Transcript Современное оборудование GE для реализации эффективных и

GE
GE Energy
Digital Energy
Digital
Energy
Современное оборудование GE
для реализации эффективных и
надёжных систем электропитания
Innovations
eBoost TM
Our technologies are
driving advancements
Page 1
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Новая модификация линейки SG
SG Series with eBoostTM
ИБП серии SG 160-500 кВА
Высокоэффективный ИБП
e
Boost
= Высокий КПД (до 99%)
= быстрый переход
на инвертор (< 2мсек)
CE Marked, 3x380/400/415В, 50/60Гц
Page 2
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Режим двойного преобразования
КПД ~ 92-94%
В среднем,
существующие рыночные образцы
•
Работают выпрямитель и инвертор
•
Выходное напряжение вырабатывается заново и подаётся на нагрузку
Page 3
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Режим работы eBoost
Дроссель в цепи байпаса
 Выравнивание тока при работе в параллель
 Фильтр (образует LC фильтр вместе с конденсаторами выхода инвертора
КПД до 98-99%
• Нагрузка питается от сети через дроссель и статический байпас
• Переход с байпаса на инвертор < 2 мсек
• ИБП постоянно контролирует качество сети, используются высокоскоростные
DSP
• Возможна работа ИБП в параллель
Page 4
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Современные тенденции повышения КПД
Повышение эффективности использования
энергии – современный рынок ИБП
Европейский Кодекс поведения для разработчиков ЦОД
•Описывает требования к эффективности использования и параметрам
качества ИБП переменного тока
EPA – программа Energy Star
•Требования стандартизации по Energy star для ИБП
Green Grid
•Полноценная модель ЦОД, инициативы по повышению КПД
Page 5
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Режим eBoost™ и график ITI (CBEMA)
Соответствуют ли параметры eBoostTM требованиям по напряжению
ITI (CBEMA)?
• ITI CBEMA график – Определяет
работоспособность IT
оборудования в зависимости от
качества напряжения
eBoostTM
• Запрещённая область –
напряжение в этой области может
повредить IT оборудование
ITI (CBEMA)
Двойное
преобразование
eBoost
• Область отсутствия
повреждений – такое
напряжение может привести к
отключению, но не
повреждению IT оборудования
• Допустимая область –
отсутствие напряжения в
течение 10-20 мсек допускается
/ ITI (CBEMA) /
• График обновлен в стандарте
EPRI & IEEE Std 446 в 2000.
Page 6
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Выходные характеристики eBoost
> e = высокий КПД (до 99%)
> Boost = быстрый переход на инвертор <2 мсек
ИБП серии SG Series 160-500 кВА
в одиночном и параллельном
(RPA) режимах:
Время переключения : < 2 мсек
Вх. напряжение : ± 10%
Вх. частота : ± 2%
КПД : до 99%
Page 7
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Почему важен КПД для ИБП?
Потери энергии, связанные с ИБП в ЦОД
eBoost повышение КПД
(% от общего кол-ва энергии)
eBoost
обеспечит 3x кратное
снижение потерь
4% eBoost
Улучшает показатель энергоэффективности (PUE) с 1.53 до 1.39
Оценка выгодности для заказчика
Customer Value Energy Savings 160 kVA
200 kVA
250 kVA
300 kVA
400 kVA
500 kVA
1/2 Year
€ 2,033
€ 2,542
€ 3,177
€ 3,813
€ 5,084
€ 6,355
1 Year
€ 4,067
€ 5,084
€ 6,355
€ 7,626
€ 10,167
€ 12,709
5 Years € 20,335
€ 25,418
€ 31,773
€ 38,128
€ 50,837
€ 63,546
10 Years € 40,670 € 50,837 € 63,546 € 76,255 € 101,674 € 127,092
Page 8
GE Digital Energy – Sochi, 2012
Load 50%, Cost of power €0.11, Cooling factor 0.35
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Высокий КПД при любых нагрузках
Снижение накладных расходов и уменьшение тепловыделения
Повышенный КПД в режиме VFI – 94%
Высокий КПД при любой нагрузке
Эффективность при полной и частичной
загрузке – выигрыш в реальных условиях
работы
Снижение энергозатрат
Уменьшение накладных расходов при
работе оборудования при любых
нагрузках
1.5 – 2.0% повышение КПД в режиме VFI
Уменьшение тепловыделения
Снижение мощности и стоимости системы
кондиционирования
Уменьшение потребления энергии и
накладных расходов
Page 9
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Конфигурация ИБП
Q2
MANUAL BYPASS
AUTOMATIC BYPASS
K6
Q4
RECTIFIER
INVERTER
Q1
K7
LOADS
INPUT MAINS
SSM
INVERTER
TRANSFORMER
Q3
BATTERY
 Технология двойного преобразования (VFI) с выходным изолирующим
трансформатором
 Автоматический байпас для случаев перегрузки, К.З.. и других нештатных
ситуаций
 Ручной байпас для проведения обслуживания ИБП без прерывания питания
нагрузки
 Защитные устройства интегрированы стандартно – защита от обратного тока K6
Page 10
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Конфигурация ИБП
Преимущества выходного трансформатора
