USV ENERTRONIC I. Industrieausführung ein- und dreiphasiger Ausgang. E x c e l l e n t Te c h n o l o g y, E f f i c i e n c y a n d Q u a l i t y

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1 Wo r l d C l a s s P o w e r S o l u t i o n s E x c e l l e n t Te c h n o l o g y, E f f i c i e n c y a n d Q u a l i t y USV ENERTRONIC I Industrieausführung ein- und dreiphasiger Ausgang

2 Abb. 1: Mögliche Netzstörungen Den Betrieb sicher aufrechterhalten auch bei Netzstörungen oder -ausfällen Der Einsatz von Informations- und Datentechnologien sowie zunehmend automatisierte Produktionsabläufe mit komplexen Datenvernetzungen (Industrie 4.0) verlangen eine zuverlässige und störungsfreie Strom versorgung. Aufgrund einer hohen Belastung der öffentlichen Stromversorgung durch Rückwirkungen von großen Verbrauchern, Zuschaltungen in Spitzenverbrauchszeiten oder Blitzein schlägen sind Unregelmäßigkeiten nicht zu verhindern. Hieraus resultieren Spannungseinbrüche, Überschwingungen und Transienten der öffentlichen Netzspannung. Für die Versorgung von kritischen Verbrauchern, die eine von Störungen des öffentlichen Netzes unabhängige Spannung benötigen, wie z. B. petrochemische Anlagen Raffinerien Kraft- und Umspannwerke Prozessrechner Leitwarten SCADA-Systeme sollten daher robuste, unterbrechungsfreie Strom versorgungen (USVs) eingesetzt werden. Die statische USV-Anlage hat nicht nur die Aufgabe, die angeschlossenen Verbraucher kontinuierlich und unterbrechungsfrei zu versorgen, sondern erreicht darüber hinaus auch eine deutliche Verbesserung der Spannungs- und Frequenz-Qualität gegenüber dem Normalnetz. Im Normalbetrieb wird der Verbraucher durch die Funktions - kette Transformator, Gleichrichter, Wechsel richter und Ausgangstransformator versorgt. Die USV ENERTRONIC I entspricht der höchsten USV-Klassi fika - tion VFI SS 111 nach EN und steht für maximale Sicherheit und Wirtschaftlichkeit, basierend auf folgenden Merkmalen: IGBT-Leistungshalbleiter im Gleich- und Wechselrichter Eingangs leistungsfaktor von 0.99 Netzrückwirkungen (THDi) < 5 % exzellente Regeleigenschaften für hohe Spannungsstabilität, selbst bei großen Laständerungen elektronische Umschalteinrichtung (EUE) und interner Service-Bypass umfangreiche Melde- und Überwachungsfunktionen 2

3 Handumgehung Bypass- Eingang EUE Ausgangslastschalter Eingangslastschalter USV- Ausgang Ausgangsschütz Eingangsschütz Netzeingang Gleichrichter Wechselrichter Batterie (extern) Ausgangstrafo Abb. 2: Übersichtsschaltbild Abb. 3: ENERTRONIC I 40 kva Elektronische Umschalteinrichtung (EUE) Die elektronische Umschalteinrichtung ermöglicht, die Verbraucher unterbrechungsfrei unter Einhaltung der spezifizierten Toleranzen auf Netzspeisung (Bypass-Netz) umzuschalten. Die Umschaltung kann automatisch durch ein Steuersignal oder manuell mittels Taster ausgelöst werden. Die Überwachung ist autonom und verhindert Fehlbedienun gen der Anlage sowie jegliche unlogische Schaltfunktion der EUE. So ist z. B. jede unterbrechungsfreie Umschaltung, ob automatisch oder manuell, nur möglich, wenn Spannung, Frequenz und Phasenlage des Wechselrichters mit dem Bypass-Netz synchronisiert sind. Netzfrequenzabweichungen, die außerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen, bewirken