Компания Schneider Electric начала 2017-й год с серьезного продуктового запуска — компания представила расширение линейки трехфазных ИБП серии Galaxy V моделями Galaxy VX мощностью 1000, 1250 и 1500 кВт с возможностью параллельной работы и роста до 4 МВт.
Galaxy VX предназначен для крупных дата-центров, а также для промышленных применений — на производствах с техническим процессом, который критичен к перебоям электроэнергии. При разработке данной модели ИБП были приняты во внимание желания заказчиков по снижению рисков при эксплуатации, снижению капитальных расходов и оптимизации общей стоимости владения. При этом никаким из этих требований нельзя было пожертвовать, и было необходимо достичь результатов сразу по всем направлениям.
Разработка ИБП Galaxy VX началась первоначально с разработки новой платформы Galaxy V, на базе которой будут строиться все трехфазные ИБП Schneider Electric средней и большой мощности. При этом были проведены серьезные инвестиции в R&D, оптимизация бизнес-процессов, использованы инновационные системы тестирования, позволяющие ускорить разработку аппаратных и программных частей ИБП и промоделировать правильность реакции системы управления ИБП при различных сигналах, получаемых от разных подсистем изделия. Кроме того, при разработке ИБП особое внимание было уделено вопросам надежности ИБП при неблагоприятных воздействиях: произведены тестирования устройства при повышенных температурах и вибрациях, что позволило гарантировать его работу до +40С включительно без ухудшения характеристик и подтвердить сейсмостойкость.
ИБП Galaxy VX имеет блочную архитектуру с мощностью одного силового блока равной 42кВА (42кВт), что больше, чем у младшего представителя семейства – Galaxy VM, и возможность масштабирования с шагом 250кВт (мощность одного силового шкафа). Благодаря продуманной технологии шинных соединений между всеми шкафами наращивание происходит довольно быстро (силами сервисных специалистов). При этом полноценно реализуется принцип «pay-as-you-grow» (оплата по мере роста), так как стоимость наращивания практически сравнима со стоимостью первоначальных вложений, что позволяет заказчику оптимизировать свой бюджет. В остальном в новой серии применяются уже хорошо зарекомендовавшие себя решения, характерные для предыдущей серии Galaxy VM, включая разделение всего ИБП на силовую часть и отдельный шкаф ввода-вывода, без чувствительной силовой электроники. Это несет несомненные плюсы и удобство при инсталляции: когда помещение не подготовлено и не окончены строительные работы, подключение кабелей к обычным ИБП требует их полной распаковки, и вероятность попадания внутрь строительной пыли очень высока, в то время как для семейства Galaxy V распаковывается лишь шкаф ввода-вывода, в который заводятся все внешние кабели — «грязное» и «чистое» питание, кабели от батарей. При этом возможно непосредственно на месте инсталляци и определиться с желаемым подводом кабелей — сверху или снизу, делать два ввода по питанию или один, что позволяет обеспечить удобство и гибкость при подключении и минимизировать вероятность отказов, связанных с влиянием человеческого фактора.
Новая разработка компании Schneider Electric ИБП Galaxy VX мощностью 1000, 1250 и 1500 кВт.
Еще одним кирпичиком для увеличения надежности является архитектура четырехуровневого инвертора. По данным производителей полупроводниковых компонентов, количество отказов транзисторов напрямую связано с тем, в каком режиме они работают: чем больше температура эксплуатации и больше значение переключаемого напряжения к номиналу, тем больше вероятность отказа, при этом данная зависимость нелинейна. «Уровневость» инвертора определяет, какую часть напряжения с шины постоянного тока переключают транзисторы инвертора — для 4-уровнего инвертора это значение 33% (для сравнения, в трехуровневом это 50%). Учитывая нелинейность зависимости количества отказов от переключаемого напряжения, кроме серьезного повышения надежности (на порядок) по сравнению с 3-уровневым инвертором дополнительно уменьшаются габариты вспомогательных элементов (индуктивностей фильтров, и т. д.) и увеличивается КПД решения.
