모듈식 병렬운전용 무정전 전원장치

가. 개요

나. 구조 및 특성

  1. 장애 허용
    UPS의 구조는 장애 허용 오차를 지원하고, 한 모듈에 장애가 발생할 경우 이 장애가 다른 모듈에 영향을 주지 않습니다. 즉 다른 모듈은 부하로 전원을 계속 공급할 수 있습니다.
  2. 순간 교체
    장애가 발생한 모듈이 정상적인 다른 모듈에 영향을 미쳐서는 안되며, 장애가 발생한 모듈은 수리를 위해 그 사용이 중지되고, 예비 모듈이나 수리된 모듈 삽입시 UPS의 Down Time 없이 지속적으로 동작합니다.
  3. 업그레이드
    본 UPS는 완전한 업그레이드를 지원합니다. 업그레이드시 UPS에 연결된 부하장비에 전혀 영향을 주지 않습니다.
  4. 유지보수
    UPS 전체를 정지시키지 않고 서비스가 쉽게 이루지고, 전면에서 유지보수가 가능합니다.
  5. 크기
    최소한의 설치 공간이 소요되며 운송, 설치, 재배치가 용이합니다.
    UPS의 크기를 조정할 수 있으며 입력 전원의 정전시 축전지 자치 시간은 부하에 따라 5-15 분입니다. 축전지를 추가하여 Back-Up시간을 사용자의 요구에 맞게 확장할 수 있습니다.

다. 전기적 특성

  1. 정류기/충전기
    1) 유입 전류
      부하 장치로의 접속 전에 DC 콘덴서를 사전 충전함으로 유입전류를 최소화할 수 있습니다.
    2) 전류 제한
    충전 전류를 축전지 제조업체가 명시한 최대값으로 자동 제한함으로써 축전지의 수명을 늘일 수 있습니다. 또한 추가 장치를 이용하여 정류기/충전기에 의해 사용되는 전류를 제한함으로써 전원 라인(supply line)을 보호할 수 있습니다.
    3) DC 전압 설정
      DC 전압을 축전지 제조업체가 지정한 충전/부동(charge/floating)값으로 설정할 수 있습니다.
    4) DC 전압 변동률
      정류기/충전기 변동률은 부하나 입력 전압의 편차에 상관없이 1% 이하의 DC 출력 전압 변동율을 보장합니다.
  2. 축전지
    축전지는 정전시인버터로의 지속적인 전원 공급을 보장함으로써 정격 부하에서의 UPS 작동을 보장합니다.
  3. 출력 전압
    정격 출력 전압은 3상, 380VAC 또는 단상 220VAC 이며 정상 전압 변동률은 정격값(Full Rated Value) 0% ∼ 100% 사이의 평형 부하에 대해 ±3% 범위입니다.
    5.4 과도 전압 변동률
    출력 전압은 100% 부하 변경에 대하여 정격 전압의 ±5%를 초과하지 않으며, 어떠한 경우라도 전압은 100 ms 안에 정상 허용 오차로 복귀할 수 있습니다.
    5.4 불평형 부하 변동률
    30% 불평형 부하의 경우 전압 변동폭은 진폭 3%와 위상각 3도 이하입니다.
  4. 고조파 왜율
    부하와 관계없이 명시된 한도 내에서 Single Distortion 과 Total Distortion을 4% 이하로 제한하기 위해 인버터에는 출력 필터가 부착되어 있습니다.
  5. 출력 주파수
    정격 주파수는 60 Hz 이며 두 가지의 운전 모드가 제공됩니다.
    정상 운전에서 인버터의 출력 주파수는 ±1.5 Hz의 한도 내에서 바이패스 전원의 출력 주파수와 동기화됩니다. 바이패스 전원의 주파수 편차가 위의 한도를 초과할 경우 인버터는 자가 실행 모드로 전환하며 이때 출력 주파수의 정격 값은 ±0.2%가 됩니다.
  6. 과부하 기능
    UPS는 최소한 150%의 과부하에서 1분 동안 견딜 수 있습니다.

