APPLICAZIONI DI CONTINUITA' ASSOLUTA DEL SERVIZIO ELETTRICO - Confindustria Venezia Giulia
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APPLICAZIONI
DI CONTINUITA‘ ASSOLUTA
DEL SERVIZIO ELETTRICO
Confindustria Venezia Giulia
Ronchi dei legionari (GO) 11 febbraio 2016
AGENDA
Chi siamo
Soluzione UPS per la power quality
Cosa è un UPS rotante con flywheel
I vantaggi tecnici ed economici
Applicazioni
2
Chi siamo
Dal 1909 Piller produce
macchine elettriche con
particolare attenzione
a qualità e affidabilità.
Piller Power Systems GmbH
Osterode / Germania appartiene
al Gruppo inglese
Langley Holdings plc.
3
Chi siamo
Gruppi rotanti di continuità fino a 2500 kVA ogni singola unità
Gruppi statici di continuità
Commutatori statici
Regolatori di tensione per le linee di distribuzione
Sistemi di alimentazione aeroportuali 50/400 Hz
Convertitori di frequenza 50/60 Hz
Sistemi di alimentazione per applicazioni militari
4
Chi siamo
Studi di fattibilità
Supporto tecnico
Posa in opera
Commissioning/training operatore
Prove di funzionamento
Manutenzione e riparazione
Diagnosi e ricerca guasti
Diagnostica e supporti remoti
Noleggio UPS rotanti e banchi di carico
5
DISTURBI SULLA RETE MT IN EUROPA
120 111
Anomalie di tensione MT
rilevate in 9 nazioni
europee
100
(Fonte UNIPEDE DISDIP)
68
Anomalie per anno
80
Risultati:
95% hanno durata
60 38
inferiore a 5 s
12
almeno il 25% sono
40
13
20 12 6 interruzioni di energia
20 1
6 0 Da 10 a 30
12
1
20 16 4 0
Da 30 a 60
12 2
1 0
1 Da 60 a 100
3 3 3 4
0
100
Fino a 100 ms 0,5 s 1s 3s 20 s > 20 s
Durata
6
DISTURBI SULLA RETE IN ITALIA
Da un recente studio svolto è emerso che sulla nostra
linea elettrica si verificano oltre 128 disturbi di vario genere
ogni mese (oltre 4 al giorno!).
I disturbi più frequenti sono i seguenti:
- 87,2% Abbassamenti di tensione (Buchi)
- 7,4% Innalzamenti della tensione (Spikes)
- 4,7% Assenza di tensione (Black-Out)
- 0,7% Altri disturbi
7
CURVA ITC (apparecchi elettronici)
8
SOLUZIONE
Causa Effetto Soluzione
Miglioramento
della qualità
dell‘energia tramite
un Sistema Locale
Qualità della rete
Carichi
sensibili
insufficiente
Stop della produzione
Prodotto non conforme
Perdita del servizio
Perdita d’immagine
9
UPS: SOLUZIONE
Sistema di
miglioramento
dell’energia
Disturbi della rete Disturbi del carico
Qualità intrinseca del
Interruzioni brevi Variazioni di carico
sistema di
Mancanza totale Carichi sbilanciati
miglioramento
Variazioni di Sovraccarichi
dell’energia
frequenza Armoniche
Variazioni di Picchi di corrente
tensione Cortocircuiti
Buchi di tensione
Armoniche
Il Vostro Sistema di miglioramento dell’energia
deve essere in grado di far fronte a tutto questo
10CURVA ITC (apparecchi elettronici)
V out UPS
11Cosa è un UPS rotante con flywheel
Filtra le anomalie e
Definizioni regola la tensione
Modulo
UPS
Statico: Rotante:
inverter macchina
alimenta sincrona
il carico Accumulo al carico
energia
Batteria
Volano:
stazionaria:
Supera le interruzioni
energia
energia
e regola la frequenza meccanica
chimica
12Cosa è un UPS rotante con flywheel
Reattanza
Flywheel Moto-generatore
POWERBRIDGE™ UNIBLOCK™
COMPONENTI PRINCIPALI :
Moto-generatore UNIBLOCK regola la tensione al carico (V ≡ Q – kVAr)
La reattanza disaccoppia la rete dal carico (filtro)
Flywheel POWERBRIDGE ad asse verticale regola la frequenza (f ≡ P - kW)
13UNIBLOCK: moto-generatore sincrono
Cuore del Sistema
Cosa è UNIBLOCK:
Macchina sincrona trifase
con doppio avvolgimento
statorico
14UNIBLOCK: moto-generatore sincrono
Motore Generatore
Tecnologia standard fino agli anni “80
Avvolgimento Avvolgimento
Motore di
„motore“ „generatore“
lancio
Ventola
Macchina compatta mono-rotore
progettata da Piller nell ‘anno 1981 Raddrizzatore
rotante
Eccitatrice
Unica macchina elettrica estremamente affidabile
comprendente motore e generatore
15UNIBLOCK: moto-generatore sincrono
Ventola
Eccitazione Brushless
Cuscinetto portante
Avvolgimenti motore e
Rotore comune
generatore in un unico
con avvolgimento
statore
smorzatore
Disposizione verticale
per un minore carico
Pony Motor sui cuscinetti
Cuscinetto di guida
16UNIBLOCK: moto-generatore sincrono
La gabbia di smorzamento
annulla gli effetti dei campi
magnetici rotanti prodotti dalle
correnti armoniche.