Q2
MANUAL BYPASS
AUTOMATIC BYPASS
K6
Q4
RECTIFIER
INVERTER
Q1
K7
LOADS
INPUT MAINS
SSM
INVERTER
TRANSFORMER
Q3
BATTERY
 Отсутствие DC на выходе (гальваническая изоляция)
В безтрансформаторных ИБП DC составляющая контролируется
электронным путём
 Ниже напряжение DC – меньшее число блоков АКБ (30-32)
Снижение стоимости АКБ
В безтрансформаторных ИБП – больше блоков АКБ, соединений,
Page 11
перемычек…
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Конфигурация ИБП
Преимущества выходного трансформатора
 Более высокий ток К.З.. при работе от АКБ
(байпас недоступен)
Трансформаторный ИБП – 2.7 x Iном Ph-Ph
– 4 x Iном Ph-N / G
Безтрансформаторный ИБП – 2.2 x Iном
 Отсутствие тока в нейтрали на входе
при несбалансированной нагрузке
Отличные выходные характеристики:
 Улучшенная работа с несбалансированными нагрузками
Трансформатор Zig-Zag равномерно распределяет ток в инверторном
мосту
Безтрансформаторный ИБП – транзисторы инвертора работают с разной
нагрузкой (разная нагрузка – разный уровень износа)
 Улучшенная работа с нелинейной нагрузкой (подавление нечётных гармоник)
 Режим Super ECO – Индуктивность трансформатора работает как фильтр,
снижение шумов ~ 30% (импульсные и коммутационные помехи)
Page 12
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Компактная конструкция
Сокращение занимаемой площади
 Компактная конструкция сокращает
занимаемую площадь
 Упрощает транспортировку
и размещение
Размеры шкафа ИБП (Ш x Г x В)
Модель
160 кВА
900 x 850 x 1900
200 кВА
1300 x 850 x 1900
250 кВА
1300 x 850 x 1900
300 кВА
1300 x 850 x 1900
400/500 кВА
1800 х 950 х 1900
Опц. шкаф
570 х 950 х 1900
Page 13
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Лучшие в классе входные параметры
Входные параметры ИБП
 КНИ вх.тока - THDi
2% @ 100% нагр.,
2.5 % @ 75 % нагр.,
<3% @ 50% нагр.
 Входной к.м. ИБП: 0.99
Технология PurePulse®
для IGBT выпрямителя
Неизменность параметров при разной
нагрузке
 Малые гармонические искажения при
полной и частичной нагрузке
Преимущества
 Уменьшение оборудования на входе
напр. ДГУ, кабели, автоматы, …
 Нет влияния на другое оборудование
 Уменьшение стоимости (нет фильтров)
Page 14
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Характеристики по выходу
Работа с нагрузками различного типа
Обеспечивает максимальную выходную
мощность при работе на
- активную
- индуктивную
- емкостную нагрузки
SG-CE 500 кВА:
Индуктивная к.м.=0.9 450 кВт / 500 кВА
Активная к.м.=1
450 кВт / 450 кВА
Емкостная к.м.=0.9
450 кВт / 500 кВА
Пригоден для питания современных IT
систем (сервера и т.д.), с крестфактором 3:1
Page 15
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Новая плата управления FLEX DSP
Повышенные возможности диагностики
Удобное обслуживание
Модульный принцип
•
•
Чёрный ящик -> сохранение форм
сигналов для диагностики
Вычислительная мощность ->
улучшена обработка информации
• Не требуется загрузка/сохранение
параметров, просто замена
микросхемы энергонезависимой
памяти
• Интерфейс USB : обновление
системного ПО, загрузка журнала
событий и форм сигналов (в будущем)
Улучшенные возможности
связи
Повышение надёжности
•
•
•
•
•
Выделенный блок питания
для управления байпасом
Выделенный блок питания для управления
связью
Резервируемая логика управления байпасом
Интегрированная логика управления в
системе RPA. Плата RPA содержит только
интерфейсную часть
Более надежная связь в системе RPA
(Манчестерский код)
•
•
Высокая скорость связи с
интерфейсными устройствами
(увеличение скорости в 10 раз)
Расширение полосы
пропускания в 3 раза
Общая платформа
Page 16
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Новая плата FLEX DSP: черный ящик
Функции
• Сохранение форм сигналов, диагностика и анализ трендов
• Одновременное сохранение данных по 32 каналам
• Частота отсчётов до 10 кГц
• Запуск триггера по 16 независимым признакам для записи
специфических ситуаций
• Буфер данных 1000 отсчётов на канал, запись длительностью
100 мсек / 10 кГц
• 8 блоков памяти – память может быть увеличена подключением
внешнего накопителя USB
Регистрируемые данные
• Напряжения на входе, выходе, инверторе, на шине
АКБ
• Выходной ток
• Напряжение на конденсаторах фильтров
• Ток моста инвертора
• Ток на входе, в цепи АКБ, на байпасе, в нагрузке
• Статус шины RPA, предохранителей, тиристоров
байпаса
• Фазовая ошибка синхронизации
New FLEX
Ch0
800
Black-box
600
400
200
Local data
download
& data storage
extension
On-board
USB
FPG
A
USB
“Stand-alone”
data download
0
49004200
-200
Um12ugbt
49004400
49004600
49004800
49005000
49005200
49005400
Trig
-400
-600
NV-RAM
-800
Connectivity
Postprocessing
Analysis
Graphs
Etc.