eine Umschaltblockierung oder, bei Ausfall des Wechsel richters, eine Umschaltung mit Unter brechung. Eine Rück schaltung kann nur auf den intakten Wechselrichter erfolgen und ist in jedem Fall unterbrechungs frei, auch wenn bei einer Testum schaltung das Netz ausfallen sollte. Die elektronische Umschalteinrichtung (EUE) besteht aus einem statischen, mikroprozessorgesteuerten und antiparallelen Thyristorsatz im Netz-Bypass. Sie schaltet die angeschlossenen Verbraucher im Falle einer entsprechenden Abweichung der Ausgangsspannung von den Sollwerten automatisch und unterbrechungsfrei auf das Netz. Die EUE hat eine Überlastfähigkeit von 150 % für 10 min. und 500 % (ENERTRONIC I 3-1) bzw % (ENERTRONIC I 3-3) für 100 ms. Sie schaltet automatisch die Last auf den Wech sel - richter zurück, wenn eine Überlast oder ein Kurzschluss vorgelegen haben und wieder Normalbetrieb vorhanden ist. Interner Hand-Bypass Die USV-Anlage ist mit einem internen Wartungs-Bypass (Handumgehung) mit manuell bedienbarem Schalter ausgerüstet. Dieser ermöglicht eine vollständige Freischaltung der ENERTRONIC I von der Verbraucherversorgung. Die Versorgung der Verbraucher erfolgt dann direkt aus dem Netz (Abb. 2). 3

4 Web-Browser: Systemwerte und Konfiguration Grafische Benutzer - oberfläche für alle Windows-Betriebssysteme TCP/IP-Protokoll: komplette Daten werden übertragen RS-232 serielle Kommunikation Abb. 4: ENERTRONIC I mit Standardbedieneinheit Abb. 5: Umfangreiche Melde- und Überwachungsfunktionen Parallelschaltfähig mit Group-Connector Es können bis zu 8 Einheiten der ENERTRONIC I Baureihe zu Redundanzzwecken oder zur Leistungserhöhung parallel ge - schaltet werden. Sie arbeitet mit einer aktiven Loadsharing- Funktion im aktiven und passiven Masterbetrieb. Der Group Connector ermöglicht es, zwei USV-Anlagen einzeln oder parallel zu betreiben. Wird mithilfe eines Kuppelschalters auf zwei Sammelschienen ein Halblastparallelbetrieb realisiert, besteht die Möglichkeit, die Schalterstellung im laufenden Betrieb über einen Hilfskontakt einzulesen. Bei geschlossenem Kuppelschalter erfolgt eine Verteilung der Last auf beide USV-Anlagen bei geöffnetem Kuppelschalter versorgen die USV-Anlagen die jeweils angeschlossene Schiene. Eine sichere Versorgung der Last ist somit also zu jedem Zeitpunkt gegeben. Zuverlässigkeit dauerhaft erhalten durch die proaktiven 360 -Services Mit dem Vertrauen in eine BENNING USV-Anlage entscheiden Sie sich für ein qualitativ hochwertiges Produkt eines weltweit führenden Herstellers von AC- und DC-Stromversorgungen. Sie setzen damit auf eine zuverlässige, global ausgerichtete Servicestruktur, die Ihre Anforderungen optimal unterstützt. Sie erhalten Zugang zu hochwertigem Support, Ersatzteilen und Expertenwissen wie, wo und wann immer Sie wünschen. BENNING 360 -Services beinhalten ein verlässliches Instandhaltungs- und Ersatzteilmanagement und tragen mit individuellen Serviceverträgen dazu bei, Ihren Betrieb zu sichern und möglichen Ausfällen vorzubeugen. Mit den proaktiven Services hilft BENNING Ihnen, die maximale Verfügbarkeit Ihrer Stromversorgung auch in Zukunft zu sichern. Hoher Kurzschlussstrom Es besteht optional die Möglichkeit, den Wechselrichter für einen dreiphasigen Kurzschlussstrom von bis zu 4 x I-Nenn auszulegen (ENERTRONIC I 3-3: 1ph 7 x IN, 3ph 4 x IN bzw. ENERTRONIC I 3-1: 1ph 4 x IN). Je nach Leistung ist hierfür unter Um ständen eine Gehäusevergrößerung erforderlich. Damit sind Sie bestens für die Herausforderungen von heute und die Chancen von morgen gerüstet. proaktiver Service 4