라. 일반적 특성

  1. UPS
    캐비닛은 강하고 견고한 구조로 설계되어 있으므로 조작이나 설치 작업시 손상의 위험이 없습니다.
  2. 환기 장치
    강제 공기 냉각 장치를 제공합니다.
  3. 안전 장치
    IP 20의 요구 사항을 충족시키고 정상으로 작동되는 동안 접촉 위험이 있을 수 있는 피복되지 않은 부품은 절연 차폐에 의해 보호됩니다.
  4. 환경
    본 UPS는 기능의 손실 없이 아래에 제시된 환경하에서 작동됩니다.
    - 주위 온도 : 0 ∼ 40℃
    - 최대 상대 습도 : 응축 없이 90%
    - 최대 고도 : 2000m
  5. 본 UPS의 보관 조건
    - 주위 온도 : -25 ∼ 70℃
    - 최대 상대 습도 : 응축 없이 90%
    - 최대 고도 : 2000m


마. 보호 장치, 제어 및 모니터

  1. 자기진단
    본 UPS는 최대한의 안정성과 최소한의 MTTR(Mean Time To Repair)을 제공하도록 설계되었습니다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 UPS에는 유니트의 운전을 감시하고 문제 발생 시 오류가 발생한 하위 부품을 확인하는 자가 진단 시스템이 설치되어 있습니다. 조정 없이 표준 모듈을 교체함으로써 수리할 수 있습니다.
  2. 보호 장치
    본 UPS에는 입력 전압, 부하 단락, 과열에 대한 보호 장치가 있습니다.
    DC 전압이 축전지 제조 업체에서 지정한 최소 값 아래로 떨어질 경우 UPS의 작동은 자동으로 멈춥니다.
  3. 제어
    키패드를 이용하여 다음과 같은 제어 작업을 수행할 수 있습니다.
    - 인버터 온/오프
    - 자가 진단
  4. 모니터
    UPS의 전면판에 있는 LED를 통해 다음과 같은 상태 정보를 감시할 수 있습니다.
    - 교류 입력
    - 부하율
    - 경보
    사용자는 경보음을 통해 UPS의 오류나 운전 문제를 알 수 있습니다. 본 시스템에는 경보 오프 버튼이 있습니다.
    디스플레이 유니트는 최소한 다음과 같은 정보를 표시합니다.
    - 축전지 자치 시간의 잔량
    - 축전지 자치 시간의 종류(사전 경보)
    - 장치 상태 전환

