Rectifier SPR for oil and gas heavy application

1. 1
Topologie průmyslových DC
AC
DC

2. 2
baterie
síť
100%
jmenovité napětí
+20% /-15%
400V
+/-10%
100%
V
V V V
A
A

3. Tyristorová technologie - Primárně řízený tyristorový usměrňovač
Vstupní
síťový filtr
Trafo
6-Pulsní diodový
můstek
Vyhlazovací kondenzátory a cívky
AC síť
DC výstup
Tyristorový
můstek
Řízení, regulace a
monitoring
u
t

Proměnlivě nastavitelný -> úhel otevření tyristoru
Úhlové fázové řízení
Samostatný tyristorový DC systém

4. 4
Metoda výpočtu
Nejdříve vypočítejme velikost baterie
Potom vybereme potřebný nabíjecí proud
Určíme nabíjecí napětí
Nakonec vybereme velikost usměrňovače součtem proudu zátěže + nabíjecího
proudu
Výhody
Nízké náklady
Nízký počet součástek a proto vysoká MTBF
Žádné součástky mezi baterií a zátěží
K dispozici “vysoký” zkratový proud z baterie
Samostatný DC systém

5. 5
Modulární DC systém
baterie
síť
výstup
100%
jmenovité napětí
+20% / -15%
400V
+/-10%
N+ 1 redundance
A
V V
A
A

6. SMR (Switch Mode Rectifier) = technologie spínaných zdrojů
Radio
interference filtr
Trafo
DC výstup
Proměnlivě nastavitelná -> šířka pulsu HF usměrňovače
Pulzní šířková Modulace (PWM)
Řízení, regulace a monitoring
usměrňovač PFC
100 kHz-
střídač
HF-
usměrňovač Radio
interference filtr
Vstupní síť
U
t
t1
T
T
t1
T
t1
Modulární DC systém

7. 7
Metoda výpočtu
Nejdříve vypočítejme velikost baterie
Potom vybereme potřebný nabíjecí proud
Určíme nabíjecí napětí
Nakonec vybereme velikost usměrňovače součtem proudu zátěže + nabíjecího
proudu
Na základě velikosti modulu vypočítáme N =výkon systému / velikost modulu
 Můžeme přidat 1 modul pro redundanci
 Někdy se může použít „redundanční modul“ pro zajištění nabíjecího proudu.
Výhody
Redundance v modulech
Vysoká dostupnost výstupního napětí
Moduly výměnné za provozu
Vnitřní redundance v řízení systému
Žádné součástky mezi baterií a zátěží
K dispozici “vysoký” zkratový proud z baterie
Modulární DC systém

8. 8
Modulární Průmyslové Systémy

9. PSM AC 7000
DC/DC 300CAN AC 1000 CAN AC 2800 CAN UniVert 2
Vstupní napájení
Vstupní napětí (V)
500
3000
CAN
2000
3000
CAN
1000
CAN
1800
CAN
2000
2800
CAN
3000
CAN
7000
7000
CAN
18000
CAN
30000
CAN
19" -modul (6U) 14 HP 28 HP 28 HP
19"-plug in modul (84 HP) 4 HU 4 HU 4 HU 2 HU 4 HU 4 HU 5 HU 5 HU 8 HU 9 HU
způsob chlazení
výstupní napětí (V DC)
24 20 100 65 100 25 65 100 220
6HU
250
6HU
1000
48 25 15 30 50 125 125 300
60 25 12 25 100 250
110 7,5 15 20 60 60
220 3,75 10 30 30
AC (třífázový usměrňovač)
3 x 400
DC/DC konvertor
konvekční chlazení
230
AC ( jednofázový usměrňovač)
Výkonová řada - označení modulu
výstupní proud (A)
nucené chlazení
110 220

10. AC 1000
 Malé rozměry - pouze 2U
 Přirozené chlazení - nízké provozní náklady!!
 Digitalní řízení – parametry výstupu
 Vysoká účinnost
 Nízké zvlnění výstupního napětí
 Softstart modulu, sekvenční start více jednotek v
systému.
 Permanentní zkratová odolnost
 Možnost změny dobíjecí charakteristiky (4) při
připojení řídící karty PSC 100
 Neomezené množství jednotek může být zapojeno
paralelně s PSC 100
 Excelentní dynamické vlastnosti
 Integrovaný monitoring
 Sinusový vstupní proud (PFC)
 Servisní rozhraní RS 232 a komunikační CAN BUS
Uvstup = 230VAC -25% až +15%
Vysoká tolerance na vstupu:
Jednotka pracuje až do 60 % poklesu
s automatickým poklesem výkonu!

