
feil gir UPS alarm og oppstart vil ikke være
mulig.)
Viktig at dreieretning av rotasjonsfelt er med urviserne for
alle forsyningssituasjoner inn til UPS.
•
Forsyning fra by-nett (normal
forsyning)
•
Forsyning fra Gen set
•
Forsyning fra provisoriske
forsyningsnett
13
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS- Med service by-pass bryter
Anbefaler service by-pass:
• Sikrer fremføring av effekt til last ved
eventuellet utstyrshavari eller ved service av
UPS.
• UPS kabinettet kan være utstyrt med intern
service bypass brytersett
• Service bypass brytersett kan være installert i
forsyningstavle til UPS, Kombinert med brytere
for isolasjon muliggjør dette fjerning av hele
UPS-installasjonen samtidig som lasten er
forsynt av servicebypassbryter.
AC Input (Note 1)
Bypass (prime or standby)
AC Output
AC Input (Note 1)
DC link
Note 2
AC Input (Note 1)
• Ulempe med service by-pass:
• Feil betjening kan medføre UPS havari eller
spenningsbrudd ut mot last
Note 1- The a.c. input terminals may be tied.
Note 2- Blocking diode, thyristor or switch
• Skal betjenes etter prosedyre beskrevet fra
UPS leverandør og anbefales låst av med f.eks
hengelås for å minimere mulighet for
feilbetjening.
14
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS- Med service by-pass bryter
•
Service by-pass bryter internt i UPS kabinettet
Service by-pass bryter installert eksternt
15
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Ubrutt N-leder i UPS installasjoner
• Hvis en nulleder brytes foran tilkoblet
enfaset utstyr, vil ulik belastning på
fasene medføre spenningsdeling mellom
en-fas belastningenene:
•
Hvis alle en-fas belastningene teoretisk
er like store vil nom. fasespenning 230V
forbli over de ulike forbruksapparatene.
•
Hvis belastningen er større på den ene
fasen, vil stjernepunktet bli trukket mot
denne fasen og spenningen vil øke over
fasene med minst belastning
• Samme forholdet vil gjelde for UPS der
utilsiktet utkobling av vern som forbinder
Nøytral til installasjonens PEN-pkt.
•
UPS vil forsyne last i batteridrift uten Nreferanse.
16
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Ubrutt N-leder i UPS installasjoner
Krav i.h.t. NEK400:2010, pkt. 551.2.01:
• ”..UPS med utført nøytralleder nedstrøms og hvor nedstrøms forsyning ikke er
galvanisk adskillt fra oppstrøms forsyning, skal nøytralleder nedstrøms være
forankret direkte til installasjonens innkommende PEN-leder eller til det punktet hvor
PE-leder og N-leder er sammenkoblet..”
17
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Ubrutt N-leder i UPS installasjoner
400V TN-S, 50Hz
L1 L2 L3 N PE
PE
:7
:8
N
:5
:6
:5
:6
L3
:5
:6
:5
:6
:3
:4
:3
:4
L2
:3
:4
:3
:4
:1
:2
:1
:2
L1
:1
:2
:1
-S
>I
:3
>I
:1
:1 :3 :5 :7
:2
-S2
-X3 Output
400V TN-S
-K3
PE
:8
PE
:6
N
:7
:8
N
:4
L3
:5
:6
:5
:6
L3
L2
:3
:4
:3
:4
L2
:2
L1
>I :2
L1
:1
-X1
Rectifier input
:2
:1
-F2
-F1
-
>I
:5
:2 :4 :6 :8
-S1
+
:7
-X2
Bypass input
Låses i lukket
stilling.
-Q2
:8
:7
:2 :4
-S3
-Q1
:1 :3
PEN
Tilførsel
•
Viktig at N-leder for statisk by-pass krets ikke brytes mellom last og trafokretsens PEN pkt. når UPS er i drift.
•
Benytt tre-pol by-pass vern, medfører ikke brudd mellom N-last og PEN pkt.
•
Opprett galavanisk skille mellom UPS last og forsyningstvale. Sørg for ubrutt N-leder fra galvanisk skille til lasten.
18
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Ubrutt N-leder i UPS installasjoner
• N-leder er definert som spenningssatt del
og skal isolerers ved arbeide ved
frakoblet anlegg:
”...N-leder kan anta et potensiale som er forskjellig fra
jordpotensialet som følge av skjevlast og overharmoniske
strømmer...”
