מערכות אל פסק דינמיות עם אגירת אנרגיה קינטית בתצורת Isolated Parallel
Unirom Electronics ltd התאגדות מהנדסי חשמל ואלקטרוניקה בישראל מערכות אל פסק דינאמיות עם אגירת אנרגיה קינטית. תצורת Isolated Parallel למרכזי חישוב בהספקים גדולים. עמוס פורן -מנהל טכני יונירום אלקטרוניקס Unirom Electronics ltd Diesel UPS בעולם כמה יצרנים של מערכות אל פסק קינטיות הנקראות גם Hitec Euro Diesel Hitzinger Unirom Electronics ltd בעולם כמה יצרנים של מערכות אל פסק קינטיות הנקראות גם Diesel UPS בכול המערכות כל מרכיבי המערכת (הדיזל,המצמד,גלגל התנופה ,המנוע והמחולל) כולם על ציר אחד משותף Unirom Electronics ltd הפתרון של Piller Piller גרמניה ,החברה המובילה את הטכנולוגיה במערכות אל"פ סובבות. החברה נוסדה בשנת .1909 כ 800עובדים. נציגות בלמעלה מ 30מדינות. תכנית איכות ISO 9001:2008 פתרונות למערכות אל פסק (גם סטטיות) ומיצבי מתח. מערכות 400הרץ לתעופה. ספקי כוח לאפליקציות צבאיות. ממירי תדר. Unirom Electronics ltd הפתרון של Piller מערכות האל פסק הדינמיות הינן הנפוצות בשוק מערכות האל פסק מעל 800קווא Unirom Electronics ltd סטטי או דינמי?? Static UPS MTBF = 150,000 Hrs Dynamic UPS MTBF = 1,300,000 Hrs Piller DUPS אין קבלי DC אין קבלי AC אין מפוחים ומאווררים אין צורך במיזוג אוויר אין מצברים )גם לא להתנעת הדיזל( *** *** הדיזל יניע גם ללא מצברי ההתנעה Unirom Electronics ltd מערכת אל פסק "קונבנציונאלית" חדר חשמל אלטרנטור מיזוג אוויר מנוע דיזל + חדר מצברים A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd פתרון שונה ויצירתי לתצורה הסטנדרטית Alternator Diesel Engine + Unirom Electronics ltd ) (ללא דיזלUNIBLOCK UBT סכימה עקרונית UNIBLOCK UBT range Bypass Frequency: 50 Hz Voltage: 380 V up to 25kV Ratings: 400 kVA – 1,67 MVA Coupling Choke Frequency: 60 Hz Voltage: 380 V up to 25kV Ratings: 400 kVA - 2 MVA Battery alternatively G PowerBridge M G UNIBLOCK Unirom Electronics ltd ביצועי מערכת נבחרים Magic Choke UNIBLOCK Machine ~ Load-voltage = G ~ = ~ M ~ = = Load Mains G Grid-voltage POWERBRIDGE תדירות והפרש מופע יציבים חלון מתח כניסה רחב : 30%ל 10דקות ייצוב מתח מוצא 1% -/+ נצילות גבוהה 96% +15% to - 20% 50%-ל 30שניות 100%-ל 17שניות ב 1100קווא. Unirom Electronics ltd ביצועי מערכת נבחרים Magic Choke UNIBLOCK Machine ~ = Load current G ~ = ~ M ~ = = Load Mains G POWERBRIDGE "מדלג" על קצר ברשת החשמל ללא כל הפרעה לעומס. מנחית את כל תחום ההרמוניות .99% פעולה ללא הגבלה בתנאי 100%אי איזון בעומס. פחות מ 3%עיוותים הרמוניים בזרמי הכניסה. אין כל הגבלה ב crest factorsשל הצרכן כושר ניקוי קצר של 14פעמים הזרם הנומינאלי. Grid current Unirom Electronics ltd Fault clearing capability כושר ניקוי קצר למערכת הרוטטיבית יש את האנרגיה לניקוי הקצר ואינה צריכה את הסיוע של רשת החשמל על מנת להתגבר על זרם קצר. UBTD נתיב הקצר לממיר במערכת סטטית אין את האנרגיה המספקת לניקוי קצר וחייב להיעזר ברשת החשמל ()Bypass על מנת לנקות את הקצר. מה יקרה אם הקצר יהיה בעת הפסקת חשמל ??? Static נתיב הקצר Unirom Electronics ltd כושר ניקוי קצר 14 זרם הקצר של המערכת הינו .פעמים הזרם הנומינאלי Ishort circuit ? זרם הקצר במערכת סטטית , פעמים הזרם הנומינאלי3 הינו קצר בעת פעולה על מצברים יגרום ברוב המקרים לנפילת .