UNIBLOCK UBTD Rotierende Diesel USV

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1 UNIBLOCK UBTD Rotierende Diesel USV von 400kVA-50MVA Nothing protects quite like Piller

2 2 Piller UPS Über Piller Der Name Piller steht seit der Gründung des Unternehmens durch Anton Piller im Jahre 1909 für elektrische Maschinen höchster Güte und Verlässlichkeit. Vom Stammsitz in Deutschland aus unterhält Piller ein weltweites Netz von Niederlassungen, Vertriebsbüros und Repräsentanten. Im Fokus der Produktpalette und des Dienstleistungsspektrums stehen sowohl Standard- als auch kundenspezifische Produkte und Systemlösungen zur Sicherstellung hochwertiger Energiekonditionierung und unterbrechungsfreier Stromversorgung sowie Frequenzumformer. Piller ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Langley Holdings PLC. ( Das Problem Zunehmend bestimmen immer komplexere elektrische und elektronische Prozesse, Informationstechnologie und Automation weltweit Fertigung, Dienstleistung, Datenmanagement und Kommunikation. Die Globalisierung der Weltmärkte zwingt uns zu schnellem und effektiven Handeln 24 Stunden, rund um die Uhr und das 365 Tage im Jahr. Das bedeutet zugleich eine zunehmende Abhängigkeit von verlässlichen und sicheren Energiequellen. Die Lösung Die Sicherheit der elektrischen Energieversorgung wird durch den Einsatz unterbrechungsfreier Stromversorgungen (USV) gewährleistet, die mit der Qualität auch die Kontinuität der Energieversorgung garantieren. Eine USV mit höchster Flexibilität und robustem Design, die die bestmöglicher Versorgung aller Arten von Lasten auch während langer Netzausfälle gewährleistet das ist die dynamische Piller Diesel-USV UNIBLOCK UBTD. Das USV-Prinzip Der UNIBLOCK UBTD ist eine Diesel-USV, die die Vorzüge einer rotierenden USV mit denen eines Dieselaggregats in einer einzigen Anlage vereint. Dieses System besteht aus dem UNIBLOCK Motor- Generator, der über eine Kupplung mit der Dieselmaschine verbunden ist. Beide Komponenten werden auf einen kurzen Grundrahmen montiert. Die Last wird über eine Drossel, die an das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossen ist und Netz und Last entkoppelt, gespeist. Diese Drossel hat einen Mittelanzapf, an den der Motor-Generator angeschlossen wird. Im Falle kurzer Unterbrechungen oder kompletter Ausfälle wird die Last zunächst mit Energie aus einem Kurzzeit- Energiespeicher einem herkömmlichen Batteriesystem oder einem kinetischen Schwungmassenspeicher versorgt. Diese Option bietet Ihnen nur der UNIBLOCK UBTD. Nach einer lastabhängigen Überbrückungszeit bekommt das Dieselaggregat den Startbefehl. Nach Erreichen der Nenndrehzahl wird die Last kontinuierlich an den Diesel übergeben, der die Langzeitversorgung gewährleistet.

3 3 Höchste Leistungsfähigkeit ohne Kompromisse Die UNIBLOCK- Maschine Das Herz jeder rotierenden Piller USV ist die UNIBLOCK-Maschine, die einen Motor und einen Generator in einer dreiphasigen Synchronmaschine vereint. Die Wicklungen beider Komponenten sind in einem einzigen Stator integriert und werden durch einen gemeinsamen Rotor erregt. Der integrierte Dämpferkäfig absorbiert Oberschwingungen unabhängig von der Form des Laststroms und des verbraucherseitigen Leistungsfaktors. Die Energieübertragung vom Motor auf den Generator erfolgt verlustarm ohne elektromechanische Energieumformung direkt über die magnetische Kopplung. Die Vorteile dieser Bauart sind: extrem hohe Kurzzeit und Dauerbelastbarkeit, Robustheit, hohe Effizienz und Überlastfähigkeit. Größte verfügbare Leistungen des UNIBLOCK UBTD: Abgangsnennleistung USV Schiene NEA-Schiene Kombinierte Schiene UNIBLOCK UBTD 50Hz 60Hz 50Hz 60Hz 50Hz 60Hz Einzelabgang (LV oder MV) 2500kVA 3000kVA N/A N/A N/A N/A Doppelter Abgang (LV oder MV) 2500kVA 3000kVA 2500kVA 3000kVA 2500kVA 3000kVA Doppelter Abgang (LV oder MV) 1670kVA 2000kVA 1100kVA 1300kVA 2770kVA 3300kVA (Isolierter Parallelbus) Bei kombinierte Schiene, geringere USV- und höhere NEA-Last möglich. Alle Anlagen erhältlich für Niederspannung bis 600V oder für Mittelspannung.

