No Break (Ups)

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Text of No Break (Ups)

  • Sistemas de Energia Ininterrupta:Sistemas de Energia Ininterrupta:

    No-No-BreaksBreaks

    ProfProf. . DrDr. Pedro Francisco Donoso Garcia. Pedro Francisco Donoso GarciaProfProf. . DrDr. . Porfrio Cabaleiro CortizoPorfrio Cabaleiro Cortizo

    GEP-DELT-EEUFMGGEP-DELT-EEUFMG

    www.cpdee.ufmg.br/~elt

  • Porque a necessidade dePorque a necessidade deequipamentos de energia adicionaisequipamentos de energia adicionaispara alimentar uma carga crtica?para alimentar uma carga crtica?

    SEI - Sistema de Energia Ininterrupta ouSEI - Sistema de Energia Ininterrupta ou UPS - UPS - UninterruptibleUninterruptible Power Supply Power Supply ou ou No- No-BreakBreak

    Estabilizador de tensoEstabilizador de tenso

  • Porque utilizar um sistema NO-Break e no umestabilizador de tenso?

    AhhhAhhh!!!!Perdi todo o trabalho Perdi todo o trabalho do dia!!! do dia!!! AhhhAhhh!!!!

  • Principais caractersticas:Principais caractersticas:

    EESSTTAABBIILLIIZZAADDOORR NNOO--BBRREEAAKKRReegguullaaoo PPoorr ttaappeess oouu

    FFeerrrroo--rreessssoonnaanntteeCCoonnttiinnuuaa

    TTeemmppoo ddeerreessppoossttaa

    EElleevvaaddoo BBaaiixxoo

    AAuuttoonnoommiiaa ZZeerroo DDee aallgguunnssmmiinnuuttooss aa hhoorraass

    FFiillttrroo ddee lliinnhhaa IInncclluuddoo IInncclluuddooCCuussttoo BBaaiixxoo MMddiioo

  • Tipos de Sistemas de Energia Ininterrupta - SEI

    SEI RotativoSEI RotativoConverso de energia mecnica em eltrica;Converso de energia mecnica em eltrica;

    Apropriado para potncias de operao maior queApropriado para potncias de operao maior que

    300kVA;300kVA;

    Ruidosos; Ruidosos;

    Ambientes especiaisAmbientes especiais

  • SEI EstticoSEI Esttico Utiliza conversores estticos. Utiliza conversores estticos. Converte energia eltrica com caractersticas Converte energia eltrica com caractersticaspredefinidas em uma outra;predefinidas em uma outra;

    Apropriada para potncias menores que 400kVA Apropriada para potncias menores que 400kVA Melhor resposta dinmica, Melhor resposta dinmica, Baixssimo rudo acstico, Baixssimo rudo acstico,Melhor regulao de tenso e de freqncia na carga,Melhor regulao de tenso e de freqncia na carga, Instalaes simples,Instalaes simples, Interao com a rede eltrica.Interao com a rede eltrica.

  • Banco de Banco de BateriasBaterias

    Cargas crticasCargas crticas(lineares e (lineares e

    no lineares)no lineares)

    ConversorConversorRetificadorRetificador/Inversor, /Inversor,

    FiltrosFiltros

    Diagrama de Bloco de um SEIDiagrama de Bloco de um SEI

    Fonte de Fonte de AlimentaoAlimentao

  • Tipos de SEI:Tipos de SEI:

    OffOff--line line ((standbystandby))

    OnOn--line line (sistema de dupla converso)(sistema de dupla converso)

    LineLine--interactive interactive (sistema de converso(sistema de conversohbrida simples)hbrida simples)

  • Topologia de SEI off-line (standby)Topologia de SEI Topologia de SEI offoff--line line ((standbystandby))

    FiltrosFiltrosInversorInversorCarregadorCarregador

    de de BateriasBaterias

    Ca

    rga

    Ca

    rga

  • Topologia de SEI off-line (standby)Topologia de SEI Topologia de SEI offoff--line line ((standbystandby))

    VantagensVantagens:

    ! Elevado rendimento: inversor pode operar a vazio ou desligado;! Baixo custo e volume: carregador de baterias independente;! Sincronismo, tanto na falta como no retorno da rede eltrica.

    Desvantagens:Desvantagens:

    " Falta de condicionamento da tenso da carga: falta regulaoda tenso de alimentao, assim como a supresso de distrbios;

    " Falta de condicionamento de corrente: poder haver injeo deharmnicos de corrente na rede eltrica para cargas no lineares;

    " Existncia de tempo de transferncia;" Forma de onda de sada poder ser quadrada (short-break)

  • Topologia de SEI on-lineTopologia de SEI Topologia de SEI onon--lineline

    FiltrosFiltrosInversorInversorCarregadorCarregador

    de de BateriasBaterias

    Ca

    rga

    Ca

    rga

  • Topologia de SEI on-lineTopologia de SEI Topologia de SEI onon--linelineVantagensVantagens::

    ! A carga est continuamente alimentada pelo inversor,portanto, no existe tempo de transferncia;

    ! A tenso de sada do SEI pode ser regulada e possuirbaixa TDH (5%);! Distrbios da rede eltrica comercial no atingem acarga;

    Desvantagens:

    " Baixo rendimento, em funo do retificador e doinversor, que necessitam ser dimensionados para apotncia nominal;

    " Elevados custo e volume, em funo do tamanho doretificador;

    " O retificador/carregador controlado por fase provocapoluio harmnica na rede eltrica, (Ih.)