11. AC 2800 (2.8 kW)
 Kompaktní konstrukce
 V provedení 110VDC a 220VDC
 CAN Bus rozhraní
 Vysoký poměr výkon/váha
 Sinusový vstupní proud (PFC )
 Vysoká účinnost
 Nízké zvlnění výstupního napětí
 Teplotně závislé řízení napětí
 Excelentní dynamické vlastnosti
 CE, KTA 3503
AC 2800 ... 110V / 20A nebo 220 V / 10 A výstup

12.  Jednoduchá kabeláž
mezi PSC 100 a max. 31 SMR
Potřebujete pouze plochý CAN BUS kabel
(„kšandy“)
 Snadné zapojení
Potřebujete pouze multimetr a šroubovák.
Každý elektrikář může zapojit sám!
Speciální rysy:
 Montáž na DIN lištu
 Aktivní sdílení proudu
 Teplotně závislé dobíjení baterií
(charakteristika 1)
 4 volitelné dobíjecí charekteristiky
 Zrychlené dobíjení po výpadku
napájení (On/Off volitelně)
Napájecí zdroj + 8 V
Vstup : 230VAC nebo 400VAC
PSC 100
177,5 mm 110 mm

13. Netz
mains
~
=
~
=
~
=
SNT
SMPS
SNT
SMPS
1 2 3
DC-Last
dc load
CAN
Bus
PSC
SNT
SMPS
Störung
failure
~
=
PSC
aux.supply
Batterie
battery Kennliniensteuerung
characteristic controll
Batterietemperatur
battery temperature
Sollwert Kennlinie 4
setvalue characteristic 4
Störung
failure
Betrieb
operation
DIL
• Aktivní sdílení zátěže s 1 % odchylkou
• Teplotně závislé dobíjení baterií
- 4 mv / st. C /článek
• 4 volitelné dobíjecí charekteristiky
... aktivované pomocí vzdáleného kontaktu
• Kontrola statusu všech modulů v systému
• Adresně rozpoznává každý modul v systému
• Řízení všech AEG modulů pomocí CAN BUS (max. 31
jednotek) na stejné výstupní napětí
 V dodávce je 5 m kabel, 10 konektorů, držák, teplotní senzor
...vše potřebné pro snadnou instalaci
 PSC 100 je napájeno ze AC sítě
230V nebo 400V AC (zelená LED signalizuje provoz OK)
 Bezpotenciálový kontakt pro společnou poruchu
 LED diody pro provoz a poruchu.
 Signalizace blikáním LED pro detailnější rozpoznání poruchy.
 Kontroluje teplotu, přerušení napájení a zkrat
 Plynulé nastavení výstupního napětí pomocí externího
DC napětí (0-5V) nebo potenciometru
CAN BUS
PSC 100 ... co všechno nabízí

14. Příklad modulárního řešení ve standardním
19“ racku
Výhody modulárního
řešení:
•redundance
•konfigurovatelné řešení
•servis
•flexibilita
•distribuční pole může být
součástí technologie
•baterie mohou být ve
společném rozvaděči

15. 48V
230V
48V
10A

16. 16
DC Systémy
AC
DC

17. 17
SPR - jednofázové
24V
48V
110V
220V
5 do 100A
12V
5 to 50A
5 do 100A
5 to 25A
5 do 100A
24V
48V
110V
220V
25 do 500A
12V
25 do 500A
25 do 500A
25 do 500A
25 do 500A
TPR - třífázové

18. 18
Povelové vstupy Vstupy alarmů
S1
Transformátor
Vstupní jistič
C
L
Výkonový usměrňovač Filtr
Baterie
Digital
Analog
Klávesnice+Displej
Karty relé
Komunikace
Displej
F1 DC zátěž
Napájecí
stř. síť

19. 19
SPR vstupní napětí:
Standard 220, 230 a 240V, 50Hz.
TPR vstupní napětí :
Standard 380, 400 a 415V, 50Hz.
Rozsah vstupního napětí: ± 10%
Rozsah vstupní frekvence: ± 6%
Zvlnění napětí:
2% efektivní hodnoty jmenovitého DC napětí s připojenou baterií, max
5% bez baterie, typicky 2.5%
Rozsah teplot:
0 ºC až +40 ºC, nad uvedený rozsah snížení výkonu o 1.25% / °C

20. 20
Rozsah výstupního udržovacího napětí :
0 až 125% jmenovitého DC napětí.
Rozsah výstupního proudu:
20 až100% jmenovitého proudu nabíječe.
Regulace:
± 0.5% napětí při zátěži od 0 do100% a současně při:
 změnách vstupního napětí ± 10%
 změnách frekvence ± 6% .