310 likes | 534 Views
Тенденции развития технологий разбаротки ИБП. Вопросы: ИБП – технологии. Каковы ожидания потребителей ? Небольшая стоимость владения, оптимизация решения для компьютерных и серверных нагрузок и, в то же время, обеспечение надежной защиты питания
E N D
Тенденции развития технологий разбаротки ИБП
Вопросы: ИБП – технологии Каковы ожидания потребителей? • Небольшая стоимость владения, оптимизация решения для компьютерных и серверных нагрузок и, в то же время, обеспечение надежной защиты питания • Максимальная доступность систем – уменьшение времени простоя оборудования • Возможность работы от генераторов и сети любого качества Какими свойствами должен обладать ИБП, чтобы отвечать этим ожиданиям? • Обеспечивать(1)оптимальные показатели коэффициента мощностипри(2)высоком значении КПД • Обладать свойствами, обеспечивающими(3)показатели доступностиэлектропитания, равные 99.999% • Иметь (4)низкий КНИ (коэффициент нелинейных искажений)потребляемого от сети тока
Тенденции: ИБП- технологии (1) Оптимизация системы электропитания • Современное серверное/ компьютерное оборудование чрезвычайно требовательно к активной мощности ИБП – нагрузки имеют высокий входной коэффициент мощности (PF) (2) Высокий КПД • Накладные расходы при эксплуатации ИБП имеют важное значение
Тенденции: ИБП -технологии (3) Доступность электропитания 99.999% • Непрерывность бизнес-процессов обеспечивается за счет круглосуточной доступности электропитания (4) КНИ • ИБП не должен оказывать влияния на других потребителей в сети или приводить к перегрузке дизель-генераторов
Давайте поговорим о... (1) Оптимальных показателяхкоэффициента мощности ИБП (2) Высоком КПД (3) Показателях доступности электропитания, равных 99.999% (4) Коэффициенте нелинейных искажений (КНИ) потребляемого от сети тока
Давайте поговорим о... (1) Оптимальных показателяхкоэффициента мощности ИБП
Современные ответственные нагрузки Типичный входной коэффициент мощности современного IT-оборудования - 0.9 • Таким образом, выходной коэффициент мощности ИБП должен быть оптимизирован для работы с такими значениями коэффициентамощности нагрузки • Слишком назкий коэффициент мощности => ИБП должен иметь бóльшую номинальную мощность • Слишком высокий коэффициент мощности => Не дает никаких реальных преимуществ БАЙПАС СЕТЬ ВЫХОД НАГРУЗКА BATTERY
Коэффициент мощности нагрузки: почему именно 0.9? вход Вход (традиционные серверы) Коэффициент мощности = 0.7 выход вход Вход (современные серверы) Коэффициент мощности = 0.9 выход Цепи коррекции PF PFC = коррекция входного коэффициента мощности
Коэффициент мощности нагрузки и мощность ИБП В качестве примера рассмотрим три ИБП мощностью 100 кВА с 3 различнымизначениями выходного коэффициента мощности и попытаемся измерить мощность допустимой IT-нагрузки в кВт. ИБП A B CВыходной PF 0.9 0.8 1.0ном. мощность 100/90 100/80 100/100кВА/кВт НЕТ,недостаточно кВА и кВт НЕТ,недостаточно кВА Может ли ИБП поддерживать нагрузку мощностью100 кВт? НЕТ,недостаточнокВАи кВт Если мощность нагрузки 100кВт, а ее коэффициент мощности равен 0.9,то требуемый ток должен рассчитываться на основе полной мощности нагрузки: 100 кВт / 0.9= 111 кВА
Коэффициент мощности нагрузки и мощность ИБП В качестве примера рассмотрим три ИБП мощностью 100 кВА с 3 различнымизначениями выходного коэффициента мощности и попытаемся измерить мощность допустимой IT-нагрузки в кВт. ИБП A B CВыходной PF 0.9 0.8 1.0Ном. мощность 100/90 100/80 100/100кВА/кВт Может ли ИБП поддерживать нагрузку мощностью95 кВт? НЕТ,недостаточно кВА и кВт НЕТ,недостаточнокВА НЕТ,недостаточно кВА и кВт Если мощность нагрузки 95кВт, а ее коэффициент мощности равен 0.9,то требуемый ток должен рассчитываться на основе полной мощности нагрузки: 95 кВт / 0.9= 106 кВА
Коэффициент мощности нагрузки и мощность ИБП В качестве примера рассмотрим три ИБП мощностью 100 кВА с 3 различнымизначениями выходного коэффициента мощности и попытаемся измерить мощность допустимой IT-нагрузки в кВт. ИБП A B CВыходной PF 0.9 0.8 1.0Ном. мощность100/90 100/80 100/100кВА/кВт ДА ДА Может ли ИБП поддерживать нагрузку мощностью90 кВт? НЕТ,недостаточнокВт Если мощность нагрузки 90кВт, а ее коэффициент мощности равен 0.9,то требуемый ток должен рассчитываться на основе полной мощности нагрузки: 90 кВт / 0.9= 100 кВА ИБП типа A и C могут поддерживать одинаковую нагрузку!Значение коэффициента мощности 0.9 должно быть нормой для производителей ИБП!