4 4 Innovation zu Ihrem Vorteil UNIBLOCK UBTD Produkteigenschaften Höchster Wirkungsgrad Emissionsoptimierte Starts Produktvorteil Eine ökonomische Lösung für Anwendungen großer Leistung aufgrund minimaler Verluste und niedriger Betriebskosten. Reduzierte Emissionen, geringere Lärmbelastung und geringerer Motorverschleiß: Die Beschränkung der Dieselstarts auf ein absolutes Minimum verbessert die Zuverlässigkeit, reduziert Verschleiß und Kraftstoffverbrauch und minimiert so insgesamt die Umweltbelastung. Lange Überbrückungszeiten ohne Diesel-Starts Zusätzliche Ausfallsicherheit, da der Dieselmotor auch bei Netzunterspannung nur in den wenigsten Fällen gestartet werden muss. Kurze Störimpulse, Spannungsabfälle, Transienten und Überspannungen sowie die meisten Netzausfälle werden ohne Dieselstart überbrückt. Positive Auswirkung auf die Umweltbelastung Ihres Standortes. Verbesserte Qualität der Energieversorgung Kompensation niedriger Eingangsspannung einschl. Spannungsabfällen auf 50 % Nennspannung. Schutz gegen Netzunterspannung (-30%) ohne Zugriff auf gespeicherte Energie. Bewältigt 100% nicht-lineare Lasten. Außergewöhnlich gutes Sprunglastverhalten. Stabile Ausgangsfrequenz im Dieselbetrieb auch bei 100 % Lastwechsel. Reduziert das Risiko eines Ausfalls Ihres Standortes. Dämpfung von Oberschwingungen Blindstromkompensation Flexibles Design Besondere Generator/Drossel-Charakteristik Systemzuverlässigkeit Höchste Modulleistung Bi-direktionaler Speicher (Powerbridge) Einfache Wartung Optimiertes Design Bi-direktionale Trennung von Last und Versorgung, ohne kapazitive Filter. Reduziert Ausfälle und Ersatzteilkosten für Ihren Standort. Trennung von Lasten mit schlechtem Leistungsfaktor vom Netz. Eingangs- Leistungsfaktor typischerweise cos ϕ = 0,99 max. bei Volllast, damit ist keine Blindstromkompensation erforderlich. Reduzierung der mit der Blindstromkompensation verbundenen Energie-, Investitions- und Wartungskosten. Das gleiche Konzept kann für Nieder- und Mittelspannungsanwendungen genutzt werden, Luft- oder Wasserkühlung sind möglich, Kurzzeitüberbrückung entweder mit Batterien, Schwungrad oder beidem, USV und NEA-Versorgung können getrennt oder kombiniert werden, Verzögerung des Dieselstarts variiert von Sekunden bis Minuten. Konfigurationen mit beliebiger Anzahl von Dieselsystemen können realisiert werden. Hoher Kurzschlussstrom für optimale Selektivität auch bei Netzausfall. Kurzschlüsse im vorgelagerten Netz ohne Einfluss auf die USV-Last. Reduziert das Fehlerrisiko. Design ohne Leistungskondensatoren vermeidet stark fehlerbehaftete Komponenten. Langlebige rotierende Technologie ist weniger anfällig für Überlasten und elektrische Störungen. Einfaches mechanisches System, keine Bürsten, Schleifringe oder komplexe Lageranordnungen. Kontinuierlicher und damit wenig belastender Lasttransfer von und zum Diesel. Reduziert die Fehlerhäufigkeit. Max. Verhältnis von Platzbedarf der USV Installation zu installierter Leistung im Gebäude. Niedrigste Kapitalkosten für Installationen mit hoher elektrischer Leistung sowie reduzierte Wartungskosten. Höchste Frequenzstabilität sowohl bei Lastaufschaltung als auch bei Lastabwurf. Keine Auswirkungen auf Ihre kritischen Lasten. Keine komplizierten und langen Anforderungen zur Überholung des kinetischen Energiespeichers. Minimiert Risiko und Kosten. Geringere Lebensdauerkosten. Überragende Leistungsmerkmale des UNIBLOCK UBTD gewährleisten gleichbleibende Versorgungsqualität auch bei veränderten Lastanforderungen und profilen.

