Energía de Respaldo Económica y Confiable para Cargas Críticas

Sistema PureWave UPS™ de S&C 313 a 2500 kVA – 208 a 600 Volts

El Equipo Electrónico Sensible No Tolera las Perturbaciones en la Calidad de la Energía Los centros de proceso de datos no son el único tipo de instalaciones que quedan susceptibles a los problemas en cuanto a la calidad de la energía. Hoy en día, se utiliza cada vez con mayor frecuencia equipo electrónico sensible en plantas de manufactura automatizadas, industrias de procesos continuos, instalaciones médicas y laboratorios. En todas partes, los consumidores de energía se enfrentan a la proliferación de cargas que no toleran perturbaciones en la calidad de la energía, tales como la disminución y el aumento del voltaje, las interrupciones momentáneas y las elevaciones repentinas en la frecuencia.

Porcentaje de Voltaje Nominal (RMS o Cresta Equivalente)

Para complicar aún más las cosas, con la disminución del tamaño y el aumento de las capacidades de este tipo de equipo, la densidad del mismo se ha incrementado de manera dramática en las instalaciones que se han visto afectadas, lo cual implica un gran aumento al costo de la energía eléctrica. El sistema de aire acondicionado que se utiliza en este equipo ahora debe ser considerado como parte de la carga crítica.

El Sistema PureWave UPS™ de S&C es la Mejor Solución Los sistemas convencionales UPS, los cuales tienen una baja eficiencia operativa, requieren aire acondicionado y necesitan que se de mantenimiento a sus baterías, por esto resulta caro tenerlos y llevar a cabo su operación. Además, dichos sistemas convencionales ocupan una gran cantidad de valiosísimo espacio en interiores para acomodar sus módulos de potencia, tablero de distribución, baterías y unidades de aire acondicionado. S&C tiene una mejor solución . . .el Sistema PureWave UPS que utiliza la energía de una manera eficaz. Es un sistema de suministro ininterrumpido de energía, autónomo, modular y de baja tensión que puede utilizarse en interiores o exteriores sin modificación alguna. Brinda 60 segundos de protección contra cargas plenas. En caso de que usted se esté preguntando si 60 segundos de protección resultan adecuados . . . El diagrama de dispersión que se encuentra a continuación muestra los resultados de un estudio llevado a cabo por la EPRI a nivel nacional con respecto a las perturbaciones de voltaje en los sistemas de distribución. Dicho estudio demostró que el 98% de las perturbaciones son atribuibles a las disminuciones de voltaje y a las interrupciones momentáneas con una duración igual o menor a 16 segundos. Los 60 segundos de protección que proporciona el Sistema PureWave UPS protege a las cargas sensibles del 99% de todas las perturbaciones en la calidad de la energía. En muchos de los casos, es posible que no se necesite un generador de respaldo.

Magnitud CBEMA—Diagrama de Dispersión de Duración 175 Total de Eventos: Eventos por Debajo: Eventos por Encima: Por Debajo del CBEMA: Por Encima del CBEMA:

150 125

5445 5365 80 2267 79

100 75 50 25 0 10-1c 1.6 ms

10-0c 16 ms

10-1c 160 ms

10-2c 1.66 s

10-3c 16.6 s

10-4c 166 s

Duración de la Perturbación en Ciclos de 60 Hertz (c) y en Segundos (s) Resultados del estudio del EPRI sobre perturbaciones de voltaje en sistemas de distribución. (Informe Comisionado por el EPRI RP 3098-1.)

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Lo Que el Sistema PureWave UPS Puede Hacer por Usted

Fábricas de Manufactura de Procesos Continuos

El uso del Sistema PureWave UPS se ha implementado en todo el mundo, proporcionando a instalaciones enteras protección contra perturbaciones; de no contar con dicha protección, el resultado implicaría devastadoras pérdidas financieras.

• Aumenta/amplía la capacidad de la planta, retrasando así la necesidad de invertir en equipo de producción adicional • Mejora la calidad y reduce la cantidad de deshechos

He aquí algunas de las maneras en que el Sistema PureWave UPS puede mejorar los niveles de productividad y servicio de las operaciones que usted lleve a cabo:

• Mejora la eficiencia operativa

• Asegura que las entregas se hagan “justo a tiempo”

Centros de Proceso de Datos • • • • • • •

•

Mayor rendimiento de la energía Menores gastos relacionados con el consumo de energía Protege los aires acondicionados y las cargas enfriadoras Se puede instalar al aire libre para conservar el espacio de piso levantado en interiores Se reducen los gastos relacionados con el mantenimiento de las baterías Se expande fácilmente para adecuarse al crecimiento futuro de las cargas Promueve los objetivos de la Grid (Red Nacional de Energía Eléctrica) Verde™ por medio del mejoramiento en el uso eficaz de la energía Reduce el “impacto de carbono” . . .la emisión de CO2 (dióxido de carbono) y otros gases que provocan el efecto invernadero.

