apresentação up dinâmicas interna hp

Norival CorrêaEngenheiro Consultor SêniorDate: 25/03/2013

UPS Dinâmica Tipos e Tecnologia

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UPS DINÂMICAAgenda

• Teoria de Armazenamento de Energia Cinética;

• Fabricantes e suas UPS;

• Filtro Hibrido (Ativo + Passivo )UPS Dinâmica;

• Vantagens Econômicas;


Tecnologia e Física das UPS DinâmicasTipos de UPS Dinâmicas

• Teoria da Energia Cinética de Armazenamento

• Isolando o Δd da equação de Torricelli temos;

• Δd = Vo2 - V2 / 2.a;

• Substituindo a equação de torricelli na equação de trabalho temos;

• T = m.a.(Vo2 - V2 )/2.a, retirando a aceleração a, temos: T=m.(Vo2 - V2 )/2,

• Onde,

T = ENERGIA CINÉTICA = m .V2/2; como temos velocidade angular em uma massa de inércia em cilindrica, lembramos da relação entre velocidade linear e angular que é:

V=2.Π.R/T; como a velocidade angular é ω=2 Π/T, Temos V= ω.R

• Substituindo na equação de Energia Cinética temos; EC=m.R. ω2/2

• Momento de Inércia é dado por J = m.R; A equação de Energia Cinética final fica como: EC= J. ω2/2, que é a equação fundamental da energia de armazenamento da UPS Dinâmica.


Tecnologia e Física das UPS DinâmicasTipos de UPS Dinâmicas

• Teoria da Energia Cinética de Armazenamento

•

• EC= J. ω2/2 = Energia Mecânica EC=Li2/2 =Energia Elétrica

• EC=Li2/2; Energia Cinética Armazenada no Indutor

Massa de Inércia + Gerador Síncrono = Energia Elétrica


FabricantesTipos de UPS Dinâmicas

• VYCON FLYWHEEL UPS– UPS HIBRIDA - MASSA DE INÉRCIA(SUBSTITUI AS BATERIAS) + INVERSOR VELOCIDADE DE

36000RPM A 55000 RPM


UPS System

Typical UPS System Block Diagram VYCON

Rectifier

AC/DC

Genset

AC

Inverter

DC/AC

Utility

AC

Critical AC Output

Automatic Transfer Switch

480 VAC

Long-term AC alternate source

540 VDC

Flywheel Module

DCAC

Genset Start Signal

Bi-directional IGBT converter

Graphical Control

Interface

Remote Monitoring

Auxiliary Power(Protected AC source for flywheel controls and vacuum pump)

VDC(flywheel and power converter)

Time Line


UPS System

Typical UPS System Block Diagram VYCON

Rectifier

AC/DC

Genset

AC

Inverter

DC/AC

Utility

AC

Critical AC Output


480 VAC


540 VDC

Flywheel Module

DCAC

Genset Start Signal


Graphical Control

Interface

Remote Monitoring




UPS System

Operational Sequence VYCON

Rectifier

AC/DC

Inverter

DC/AC

Utility

AC

Critical AC Output


480 VAC

Graphical Control

Interface

Remote Monitoring




Genset Start Signal

ATS Delay

2 sec.

Genset S

tart

and ready t

o

accept l

oad

6 sec.

ATS Transfe

r

UPS Syn

c and

Recti

fier Walk-

in

2 sec.

Flywheel

Recharging

2 to 15 min.

Util

ity O

utag

e

Time Line

Flywheel Module

DCAC

Genset

AC


UPS System

Rectifier

AC/DC

Genset

AC

Inverter

DC/AC

Utility

AC

Critical AC Output


480 VAC




Flywheel Module

DCAC

Operational Sequence VYCON

Genset Start Signal

Graphical Control

Interface

Remote Monitoring




• PILLAR UPS DINÂMICA + HIBRIDA– UPS HIBRIDA - MASSA DE INÉRCIA(SUBSTITUI AS BATERIAS) + INVERSOR


PILLAR UPS DINÂMICA + HIBRIDA

Storage Elements – Powerbridge



Piller Powerbridge in UNIBLOCK-T



Piller Powerbridge in UNIBLOCK-TD



• HITEC UPS DINÂMICA – UPS - MASSA DE INÉRCIA NO MESMO SKID = Eixo 3600 rpm 60HZ 2 polos ; Massa de

Inércia 5400 rpm; Com escovas.



• EURODIESEL UPS DINÂMICA – UPS - MASSA DE INÉRCIA NO MESMO SKID = Eixo 1800 rpm 60HZ 4 polos ; Massa de

Inércia 3000 rpm, sem escovas Brushless.


UPS de Armazenamento Cinético


Efeito de Filtro Hibrído (Ativo + Passivo ) UPS Dinâmica

Qualidades notáveis do filtro ativo:- Compensação de desvio de tensão da rede elétrica;- Filtragem das tensões de harmônicas transmitidas para a utilidade;- Filtragem de carga suportada correntes harmônicas;- Correntes/Voltagem de harmonicas não suportadas por sistemas de eletrônica de potência;- Entrada de fator de potência próximo à unidade ou ≥0,9878

O retator (choke) e gerador síncrono no sistema atua como um filtro na entrada de energia.O sistema não utiliza eletrônica de potência para ou converter a tensão de saída para converter a onda. Em vez disso, funciona como uma harmónica filtrar a oferta e carregar harmônicos transmitidas. Além disso, o geradorfornece a energia reactiva consumida pela carga.


BOBINA DE REATÂNCIA

MOTOR EMBREAGEM ESTATOR-ALTERNADOR

±1% 30%

+30%Faixa de Tensão de Entrada

Tolerância Tensão de Saída

Estabilizador de TensãoFiltro Hibrido (Ativo + Passivo ) UPS Dinâmica


Correção do Fator PotênciaFiltro Hibrido (Ativo + Passivo ) UPS Dinâmica

REDE CARGA CRÍTICA

BOBINA DE REATÂNCIAFator de Potência da Rede Cos Ф = 1


POTÊNCIA ATIVA (KW)

Potência Reativa (kVAr)


Filtro de HarmônicosFiltro Hibrido (Ativo + Passivo )UPS Dinâmica

REDE CARGA CRÍTICA

BOBINA DE REATÂNCIA

Divisor Indutivo em série



Vantagens Econômicas


Rede

Grupo Gerador Diesel

Bancos de Capacitores

ATSUPS Estática

Painéis de Distribuição

Baterias + Ar cond. + Combate Incêndio. + Iluminação especial

Sala de Baterias

Carga

Bobina de Reatância

Vantangens EconômicasRedução de Equipamentos Suplementares


Redução de Equipamentos Suplementares

Vantangens Econômicas


UPS Rotativa Diesel•Tamanho do Módulo ≤ 3000 kVA•Alta eficiência elétrica•Baixo custo operacional•Menor área necessária (-45%)•Vida útil 25 anos•Sem baterias•Sem conversões elétricas

UPS Estática + Grupo Gerador

• Tamanho do Módulo ≤ 1000 kVA

• Baixa eficiência elétrica• Alto custo operacional• Necessita grande área• Vida útil 10 anos• Com baterias• Com conversão elétrica

Versus

Vantangens EconômicasRedução de Equipamentos Suplementares


Algumas instalações

Texas Instruments, The Philippines

NO-BREAK KS®SB 2 X 9 X 2500 kVA, 13.6 kV



NO-BREAK KS®SB 2 x 4 x 2100 kW, 4.16 kV

Cisco Systems TX-DC2, Dallas, USA

PERGUNTAS!?



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