5 5 Wenige Komponenten viele Funktionen Niedrige Lebensdauerkosten Die Lebensdauerkosten bei USV-Anlagen wird oft vereinfacht dargestellt. Zugrunde gelegt werden nur die Anschaffungskosten für die USV, die elektrischen Betriebskosten sowie die Kosten der routinemäßigen Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten. Die Lebensdauerkosten beinhalteten darüber hinaus jedoch auch die jeweiligen Aufwendungen für die notwendige Infrastruktur mit Schaltanlage, Verkabelung, Blindleistungskompensation und Kühlung, sowie die Kosten für den Gebäudebereich unter Berücksichtigung des netto verwendeten Platzes. Bei korrekt aufgestellter Lebensdauerkosten-Rechnung ergibt sich für den UNIBLOCK UBTD eine gegenüber anderen Anlagen bedeutend verkürzte Amortisationszeit. Der UNIBLOCK UBTD garantiert niedrige Betriebskosten durch: sehr einfache und wirtschaftliche Wartung; turnusmäßig, direkt vor Ort; geringen Maschinenverschleiß aufgrund sehr weniger Starts; extrem hohen elektrischen Wirkungsgrad; keine bzw. geringe Klimatisierungs-Anforderungen; reduzierter Platzbedarf Zuverlässigkeit Aufgrund ihrer außergewöhnlich hohen Zuverlässigkeit garantieren die UNIBLOCK-Systeme geringe Wartungskosten und eine lange Lebensdauer. Die Merkmale des Piller UNIBLOCK UBTD sind: MTBF von 1,38 Mio. Stunden Felderfahrung mit tausenden von Anlagen, die die Piller Motor/Generator-Kombination verwenden, belegt die höchste Zuverlässigkeit Die redundante Steuerelektronik und die robusten Leistungshalbleiter gewährleisten höchste Zuverlässigkeit für das gesamte System Bürstenloses Design ohne Schleifringe. Die ideale Lageranordnung ermöglicht das unkomplizierte Nachschmieren der Piller UNIBLOCK-Maschine während des laufenden Betriebes Der UNIBLOCK UBTD garantiert niedrige Betriebsund Wartungskosten

6 6 Ihre Anforderungen bestimmen die Lösung Optimierter Schutz Im europäischen Verbundnetz treten täglich Netzstörungen von mehr als 10 ms auf, die den sicheren Betrieb von elektrischen Anlagen gefährden. Mehr als 60 % aller Netzfehler dauern länger als 100 ms, aber nur etwa 2 % länger als ein paar Sekunden. In Ländern mit nicht entwickeltem Versorgungsnetz zeigen Statistiken noch häufigere und längere Ausfälle. Das spezielle Design des Piller UNIBLOCK UBTD ermöglicht eine Überbrückung von nahezu allen Netzausfällen, ohne den Diesel zu starten. So kann die Zahl der mit anderen Systemen notwendigen Dieselstarts, von oft 5 Starts pro Woche auf nahezu Null reduziert werden. Dies liegt begründet in der Kapazität der zur Verfügung stehenden Energiespeicher. Andere Lösungen brauchen praktisch die gesamte gespeicherte Energie, um den Diesel zu starten und auf Drehzahl zu bringen, damit er die Last übernimmt. Der Piller UNIBLOCK UBTD stellt ausreichend Energie zur Verfügung, um eine Netzstörung für Sekunden oder sogar Minuten zu überbrücken, so dass er nur bei längeren Ausfällen den Motor startet. Ein gutes Diesel-USV-System sollte die Anlage nur dann starten, wenn es nötig ist. Jeder falsche oder unnötige Start erhöht das Risiko eines Fehlstarts oder eines Lastverlustes. Diesel-USV-Systeme anderer Anbieter 40% aller Netzstörungen ohne Dieselstart kompensiert UNIBLOCK UBTD Bis zu 99% aller Netzstörungen ohne Dieselstart kompensiert