הצרכנים Ishort circuit from the mains BS7671 IEE 17th Addition Regulation “An Uninterruptible power supply source of static type shall be able to operate distribution circuit protective devices when operating in the emergency condition from the convertor supplied by the battery Unirom Electronics ltd Uniblock T with POWERBRIDGE Bypassאוטומטי לקבלת היתירות של המערכת.. העומס מופרד מרשת החשמל על ידי המשנק הטורי. Mains UPS Load Uniblock מזין את הצרכן יתירות פנימית על ידי שני מיישרים ושני ממירים מאגר אנרגיה קינטי G M G Unirom Electronics ltd Diesel UPS מרכיבי המערכת A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd Preferred Diesel engine manufacturers A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd UBTD סימולאטור A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd The UNIBLOCK MG set " מוטור גנראטור" ייחודי בעל נצילות גבוהה. אימפדנס נמוך המאפשר זרמי קצר גבוהים. ערור ללא מברשות. מסנן הרמוניות ללא קבלים . מפוח אחד המקרר את כל המערכת.. מבוסס על שני מיסבים. A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd מאגר האנרגיה POWERBRIDGE Energy Store. 16.6 מגה ואט לשניה = 12שניות 1670קווא קימים מודלים של 21מגה ואט ו 45מגה ואט ניתן לחיבור מקבילי לצורך הגדלת הספק /זמן גיבוי. טעינה מהירה. מבנה פשוט שני מיסבים. נצילות גבוהה צפיפות אנרגטית גבוהה A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd POWERBRIDGE Energy Store. מאגר האנרגיה Magnetic Support Top Bearing Top Guard Bearing Rotating Rectifier Excitation Generator Main Machine Flywheel Bottom Bearing Bottom Guard Bearing A Langley Holdings Company Performance Data: - Net. energy content 16.5 MWs - Input/output power 1650 kW - Speed range 1800 to 3300 rpm - Total weight 6000 kg - Rotor weight 2900 kg - Idling losses 10 kW - Automatic greasing device - Bearing service life: 10 years Features: - Helium filled - Magnetic support - Redundant bearings AC output with: - constant voltage - constant frequency independent from the flywheel speed Unirom Electronics ltd UNIBLOCK-TD מראה המערכת UBTD, 1670 kVA A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd מערכות סטטיות – שטח רצפה נדרש 1900MM מוא3 = קווא600 מערכות של5 3200MMX5=16000MM 1100MM 12V Monoblock Battery racks 150AHX160 Per UPS,15 mins each 4500MMX5=22500MM מטר58.5 עבור מצברים, מטר רבוע28.8 שטח נדרש עבור מערכת סטטית . מטר רבוע87.3 סה"כ,רבוע A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd 2300MM Flywheel קווא עם1100 יחידות3 לחלופין 5300MM מטר רבוע38.16 שטח נדרש A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd UBTD LV and MV solutions MV Bypass LV Coupling Choke BATTERY or M G Powerbridge A Langley Holdings Company UNIBLOCK Machine Diesel Genset Unirom Electronics ltd מול המתחריםPiller -התנעות שווא של הדיזל Durations of Mains Failure Percent of Mains Failure per year 100ms – 0.5s Engine Speed 44%UPS Other Diesel 40% of all mains disturbances 10ms – 100ms compensated 38%without engine start 0.5s – 1s 11% UNIBLOCK UBTD A Langley Holdings Company 20s – 60s No Diesel start X – variable from seconds to minutes 3s – 20s 1s – 3s 0.5s – 1s 100ms – 0.5s 10ms – 100ms Up to 99% of all 1smains – 3s disturbances compensated without 3s – 20s 4% 20s – 60s engine start UBTD מערכות דיזל אל פסק UNIBLOCK 2% Piller 1% מתחרות מהפרעות החשמל99% מהפרעות החשמל40% .