Fábricas de Productos Farmacéuticos • Conserva la calidad de los productos • Conserva el cumplimiento con las regulaciones • Reduce la cantidad de deshechos provenientes de los productos • Aumenta la capacidad real

Hospitales/Centros de Atención Médica • Se mejora el servicio a los pacientes • Sirve como un respaldo para los UPSs pequeños de aguas abajo • Se eliminan los cortes de energía durante la transferencia al generador de emergencia • Facilita las pruebas de rutina que lleva a cabo el generador • Extiende la energía protegida a los circuitos que no son de emergencia • Se instala al aire libre, lo cual hace posible conservar el valioso espacio interior

Fabricación de Semiconductores • Aumenta la producción de la planta • Reduce la cantidad de deshechos • Aumenta la capacidad • Asegura que las entregas se hagan “justo a tiempo” y mejora la capacidad para cumplir con los compromisos hacia los clientes • Se conserva el espacio de piso en interiores

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El Sistema PureWave UPS Ofrece Inigualables Ventajas

Cuantiosos Ahorros en el Costo de la Energía

• Sistema con mayor rendimiento de energía en la industria. El Sistema PureWave UPS consume una menor cantidad de energía, crea una menor cantidad de calor de construcción y presenta un impacto de carbono menor que los UPSs convencionales, lo cual implica verdaderos ahorros. • No hay necesidad de utilizar el valioso espacio con aire acondicionado en interiores. El Sistema PureWave UPS cuenta con un gabinete tipo NEMA (de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) 3R que se puede instalar tanto en interiores como en exteriores sin tener que sufrir modificación alguna. Al colocar el sistema en exteriores, se elimina el costo generado por la creación de una cámara separada para alojar las baterías, lo cual brinda el costo más bajo en cuanto a la instalación de cualquier sistema UPS.

El Sistema PureWave UPS ofrece mayor eficiencia que cualquier sistema existente: 98.5%, incluyendo el aire acondicionado. De todos los sistemas, su operación es la más económica. Comparado con un sistema UPS convencional con una eficiencia del 92%, un Sistema PureWave UPS que da servicio a una carga de 1800-kW ahorrará más de $90,000 al año en costos de energía, basándose en una tarifa de $.08/kWHr.

• Las baterías no quedan expuestas al dañino efecto de las ondulaciones residuales DC. A diferencia de los sistemas UPS convencionales que utilizan baterías, en el Sistema PureWave UPS las baterías se mantienen en un verdadero estado de circuito abierto, lo cual incrementa su vida útil. • Requerimientos Mínimos de Mantenimiento. Las baterías deben cambiarse únicamente cada cinco años. La función integral de desvío automático hace que el mantenimiento sea fácil. • La Garantía Más Sólida de la Industria. El Sistema PureWave UPS incluye una garantía inigualable de cinco años que no se prorratea para la cadena de baterías.

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• Fácilmente expansible. El Sistema PureWave UPS está disponible en capacidades de 313 kVA/250 kW hasta 2500 kVA/2000 kW. Solamente asegúrese de comprar las baterías y módulos inversores correctos cuya numeración corresponda a su carga crítica preestablecida. Se puede agregar módulos adicionales en la medida en que aumente la carga crítica, según lo permita la capacidad del sistema.

Sin embargo, los UPS generalmente operan en niveles de capacidad más bajos, lo cual implica tasas de eficiencia menores al 92%…por lo tanto, comparando dichos sistemas con un Sistema PureWave UPS, los ahorros son aun mayores.







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La eficiencia operativa de varios sistemas UPS, incluyendo las pérdidas generadas por el proceso de enfriamiento.

La Instalación al Aire Libre Implica una Gran Ventaja Los sistemas UPS convencionales que funcionan con baterías ocupan mucho espacio debido al gran número de baterías con celdas húmedas que utilizan. Los bancos de baterías requieren un espacio separado donde se ponga atención especial a la ventilación, a los posibles efectos corrosivos y al monitoreo de la temperatura. A menudo es necesario construir un costoso anexo a las instalaciones que alojan el sistema. Los sistemas UPS convencionales que utilizan baterías también generan una cantidad considerable de calor; por consiguiente, se debe asignar espacio adicional para las dedicadas unidades de aire acondicionado redundantes. El Sistema PureWave UPS, por otro lado, se puede instalar al aire libre en un pedestal, tal y como se muestra en la figura de abajo. No es necesario utilizar el valioso espacio de piso interior.

Sistema UPS PureWave de 1250 kVA/1000 kW instalado al aire libre, cerca al punto de entrada de la acometida.