7 7 Optionale Energiespeichersysteme POWERBRIDGE als batterielose Variante Piller bietet eine platzsparende, batterielose Option an, die die Leistungsdichte pro Anlage maximiert. Die Piller Powerbridge ist in der Lage, mit gleich hoher Leistung Energie aufzunehmen und abzugeben. Aufgrund dieser einzigartigen Fähigkeit zeigen UNIBLOCK UBTD Systeme unter allen dynamischen Lastbedingungen eine unübertroffene Frequenzstabilität, die von keiner anderen USV mit kinetischem Speicher erreicht wird. Die Überbrückungszeit der Powerbridge ist fast doppelt so hoch wie die alternativer Lösungen. Die größte Powerbridge kann bis zu 21 MWs Energie speichern und damit abhängig von der Last bis zu 2 Minuten Lastausfall überbrücken. Dies bietet ausreichend Zeit, um den Diesel erst bei längerer Netzstörung zu starten. Häufige Schnellstarts, die die Umwelt belasten und zu stark erhöhtem Verschleiß führen, können vermieden werden. Batterie-Option Der Piller UNIBLOCK UBTD kann optional mit einer Batterie zur Kurzzeitüberbrückung ausgerüstet werden. Der Wirkungsgrad der Batterielösung ist besser verglichen mit einer gleichwertigen kinetischen Energiespeicherlösung, geht aber mit einem erhöhten Platzbedarf einher. Das UNIBLOCK-System ist sehr batteriefreundlich, da es die Batterielebensdauer maximiert und Kosten reduziert. So ist die Batterie z. B. keiner dauernden und dadurch lebensdauermindernden DC-Restwelligkeit ausgesetzt, wie sie bei anderen Batterielösungen aufgrund des Gleichrichter- Wechselrichterbetriebs auftritt. Zusätzlich werden sehr kurze Unterbrechungen nur mittels der kinetischen Energie der UNIBLOCK- Maschine überbrückt, ohne dass auf die DC-Versorgung zurückgegriffen wird. UNIBLOCK UBTD im Container Als eine Alternative zur Innenraumaufstellung ist der Piller UNIBLOCK UBTD auch als Containeranlage lieferbar. Das transportable Langzeit- USV-System umfasst alle für den Betrieb notwendigen Komponenten und ist direkt nach dem Anschluss an das Netz betriebsbereit. Vorteile: Sofort betriebsbereit nach Anschluss an das Netz Keine Infrastrukturmaßnahmen für Geräuschdämmung, Belüftung oder Verkabelung Keine Kosten für Prüfung vor Ort und minimierter Inbetriebnahmeaufwand Kein Aufwand für komplexe Infrastruktur oder Konstruktion des Technikraumes Flexible Aufstellmöglichkeiten, Einsatz an unterschiedlichen Aufstellorten möglich Reduziertes Vor-Ort-Programm