•
Installer service bryter med all-polig brudd etter bypass vern. Skal være låst ved UPS drift
•
Åpnes kun når UPS er avslått
Merking i hovedtavle:
ADVARSEL!
N-leder er lasket. Anlegget må betraktes som spenningssatt
selv om noen av kursene kobles ut.
Merking i underfordeling:
ADVARSEL!
N-leder til UPS-frodelingen er lasket i hovedtavla og koblet på
undersiden av hovedbrytern i denne fordelingen. UPSfordelingen må betraktes som spenningssatt selv om
hovedbryteren kobles ut.
• Når UPS er installert med tre-pol vern i
by-pass forsyning. Bør tavle merkes:
19
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS-Dimensjonering av vern, inngang
EN 62040-1 pkt. 5.5.2:
”Protection against excess currents. Short circuits and earth faults in input and output circuits shall be provided........
as part of the building installation.”
Produsent av UPS beskriver ut fra dette:
1)
Vernstørrelse for likeretter inngang
•
Ladestrøm (Mulig å regulere ned største ladestrøm på enkelte UPS modeller)
•
Last + tap i UPS
•
Inrush strøm (Mulig å ”rampe inn” likeretter belastning ved å forsyne last delvis fra batteriene)
•
+/-10% spenningsvariasjon av nom. Spenning
(ref. 62040-3 pkt. 5.2.1 a)
2)
Vernstørrelse for by-pass inngang, In og I2t
•
Dimensjoneres etter UPS nominell strøm på utgang, In
•
For beskyttelse av thyristorer i statisk switch, velges vern med største gjennomslupne energi
I2t beskrevet av UPS leverandør.
Utfordrende å velge vern som tifredstiller I2t – verdi (gjennomsluppet energi A2s) . Bør vurdere
smeltesikringer designet for beskyttelse av halvledere; Ultra rapide eller gL/gR.
20
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS-beskyttelse på utgang
EN 62040-1-2, pkt. 4.1:
”.. Shall be designed so under no conditions of normal use and fault conditions
it protects against risk of personal injury...against serious fire orginating in
the UPS or connected loads...”
• Ved kortsluttning på utgang foretrekkes by-pass mating for bedre kortsluttningsytelse
• Når UPS inverter skal sørge for kortsluttningskapasitet, tillates spenning å gå mot null.
Inverterer yter et strømstøt beskrevet i Irms med oppgitt varighet i tid eller antall perioder.
• Ved vedvarende kortslutning utover beskrevet kortsluttningtid eller antall perioder på
utgang slukker inverter. Gjelder både i batteridrift og ved nett tilstede.
21
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS-kortslutning
•
Eksempel, kortslutning utgang av UPS.
•
Kommentar:
•
Produsent oppgir laveste kortslutningsstrøm på utgang av UPS og beskriverkarakteristikk av denne, eventuell long term og
short term.
•
Produsenten skal oppgi effektivverdien av kortslutningsstrøm: Irms
•
EN62040-1-1, 5.6.1 og 1-2 5.10.1
•
Krav om at inverter utgang er kontrollert av output strøm via strømbegrensningskrets (Kortslutning av utgang),
kortsluttningbeskytelse skal være oppnådd innen 5s.
•
UPS har selvbeskyttende funksjon ved vedvarende kortslutning.
•
Velge vern med momentanutløsningsområde innenfor kortslutningskapasitet av UPS i batteridrift.
• Compliance is checked by inspection and functional test”.
22
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS-beskyttelse på utgang
• Krav til UPS for bruk i landinstallasjoner:
• NEK 400:2010
• 560.6.12:
• a) ”Være i stand til å løse vern i hovedkurser når den drives i avbruddsfri modus med omformeren
forsynt fra batteriet”.
23
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS-beskyttelse på utgang
• Leverandører av UPS og installatører har koordinert valg av elementautomater på utgang av
UPS for garantert løsing ved alle feilstrømmer, men NEK400:2010 har nå dette som krav.