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Baterías que de Verdad no Necesitan Mantenimiento

Conexión Perfecta al Generador, Generador de Menor Dimensión

El Sistema PureWave UPS utiliza hasta ocho módulos inversores y de baterías, tal y como lo determina la magnitud de la carga crítica. En la medida que crece la carga, se puede agregar módulos adicionales en cualquier momento. A diferencia de los sistemas UPS convencionales, en el Sistema PureWave UPS las baterías no están conectadas de manera continua a la barra DC. Por lo tanto, las baterías no experimentan el efecto de las ondulaciones residuales DC, situación que genera calor, el cual degenera el rendimiento. Las baterías se recargan de manera automática, son de carga ecualizada y se monitorean de manera continua para asegurar la disponibilidad del sistema. El exclusivo sistema de administración de baterías de PureWave lleva el almacenamiento de energía al máximo nivel de confiabilidad existente en la industria.

El Sistema PureWave UPS permite que los usuarios de cargas críticas planeen una protección ininterrumpida contra los cortes de energía prolongados. El tiempo de respaldo de transición se puede ajustar para permitir el arranque de un generador de respaldo nuevo o existente. Las transferencias de y hacia el generador de respaldo quedan “cubiertas” por el Sistema PureWave UPS.

El Sistema PureWave UPS es el único sistema UPS trifásico que fue diseñado completamente en base a los parámetros de rendimiento de las baterías. Las baterías, que vienen selladas de fábrica, no necesitan ser recubiertas con electrolitos ni requieren ningún otro tipo de mantenimiento. El Sistema PureWave UPS es también el único sistema UPS que cuenta con una garantía que no se prorratea de 5 años/625 mega joules para las baterías. En una aplicación normal, eso se puede interpretar como más de 1,000 perturbaciones de energía en un periodo de cinco años. Se recomienda cambiar cada cadena de baterías al sexto año.

Módulo de baterías y módulo inversor del PureWave.

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En las aplicaciones en las cuales se utilizan UPSs convencionales, el generador de respaldo debe ser sobredimensionado para compensar por las ineficiencias de conexión a línea… normalmente, 140% de la carga protegida. Sin embargo, con su diseño fuera de línea, el Sistema PureWave UPS representa un pequeñísimo perfil de carga para el generador. El generador puede ser dimensionado de acuerdo a un 100%-105% de la carga protegida . . . lo cual implica ahorros iniciales al igual que durante la operación constante.

El Costo Total Más Bajo para el Propietario Cuando el Sistema PureWave UPS se instala al aire libre se eliminan los considerables gastos relacionados con la modificación del interior del inmueble, incluyendo la construcción de espacios exclusivos para las baterías. Además, después de la instalación la mayor eficiencia y los menores requerimientos de mantenimiento del Sistema PureWave UPS reducen el uso continuo de energía y proporcionan una mayor rentabilidad de acuerdo a lo que se invirtió.

Cómo Funciona A continuación se muestra un diagrama unifilar típico de un Sistema PureWave UPS aplicado a un generador de respaldo. Durante las operaciones normales, la carga se alimenta de la fuente de la compañía eléctrica por medio del Interruptor Electrónico de Potencia PureWave, que normalmente se encuentra cerrado. El voltaje se monitorea de forma continua en las tres fases de la fuente. Si el monitor de perturbaciones detecta una perturbación en el rango de ±10% de su valor nominal, envía una señal de “apertura” al interruptor electrónico de potencia, que coincide con una señal de “puesta en funcionamiento” enviada al (a los) módulo(s) inversor(es) La carga se transfiere a la fuente de energía almacenada―normalmente en dos a cuatro milisegundos . . .lo suficientemente rápido para que las computadoras y otros dispositivos electrónicos sensibles sigan funcionado sin fallas.

Tras detectar un corte de energía prolongado, el Sistema PureWave UPS proporciona una “suave” transferencia de carga al generador de respaldo. Dicha característica permite que los usuarios se beneficien de índices más bajos de interrupciones en el servicio disponible de la mayoría de las compañías eléctricas. El Sistema PureWave UPS proporciona una transferencia homogénea entre la fuente de la compañía eléctrica y el generador de respaldo sin la necesidad de invertir en el costoso equipo que se utiliza para poner el equipo de la compañía eléctrica en un plano paralelo. Cuando el voltaje de la fuente de la compañía eléctrica regresa a su límite normal, el Sistema PureWave UPS sincroniza el voltaje de salida con el voltaje de la fuente y envía una señal de “cerrado” al interruptor electrónico de potencia que coincide con una señal de “alto” al (a los) modulo(s) inversor(es). Después de unos cuantos segundos se encienden los cargadores de las baterías para restablecer la capacidad de las mismas al 100%.

