2019年4月3日,施耐德電氣面向關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和邊緣應(yīng)用推出Galaxy VS UPS系列,這是一種高效、模塊化、易于部署的10～100kVA三相UPS,旨在滿(mǎn)足IT、商業(yè)和工業(yè)設(shè)施的關(guān)鍵電力需求。憑借GalaxyVSUPS系列的優(yōu)異特性和富于創(chuàng)新的特色,一經(jīng)推出即獲訂單。
2019年5月8日～9日,以《UPS應(yīng)用》雜志社總編何春華女士為首的專(zhuān)家組對(duì)Galaxy VS系列100kVA三相UPS進(jìn)行了測(cè)評(píng)。
為什么Galaxy VS UPS系列能獲得用戶(hù)的青睞,它與現(xiàn)有的各種類(lèi)型的UPS相比,除在電氣參數(shù)上具有優(yōu)勢(shì)以外,還有幾個(gè)(不限于幾個(gè))特色。專(zhuān)家組在現(xiàn)場(chǎng),在對(duì)幾個(gè)重要的技術(shù)規(guī)格進(jìn)行測(cè)試和演示的同時(shí),與公司技術(shù)人員一起,觀測(cè)和領(lǐng)會(huì)了Galaxy VS UPS系列所具有的特色。
1 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、靈活,可適用于任何環(huán)境
圖1為GalaxyVS系列100kVA三相UPS的外形。
Galaxy VS是塔式機(jī)兼有模塊化設(shè)計(jì)的UPS,即Galaxy VS是具備了部分模塊化功能的塔式機(jī)。
由于采用全模塊化的設(shè)計(jì)和配備鋰電池,與Galaxy5500機(jī)器相比,占地面積降低了26%。
2 采用軟開(kāi)關(guān)混合逆變技術(shù)
與四電平技術(shù)相比,半導(dǎo)體功率器件的數(shù)量減半,不僅具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,也具有良好的經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)效率大幅提升。圖2為在雙變換模式和E模式下的效率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。在實(shí)測(cè)過(guò)程中,我們?cè)谪?fù)載率分別為10%、30%、50%、75%和100%的情況下,對(duì)雙變換模式和E模式下的效率進(jìn)行了測(cè)試:
(1)在雙變換模式下的效率
雙變換模式下的效率見(jiàn)表1。
以50%負(fù)載率為例,圖2給出了雙變換模式下的效率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)圖。
(2)在E模式下的效率
E模式下的效率見(jiàn)表2。與雙變換模式下的效率相比,E模式下的效率有明顯地提高。圖3為在E模式下、負(fù)載率為50%時(shí)的效率。
結(jié)論:在雙變換模式下的效率最高可達(dá)97%;在E模式下的效率最高可達(dá)99%。
3 并機(jī)邏輯——正常模式為功率均分,故障模式為負(fù)載率均分
圖4給出兩臺(tái)GVS100kVAUPS給120kW負(fù)載供電的(1+1)冗余架構(gòu),圖4(a)為正常模式,按功率均分為120kW負(fù)載供電,每臺(tái)機(jī)器分擔(dān)60kW;圖4(b)表示在故障模式下,按每臺(tái)機(jī)器負(fù)載率均分的情況,存在故障的UPS1分擔(dān)40kW,而正常工作的UPS2分擔(dān)80kW,兩臺(tái)機(jī)器的負(fù)載率均為80%。
結(jié)論:這種并機(jī)邏輯體現(xiàn)了GVSUPS兼有塔式機(jī)和模塊化機(jī)的特點(diǎn)。
4 切換時(shí)間的測(cè)試
在做切換時(shí)間的測(cè)試時(shí),對(duì)市電→電池的切換、逆變→旁路的切換、旁路→逆變的切換、雙變換模式→E變換模式的切換、E變換模式→雙變換模式的切換等進(jìn)行了實(shí)測(cè),鑒于篇幅所限,這里僅給出部分切換時(shí)間的示波圖。圖5給出了市電切換電池時(shí)的切換時(shí)間,從示波圖中可以看出,切換時(shí)間不大于0.5ms。圖6和圖7分別為在平衡負(fù)載情況下,逆變→旁路和旁路→逆變的切換時(shí)間示波圖。
各種狀態(tài)變換的切換時(shí)間實(shí)測(cè)值見(jiàn)表3。
結(jié)論:狀態(tài)切換時(shí)的時(shí)間非常小,可以認(rèn)為零切換時(shí)間。
5 負(fù)載突變的測(cè)試
圖8和圖9分別給出負(fù)載從0→100%和100%→0時(shí)輸出電壓的波形,表示在0.5ms內(nèi)輸出電壓趨于穩(wěn)定。