    Desvantagens:Desvantagens:

    " Baixo rendimento, em funo do retificador e doinversor, que necessitam ser dimensionados para apotncia nominal;

    " Elevados custo e volume, em funo do tamanho doretificador;

    " O retificador/carregador controlado por fase provocapoluio harmnica na rede eltrica, (Ih.)

  • Topologia de SEI on-line - Carregador separadoTopologia de SEI Topologia de SEI onon--line line - Carregador separado- Carregador separado

    RetificadorRetificador

    CarregadorCarregadorde de

    BateriasBaterias

    Ca

    rga

    Ca

    rga

    InversorInversor FiltrosFiltros

  • Topologia de SEI on-line - Carregador e conversorelevador de tensoTopologia de SEI Topologia de SEI onon--lineline - - Carregador e conversorCarregador e conversorelevador de tensoelevador de tenso

    Conversor Conversor BOOSTBOOST

    RetificadorRetificador

    CarregadorCarregadorde de

    BateriasBaterias

    Ca

    rga

    Ca

    rga

    InversorInversor FiltrosFiltros

  • Topologia de SEI on-line - Carregador/retificadorcom conversor elevador de tensoTopologia de SEI Topologia de SEI onon--lineline - - Carregador/retificadorCarregador/retificadorcom conversor elevador de tensocom conversor elevador de tenso

    Ca

    rga

    Ca

    rga

    Conversor Conversor BOOSTBOOST

    FiltrosFiltros

    Retificador/Retificador/CarregadorCarregador

    de de BateriasBaterias

    InversorInversor

  • Topologia de SEI Tri-PortTopologia de SEI Topologia de SEI TriTri--PortPort

    Ca

    rga

    Ca

    rga

    EstabilizadorEstabilizador

    Estabilizador pode ser ou no ser do tipo ferro-ressonanteEstabilizador pode ser ou no ser do tipo ferro-ressonante

  • Topologia de SEI Line-interactiveTopologia de SEI Topologia de SEI LineLine--interactiveinteractive

    Ca

    rga

    Ca

    rga

    Inversor/Inversor/RetificadorRetificador

    Filtro

  • Topologia de SEI Line-interactiveTopologia de SEI Topologia de SEI LineLine--interactiveinteractive

    VantagensVantagens:

    ! Menor custo e maior eficincia: possui um estgio de potncia;! Possibilidade de se efetuar regulao da tenso de carga;! Atua na compensao dos harmnicos da corrente de carga,simultaneamente com a carga das baterias;

    ! Fator de potncia quase unitrio;! H pequeno tempo de transferncia nos modos: rede-inversore inversor-rede

  • Topologia de SEI Line-interactiveTopologia de SEI Topologia de SEI LineLine--interactiveinteractive

    Desvantagens:

    " impossvel atuar simultaneamente na regulao da tenso decarga e na compensao dos harmnicos da corrente de entrada;

    " Quando utilizada chave esttica by-pass, no possveltransferncia sem transientes, devido ao fato de que a tenso desada no est em fase com a tenso de entrada - pela presenade Indutor L

    Desvantagens:Desvantagens:

    " impossvel atuar simultaneamente na regulao da tenso decarga e na compensao dos harmnicos da corrente de entrada;

    " Quando utilizada chave esttica by-pass, no possveltransferncia sem transientes, devido ao fato de que a tenso desada no est em fase com a tenso de entrada - pela presenade Indutor L

  • SEI Line-interactive: outras topologias SEI Line-interactive com compensao paralela

    SEISEI LineLine--interactiveinteractive: : outras outras topologiastopologias SEI SEI LineLine--interactive interactive com compensao paralelacom compensao paralela

    CargasCargasCrticasCrticas

    AA

    BB

    CC

    DD

    LfLf

    CfCf

    LL

    LLCC

  • SEI Line-interactive: outras topologias SEI Line-interactive com compensao srie-paralela

    SEISEI LineLine--interactiveinteractive: : outras outras topologiastopologias SEI SEI LineLine--interactive interactive com compensao srie-paralelacom compensao srie-paralela

    CargasCargasCrticasCrticas

    AA

    BB

    CC

    DD

    AA CC

    DDBB

  • SEI Line-interactive: outras topologias SEI Line-interactive com compensao srie-paralela

    SEISEI LineLine--interactiveinteractive: : outras outras topologiastopologias SEI SEI LineLine--interactive interactive com compensao srie-paralelacom compensao srie-paralela

    Vantagens:Vantagens:

    Possibilidade de atuar simultaneamente, por controleindependente, na compensao da tenso de entrada e nacorrente da carga; Fator de potncia unitrio; Eliminao de harmnicos da tenso de entrada; Eliminao de harmnicos e/ou compensao de reativos dacorrente de carga; Tenso de sada balanceada e regulada com TDH (5%); Corrente de entrada balanceada com TDH (5%); Custo compatvel com o sistema on-line; Tempo mximo entre falhas (MTBF - Maximum TimeBetween Fails) e eficincia superiores ao do sistema on-line.

  • SEI Line-interactive: outras topologias SEI Line-interactive com compensao srie-paralela

    SEISEI LineLine--interactiveinteractive: : outras outras topologiastopologias SEI S