Entrada de la empresa suministradora

Motor a diesel o gas natural

gen de CA

Interruptor de transferencia

Control

Generador de respaldo

Hasta ocho módulos de batería e inversores

Módulo Battery de baterías

Entrada

Control del sistema

IEP

Derivación

Inversor de CA Cargador de baterías

Cap. de CA Transformador

Salida

de aislamiento

Sistema PureWave UPS

Carga crítica

Diagrama unifilar del Sistema PureWave UPS aplicado con un generador de respaldo.

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Sistema de Monitoreo Fácil de Usar El software que monitorea a PureWave funciona con Windows® y es fácil de configurar y de poner en funcionamiento. La interfase gráfica le proporciona información en tiempo real, desde su ubicación remota, sobre las condiciones del sistema, el estado de cada módulo inversor,

los datos del voltaje de salida, del voltaje y la corriente de carga, del factor de potencia y sobre una serie de indicadores de alarma. También hay monitoreo de alarmas remotas. Además, la información sobre el status está disponible en tiempo real por medio de un servidor Modbus/TCP.

Pantalla que muestra las condiciones del sistema de monitoreo de PureWave.

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Capacidades de 50/60- Hertz del Sistema PureWave UPS1, Dimensiones y Pesos Capacidad del Sistema, kW

Voltaje, Voltios®

Capacidad

Corriente Amperes

kVA

kW

208 380 415 480

135 250 270 313

135 250 250 250

376

600

313

250

301

208 380 415 480

271 500 541 625

271 500 500 500

752

600

625

500

601

208 380 415 480

406 750 811 938

406 750 750 750

1128

600

938

750

1203

208 380 415 480

542 1000 1081 1250

542 1000 1000 1000

1504

600

1250

1000

1203

1250

380 415 480 600

1563

1250

1500

380 415 480 600

1875

1750

380 415 480 600 380 415 480 600

250

500

750

1000

2000

Carga Plena

Eficiencia de la Energía, %

Cortocircuito, Sim.

Dimensiones, Pulgadas (mm)

Ancho

Profundidad

Altura

Peso de Embarque Estimado en Libras (kg)

35 000

>98

120 (3048)

42 (1060)

96 (2438)

10 500 (4757)

50 000

>98

190 (4828)

42 (1060)

96 (2438)

15 500 (7031)

65 000l

>98

329 (8331)

42 (1060)

96 (2438)

25 200 (11 416)

65 000l

>98

398 (10 109)

42 (1060)

96 (2438)

31 700 (14 360)

2374 2174 1879 1503

65 000l

>98

1500

2849 2609 2255 1804

65 000l

1974 2156 2188 2188

1750

3000 3000 2631 2105

65 000l

1974 2156 2500 2500

1974 2000 2000 2000

3000 3000 3000 2406

65 000l

Contenedor de Energía Almacenada3 372 (9449) >98

77 (1955)

135 (3429)

55 000 (25 000)d

Interruptor Electrónico de Potencia (incluyendo capuchón)3 124 (3150)

122 (3099)

138 (3505)

11 000 (4990)

>98 Interruptor Electrónico de Potencia (sin capuchón)3

1 Los sistemas con capacidad de 60-Hz se incluyen en la tabla de conformidad con la publicación UL 1778 de los Laboratorios Underwriters, “Equipos de Suministro Ininterrumpido de Energía, segunda edición”. 2 Existen sistemas disponibles con otras capacidades de voltaje. Comuníquese con la Oficina de Ventas de S&C más cercana.

>98

80 (2032)

80 (2032)

138 (3505)

11 800 (5353)

3 Las dimensiones y pesos que se muestran en la tabla aplican a todos los sistemas con capacidades de 1250 kW a 2000 kW. l Hay disponibles interruptores de circuito con una corriente interruptiva de 100 kA. Comuníquese con la Oficina de Ventas de S&C más cercana. d Aplica a los sistemas con capacidad de 2500 kVA

Evaluación de Sus Necesidades Cada sistema de distribución es diferente y las necesidades de calidad en la energía varían ampliamente. Es esencial llevar a cabo una evaluación completa de los costos y beneficios económicos del equipo.

a determinar la solución en términos de UPS que mejor se adapte a su aplicación: un solo Sistema PureWave UPS que de servicio a toda la instalación…o Sistemas PureWave UPS distribuidos.

S&C le puede ayudar proporcionándole mediciones de la calidad en la energía, estudios de aplicación, estudios de cortocircuito y de coordinación y estudios de flujo de carga y de regulación de voltaje. También le puede ayudar

S&C ofrece, además, instalación integral, administración de proyectos, mantenimiento preventivo, capacitación y seminarios técnicos para ayudarle con sus necesidades de calidad de energía.

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Boletín Descriptivo

653-30S

Diciembre 17, 2007 Oficinas en Todo el Mundo  f  www.sandc.com