5 Touchpanel (optional) grafische Oberfläche mit Darstellung des Energieflusses und des Anlagenstatus Unterstützung aller gängigen Schriftsprachen Ereignismonitor für die letzten 1200 Ereignisse. Vollständige Dokumentation von Datum, Uhrzeit und Meldung im Klartext kundenspezifisch konfigurierbar Funktionseinstellung der Fernbedienung sowie Anpassung der Betriebsparameter Technische Daten ENERTRONIC I 3-3 (dreiphasiger Eingang und dreiphasiger Ausgang) Leistung * 1 (cosϕ = 0.8) [kva] Leistung * 1 (cosϕ = 1.0) [kw] Betriebstemperaturbereich 0 40 C (darüber Leistungsreduktion) Relative Luftfeuchte 5 95 % (nicht kondensierend) Lautstärke < 65 dba (leistungsabhängig) Schutzart IP20 (weitere auf Anfrage) Aufstellhöhe 1000 m (ohne Leistungsreduktion) Kabeleinführung unten (oben auf Anfrage) Farbe RAL 7035 (weitere auf Anfrage) Belüftung redundant zwangsbelüftet Klassifizierung VFI-SS-111 (nach IEC / EN ) Normen Sicherheit IEC / EN , IEC / EN EMV IEC / EN Leistung IEC / EN Eingang Spannung 3 / N 400 V ± 15 % (weitere auf Anfrage) Frequenz 50 Hz ± 5 % / 60 Hz ± 5 % Gesamtverzerrung THDi (100 % Last) 5 Eingangsleistungsfaktor 0.99 Transformator Isolationstransformator als Option Ausgang (Wechselrichterbetrieb) Spannung 380 V / 400 V / 415 V (weitere auf Anfrage) Spannungstoleranz (statisch) ± 1 % Frequenztoleranz ± 0,1 % Gesamtverzerrung THDu Lineare Last: 1 % Wirkungsgrad bis zu 94 % (konfigurationsabhängig) Überlastbetrieb Wechselrichter 200 % für 3 s, 150 % für 60 s, 125 % für 10 min Überlastbetrieb Bypass 1000 % für 100 ms, 150 % für 10 min Kurzschlussverhalten Wechselrichter bis zu 350 % für 3 s (bis zu 700 % als Option) Kurzschlussverhalten Bypass 1000 % für 100 ms Transformator Isolationstransformator Batterie Nominelle Spannung 110 V 220 V 400 V Batterietechnologien Blei, Nickel Cadmium, Lithium Ionen (optional) (* 1 Höhere Leistungen auf Anfrage) Technische Änderungen vorbehalten. 5

6 Technische Daten ENERTRONIC I 3-1 (dreiphasiger Eingang und einphasiger Ausgang) Leistung (cosϕ = 0.8) [kva] Leistung (cosϕ = 1.0) [kw] Betriebstemperaturbereich 0 40 C (darüber Leistungsreduktion) Relative Luftfeuchte 5 95 % (nicht kondensierend) Lautstärke < 65 dba (leistungsabhängig) Schutzart IP20 (weitere auf Anfrage) Aufstellhöhe 1000 m (ohne Leistungsreduktion) Kabeleinführung unten (oben auf Anfrage) Farbe RAL 7035 (weitere auf Anfrage) Belüftung redundant zwangsbelüftet Klassifizierung VFI-SS-111 (nach IEC / EN ) Normen Sicherheit IEC / EN , IEC / EN EMV IEC / EN Leistung IEC / EN Eingang Spannung 3 / N 400 V ± 15 % (weitere auf Anfrage) Frequenz 50 Hz ± 5 % / 60 Hz ± 5 % Gesamtverzerrung THDi (100 % Last) 5 Eingangsleistungsfaktor 0.99 Transformator Isolationstransformator als Option Ausgang (Wechselrichterbetrieb) Spannung 220 V / 230 V / 240 V (weitere auf Anfrage) Spannungstoleranz (statisch) ± 1 % Frequenztoleranz ± 0.1 % Gesamtverzerrung THDu Lineare Last: 1 % Wirkungsgrad bis zu 91 % (konfigurationsabhängig) Überlastbetrieb Wechselrichter 200 % für 3 s, 150 % für 60 s, 125 % für 10 min Überlastbetrieb Bypass 500 % für 100 ms, 150 % für 10 min Kurzschlussverhalten Wechselrichter 300 % für 3 s (bis zu 400 % als Option) Kurzschlussverhalten Bypass 500 % für 100 ms Transformator Isolationstransformator Batterie Nominelle Spannung 110 V 220 V Batterietechnologien Blei, Nickel Cadmium, Lithium Ionen (optional) Technische Änderungen vorbehalten. 6

