UPS 병렬 구성안

UPS 병렬 구성 및 운영방안

Ⅰ. 도입 장비 운영방안

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Ⅰ-2

1. 도입시스템 및 개선안

1.1 도입 시스템 구성

1.2 병렬 구성의 이점

1. 병렬 운전에 의한 고 신뢰성

2. UPS 고장에 대비한 무 순단 전원 공급

3. 수리시 장애 UPS만 전원 차단 후 잔여 UPS로 전원 공급

4. DSP 고속 제어(Full Digital)에 의한 정확한 병렬운전

5. 다년간의 제조 및 개발에 의한 최적의 시스템

1. 용량 : 150kVA

2. TYPE : 절연형 Double conversion on-line

3. 운영 방식 : 부하분담 병렬 운전

4. 배터리 운영 : 각조 사용

5. 사용 배터리 : 12V 250AH 32BLOCK 2 SET

6. 출력 안정도 : ± 1% 이하

7. 출력 역률 : 0.9

8. 종합 효율 : 93% 이상

9. 과부하 내량 : 125% 10분, 150% 1분

10. 디스플레이 : LCD+LED

11. 제어방식 : DSP(고속 디지털 제어)

12. 확장성 : 병렬 최대 6대까지 추가 가능

13. 통신 인터페이스 : RS232 / SNMP(옵션)

14. 설정 가능한 무접점 제공

15. 충전전류 제한 : 설정 가능

16. 전면접근성 : 완전한 전면 유지보수

6. 적은 비용으로 추가 확장 가능

7. 별도의 추가 판넬 필요 없음

8. 마스터 개념이 아닌 언제든지 정상장비가 제어를 인계 받아 안정된 시스템 제어를 함

9. 분산제어 방식으로 싱글 포인트 장애가 없음

Ⅰ. 도입 장비 운영방안

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Ⅰ-3

1. 도입시스템 및 개선안

1.2 기존 시스템

1.2 기존 구성의 단점

1. 장비 장애에 대한 대책 미비

2. 아날로그 방식

3. 확장 성 없음

4. 유지보수의 어려움

1. 용량 : 150kVA

2. TYPE : 절연형 Double conversion on-line

3. 운영 방식 : 단독운전

4. 배터리 운영 : 2008년 교체

5. 사용 배터리 : 2V 500AH 180cells

6. 사용년한 : 약 10년

7. 제조사 : 국내 제조

8. 과부하 내량 : 125% 10분, 150% 1분

9. 디스플레이 : LED

10. 제어방식 : 아날로그

11. 확장성 : 없음

12. 통신 인터페이스 : 구성 없음

13. 전면접근성 : 좌/우 및 후면

6. 장비의 노후화로 고장 률이 매우 높음

7. 구형 방식으로 서비스 부품 공급 어려움

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Ⅰ-4

2. 이중화 구성 방안

1. UPS 초기 투자 비용 저렴 2. 신규 출력 분전반 공사 작업 필요 3. 부하 출력 라인 재 공사(부하 분리)

한전 Bypass 기존150KVA UPS 신규 150KVA UPS

한전 정전시

백업구성

이중 입력부하 단일 입력부하

신규 출력 분전반 #A

4. UPS 외 전원 공사 비 증대 5. 구축 기간이 길어짐 6. 단일 부하는 보호 받지 못함(장비의 완전 셧다운시)

입력분전반

배터리출력 배터리출력

기존 출력 분전반 #B

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UPS 2호기 백업구성

이중 입력부하 단일 입력부하

신규 출력 분전반 #A 기존 출력 분전반 #B

입력분전반

UPS 1호기

2. 이중화 구성 방안 계속

1. 장비의 노후화로 인한 잦은 장애 우려와 높은 유지보수 및 서비스 비용 발생

2. 단종으로 인한 서비스 부품 공급 불가로 인한 수리 불가

1. 도입 장비의 치명적인 장애로 출력 차단 시 단일 입력 부하는 전혀 보호 받지 못하는 치명적인 문제가 발생함

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신규 UPS #1 150kVA

신규 UPS #2 150kVA

신규 MBS PNL

기존 출력 분전반

입력분전반

3. 부하 분담 병렬 구성 방안

3. 기존 배터리 2V 500AH 사용180cells+12cells(추가)