Для заказчиков очень важно бывает проверить ИБП под нагрузкой, причем наличие реальной нагрузки заказчик может обеспечить далеко не всегда: чаще всего на объектах ИБП стартуют с уровнем 10-20% от проектного. Раньше для решения этой задачи заказчикам приходилось арендовать тестовую нагрузку, находить место, где ее располагать, прокладывать временные кабельные трассы, тестировать, тратя (и потом оплачивая) электроэнергию из расчета нагрузки ИБП 100%. Сейчас семейство Galaxy V (а также Galaxy 7000) имеет функцию SPOT — "умного тестирования”, которой мало кто из производителей может похвастаться. В этом режиме ИБП представляет из себя источник тока и работает сам на себя в режиме «управляемого короткого замыкания», потребляя из электросети лишь компенсацию потерь на КПД. Функция активизируется при пусконаладке сервисным инженером абсолютно бесплатно и позволяет таким образом проверить ИБП, зарядное устройство, батареи и даже кондиционер в помещении с ИБП под нагрузкой. Данная функция также может использоваться и при масштабировании ИБП для проведения приемосдаточных испытаний для заказчика.
Для снижения затрат заказчика в ИБП этой серии внедрено три режима работы: ECO, ECOnversion и двойное преобразование, каждый из которых имеет свои преимущества. Экорежим — это стандартный для отрасли режим бесперебойного питания, в котором ИБП обеспечивает питание нагрузки напрямую «грязным» питанием при его удовлетворительном качестве, переключаясь на батарею и потом на двойное преобразование при проблемах в сети. Плюсы данного режима — это КПД 99%. Минусы — время переключения, составляющее несколько миллисекунд, отсутствие подзарядки батарей (что негативно сказывается на их сроке службы), отсутствие коррекции коэффициента мощности нагрузки по входу (что, например, выдвигает дополнительные требования по сечению кабелей для нелинейных нагрузок). Режим ECOnversion — это патентованный режим компании Schneider Electric, устраняющий все недостатки ECO-режима. В нем обеспечивается как подзарядка батарей, так и коррекция коэффициента мощности по входу (всё силами инвертора), нулевое время переключения на батарею при пропадании входного напряжения (или иной аномалии), а также интеллектуальный алгоритм управления электронными ключами байпаса для их ускоренной реакции на неблагоприятные события в сети. КПД в этом режиме — более 98,5%. Заказчик может выбрать режим, который наилучшим образом отвечает его потребностям и использовать его как постоянно, так и включать его по расписанию, что позволяет максимально гибко и сбалансированно подойти к вопросу экономии электроэнергии.
Другими важными преимуществами, характерными для всех ИБП в линейке Galaxy V, является готовность к работе в неблагоприятных условиях: это и широчайший диапазон входных напряжений (вплоть до 600 В), и мощное зарядное устройство — 15% от номинала при полной нагрузке и до 35% при типичной нагрузке на ИБП. Благодаря последнему ИБП может обеспечивать быструю зарядку батарей, что актуально для современных решений, построенных с использованием литий-ионных технологий. Разумеется, кроме них ИБП поддерживает и традиционные свинцово-кислотные батареи (VRLA), а также решения на базе маховиков.
Использовать в ИБП Li-ion-батареи стало возможно сравнительно недавно — Schneider Electric анонсировал в конце 2016 г. поддержку данных решений моделями семейства Galaxy VM/7000 и Symmetra MW. И для подобных батарей наличие мощного зарядного устройства позволяет в полной мере ощутить одно из преимуществ Li-Ion’а — это быструю перезарядку батарей. При использовании Li-ion-батарей экономится площадь под батареи на 50-60%, также они имеют втрое меньший вес благодаря более высокой удельной энергии (до 260 кВт·ч/кг против 70 кВт·ч/кг).
Благодаря наличию многоуровневого батарейного мониторинга (батарея, группа батарей, шкаф), а также самой химии батарей, их срок службы приближен к сроку службы ИБП и составляет 13–15 лет, а количество циклов заряда-разряда – до 5000 (против 200–400 для свинцово-кислотных батарей). Единственный недостаток в данной технологии — это в 1.3-1.5 выше стоимость решения по сравнению с традиционными, однако благодаря отсутствию необходимости производить замену батарей общая выгода в стоимости владения Li-Ion-решениями может достигать до 40% и, учитывая тенденции развития технологии Li-ion-батарей и ежегодного снижения их стоимости, будет только расти.
Вернуться к началу обзора «О потенциале и трендах российского рынка ИБП»
