Elektromeister TPA Kapitel 3

Kurzschlussmessungen nach der USV werden durch die USV Filter verfälscht. Absicherungen müssen für den batteriebetrieb ausgelegt werden. Max. Kurzschlussstrom der USV im Batteriebetrieb: Ik max = 2 x In USV während 0.1s zB: USV Analge 20kVA, 1x230V, In=87A Max. Ausgangs Sicherung LSC 2 x 87A = 174A 174A / 10 = 17.4A = Sicherung LS-C 16A LSC 10 ,LSB 5, LSD 20

Netzausfälle Spannungsschwankungen Spannungsspitzen Unterspannungen Überspannungen Blitzeinwirkungen Spannungsstösse Frequenzschwankungen Spannungsverzerungen Spannungsoberschwingungen

Grundsätzlich werden 2 verschiedene Systeme unterschieden. Entweder läuft die Synchronmaschine immer am Netz und liefert bei Unterbruch die Energie ausfallfrei, oder die Maschine läuft erst bei Netzausfall an und liefert die Energie innert 10 bis 15s.

Grundlast: Deckung der Grundlast Spitzenlast: zeitweise Spitzen abdecken Ersatzstrombetrieb: kurzzeitiger Betrieb von Verbrauchern Netzersatzbetrieb: Netzähnliche Versorgung von Verbrauchern

• Generator Parallelbetrieb mit Netz ? ESTI / EW • Steuerung EN 60204-1 el. Maschinen / NIV / NEV • Kühlung / Lüftung, Lärmschutzverordnung • Brennstoff VKF, Gewässerschutz

WO: Beleuchtungen, Lüftungen, Pumpen, Aufzüge WIE: Bei Netzunterbruch werden die Verbraucher durch den Generator gespiesen, welcher erst bei Netzausfall startet. (10-15s) Typen: Dieselmotoren , selten Gasmotoren

WO: Spital. Pflegeheime WIE: Ein Elektromotor hält den Generator ständig auf Betriebsnenndrehzahl. Bei Netzausfall dient das Schwungrad als Energiespeicher bis der Diesel übernimmt. Typen: Dieselmotoren

Diese liefern eine unterbruchsfreie Versorgung mit Hilfe von Dieselmotoren und USV. Die Versorgung des USV Netzes geschieht über den rotierenden Drehstromumformer, der Diesel steht bei Netzbetrieb still und ist von der Anlage abgekoppelt. Bei Netzausfall wird er innert einer Sekunde vom Schwungrad mitgerissen und übernimmt die Versorgung. Die Zeitspanne dazwischen übernimmt die USV.

Die No-Break Anlage besteht aus einem Hauptläufer mit 1500 U/min und einem Sekundärläufer auch Energiespeicher genannt mit 3000 U/min. Bei Ausfall des Netzes übernimmt der Hauptläufer die Versorgung des Netzes. Er hat die Funktion eines selbsterregten Generators. Gleichzeitig läuft der vorgewärmte Dieselmotor an und erreicht innerhalb von 2.5s die Nenndrehzahl. In dieser Übergangsphase liefert das kombinierte System der beiden Läufer die erforderliche Energie zur Versorgung der Verbraucher.

Vorteile der No-Break Anlage - Kompakte Ausführung und platzsparend - Keine Batteriebank - Keine Leistungselektronik - Einfache Konstruktion - Grosser Gesamtwirkungsgrad - Redundanz betrieb auch im Notbetrieb

No-Break Anlage ab 500kVA. Industrie, Banken, Spitäler, Rechenzentren

Stufe 1: Abhängigkeit des USV Ausganges vom Netz ( USV Pfad) Stufe 2: Berücksichtigt die Spannungskurvenform des USV Ausganges Stufe 3: Dynamische Toleranzkurve des USV Ausganges

VFI: Die Ausgangsspannung ist unabhängig von allen Änderungen der Netzspannungsamplituden. Lösung gegen alle 10 Netzstörungen

VI: Die Ausgangsspannung ist abhängig von der Netzfrequenz. Lösung für 5 der möglichen 10 Netzstörungen

VFD: Die Ausgangsspannung ist abhängig von Netzspannung und Netzfrequenz. Lösung gegen 3 der möglichen 10 Netzstörungen.

Stufe 3 gibt die Grenzwerte von Über und Unterspannung an. Nach einer gewissen Zeit ( ms) muss die Kurve einen bestimmten Grenzwert unterschreiten. Klasse 1 / 2 / 3

Vorteile: Nur eine Anlage Hohe Belastung hoher Wirkungsgrad Invsetitionskosten minimal Nachteil: Ausfall der USV Anlage hat Systemabsturz zur Folge Reserveleistung reduziert die Belastung und damit den Wirkungsgrad

Vorteile: Hohe Zuverlässigkeit Ausfall einer Anlage bewirkt keinen Systemausfall Nachteil: Zwei Anlagen Hohe Invstitions- und Betriebskosten Hohe Energieverluste, wenn dauernd beide Anlagen in Betrieb sind

Vorteil: Lastabhängig steuerbar und ausbaubar Die inst. USV Leistung kann nahe bei der Verbrauchs- leistung gehalten werden Tiefe Betriebskosten Ausfall eines Moduls bewirkt keinen Systemunterbruch Nachteil: Vorinvestition für die Aus- baubarkeit ist notwendig

Standard Bauweise mit getrenntem Gleich und Wechselrichter. Hohe Qualität der Ausgangsspannung. Netzstörungen werden gefiltert, Verluste hoch. Reversible Bauweise: Kombinierter Gleich und Wechselrichter, kein Gleichspannungszwischenkreis, können nicht alle Netzstörungen beseitigen, geringere Verluste.

• Spannungsbereich 200-250V ( Eingangsspannung) • Ausgangssapnnung 230V +/- 10% • Überlast und kurzschlusssicher • Über und Unterspannungen ausgleichen • Äusserst zuverlässig Arbeiten • USV Leistung um 25% grösser wählen als Last • Autonomiezeit 5-10 min bei Vollast • Herstellergarantie

• USV für Rack ca. 1-3 kVA • USV pro Arbeitsplatz ? 0.5kVA • 12V / 120Ah entspricht 1kWh USV für 1h • ESTI Pflichtig ? 1phasig > 3kVA ? 3phasig > 10kVA • Bleiakku 2V pro Zelle

• Rackversion B161 zirka 1100.- • 2kVA zirka 1900.- • 10kVA zirka 4000.-