8 8 UNIBLOCK UBTD Grundsätzlich stellt der Piller UNIBLOCK UBTD 100 % der verfügbaren Abgangsleistung unterbrechungsfrei und in höchster Qualität zur Verfügung. Alternativ dazu, kann die verfügbare Leistung zwischen USV-Leistung (kritischer Schiene) und Kurzunterbrechungsleistung (Netzersatz- Schiene) aufgeteilt werden, so wie bei einem Stand-by-Generator. Abhängig von den Anforderungen der Last kann es notwendig oder wünschenswert sein, die Netzersatzlasten von der kritischen Schiene galvanisch zu trennen. In dieser Konfiguration wird die kritische Schiene - wie im Netzbetrieb - über die Generatorwicklung der UNIBLOCK-Maschine versorgt. Zusätzlich wird die Motorwicklung der UNIBLOCK-Maschine ebenfalls als Generator betrieben und versorgt die Netzersatzschiene. Da Motor- und Generatorwicklung galvanisch getrennt sind, sind auch die jeweils versorgten Lasten galvanisch voneinander getrennt und können sich nicht gegenseitig beeinflussen. In anderen Konfigurationen, insbesondere in Mittelspannungsanwendungen, kann es sinnvoll sein, die gesamte Last von einem gemeinsamen Generator zu versorgen. Diese vielfältigen Konfigurationsoptionen sind ein weiterer Beleg für die Flexibilität, mit der der UNIBLOCK UBTD optimal an die Lastanforderungen angepasst werden kann. Standard USV-Konfiguration. Isolierter Abgang USV- und NEA-Last. Gemeinsamer Abgang USV- und NEA Last.

9 9 Konfigurierungsoptionen Isoliert-redundante Konfiguration Statt der herkömmlichen parallel-redundanten Konfiguration bietet eine isoliert-redundante Konfiguration ein signifikant höheres Maß an Verfügbarkeit und Sicherheit. In einer isoliert-redundanten Konfiguration wird die Redundanz über Standard-Einzelanlagen gewährleistet. Jede einzelne Anlage unterstützt ihre individuelle, kritische Last. In einer n+1 -Konfiguration steht n -Systemen eine redundante Anlage als Reserve zur Verfügung. Diese Reserve-Anlage ist im Normalbetrieb nicht belastet. Fällt eine der n Anlagen aus oder wird z. B. zur Wartung abgeschaltet, so wird deren kritische Last automatisch auf die redundante Anlage anstatt auf den internen Bypass transferiert. Zusätzlich kann die nicht-kritische Last an die redundante Anlage angeschlossen werden, so dass die verfügbare Diesel-USV-Leistung optimal ausgenutzt wird. Diese Konfiguration kann noch hohe Lasten auf Niederspannungsebene versorgen, wenn in einer parallelredundanten Konfiguration schon Mittelspannung zu nutzen wäre. Verteilt-redundante Konfiguration Bei der isoliert-redundanten Konfiguration ergänzt die redundante Anlage eine nicht-kritische Last oder läuft im Leerlauf. Dieses System kann mit einer verteilt-redundanten Bauweise, ausgelegt für n+1 -Redundanz, noch verbessert werden. In dieser Konfiguration ist die Redundanz auf alle Anlagen gleichmäßig verteilt, so dass bei Störungen an einer beliebigen Anlage deren Last proportional auf die verbleibenden Anlagen aufgeteilt wird. Die Lastübertragung erfolgt mittels automatischen Transferschaltern und / oder über Lasten mit zwei Netzteilen. So werden Single Points of Failure eliminiert und eine gleiche Lastverteilung auf alle Anlagen zur Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht. Weitere UNIBLOCK Konfigurationen: System + System Bereitschaftsbetrieb Isolierter Parallel-Bus Parallel-redundant n+n mit statischem Transferschalter (A/B Versorgung) (n+1) + (n+1) mit Verbund-Konfiguration und manuell initiiertem automatischen Bypass UNIBLOCK UBTD besitzt die größte Flexibilität unter allen Diesel-USV-Anlagen auf dem Markt

10 10 Piller UNIBLOCK UBTD unerreichte Servicequalität Piller UNIBLOCK UBTD-Service Kompetenz, Reaktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit sind die Leitlinien unseres Geschäfts, denn der Name Piller steht für einen exzellenten Kundendienst. Produkt und Service gehören zusammen, denn die beste Technologie ist nur so gut wie der Service, der dahinter steht. Mit einer mehr als hundertjährigen Erfahrung in Verbindung mit USV- Systemen der dritten Generation, hat unser hochmotiviertes Serviceteam den Anspruch, die Besten bei der Lösung von Problemen vor Ort zu sein. Dafür steht weltweit ein ständig verfügbares Netz an qualifizierten Servicemitarbeitern zur Verfügung. Die ausgezeichnete Qualität und technische Ausgereiftheit unserer Produkte garantiert ein Höchstmaß an Funktionssicherheit. Zusätzliche regelmäßige Wartung durch unseren qualifizierten Service schließen das Risiko einer Störung nahezu aus. Piller bietet ein individuell auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittenes Servicepaket: Technische Beratung Anwenderschulung Funktionsprüfung Wartung Störungsanalyse und -beseitigung Systemferndiagnose und -support Kundenschulung