• Nødvendig å sette opp UPS installasjonen i simuleringsmodell, f.eks FebDok for å kunne
bestemme lengste tillatte kabel lengder for garantert løsing av vern ved alle feilstrømmer
• Dimensjonerende faktorer for valg av elementautomater installert etter UPS:
• UPS kortsluttningskapasitet i batteridrift, UPS (400V TN-S output. Valg av elementautomat,
nominell strøm og utløserkarakteristikk i overlast og momentanutløseområdet
• Krav om selektivitet mellom vern etter UPS? (Relè-koordinering).
• Valg av type kabel, tverrsnitt, lengder, omgiverlsestemperatur og forlegningsmetode.
• Tilpassningstransformator mellom UPS utgang og lastfordelingstavle mot forbrukslast.
Konvertering fra TN-S til –IT, Ik2p blir den minste kortsluttningsstrømmen.
• Dempning av kortslutningsstrøm i tilpassningstransformator
24
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Koordinering av vern på utgang
• Anbefaler å sette opp modell for UPS
installasjonen i. Feks. Febdok
•
I tillegg til verdier for installasjonen, må data og
egenskaper på UPS innhentes:
•
UPS kortslutningskapasitet og varighet
•
Eventuellt short term/ lomg term.
•
UPS overbelastningskapasitet
•
UPS kapasitet for max I2t-verdi i by-pass switch
•
Gjør vurdering om separat Febdok modell skal settes opp for
UPS distribusjonstavle når UPS er i service by-pass
•
Viktig at sluttbruker av installasjonen er spesifikk på behov for
valg av vern. F.eks valg av vern med C-kurve for å starte utstyr
med stor inrush strøm.
•
Eksemplet viser UPS installert i 400V TN-S uten bruk av
transformator for tilpassning av systemspenning eller galvanisk
skille. Kortsluttningskapasitet UPS i batteridrift er 145A i 300ms
ved 400V
25
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Koordinering av vern på utgang
•
B-16A elementautomat valgt i UPS distibusjon
C-16A elementautomat valgt i UPS distribusjon
•
Momentanutløsningsomrd. innenfor UPS Ikmin.
Momentanutløsningsområde krysser UPS Ikmin.
•
NEK400:2010 560.6.12 tilfredstillt
NEK400:2010 560.6.12 ikke tilfredstillt.
26
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Koordinering av vern på utgang
• Betydning for valg av vern på UPS utgang som
ikke løser ved UPS i batteridrift:
Febdok feilmelding.
•
EN 62040-1-2, pkt. 4.1:
”.. Shall be designed so under no conditions of normal use
and fault conditions it protects against risk of personal
injury...against serious fire orginating in the UPS or
connected loads...”
•
NEK400:2010 560.6.12
Ikke tilfredstillt og UPS distribusjontavle mister spenning
og all last dumpes p.g.a. feil i en kursavgang.
27
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Største kabellengder for løsing av vern
Største kabellengde og tverrsnitt beregnes for
garantert løsing av vern ved kortsluttning i
kabelende.
•
For TN-system, Ik1pmin:
•
For IT-system, Ik2pmin:
28
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Største kabellengder for løsing av vern
• Største kabellengder, tverrsnitt og type
kabler for garantert løsing av vern for alle
feilstrømmer beregnes for installasjonen:
UPS
output
Eksempel:
Cable A
Ikmax=0,456A
Ikmin=0,145A
PDU
10A-B-2
16A-B-2
Cable B
Load
29
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Cable C
Load
UPS egenskaper
• Viktig at sluttbruker beskriver UPS behovet ut fra:
• Behov for transformator for nettkonvertering og oppretting av galvanisk skille
• In, merkestrøm ut av UPS
• Overbelastningsintervaller
• Kortsluttningskapasitet
• Valg av karakteristikker på MCB for f.eks inrush strøm
• Avstand fra forbrukersutsyr til plassering av lasttavle.
• Avstemme behovet mot data ark på UPS fra leverandør:
EN 62040-1, 5.5.2:
”..The manufacturer shall specify available fault current under the most
unfavourable conditions...”
30
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS egenskaper
• Leverandør beskriver i
produktdatablad:
• Utgang merkestrøm
• In= S/3Uf (TN-S)
• Overbelastningsintervaller:
• Her beskrevet som prosent
av In og varighet.