7 [%] ,2 0,4 0,6 induktiv 0,8 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Leistungsfaktor kapazitiv Abb. 6: Entnehmbare Leistung in Abhängigkeit des Leistungs faktors der angeschlossenen Verbraucher Abb. 7: ENERTRONIC I 120 kva mit optionaler IP21-Ausführung Gleichrichter Der Gleichrichter besteht aus einer IGBT-Halbleitergleichrich - ter brücke mit Power-Faktor-Korrektur (Power-Faktor = 1), welche die dreiphasige Versorgungsspannung in eine geregelte Gleichspannung umwandelt, um den Wechselrichter zu speisen. Gleichzeitig wird die angeschlossene Batterie geladen bzw. im Ladeerhaltungsbetrieb immer auf dem optimalen Ladezustand gehalten. Der Gleichrichter ist so dimensioniert, dass er gleichzeitig den vollbelasteten Wechselrichter versorgen und nach einem Netzausfall die entladene Batterie in einer Zeit von etwa 12 Stunden wieder auf ca. 95 % der Batteriekapazität aufladen kann. Der Gleichrichter verfügt über eine Einschaltverzögerung mit Softstart, um nach einem Netzausfall den Einschaltstrom über eine Rampe hochzufahren. Beim Wiedereinschalten von Parallelanlagen wird automatisch eine Reiheneinschaltverzögerung aktiviert, um den Einschaltstrom auf den eines einzelnen Gleichrichters zu be grenzen. Der Gleichrichter verfügt über eine Ladestrom- und Span - nungs begrenzung entsprechend den Angaben des Batterie - lieferanten. Optional ist eine temperaturkompensierte Ladekennlinie integrierbar. Wechselrichter Im Wechselrichter wird die Gleichspannung mittels sinus - optimierter Pulsbreitenregelung über die IGBT-Halbleiter und den Ausgangstrenntransformator in eine einphasige Spannung (ENERTRONIC I 3-1) bzw. dreiphasige Spannung (ENERTRONIC I 3-3) umgewandelt. Durch die im Verhältnis zur Grundfrequenz hohe Schaltfrequenz sowie die optimale Regelung der Pulsbreite wird auch im Teillastbereich ein sehr guter Wirkungsgrad und ein sehr kleiner Klirr faktor bei nicht - linearer Last erreicht. Dies begünstigt zudem das exzellente dynamische Verhalten bei Laständerungen. Bei Netzeinbrüchen oder Ausfällen wird die am Gleichstrom - eingang angeschlossene Batterie automatisch und unterbrechungsfrei zur Stromlieferung herangezogen. Die Entladung der Batterie wird gemeldet. Ist die Entladegrenze der Batterie unterschritten, schaltet der Wechselrichter automatisch ab, wobei eine Meldung kurz vor Erreichen der Entlade schluss-spannung erfolgt. Eine automatische Umschaltung der Verbraucher auf das Bypass-Netz oder eine entsprechende Ersatzanlage erfolgt dann, wenn die Versorgung durch den Wechselrichter innerhalb der vorgegebenen Toleranzen nicht mehr gewährleistet ist. 7