11 11 Hochqualifiziertes Service-Team Unser Kundenservice-Team ist hoch qualifiziert und bestens auf unsere Produkte und Dienstleistungen geschult. Insgesamt verfügen unsere weltweiten Service-Teams über mehrere hundert Jahre an Erfahrung mit vier Generationen von USV-Systemen. Unsere Arbeitsprozesse verlaufen nach der Philosophie die besten ihrer Art, und wir haben den Anspruch, Marktführer bei der besten Lösung von Problemen vor Ort zu sein. Piller Service Störungen können auch außerhalb der normalen Geschäftszeiten auftreten, und dann ist schnelle und kompetente Hilfe von Nöten. Genau hier greift unser Bereitschaftsdienst. Die Standorte der Service-Center sind strategisch platziert, so dass eine kurze Reaktionszeit und die Kenntnis Ihrer Installation gewährleistet werden kann. Dies gibt Ihnen die Sicherheit, dass der Piller Servicemitarbeiter jederzeit erreichbar ist. Optimale Kundenbetreuung und Ihre Zufriedenheit sind unser Hauptziel. 365 Tage / 24 Stunden Servicebereitschaft

12 ROTIERENDE USV SYSTEME ROTIERENDE HYBRID USV SYSTEME ROTIERENDE DIESEL USV SYSTEME STATISCHE USV SYSTEME STATISCHE TRANSFERSCHALTER KINETISCHE ENERGIESPEICHER FLUGZEUG BODENSTROMVERSORGUNG FREQUENZUMFORMER MARINE ENERGIEVERSORGUNG SYSTEM INTEGRATION Nothing protects quite like Piller HEADQUARTERS Piller Group GmbH Abgunst Osterode Germany E info@piller.com Piller Australia Pty. Ltd. 2/3 Salisbury Road Castle Hill NSW 2154 Australia T F E australia@piller.com Piller France SAS Av Georges Clémenceau B.P. 908 F Nanterre Cedex France T F E france@piller.com Piller Germany GmbH & Co. KG Abgunst Osterode Germany T F E germany@piller.com Piller Italia S.r.l. Centro Direzionale Colleoni Palazzo Pegaso 3 Viale Colleoni Agrate Brianza (MB) Italy T F E italia@piller.com Piller Iberica S.L.U Paseo de la Habana 202 Bis Bj E Madrid Spain T F E spain@piller.com Piller Power Singapore Pte. Ltd. 25 International Business Park #04-13/14 German Centre Singapore T F E asiapac@piller.com Piller UK Limited Westgate Phoenix Way Cirencester Gloucestershire GL7 1RY United Kingdom T F E uk@piller.com Piller USA Inc. 45 Turner Drive Middletown New York USA T F E usa@piller.com Repräsentanten und Vertriebe in: AEGYPTEN. ARGENTINIEN. OESTERREICH. BELGIEN. BRASILIEN. KANADA. CHILE. CHINA DAENEMARK. FINNLAND. HONG KONG. INDIEN. INDONESIEN. IRAN. JAPAN. KOREA LITAUEN. MALAYSIA. NIEDERLANDE. NIGERIA. NORWEGEN. PERU. PHILIPPINEN. POLEN RUMAENIEN. RUSSLAND. SLOWENIEN. SUEDAFRIKA. SCHWEDEN. SCHWEIZ. SYRIEN TAIWAN. THAILAND. TUERKEI. UKRAINE. UNGARN. UAE. USA Die in dieser Broschüre enthaltenen Angaben sind zum Zeitpunkt der Drucklegung korrekt. Durch unseren Anspruch auf ständige Verbesserung behalten wir uns das Recht auf Änderungen ohne vorherige Mitteilung vor. FEHLER & AUSLASSUNGEN AUSGENOMMEN Piller UBTD D Oct 2011/Ausgabe 2