• Kan være ulike
overbelstningsintervaller
ved UPS nett tilgjengelig
eller i batteridrift
31
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS egenskaper
• Leverandør beskriver i
produktdatablad:
• Kortsluttningskapasitet,
Irms
• Kortsluttningsvarighet,
Tid eller antall perioder
32
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS i parallelldrift
UPS kan kjøres i parallell på utgang ved å mate
inn i felles bus/ distribusjonstavle:
•
Oppnår redundans i UPS installasjonen ved at parallell
UPS tar over last ved bortfall av en UPS enhet.
•
Ved normaldrift har UPSene lastdeling
•
Fordrer at alle UPSene har felles by-pass kilde.
• Oppnår større kortsluttningskapsitet på utgang
av parallell UPSene i batteridrift, men vær
oppmerksom på:
• NEK 400:2010
560.6.9:
”Kortsluttningsbeskyttelse og beskyttelse ved
feil skal være ivaretatt når installasjonen er
forsynt fra hver enkelt strømkilde separat
og ved begge strømkilder i parallell.”
33
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS i parallelldrift
Eksempel 1:
Note 2
AC Output
Når to UPSer kjøres i parallell for redundans,
beregnes minste kortsluttningskapasitet ut til
UPS distribusjonstavle for en UPS alene.
Note 2
Eksempel 2:
Når flere UPSer kjøres i parallell for redundans,
beregnes minste kortsluttningskapsitet ut fra
minste antall UPS som trengs for å yte nok
kapasitet til lasten:
•
•
Note 2
AC Output
Hvis anlegget er definert ved at en UPS kan stoppes for
å opprettholde kapasitet til lasten, regnes minste
kortslutningskapasitet for 2x UPS kortslutningskapsitet.
Note 2
Hvis anlegget er definert ved at to UPSer kan stoppes for
å opprettholde kapasitet til lasten, regnes minste
kortslutningskapasitet for 1xUPS kortslutningskapasitet
Note 2
34
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Dimensjonering av UPS kapasitet
Dimensjonering av UPS kapasitet:
• UPS designet for å kunne støtte last ved 100% lastpådrag i hele sin
levetid.
• Men pass på: Peak last!
• Bør dimensjonere UPS anlegget slik at UPS kan støtte startstrømmer som
kommer i tillegg til nominell last uten å måtte støtte denne via statisk switch.
• Eventuellt vurdere om det er akseptabelt for UPS last at startstrøm/ inrush støttes
av by-pass kursen. (Ikke mulig der UPS skal starte utstyr ved nettutfall)
• Bør samtidig gjøre vurdering mot at UPS belastning befinner i område der
UPS har best virkningsgrad, oftest nær max.kapasitet.
• Moderne store UPS kapasiteter har interne parallelle inverter/ power moduler
som slukker ved liten last. Når UPS belastning øker (utvidelse av anlegget) vil
parallelle inverter/ power moduler starte automatisk for å yte tilstrekkelig effekt til
forbrukslast.
• Oppsatt med automatisk start og stopp av power/ inverter moduler for å oppnå
likt antall driftstimer.
35
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Overvåking av UPS installsjonen
• UPS anlegget bør ha kontinuerlig overvåkning for sikker drift:
• Viktig å fange opp stor belastning på en eller flere utgangsfaser for å unngå overbelastning på UPS anlegg
med påfølgende by-pass situasjon
• Andre forhold som har ført til at UPS har slått over i statisk by-pass (nød by-pass). UPS er ikke i stand til å
støtte last i batteridrift i denne driftsmodusen.
•
Overtemepratur
•
Intern elektronikk feil
•
Overbelastning
• Er lasten støttet av nettmating eller av UPS anleggets batterier. Ved batteridrift er oppetiden for lasten
begrenset av lastpådraget og batterikapasiteten. Skal det gjøre tiltak ovenfor lasten ved vedvarende
batteridrift?
• Når UPS er i batteridrift, kan varsel om lavt batteri nivå være å foretrekke. Stopp av UPS er nær
forestående.
• Overvåkningsmuligheter:
• Visuell overvåking/ lydalarm, manuelt overvåket av brukeren.
• Tørre kontakter
• TCP-IP
• MODBUS/ Profibus
36
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
Overvåking av UPS installsjonen
• Eksempel på konsoll for overvåking
av UPS
37
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.
38
2009 Eaton Corporation. All rights reserved.