8 BENNING in Deutschland ISO 9001 ISO ISO SCC P Energy Efficiency Natural Resources CO2 Benning Elektrotechnik und Elektronik GmbH & Co. KG Werk I Münsterstr Werk II Robert-Bosch-Str BOCHOLT Tel.: +49 (0) / 93-0 Fax: +49 (0) / info@benning.de Niederlassung Ost Ludwig-Erhard-Ring 18a DAHLEWITZ Tel.: +49 (0) / Fax: +49 (0) / nl-dahlewitz@benning.de Niederlassung Oldenburg Südgeorgsfehner Str VRESCHEN-BOKEL Tel.: +49 (0) / Fax: +49 (0) / nl-oldenburg@benning.de Niederlassung Brüggen Deichweg BRÜGGEN Tel.: +49 (0) / Fax: +49 (0) / nl-brueggen@benning.de Niederlassung West Auf der Brede RADEVORMWALD Tel.: +49 (0) / Fax: +49 (0) / nl-west@benning.de Niederlassung Süd Bahnhofstr HAWANGEN Tel.: +49 (0) / Fax: +49 (0) / nl-hawangen@benning.de BENNING in Europa Belarus IOOO BENNING ul. Belorusskaya, BREST Tel.: / Fax: / info@benning.by Kroatien Benning Zagreb d.o.o. Trnjanska ZAGREB Tel.: +385 (0) 1/ Fax: +385 (0) 1/ info@benning.hr Schweiz Benning Power Electronics GmbH Industriestrasse DIETLIKON Tel.: +41 (0) 44 / Fax: +41 (0) 44 / info@benning.ch Türkei Benning GmbH Turkey Liaison Office 19 Mayıs Mah. Kürkçü Sokak No:16/A Kozyatağı Kadıköy / ISTANBUL Tel.: +90 (0) 2 16 / Fax: +90 (0) 2 16 / info@benning.com.tr Belgien Benning Belgium branch of Benning Vertriebsges. mbh Essenestraat TERNAT Tel.: +32 (0) 2/ Fax: +32 (0) 2/ info@benning.be Frankreich Benning conversion d énergie 43, avenue Winston Churchill B.P LOUVIERS CEDEX Tel.: +33 (0) / Fax: +33 (0) / info@benning.fr Griechenland Benning Hellas Chanion 1, Lykovrisi ATHENS - GREECE Tel.: +30 (0) 2 10 / Fax: +30 (0) 2 10 / info@benning.gr Großbritannien Benning Power Electronics (UK) Ltd. Oakley House, Hogwood Lane Finchampstead BERKSHIRE RG 40 4QW Tel.: +44 (0) 1 18 / Fax: +44 (0) 1 18 / info@benninguk.com Italien Benning Conversione di Energia S.r.L Via 2 Giugno 1946, 8/B CASALECCHIO DI RENO (BO) Tel.: / Fax: / info@benningitalia.com Niederlande Benning NL branch of Benning Vertriebsges. mbh Power Electronics Peppelkade AK HOUTEN Tel.: +31 (0) 30 / Fax: +31 (0) 30 / info@benning.nl Österreich Benning GmbH Elektrotechnik und Elektronik Eduard-Klinger-Str ST. ANDRÄ-WÖRDERN Tel.: +43 (0) / Fax: +43 (0) / info@benning.at Polen Benning Power Electronics Sp. z o.o. Korczunkowa GLOSKÓW Tel.: +48 (0) 22 / Fax: +48 (0) 22 / biuro@benning.biz Russische Föderation OOO Benning Power Electronics Domodedovo town, microdistrict Severny, "Benning" estate, bldg MOSCOW REGION Tel.: / Fax: / benning@benning.ru Schweden Benning Sweden AB Box 990, Hovslagarev. 3B SOLLENTUNA Tel.: +46 (0) 8/ Fax: +46 (0) 8/ power@benning.se Serbien Benning Power Electronics doo Ratarski put 35b BEOGRAD Tel.: +381 (0) 11 / info@benning.co.rs Slowakei Benning Slovensko, s.r.o. Kukuričná BRATISLAVA Tel.: +421 (0) 2/ Fax: +421 (0) 2/ benning@benning.sk Spanien Benning Conversión de Energía S.A. C/Pico de Santa Catalina 2 Pol. Ind. Los Linares HUMANES, MADRID Tel.: / Fax: / benning@benning.es Tschechische Republik Benning CR, s.r.o. Zahradní ul KOSMONOSY Tel.: +420 / Fax: +420 / odbyt@benning.cz Ukraine Benning Power Electronics 3 Sim'yi Sosninykh str KYIV Tel.: +380 (0) 44 / Fax: +380 (0) 44 / info@benning.ua Ungarn Benning Kft. Power Electronics Rákóczi út LÁBATLAN Tel.: +36 (0) 33 / Fax: +36 (0) 33 / benning@benning.hu D 03/2017 paus Design & Medien, Bocholt Technische Änderungen vorbehalten. Gedruckt auf chlorfrei gebleichtem Papier.