UPS 병렬구성및운영방안
1. 도입시스템및개선안 1.1 도입시스템구성 1. 용량 : 150kVA 2. TYPE : 절연형 Double conversion on-line 3. 운영방식 : 부하분담병렬운전 4. 배터리운영 : 각조사용 5. 사용배터리 : 12V 250AH 32BLOCK 2 SET 6. 출력안정도 : ± 1% 이하 7. 출력역률 : 0.9 8. 종합효율 : 93% 이상 9. 과부하내량 : 125% 10분, 150% 1분 10. 디스플레이 : LCD+LED 11. 제어방식 : DSP( 고속디지털제어 ) 12. 확장성 : 병렬최대 6대까지추가가능 13. 통신인터페이스 : RS232 / SNMP( 옵션 ) 14. 설정가능한무접점제공 15. 충전전류제한 : 설정가능 16. 전면접근성 : 완전한전면유지보수 1.2 병렬구성의이점 1. 병렬운전에의한고신뢰성 2. UPS 고장에대비한무순단전원공급 3. 수리시장애 UPS만전원차단후잔여 UPS로전원공급 4. DSP 고속제어 (Full Digital) 에의한정확한병렬운전 5. 다년간의제조및개발에의한최적의시스템 6. 적은비용으로추가확장가능 7. 별도의추가판넬필요없음 8. 마스터개념이아닌언제든지정상장비가제어를인계받아안정된시스템제어를함 9. 분산제어방식으로싱글포인트장애가없음 Ⅰ-2
1. 도입시스템및개선안 1.2 기존시스템 1. 용량 : 150kVA 2. TYPE : 절연형 Double conversion on-line 3. 운영방식 : 단독운전 4. 배터리운영 : 2008년교체 5. 사용배터리 : 2V 500AH 180cells 6. 사용년한 : 약 10년 7. 제조사 : 국내제조 8. 과부하내량 : 125% 10분, 150% 1분 9. 디스플레이 : LED 10. 제어방식 : 아날로그 11. 확장성 : 없음 12. 통신인터페이스 : 구성없음 13. 전면접근성 : 좌 / 우및후면 1.2 기존구성의단점 1. 장비장애에대한대책미비 2. 아날로그방식 3. 확장성없음 4. 유지보수의어려움 6. 장비의노후화로고장률이매우높음 7. 구형방식으로서비스부품공급어려움 Ⅰ-3
2. 이중화구성방안 신규 150KVA UPS 기존150KVA UPS 백업구성 한전 Bypass 입력분전반 신규출력분전반 #A 기존출력분전반 #B 한전정전시 이중입력부하 단일입력부하 배터리출력 배터리출력 1. UPS 초기투자비용저렴 2. 신규출력분전반공사작업필요 3. 부하출력라인재공사 ( 부하분리 ) 4. UPS 외전원공사비증대 5. 구축기간이길어짐 6. 단일부하는보호받지못함 ( 장비의완전셧다운시 ) Ⅰ-4
2. 이중화구성방안계속 UPS 1 호기 UPS 2 호기백업구성 입력분전반 1. 장비의노후화로인한잦은장애우려와높은유지보수및서비스비용발생 2. 단종으로인한서비스부품공급불가로인한수리불가 신규출력분전반 #A 기존출력분전반 #B 이중입력부하 단일입력부하 1. 도입장비의치명적인장애로출력차단시단일입력부하는전혀보호받지못하는치명적인문제가발생함 Ⅰ-5
3. 부하분담병렬구성방안 입력분전반 신규 UPS #1 150kVA 신규 UPS #2 150kVA 1. 병렬운전방식의 UPS 도입 2. 각각 50% 부하분담 4. 신규배터리 12V 250AH 32Block*2set 신규 MBS PNL 3. 기존배터리 2V 500AH 사용 180cells+12cells( 추가 ) 5. 신규비상전원 ( 상용 ) 공급판넬 기존출력분전반 6. 기존배선그대로사용 7. 출력분전반변경없음 부하 Ⅰ-6
구성변경안 - 병렬운전 (RPA) 본구성은기존시스템의신뢰성향상을위해기존단독으로운영중인시스템을병렬운영으로변경하여어떠한장애에도출력측에안정적인전원을공급하기위해구성합니다. 4. 부하분담병렬운전시이점 운영방안 - 병렬운전 (RPA) 2 대중어느하나의장비고장에도전원공급, 수동및자동바이패스를각각갖추고있어안전성배가 1. 동일용량 150kVA System2대를병렬시스템으로구성 2. 2대의 UPS가각각 50% 씩부하를분담 3. 2대중어느한대의 UPS가고장이나도즉각잔여 UPS가자동으로마스터가되어전원을공급함 4. 추가적인병렬운전구성이쉬움 ( 용량증대또는 안전성을목적으로한 ) 5. 2대모두바이패스상태에서도부하분담 1. 단일장애에대한전체시스템의셧다운이없음 2. 부하분담으로 UPS의부담율감소 3. 쉬운유지보수 4. 장애UPS의수리중에도정전시백업가능 5. 부하용량증가시추가 UPS 구성으로손쉬운용량증대 6. 고신뢰성 7. DSP 방식의고속제어로안정적이고정확한운영 Ⅰ-7