1. 병렬운전 방식의 UPS 도입 2. 각각 50% 부하 분담

부하

4. 신규 배터리 12V 250AH 32Block*2set

5. 신규 비상 전원(상용) 공급 판넬

6. 기존 배선 그대로 사용 7. 출력 분전 반 변경 없음

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Ⅰ-7

4. 부하분담 병렬 운전시 이점

구성 변경안-병렬운전(RPA) 본 구성은 기존 시스템의 신뢰성 향상을 위해 기존 단독으로 운영중인 시스템을 병렬운영으로 변경하여 어떠한 장애에도 출력 측에 안정적인

전원을 공급하기 위해 구성합니다.

운영방안-병렬운전(RPA) 2대중 어느 하나의 장비 고장에도 전원 공급,

수동 및 자동 바이패스를 각각 갖추고 있어 안전성 배가

1. 동일 용량 150kVA System2대를 병렬시스템으로 구성 2. 2대의 UPS가 각각 50%씩 부하를 분담 3. 2대중 어느 한대의 UPS가 고장이 나도 즉각 잔여

UPS가 자동으로 마스터가 되어 전원을 공급함 4. 추가적인 병렬운전 구성이 쉬움(용량 증대 또는 안전성을 목적으로 한)

5. 2대 모두 바이패스 상태에서도 부하 분담

1. 단일장애에 대한 전체시스템의 셧다운이 없음 2. 부하 분담으로 UPS의 부담율 감소 3. 쉬운 유지 보수 4. 장애UPS의 수리중에도 정전시 백업 가능 5. 부하 용량 증가시 추가 UPS 구성으로 손쉬운 용량 증대 6. 고 신뢰성 7. DSP 방식의 고속 제어로 안정적이고 정확한 운영

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Ⅰ-8

4. 부하분담 병렬 운전시 이점 계속

운영방안-바이패스운전(RPA) 2대의 장비 모두 장애 또는 1대의 장비 장애시 부하 량이 초과 할 경우 UPS는 바이패스로 절체되며 바이패스 상에서도 부하 분담

운영방안-비상전원운전(MBS) 2대의 장비 모두 치명적인 장애로 인하여 부하를 공급 할 수 없을때 또는 장비의 교체등이 이루어질

경우 부하중단 없이 365일 전원 공급

1. DSP 디지털 제어와 정확 부하 분담 병렬 방식은 장비의 장애로 인하여 바이패스 상태 일 경우라도 부하를 분담하여 출력에 전원을 공급

1. 어떠한 장애에도 전원을 공급할 수 있는 시스템 구성 2. 장비의 완전한 교체(2대 모두)시 부하 차단 필요 없음

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Ⅰ-9

고성능

•단일용량 150kVA 및 최대 6대 까지 병렬가능

•과부하 내량 125% 10분 150% 60초

•효율 VFI 93%이상

•배터리 용량의 90%까지 5시간내 충전

•출력 왜곡률 3% 비선형 부하

•낮은 소음 65dBA 이하

•매우 낮은 입력 고조파 왜율 5% 이하

•높은 입력 역률 0.9

확장성

•별도의 추가 캐비닛 없이 증설 가능

•부하분담 또는 용량증대를 위한 구성

•RS232,SNMP를 통한 원격 모니터링

• FMS를 위한 경보접점

• SNMP를 통한 네트워크 모니터링

고가용성

•병렬운전 구성으로 장애발생시 안전한 전원 공급

•정상 장비에 영향 없이 A/S가능

•ON-LINE배터리 시험

배터리 관리

•별도의 소프트웨어 불필요

•실시간 정정보상시간 측정

•설정 가능한 배터리 시험

•배터리 수명 연장

5. 도입 장비 주요 기능 및 성능

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Ⅰ-10

부하에 지속적인 안정된 전원 공급 끊어짐 없는 배터리 와 바이패스 전력으로의 전환 입력과 독립된 전압과 주파수 : 입력 전압,주파수 변동에 따른 부하 장애가 없음 주파수 변환기 기능