חולפות ללא התנעת דיזל .אנין דורשות התנעת דיזל Piller – Protecting business and the environment. Unirom Electronics ltd שטח נדרש למערכת אל פסק סטטית ורוטטיבית 54,8m² 84940.17in² 589.86ft² Air Condition: max. 40°C Max. 104°F Air Condition: max. 50°C Max. 122°F Static UPS with Genset: UNIBLOCK UBTD: 126,8m² 54,8m² 54,8m² 196,540.39in² 84940.17in² 84940.17in² Air Condition: 1364.86ft² 589.86ft² max. 40°C Max. 104°F A Langley Holdings Company 589.86ft² 27,8m²Air Condition: Air Condition: 43074.59in² max. 40°C max. 40°C 299.129ft²Max. 104°F Max. 104°F 42,2m² Air Condition: Air Condition: 85394.63in² max. 25°C max. 25°C 454.12ft²Max. 77°F Max. 77°F Unirom Electronics ltd קירור המערכת Integral fan מניפה אחת המורכבת על המוטור גנראטור מזרימה אוויר דרך כל מרכיבי המערכת וממלאת מקום של למעלה מ 30 מאווררים הקיימים במערכת סטטית. A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd הגדלת אמינות יצור מתח חילופין באמצעים "מלאכותיים" מחייב בקרה ומעגלים מורכבים. נדרשים קבלים רבים לסינון הקבל הוא רכיב בעל אמינות נמוכה. שימוש ברכיבים מקביליים לצורך הגעה להספק נדרש מקטין אמינות. IGBT Static 16 x ה UBTDמייצר גל סינוסואידאלי טיבעי. אין כל צורך בשימוש בקבלים לסינון לא ACולא DC עד KW 2500מיוצרים על ידי מרכיב אחד . . Coupling Coke M /G A Langley Holdings Company תחזוקה Unirom Electronics ltd תחזוקת הדיזל נעשית כמו תחזוקת הדיזל של גנראטור קונבנציונאלי. תחזוקת המערכת כולה על ידי מומחה החברה . החלפת המיסבים אחת ל 10שנה. A Langley Holdings Company תחזוקה Unirom Electronics ltd החלפת מיסבים אחת ל 10שנים( .בהשוואה לקבלים במערכת סטטית). החלפת מיסבים דורשת השבתה של יום אחד בלבד לכל 10שנים, במערכת אין קבלים ואין מאווררים. A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd יתרונות מערכת אל"פ דינאמית: יצור מתח חילופין באופן טבעי ללא שימוש ברכיבי מיתוג ומסננים. מוטור גנראטור רובוסטי משולב עם מערכת בקרה מודרנית. נצילות ואמינות גבוהים במיוחד. נתוני מתח כניסה רחבים במיוחד. יכולת עמידה בעומסי יתר ובעומס שאינו מאוזן עמידה בעומסים לא לינאריים )(Large Crest Factor load type A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd יתרונות מערכת אל"פ דינאמית: זירמי קצר גבוהים פי 5ממערכת סטטית. יציבות מתח גבוהה. תצורת מערכת ניתנת ליישום במתח המוך ובמתח ביניים. אין מאווררים לקירור המערכת (במערכת סטטית מדובר על עשרות מאווררים). אין קבלי סינון לא ACולא DCלעומת עשרות קבלים במערכת סטטית. שטח רצפה קטן. A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd יתרונות ה UBTD אמינות גבוהה. נצילות גבוהה. כושר ניקוי קצר גבוה. תחזוקה מינימאלית. מידות קטנות -חסכון בשטח ובחדרים. גיבוי על ידי מצברים או Power Bridge A Langley Holdings Company יתרונות