바. 기존 UPS 대비 주요 특징

  1. 고 신뢰도(고장으로부터의 안전율 향상)
    1) 고장율이 기존 UPS대비 1/(N+1)배 : 고장율의 극소화
    이유 : 고객의 사용 용량을 모델별 모듈용량으로 나누었습니다..
    2) 만약의 고장시에도, 고장 모듈의 교체를 운영자가 UPS 입출력 전원을 OFF 하지 않고도 쉽게 교체 할 수 있습니다.(HOT SWAPPABLE 기능)
    3) 고장모듈의 고장 표시기능 장착 --- Local 및 원격감시기능(자동)
    4) 고장수리 처리시간의 극소화 : 당사 엔지니어 방문 없이, 교체모듈을 택배, 탁송 또는 퀵 서비스 편으로 발송후 운영자가 직접 교체할 수 있습니다.
    5) 병렬 운전방식이므로, 고객의 UPS 소요 용량(N) 대비 1 모듈 추가 장착시(N+1), 1 모듈 고장시에는 나머지 모듈이 고장, 모듈의 부하량을 Non-Stop으로 Share 하기 때문에 Over Load 위험이 전혀 없습니다.
  2. 향후 용량 증설시, 비용의 최소화
    1) 기존 UPS는 단일 System으로 구성되어 있으므로, 용량 Up-Grade가 불가능하여 사용자의 부하용량이 증가할 경우 새로운 용량의 장비를 별도 구매하거나, 기존 장비를 장기재고 또는 불용장비로 처리하고 별도의 부족한 용량의 UPS를 구매해야 하며 또한 전원케이블 공사를 별도로 해야 하는 등 경비, 점유면적등에 대한 불편함이 많습니다.
    2) 그러나, 본 제품은 모듈 케비넷과 증가된 용량 만큼의 전원모듈만 추가하면 되므로, 교체경비, 점유면적, 케이블공사 등에 대한 Up-Grade 경비가 최소화 됩니다.
  3. 유지 보수비 및 고장 처리시간의 최소화
    1) 무상보증 기간이후 별도의 유지보수 계약이 불필요
      이유 : N+1 의 1 모듈을 구매시 포함하시면, 보증기간 전, 후에도 고장 및 고장 처리시간에 대한 걱정은 없고, 보증 기간 이후에도 UPS 엔지니어의 고객현장 방문이 필요 없으므로 최소 2중의 기술료, 출장비 및 고장 처리시간 등의 경비절감 효과가 있습니다. 단, 보증기간이후, 모듈수리비 및 왕복 탁송료는 고객부담입니다.
    2) 기존의 UPS는 고장 처리에 따른 최소 2번의 UPS 엔지니어가 고객 Site를 방문해야 하는 시간 및 경비의 낭비가 있으나, 본 제품은 운영자가 용이하게 모듈을 교체할 수 있기 때문에, 고장 접수후 빠른 시간내에 교체용 모듈을 상호 최소의 경비로 교체 할 수 있습니다..
    3) 동일 고객이 다수의 장소에서 본 제품을 다수 사용할 경우 단상, 2상 또는 3상 UPS에 관계없이  최소의 Stock 모듈만으로 유지보수가 가능합니다.
      이유 : 구성 모듈을 공용으로 사용 할 수 있기 때문입니다.
  4. 이전 설치의 용이
    1) 이전 설치장소의 입력 전원 조건이, 기 설치장소와 조건(단상, 2상 또는 3상 등)이 상이 할 때에는, 이전 장소에 적합한       모듈 케비넷만 구매, 교체 설치하고, 기 사용 모듈은 그대로 사용합니다.
      단, 단상 220VAC 와 3상 380VAC, 단상 120VAC 와 3상 208VAC 인 경우.
    2) UPS 모듈이 "변압기" 대신 "스윗칭 코아" 소자를 사용하기 때문에, 모듈 중량이 축전지가 내장되어 있어도 가볍고, 모듈 케비넷도 중량이 가벼워 최소 2명으로 모듈 분리 및 상·하차 등, 이전 설치가 용이합니다.
  5. 원격 감시망, 자동 Shut-Down 및 자동 Restart 기능의 Software
    1) 다수의 원격 Site에 설치된 주요장비를 자동 원격 감시할 수 있는 NMS에 접속하여, 예방정비, 각종 경고사항 및 고장내용등을 자동 Monitoring 할 수 있습니다.(SunNet Manager, HP OpenView, IBM NetView-6000, MOSCAD 등)
    2) UNIX, Server등 전산장비와 연동 사용시, UPS 백업시간 종료전 전산장비의 실행 Data를 자동 저장시킨후, 내장 축전지의 과다 방전보호를 위하여, 자동 Shut Down 됩니다. 또한, 실행 프로그램의 저장 처리시간을 고려하여, Shut Down 시작시간을 임의로 조정할 수 있습니다.(Window NT, Unix-Solalis, HP, IBM RS-6000, 등)
    3) 정전후 복전시(UPS Shut Down후) UPS를 자동으로 가동 시켜주는 Auto Restart 기능이 있습니다.( Programmable )
    4) UPS 자체의 과거 동작 History를 표시해 주는 기능이 있어, UPS의 운용, 정비 및 입력 전원의 상태를 쉽게 파악할 수 있습니다.
    5) UPS 용량 대비 실제 부하용량을 자동 표시하며, 정전시 백업 잔여시간이 자동 표시되므로 ②항의 Shut Down 시작 시간  을 조정할 수 있습니다.

사. 운전 모드

  1. 3.1 정상운전
    정류부/충전부는 입력 전원으로부터 AC 전원을 공급받아, 인버터로 DC 전원을 공급하고, 동시에 축전지를 부동 충전합니다. 인버터는 깨끗한 무정전의 AC 전원을 부하로 공급합니다.
  2. 3.2 비상운전
    입력 전압의 과도한 저하나 장애 발생 시 인버터는 정전이나 외란 현상(disturbance) 없이 주요 부하로 축전지 전원을 계속 공급합니다.
  3. 3.3 축전지 재충전
    입력 전원이 복구될 때 정류부/충전부는 인버터로 전원을 재공급하며 이때 부하에 대한 정전이나 외란 현상은 발생하지 않으며, 그와 동시에 축전지 재충전이 이루어집니다.

 

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