結(jié)論:負(fù)載突變時(shí),輸出電壓在極短的時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定。
6 在非線(xiàn)性負(fù)載下,輸出電壓的波形
在圖10中給出了在非線(xiàn)性負(fù)載下,模式和E變換模式的輸出電壓和電流的波形,可以看出,輸出電壓波形是一個(gè)理想的正弦波。
結(jié)論:在非線(xiàn)性負(fù)載下,雙變換模式和E變換模式的輸出電壓和電流的波形是一個(gè)理想的正弦波。
7 過(guò)載測(cè)試
圖11給出了150%過(guò)載時(shí)的時(shí)間特性。
結(jié)論:150%的過(guò)載時(shí)間在1min以上。
8 兼容鋰電池
Galaxy VS的機(jī)器完全兼容鋰電池。與鉛酸蓄電池比較,通過(guò)使用鋰電池的儲(chǔ)能方式,具有占地空間更小,重量更輕的優(yōu)勢(shì)。
Galaxy VS UPS系列的鋰電池是由施耐德認(rèn)證過(guò)的、三星特制的三元鋰電池。鋰電池組設(shè)置了三級(jí)保護(hù),第一級(jí)保護(hù)有一個(gè)柜體級(jí)的BMS保護(hù)系統(tǒng);每一個(gè)柜體里分成不同的模塊,每一個(gè)模塊里面又有一級(jí)的保護(hù)裝置保護(hù)這一組電池;在每一組電池里,每一個(gè)單元還有它自己的BMS系統(tǒng)。這三級(jí)保護(hù)系統(tǒng)是全部聯(lián)動(dòng)的、互相保護(hù)的。也就是說(shuō),當(dāng)一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,可以提前去做預(yù)判和預(yù)警,直接把帶有這組電池的機(jī)器退出,防止出現(xiàn)熱失控或者著火的情況。
三星的鋰電池與UPS匹配支持大電流充放電。通過(guò)三級(jí)的保護(hù)系統(tǒng),包括和UPS之間的配合測(cè)試通訊,整個(gè)充電的過(guò)程是完全匹配鋰電池應(yīng)用的。據(jù)介紹,三星鋰電池現(xiàn)在配合著施耐德的UPS應(yīng)用已經(jīng)有十年,從第一臺(tái)的機(jī)器到現(xiàn)在,沒(méi)有任何一個(gè)鋰電池組發(fā)生熱失控的故障。
結(jié)論:通過(guò)介紹和對(duì)近幾年施耐德電氣各UPS系列應(yīng)用鋰電池實(shí)際狀況,認(rèn)為鋰電池在GalaxyVSUPS的應(yīng)用是成功的。
9 幾個(gè)人性化設(shè)計(jì)的例子
?、佥斎攵擞幸粋€(gè)很大的保險(xiǎn).這個(gè)保險(xiǎn)最主要的目的是為了保護(hù)人身安全,因?yàn)樵谶M(jìn)行在線(xiàn)維修帶電拔插時(shí),會(huì)產(chǎn)生拉弧,其長(zhǎng)度可達(dá)1m,對(duì)800mm的機(jī)柜深度來(lái)說(shuō),電弧串出機(jī)柜,會(huì)對(duì)操作人員造成傷害。有了這個(gè)保險(xiǎn),可將電弧減小到600mm,電弧不會(huì)串出機(jī)柜,確保了人身安全;
?、谝粋€(gè)50kVA的模塊有38kg重,需要兩個(gè)人來(lái)插拔。插拔的軌道上增設(shè)一個(gè)卡口,起到緩沖作用,避免插拔時(shí)用力過(guò)猛,過(guò)重的模塊造成掉落,誤傷操作人員;
③在機(jī)柜的下方布設(shè)了一片透明的塑料片,并在相應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)處開(kāi)孔,既方便了測(cè)量又保證了人身安全。
④機(jī)柜上的顯示屏,提供了多種語(yǔ)言,適應(yīng)了全球化應(yīng)用,中文的推出,為在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用提供了更廣闊的前景,也更人性化了。
?、軬alaxy VS UPS的工作頻率為24kHz,這個(gè)頻率的噪聲人耳是聽(tīng)不到的,在負(fù)載率很高的時(shí)候,風(fēng)扇要全速轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)聽(tīng)到一些噪音,如果風(fēng)扇不全速轉(zhuǎn)動(dòng)的話(huà),基本上很難能聽(tīng)到這個(gè)噪音,可以說(shuō),GalaxyVSUPS系列是一款安靜的機(jī)器。
10 幾點(diǎn)希望
?、俦敬螠y(cè)評(píng)的Galaxy VS系列100kVA三相UPS,其鋰電池是外設(shè)電池柜,希望能有內(nèi)設(shè)電池的Galaxy VS系列UPS;
?、谙Ｍ芡瞥鰞?nèi)含UPS和鋰電池的一體化智能機(jī)柜;
?、奂涌霨alaxy VS系列UPS的推廣應(yīng)用。