ה UBTD Unirom Electronics ltd גמישות בהתאמה לצרכים (זמן גיבוי ,דיזל ,מתח ותדר) פתרונות במתח נמוך ומתח ביניים. תיקון כופל הספק וסינון הרמוניות "טבעיים" כושר ניקוי קצר בכל משטרי העבודה. תוחלת חים של מעל 25שנה. A Langley Holdings Company Unirom Electronics ltd InnoLux Display Corporation 5 X 2800kVA Piller Diesel UPS Systems were required to secure the Power Supply of the new production line of LC Display: The major products of INNOLUX Display Corp. are TFT-LCD panel module mainly applied to the monitor product of desk type monitor, and the display unit products of such medium and small sizes for cellular phone, portable DVD player, etc,. Piller Solution: 5 x UNIBLOCK UBTD 2800 kVA Medium Voltage. Unirom Electronics ltd Mega Data Centre in South Germany 4.4 MVA UPS The Brief: To provide a Uninterruptible Power Supply (UPS) for a big data centre. Customers requirement: The data centre had to be supplied with UPS according Tier IV requirements. Piller Solution: 10 groups of full redundant water cooled UPS 2 x 2200 kVA with APOTRANS transfer switches for increasing the system availability. Every group can be supplied from a Diesel genset. In case of starting failure of one Diesel genset a standby genset is available for redundancy. The UPS groups are able to supply critical loads with double inputs and single inputs for every of ten IT modules. Unirom Electronics ltd Global Switch Sydney 37MW UPS The building services have been built to a design and specification that: Eliminates as far as is possible single points of failure. Provides a minimum of N+1 redundancy to essential plant and equipment. Conforms to all local building and codes of practice. Where possible employs energy saving features to reduce operation costs. Was subjected to exhaustive commissioning and “doomsday failure” test scenarios. Piller Solution: UNIBLOCK Diesel UPS, Medium Voltage 12x UBTD 1750 / 780 kVA and 10 x UBTD 1600 / 600 kVA 37 MVA No-break (UPS) Power 15.4 MVA Short-break (Essential) Power 44 x MV transformer and 22 x MV Chokes 6 x Primary Groups of 3 units and 1 Redundant Group of 4 units Unirom Electronics ltd DuPont Fabros 96 X1670kVA The Brief : ACC4 became the world's first data centre employing an Isolated Parallel ring bus concept. Piller developed the control system for a 2 x 16 x 1670kVA, low voltage UPS scheme. The systems combines the Piller UNIBLOCK UBT unit with separate standby generators, in 2 parallel redundant rings where UPS's are fault isolated by means of reactors. The method of control eliminates the need for load sharing communication links between the UPS modules. Piller Solution: A total of 96 Piller type UNIBLOCK UBT 1670 rotary UPS units will ultimately be supplied totalling almost 130MW, enough to power approx. 