Давайте поговорим о... (2) Высоком КПД
Высокий КПД Лучшие на рынке показатели КПД(94%) среди ИБП, имеющих топологию online • Значительно снижаются расходы на электроэнергию и охлаждение • Нагрузка: • коэффициент • мощности 0.9 - 1
Расчет экономии средств Повышение КПД ИБП на 1% при нагрузке 100 кВтдает:1%*100кВт*24ч*365д = 8760 кВт/чв год Оплата электроэнергии: 15,10 евро / 100 кВт/час в Бельгии,Брюссель Экономия на оплате электроэнергии: 0.151*8760 = 1322,76 евро в год >> Общая экономия1 650 € в год (учитывая охлаждение) <<
Давайте поговорим о... (3) Показателях доступности электропитания, равных 99.999%
Неприятности, связанные с проблемами с электропитанием Снижение уровня доступности Неконтролируе-мые риски, возникающие на стыке оборудо-вания и питаю-щей сети, должны быть исключены! Сеть Система Убытки 1 сек. - часы 0 сек. - недели 1 сек. – дни Полное пропадание напряжения Поломка оборудования и потеря данных Потеря клиента 0сек. - часы 0 сек. - недели 1 сек. – дни Другие проблемы с электропитанием
Доступность электропитания с ИБП Одиночный ИБП Hot Sync - Время восстановления - 8 часов (дорога+ремонт) - 10 проблем с электропитанием в год 20% Питание от сети Вероятность отказа / год 10% Параллельно работающая система ИБП с резервированием 99,99 % 99,999 % 99,9999 % Доступность электропитания
Важность профилактического техобслуживания Уровень отказов растет в случае, если система бесперебойного электропитания не обеспечена профилактическим техобслуживанием Обслуживаемая надлежащим образом сложная система ИБП - Время восстановления - 8 часов (дорога и ремонт) - 10 проблем с электропитанием в год 20% Вероятность отказа / год 10% 99,99 % 99,999 % 99,9999 % Доступность электропитания
Давайте поговорим о... (4) Коэффициенте нелинейных искажений (КНИ) потребляемого от сети тока
Технология выпрямления 12-импульсный выпрямитель (КНИ потребляемого тока 10-12%) 12-импульсный выпрямитель с фильтром (КНИ потребляемого тока 5-7%) 6-импульсный выпрямитель (КНИ потребляемого тока - 28-30%) 6-импульсный выпрямитель с фильтром (КНИ потребляемого тока 8-15%) Активный выпрямитель (КНИ потребляемого тока 2-6%) Технология Booster (КНИ потребляемого тока 8-12%) Активный фильтр (THM) (КНИ потребляемого тока 3-10%)
6-импульсное выпрямление 100 100 90 Гармо- нический ток[%] 80 70 60 50 40 20 30 Нагрузка 14 9 8 20 6 5 4 4 10 0 1 5 7 11 13 17 19 23 25 Гармоники тока 3 ~ Выпрямление входного тока: КНИ 28% ~ ~
6-импульсное выпрямление с фильтром 100 100 90 Гармо- нический ток[%] 80 70 60 50 40 30 9 8 20 6 5 4 4 10 0 0 0 1 5 7 11 13 17 19 23 25 Гармоники тока Нагрузка Выпрямление входного тока: КНИ 10% с фильтром ~ ~ f + Filter (F) 3 ~ -
12-импульсное выпрямление 100 100 90 Гармо- нический ток[%] 80 70 60 50 40 30 9 8 20 4 4 10 0 0 0 0 0 1 5 7 11 13 17 19 23 25 Гармоники тока Нагрузка Выпрямление входного тока: КНИ 7% ~ ~ 3 ~
Активный выпрямитель 100 100 90 Гармо- нический ток[%] 80 70 60 50 40 30 20 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 1 5 7 11 13 17 19 23 25 Гармоники тока Нагрузка Выпрямление входного тока: КНИ 5% ~ ~ 3 ~
