Gli U-UPS sono i dispositivi ideali per tutte le applicazioni in BT con utenze sensibili ai buchi di tensione e microinterruzioni, che rappresentano la maggior parte delle anomalie percepite.
Sono apparecchiature elettroniche di potenza con un accumulo di energia con supercondensatori. Il software è in grado di rilevare, in tempi ultraveloci, i buchi di tensione e le microinterruzioni e, dopo aver disconnesso la rete, di fornire la potenza attiva e reattiva necessarie alla loro compensazione.
Principali vantaggi
- altissimi rendimenti > 99%
- potenza da 150 kW a 3 MW·
- operazioni di manutenzione preventiva programmata limitate
- supervisione remota
- condizioni ambientali di funzionamento fino a 50°C
- installazione in container da esterno o in armadi da interno
- inserimento in rete semplificato: la Norma CEI 0-13-V3 prevede che i compensatori statici installati per migliorare la qualità della tensione di rete, se utilizzano supercondensatori, che forniscono energia solo per pochi secondi, non rientrino nel regolamento relativo ai sistemi di accumulo.
Sistema di misura e controllo
Analizza in continuo la forma d’onda della tensione di rete e, appena i parametri si discostano da quelli di riferimento (livello di intervento), invia immediatamente all’inverter il comando di iniezione di potenza reattiva, necessaria per riportare la tensione ai livelli prestabiliti, e di potenza attiva per mantenere la frequenza al valore nominale.
Al termine del disturbo, il sistema si sincronizza rapidamente con la rete e l’inverter inizia a ricaricare i supercondensatori.
Compensazione di un buco di tensione
Il grafico mostra una rilevazione di una microinterruzione (tensione a 0 V – grafico blu) e la tensione al carico da proteggere (grafico giallo), che durante il transitorio iniziale di 20 ms, rimane entro i limiti di tolleranza previsti dalla Norma IEC 62040-3:2011 Curva 3 e dalla Curva ITI (CBEMA).
Banco di supercondensatori Skeleton
I supercondensatori combinano una elevata capacità di carica/scarica con una altissima densità di potenza, anche se con una relativa bassa densità di energia. Sono il sistema ideale per elevate iniezioni di potenza in tempi ultraveloci.
Hanno una elevata vita attesa (tollerano fino a 1.000.000 cicli di carica/scarica).
Convertitore DC/DC bidirezionale
Permette di mantenere costante la tensione in ingresso all’inverter, correggendo quella di uscita dai supercondensatori, che erogano potenza con una tensione decrescente linearmente.
Inverter bidirezionale
È basato sulla tecnologia degli IGBT ultraveloci ed è sempre sincronizzato con la rete e può operare entro pochi millisecondi per ripristinare la tensione di rete in ampiezza, frequenza e fase uguale a quella precedente il disturbo. Ha anche il compito di alimentatore per la ricarica dei supercondensatori
Commutatore statico FFD (Freqcon Fast Disconnector)
I buchi di tensione vengono rilevati dal sistema di controllo entro 1 ms e il commutatore statico a tiristori FFD disconnette la rete entro 10 ms (zero crossing) per permettere alla potenza attiva e reattiva immessa di stabilizzare l’alimentazione del carico.
Sistema di raffreddamento
Per eliminare il calore prodotto dagli IGBT e dagli induttori è utilizzato un sistema di raffreddamento a liquido (60% acqua e 40% glicole), che comprende: pompa di circolazione, vaso di espansione, scambiatore di calore (liquido/aria)
È installato anche un condizionatore di aria in grado di mantenere la temperatura interna del container a 20 °C.
Quadro di inserimento in BT
Il quadro deve essere utilizzato solo per motivi di manutenzione ed è completo dell’interruttore di bypass.
Comunicazioni
Gli U-UPS sono normalmente equipaggiati con sistemi di comunicazione TCP/IP o ModBus, RS232, RS485 per permettere il controllo e la supervisione da remoto.
