施耐德电气 Galaxy VS UPS测评报告_机房360

摘要：

　　2019年4月3日,施耐德电气面向关键基础设施和边缘应用推出Galaxy VS UPS系列,这是一种高效、模块化、易于部署的10～100kVA三相UPS,旨在满足IT、商业和工业设施的关键电力需求。凭借Galaxy VS UPS系列的优异特性和富于创新的特色,一经推出即获订单。

　　2019年5月8日～9日,以《UPS应用》总编何春华女士为首的专家组对Galaxy 100kVA三相UPS进行了测评。

　　为什么Galaxy VS UPS系列能获得用睐,它与现有的各种类型的UPS相比,除在数上具有优势以外,还有几个(不限于几个专家组在现场,在对几个重要的技术规格进和演示的同时,与公司技术人员一起,观测了Galaxy VS UPS系列所具有的特色。

　　设计结构紧凑、灵活,可适用于任何环境

　　图1为Galaxy VS系列100kVA三相UPS的外形。Galaxy VS是塔式机兼有模块化设计的UPS, 即Galaxy VS是具备了部分模块化功能的塔式机。由于采用全模块化的设计和配备锂电池,与 Galaxy 5500机器相比,占地面积降低了26%。

图1

　　采用软开关混合逆变技术

　　与四电平技术相比,半导体功率器件的数量减半,不仅具有较高的可靠性和稳定性,也具有良好的经济性,同时效率大幅提升。图2为在双变换模式和E模式下的效率实测数据。在实测过程中,我们分别在负载率分别为10%、30%、50%、75%和 100%的情况下,对双变换模式和E模式下的效率进行了测试:

图2 双变换模式下、负载率为50%时的效率

　　(1)在双变换模式下的效率

　　以50%负载率为例,图2给出了双变换模式下的效率实测数据图。双变换模式下的效率见表1。

　　(2)在E模式下的效率 E模式下的效率见表2。与双变换模式下的效率相比,E模式下的效率有明显地提高。

图3 在E模式下、负载率为50%时的效率

　　结论:在双变换模式下的效率最高可达97%;在E模式下的效率最高可达99%。

　　并机逻辑̶̶正常模式为功率均分,故障模式为负载率均分

(a)正常模式为功率均分

(b)故障模式为负载率均分

图4 并机逻辑示意图

　　图中给出两台GVS 100kVA UPS给120kW负供电的(1+1)冗余架构,图4(a)为正常模式,按功均分为120kW负载供电,每台机器分担60kW;图 )表示在故障模式下,按每台机器负载率均分的况,存在故障的UPS1分担40kW,而正常工作的 S2分担80kW,两台机器的负载率均为80%。

　　结论:这种并机逻辑体现了GVS UPS兼有塔式机和模块化机的特点。

　　切换时间的测试

　　在做切换时间的测试时,对市电→电池的切换、逆变→旁路的切换、旁路→逆变的切换、双变换模式→E变换模式的切换、E变换模式→双变换模式的切换等进行了实测,鉴于篇幅所限,这里仅给出部分切换时间的示波图。这里仅给出部分切换时间的示波图。图5给出了市电切换电池时的切换时间,从示波图中可以看出,切换时间不大于0.5ms。图6和图7分别为在平衡负载情况下,逆变→旁路和旁路→逆变的切换时间示波图。

　　各种状态变换的切换时间实测值见表3。

　　结论:状态切换时的时间非常小,可以认为零切换时间。

图5 市电→电池时的切换时间

图6 在平衡负载情况下,逆变→旁路的切换时间

图7 在平衡负载情况下,旁路→逆变的切换时间

　　负载突变的测试

　　图8和图9分别给出负载从0→100%和100%→0 时输出电压的波形,表示在0.5ms内输出电压趋于稳定。

　　结论:负载突变时,输出电压在极短的时间内趋于稳定。

图8 负载从0→100%时的输出电压波形

图9 负载从100%→0时的输出电压的波形

　　在非线性负载下,输出电压的波形

　　在图10中给出了在非线性负载下,模式和E变换模式的输出电压和电流的波形,可以看出,输出电压波形是一个理想的正弦波。

　　结论:在非线性负载下,双变换模式和E变换模式的输出电压和电流的波形是一个理想的正弦波。

(a)在非线性负载下，双边换模式的输出电压和电流的波形

(b)在非线性负载下， E变换模式的输出电压和电流的波形

图10 在非线性负载下,双变换模式和E变换模式的输出电压和电流的波形

　　过载测试

图11

　　图11给出了150%过载时的时间特性。

　　结论:150%的过载时间在1min以上。

　　兼容锂电池

　　Galaxy VS的机器完全兼容锂电池。与铅酸蓄电池比较,通过使用锂电池的储能方式,具有占地空间更小,重量更轻的优势。

　　Galaxy VS UPS系列的锂电池是由施耐德认证过的、三星特制的三元锂电池。锂电池组设置了三级保护,第一级保护有一个柜体级的BMS保护系统;每一个柜体里分成不同的模块,每一个模块里面又有一级的保护装置保护这一组电池;在每一组电池里,每一个单元还有它自己的BMS系统。这三级保护系统是全部联动的、互相保护的。也就是说,当一旦发现问题的时候,可以提前去做预判和预警,直接把带有这组电池的机器退出,防止出现热失控或者着火的情况。

　　三星的锂电池与UPS匹配支持大电流充放电。通过三级的保护系统,包括和UPS之间的配合测试通讯,整个充电的过程是完全匹配锂电池应用的。

　　据介绍,三星锂电池现在配合着施耐德的UPS 应用已经有十年,从第一台的机器到现在,没有何一个锂电池组发生热失控的故障。

　　结论:通过介绍和对近几年施耐德电气各系列应用锂电池实际状况,认为锂电池在Galaxy UPS的应用是成功的。

　　几个人性化设计的例子

　　①输入端有一个很大的保险.这个保险最要的目的是为了保护人身安全,因为在进行在维修带电拔插时,会产生拉弧,其长度可达1m800mm的机柜深度来说,电弧串出机柜,会对操人员造成伤害。有了这个保险,可将电弧减小600mm,电弧不会串出机柜,确保了人身安全;

　　②一个50kVA的模块有38kg重,需要两个来插拔。插拔的轨道上增设一个卡口,起到缓冲用,避免插拔时用力过猛,过重的模块造成掉落伤操作人员;

　　③在机柜的下方布设了一片透明的塑料片在相应的测量点处开孔,既方便了测量又保证了身安全。

　　④机柜上的显示屏,提供了多种语言,适应全球化应用,中文的推出,为在国内推广应用提了更广阔的前景,也更人性化了。

　　⑤Galaxy VS UPS的工作频率为24kHz个频率的噪声人耳是听不到的,在负载率很高的候,风扇要全速转动,会听到一些噪音,如果风扇全速转动的话,基本上很难能听到这个噪音,可说,Galaxy VS UPS系列是一款安静的机器。

　　几点希望

　　①本次测评的 Galaxy VS 系列100kVA三UPS,其锂电池是外设电池柜,希望能有内设的Galaxy VS 系列UPS;

　　②希望能推出内含UPS和锂电池的一体化能机柜;