120,000 homes! Unirom Electronics ltd הרעיון: תצורת Isolated Parallel כל היחידות יחלקו בינהן את העומס. תהיה הגבלה לזרמי קצר ויתאפשר חיבור של מערכות בהספקים של 5-10מגוואט תוך שימוש באמצעי ניתוק . קצר בחלוקה של עומס אחד לא ישפיע על פעולה תקינה של שאר הצרכנים. במקרה של כשל ביחידת יצור (אל"פ) הצרכנים ימשיכו לקבל הזנה רציפה וזאת ללא כל אמצעי מיתוג. לא תהיה נקודת כשל משותפת לצרכנים וליחידות הייצור. Unirom Electronics ltd „ הפתרון לאתגרIsolated Parallel System“ UPS 1 UPS 3 UPS 2 UPS n IP-Choke IP-Bus Load 1 Load 2 Load 3 Load n המאפיינים של תצורת Isolated Unirom Electronics ltd Parallel זרמי קצר מוגבלים ו"מבודדים" על ידי המשנקים כל היחידות מחלקות בינהן את העומס ומקבילות דרך המשנקים. כשל בנקודת עומס אינו משפיע על שאר העומסים. כשל ביחידת אל"פ לא מורגש על ידי הצרכנים .העומס של היחידה שכשלה ממשיך להיות מוזן על ידי האחרות דרך המשנקים .אין כל מיתוג מכני או סטטי . Unirom Electronics ltd כל יחידות האל פסק מסייעות ב"ניקוי" הקצר UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n IP-Bus 0V Load 1 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd הפרש המופע בין הכניסה ליציאה כתלות בהספק המוצא 15° G 30° G 50 % G G 100 % Unirom Electronics ltd הפרש מופע והספק מוצא מיוצגים על ידי "משקולת וקפיץ" שינוי אורך הקפיץ מייצג את הפרש המופע 15 mm 50 kg 100 kg 50 kg 30 mm 100 kg המסה (הכוח) = ההספק Unirom Electronics ltd חלוקת עומס "טבעית" כאשר היחידות מחוברות במקביל 23° 75 % 50 % G G 23° 23° 75 % 100 % G G Unirom Electronics ltd "הדמיית מקבילות בעזרת "משקולת קפיץ 75 kg 75 kg 23 mm 100 kg 23 mm 50 kg Unirom Electronics ltd " בעזרת "משקולת קפיץIsolated Parallel הדמיית תצורת 80 kg 70 kg 25 mm 21 mm -20 kg 100 kg 50 kg 23 mm 20 kg Unirom Electronics ltd Isolated Parallel חלוקת עומסים זהים במערכת UPS 26.2° UPS 26.2° UPS 26.2° 1 80% 2 3 80% 80% UPS 26.2° 80% n 26.2° 0.0° 0% 0.0° 0% 0.0° 0% 0.0° 0% IP-Bus 80% 80% 80% 80% Unirom Electronics ltd חלוקת עומסים שונים במערכתIsolated Parallel UPS UPS UPS 25.5° 23.0° 25.5° 1 2 3 78% 70% 78% 25.4° 0.1° 2% 2.4 °30% UPS 25.5° n 78% 0.1° 2% 0.1° 2% IP-Bus 80% 40% 80% 80% Unirom Electronics ltd Isolated Parallel כשל ביחידת אל"פ במערכת UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd מנתקים ומפסקים מאפשרים גמישות מקסימאלית UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd בידוד מערכת לצורך תחזוקה UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd בידוד מערכת לצורך תחזוקה UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd בידוד מערכת לצורך תחזוקה UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n 55 Unirom Electronics ltd בידוד מערכת לצורך תחזוקה UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd בידוד משנק לצורך תחזוקה UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd בידוד משנק לצורך תחזוקה UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd Isolating an IP-Choke for maintenance UPS 1 UPS 2 UPS 3 UPS n Load 1 Load 2 Load 3 Load n Unirom Electronics ltd שלושה מפלסי בקרה UPS UPS 1 UPS 2 UPS 3 Load 2 Load 3 Master UPS n System Load 1 Load n Unirom Electronics ltd בקרה ותקשורת M-AM-B UPS 1 UPS 2 S1 UPS 3 S2 UPS n S3 Sn תודה רבה על תשומת הלב
© Copyright 2024