Config. & local data
download
SNMP web
adapter
Cust. I/f
LAN
Remote data
download
Page 17
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
ЭМС - устойчивость
Устойчивость к внешним воздействиям
Конструкция ИБП серии SG-CE обеспечивает существенное превышение
требований стандарта IEC 62040-2 C3, т.е. ИБП может работать в
условиях повышенных помех без ухудшения своих параметров
Устойчивость
SG-CE
Требования IEC
Электростатический разряд
15 кВ (воздух)
8 кВ (контакт)
8 кВ (воздух)
4 кВ (контакт)
Перенапряжения
2 кВ фаза-фаза
3 кВ фаза-земля
1 кВ фаза-фаза
2 кВ фаза-земля
Выбросы
4 кВ @ 5кГц
2 кВ @ 5 кГц
Радиочастотные помехи
(1 кГц)
10 В
10 В
Page 18
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Панель управления
LED - red
Stop
Operation
Графический дисплей
 Многоязычный интерфейс:
English, German, Italian, Spanish, French,
Finnish, Polish, Portuguese, Czech,
Slovakian, Chinese, Swedish, Русский,
Dutch
 Мнемосхема состояния ИБП
 Кнопки управления и настройки
параметров
 Светодиодная индикация состояния
LED - yellow
Alarm
LED - green
Operation
Page 19
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Резервируемая
Параллельная Архитектура
До 6 устройств в параллель
Расширение системы в будущем
Надёжный и безопасный источник
питания
Резервируемая шина управления
Простота установки и
обслуживания
Простое изменение конфигурации
системы
Техническое обслуживание без
прерывания питания нагрузки
utility supply
redundant
communication
buses
critical load
Page 20
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Опции для ИБП
Различные опции
Шкаф верхнего ввода кабелей /400-500 кВА
570 x 950 x 1900 мм
Выключатель АКБ (Q3) /400-500 kVA
570 x 950 x 1900 мм
Шкаф верхнего ввода & ЭМС /160-300 кВА
500 x 850 x 1900 мм
Шкафы АКБ: аналогичны существующим
Гальваническая развязка входа: по заказу
Предохранители АКБ, УЗИП, общий вход и RPA
Page 21
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
SG Series UPS
Отличия:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Высокий КПД (до 99%)
Соответствует требованиям ITI (CBEMA)
Выходной трансформатор обеспечивает переход на инвертор < 2мсек
Дроссель в цепи байпаса для фильтрации входной сети
Поддерживающий заряд в режиме eBoost
Допускается неравенство длин силовых кабелей на входе до 25 м
Параллельная система до 4.5 МВА по технологии RPA
Интегрированное Интеллектуальное управление энергией (IEMi)
Лучший в классе по занимаемой площади
Лучший в классе по входным параметрам
Высокий КПД в режиме двойного преобразования
Выгоды:
Высокая эффективность
• Режим eBoost снижает тепловыделение ИБП на 80%
• Режим eBoost обеспечивает снижение расходов на оплату электроэнергии до
$3.0 млн. для ЦОД мощностью 5.4МВт *
• Улучшает энергоэффективность (PUE) с 1.53 до 1.39
Надёжность и качество электропитания
• Обеспечивает качество питания благодаря переходу на инвертор <2мсек.
Соответствует требованиям ITI (CBEMA)
• Система управления автоматически выбирает наиболее эффективный режим
работы
• Компоненты байпаса обеспечивают фильтрацию сети в режиме eBoost
Page 22
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost
Page 24
GE Digital Energy – Sochi, 2012
SG Series 160-500 kVA CE eBoost