4. 부하분담병렬운전시이점계속 운영방안 - 바이패스운전 (RPA) 2 대의장비모두장애또는 1 대의장비장애시부하량이초과할경우 UPS 는바이패스로절체되며바이패스상에서도부하분담 운영방안 - 비상전원운전 (MBS) 2 대의장비모두치명적인장애로인하여부하를공급할수없을때또는장비의교체등이이루어질경우부하중단없이 365 일전원공급 1. DSP 디지털제어와정확부하분담병렬방식은장비의장애로인하여바이패스상태일경우라도부하를분담하여출력에전원을공급 1. 어떠한장애에도전원을공급할수있는시스템구성 2. 장비의완전한교체 (2대모두 ) 시부하차단필요없음 Ⅰ-8
5. 도입장비주요기능및성능 고성능확장성고가용성배터리관리 단일용량 150kVA 및최대 6대까지병렬가능 과부하내량 125% 10분 150% 60초 효율 VFI 93% 이상 배터리용량의 90% 까지 5시간내충전 출력왜곡률 3% 비선형부하 낮은소음 65dBA 이하 매우낮은입력고조파왜율 5% 이하 높은입력역률 0.9 별도의추가캐비닛없이증설가능 부하분담또는용량증대를위한구성 RS232,SNMP를통한원격모니터링 FMS를위한경보접점 SNMP를통한네트워크모니터링 병렬운전구성으로장애발생시안전한전원공급 정상장비에영향없이 A/S가능 ON-LINE배터리시험 별도의소프트웨어불필요 실시간정정보상시간측정 설정가능한배터리시험 배터리수명연장 Ⅰ-9
6. 도입장비의주용기술적사양 온라인이중변환기술 VFI (Voltage Frequency Independent) 부하에지속적인안정된전원공급 끊어짐없는배터리와바이패스전력으로의전환 입력과독립된전압과주파수 : 입력전압, 주파수변동에따른부하장애가없음 주파수변환기기능 Bypass supply Static bypass Rectifier IGBT Inverter Transformer Rectifier supply AC DC DC AC Load Battery bank Ⅰ-10
6. 도입장비의주용기술적사양계속 출력절연변압기를기본베이스로한설계 (Output isolation transformer) 지그재그방식의변압기본체기본장착 - 별도의추가비용없음 - 추가적인패널불필요 UPS 와부하사이의절연으로강화된부하보호 - 입력의써어지, 노이즈에대한보다나은신뢰성 100% 비선형부하에서의과중한불평형부하에서도정격용량 (kva) 공급 불평형부하인경우에도중선전류가메인에전가되지않음 Battery 모드에서더나은단락능력 - 2.7 정격전류 Ph-Ph - 4 정격전류 Ph-N /G 출력부의 DC 컴포넌트가없음 - 변압기가없는제품은 DC 컴포넌트에의해전자제어됨 낮은 DC 전압과적은수량의배터리수량 (2V 180-195Cells) Ⅰ-11
6. 도입장비의주용기술적사양계속 DSP 기술 (Digital Signal Processor) 전기적장애에대한좀더나은내성 전반적으로향상된신뢰성과안전성 - 메인컨트롤보드의병렬마이크로프로세스 - 완벽한디지털제어 - 고속의샘플링속도 소프트웨어파라미터를통한 UPS 데이터설정 ( 아날로그조정불필요 ) - 전면패널에서모든시스템제어파라미터설정 빠른응답시간 병렬고속통신 쉽고보기편한메뉴와심플한네비게이션의그래픽디스플레이패널 Ⅰ-12
6. 도입장비의주용기술적사양계속 정류부소프트스타트 기본적으로각 SGPP UPS 는정류부전류전압소프트스타를합니다. 이독특한특징은입력측의 UPS 에병렬로연결된부하가위험해질여지를피하면서주전원이복구될때발생하는피크전류의위험을제거해줍니다. gen-set 이 UPS 를운전할때 gen-set 의과운전을방지해줍니다. - 시운전시과전압문제발생방지 - UPS 와병렬로연결된부하에전기적장애방지 - 공급케이블의과열발생방지 - 입력퓨즈단스트레스방지 설정가능한시간 (0-30 초 ) 병렬운전에서순차적으로소프트스타트 병렬운전에서의 Soft start UPS input current 100% UPS 1 UPS 2 0% time Current From Mains 100% 0% Talud time 소프트스타트에의한돌입전류방지 Ⅰ-13
6. 도입장비의주용기술적사양계속 넓은입력전압과주파수범위 정류부입력전압 340-460V - 배터리운영저감, 배터리수명연장과실제입력불안을위한에너지저장 ( 예 : 정전 ) 주파수 50/60Hz ±10% 발전기공급시불안전없음 전압강화가없어다른사용자의입력을방해하지않음 병렬시스템에서순차적으로소프트스타를함 Ⅰ-14