온라인 이중변환 기술 VFI (Voltage Frequency Independent)

IGBT Inverter

DC

Battery bank

AC

AC

DC

Static bypass

Rectifier

Bypass supply

Load Rectifier supply

Transformer

6. 도입 장비의 주용 기술적 사양

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Ⅰ-11

지그 재그 방식의 변압기 본체 기본 장착 - 별도의 추가 비용 없음 - 추가적인 패널 불필요 UPS와 부하 사이의 절연으로 강화된 부하보호 - 입력의 써어지, 노이즈에 대한 보다 나은 신뢰성 100% 비선형 부하에서의 과중한 불평형 부하에서도 정격 용량(kVA) 공급 불평형 부하인 경우에도 중선 전류가 메인에 전가 되지 않음 Battery 모드에서 더 나은 단락능력 - 2.7×정격전류 Ph-Ph - 4× 정격전류 Ph-N /G 출력부의 DC 컴포넌트가 없음 - 변압기가 없는 제품은 DC 컴포넌트에 의해 전자 제어됨 낮은 DC 전압과 적은 수량의 배터리 수량(2V 180-195Cells)

출력 절연 변압기를 기본 베이스로 한 설계 (Output isolation transformer)

6. 도입 장비의 주용 기술적 사양 계속

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Ⅰ-12

전기적 장애에 대한 좀더 나은 내성 전반적으로 향상된 신뢰성 과 안전성 - 메인컨트롤 보드의 병렬 마이크로 프로세스 - 완벽한 디지털 제어 - 고속의 샘플링 속도 소프트웨어 파라미터를 통한 UPS 데이터 설정(아날로그 조정 불필요) - 전면 패널에서 모든 시스템 제어 파라미터 설정 빠른 응답시간 병렬고속 통신 쉽고 보기 편한 메뉴 와 심플한 네비게이션 의 그래픽 디스플레이 패널

DSP 기술 (Digital Signal Processor)

6. 도입 장비의 주용 기술적 사양 계속

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Ⅰ-13

기본적으로 각 SGPP UPS는 정류부 전류전압 소프트스타를 합니다. 이 독특한 특징은 입력 측의 UPS에 병렬로 연결된 부하가 위험해질 여지를 피하면서 주 전원이 복구될 때 발생하는 피크전류의 위험을 제거해 줍니다. gen-set이 UPS를 운전할 때 gen-set의 과운전을 방지해 줍니다. - 시운전시 과전압 문제발생 방지 - UPS와 병렬로 연결된 부하에 전기적 장애 방지 - 공급 케이블의 과열발생 방지 - 입력 퓨즈단 스트레스 방지 설정가능한 시간(0-30초) 병렬운전에서 순차적으로 소프트 스타트

정류부 소프트 스타트

Current

From

Mains

time

Talud 100%

0%

소프트스타트에 의한 돌입전류 방지

병렬운전에서의 Soft start

100%

0%

UPS input current

time

UPS 1 UPS 2

6. 도입 장비의 주용 기술적 사양 계속

Ⅰ. 도입 장비 운영방안

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Ⅰ-14

정류부 입력 전압 340-460V - 배터리 운영 저감, 배터리 수명 연장 과 실제 입력 불안을 위한 에너지 저장(예: 정전) 주파수 50/60Hz ±10% 발전기 공급시 불안전 없음 전압 강화가 없어 다른 사용자의 입력을 방해 하지 않음 병렬 시스템에서 순차적으로 소프트 스타를 함

넓은 입력 전압과 주파수 범위

6. 도입 장비의 주용 기술적 사양 계속