Воздействие выпрямителя на других потребителей • Гармоники тока, идущие от сети, вызывают появление гармоник напряжения. • Импеданс питающей сети, т.е. мощность короткого замыкания, определяет уровень влияния. Гармоники напряжения 6-пульсный выпрямитель Гармоники тока
Преимущества – активный выпрямитель Меньше помех в сетис входным коэффициентом мощности 0.99 • Низкий уровень(<5%) гармоник входного тока. • Не требуется повышенной мощности кабелей, трансформаторов, переключателей, генераторов и пр. • Не нужно дополнительных фильтров гармоник • Меньшее негативное воздействие на другое оборудование
Заключение (1) Оптимальные показателикоэффициента мощности ИБП (2) Высокий КПД (3) Показатель доступности электропитания, равный 99.999% (4) Низкий коэффициент нелинейных искажений (КНИ) потребляемого от сети тока
С нами в будущее:ИБП 8-500 кВА Powerware 9390 Powerware 9355 Powerware 9155 Powerware 9370 • 8 - 40 кВА: • - Активный выпрямитель • Технология параллельной • работы Hot Sync • Технология управления • зарядом батарей ABM • Полностью цифровое • управление • Выходной коэффициент • мощности 0.9 • - Графический ЖК дисплей • Самые компактные • размеры среди представ- • ленных на рынке ИБП • данного класса • 8 - 15 кВА: • - Активный выпрямитель • Технология параллельной • работы Hot Sync • Технология управления • зарядом батарей ABM • - Полностью цифровое • управление • Выходной коэффициент • мощности 0.9 • - Графический ЖК дисплей • Самые компактные • размеры среди представ- • ленных на рынке ИБП • данного класса • 40 - 160 кВА: • - Активный выпрямитель • Технология параллельной • работы Hot Sync • Технология управления • зарядом батарей ABM • Полностью цифровое • управление • Выходной коэффициент • мощности 0.9 • - Графический ЖК дисплей • Самые компактные • размеры среди представ- • ленных на рынке ИБП • данного класса • 200-500 кВА: • - 6- и 12-импульсный выпрямитель • Технология параллельной работы • Hot Sync • Технология управления зарядом • Батарей ABM • - Цифровой IGBT инвертор • Выходной коэффициент • мощности 0.8 • - Графический ЖК дисплей Большие ИБП Средние ИБП
Мощностной диапазон(новая платформа ИБП Powerware) Powerware 9390 • 40-60-80 кВА • 100-120-160 кВА • Параллельная работа до 4-хИБП Powerware 9355 • 8-10-12-15 кВА • 20-40 кВА • Параллельная работа до 4-х ИБП Powerware 9155 • 8-10 кВА (1:1) • 8-10-12-15 кВА (3:1) • Параллельная работа до 4-х ИБП
Спецификации КПД до 94% Входной коэффициент мощности 0.99 при 25-100% нагрузке Гармоники на входеобычно КНИ(i) <5% Диапазон входных напряжений-30% / +10% (9390); -50% / +20% (9X55); при 50% нагрузке Активная мощность 0.9 PF (P = 0.9 * кВА) Батареи 384В(32x12Всвинцово-кислотные гелевые герметичные необслуживаемые) / ИБП 8-30 кВА 480В(40x12Всвинцово-кислотные гелевые герметичные необслуживаемые) / ИБП 40-160 кВА Параллельная работаДо четырех модулейбез централизованного байпаса Средства связи 1 последовательный порт RS232, 3 выхода, 1 выход 2 или 4 X-слота: Web/SNMP, ModBus, релейные адаптеры ЖК дисплей и языкианглийский + русский Память событий ИБП 128 событий(9390, 9X55)