Attenuazione delle
armoniche fino al 99%
Assenza di condensatori
17UNIBLOCK: moto-generatore sincrono
Ventilatore integrato
Un UNICO ventilatore montato sul
rotore della macchina Uniblock
raffredda il sistema, senza la
necessità di elettroventilatori
elettrici ausiliari
Temperatura max: 40 °C
Media giornaliera: 35 °C
No Condizionamento
18UNIBLOCK: moto-generatore sincrono
Elevata capacità di sovraccarico
a tensione costante:
10% per 60 min
25% per 10 min
50% per 2 min
19REATTANZA: magic choke
CHOKE
M
VM VL
Lg = M = L1*L2
50% 1%
Rete
Carico
L1 L2
7%
Lg
Ingresso: Uscita:
Livello di tensione: M Livello di tensione:
+/- 10% permanente G - precisione: +/- 1% permanente
- 20% per 10 minuti - fattore di cresta: illimitato
- 50% fino a -100% per 200 ms
UNIBLOCK Riduzione armoniche da carico: 99%
Riduzione armoniche da rete: 99%
Corrente di corto verso carico:
Corrente di corto verso rete: 2 x In - 14 x In
- 3 x In fino a 5 s
20POWERBRIDGE: accumulatore cinetico
Magnete di trazione
Cuscinetto superiore
Eccitazione brushless
Macchina sincrona principale
Volano
Cuscinetto inferiore
21POWERBRIDGE: accumulatore cinetico
Taglie: 6, 16, 21 e 45 MJ
I volani sono parallelabili
Accoppiamento elettrico con flusso di potenza
bi-direzionale (assorbe o eroga)
Stabilizza la rete in isola
Ricarica molto veloce (150 s)
Struttura semplice: solo 2 cuscinetti
Basse perdite (atmosfera in elio)
22POWERBRIDGE: accumulatore cinetico
23UNIBLOCK™ UBT+ con POWERBRIDGE™
Powerbridge Convertitore Uniblock Pannello Interruttori rete
di frequenza comandi uscita e bypass
24RIDUZIONE DEGLI SPAZI OCCUPATI
Carico 2 MW :
Locale UPS statici:
4 x 625KVA UPS con
quadro di parallelo
>120 mq
Locale batterie:
4 x 15 minuti
>95 mq
Spazio totale:
>215 mq
25RIDUZIONE DEGLI SPAZI OCCUPATI
Carico 2 MW
UBT+ 2250KW con 2 x 21MJ: 16 mq
Locale = 40 mq
Risparmio di spazio pari a:
215 – 40 = 175 mq
ossia dell’80%
26Vantaggi
• Eliminazione dei fermi impianto
• Miglior TCO (Total Cost of
Owernship)
Finanziari • Bassi costi di manutenzione
• Elevata efficienza
• Eliminazione delle batterie
• Eliminazione del CDZ
Operativi • Carico sempre protetto
• Elevata vita attesa (20 anni)
• Riduzione spazi dell’80%
• Sistema modulare
Architettonici • Applicazioni in MT
• Sistema integrato GE e UPS
27GSK: industria farmaceutica
Processo: produzione di vaccini
Applicazione: alimentazione n.2 linee di produzione
Problema: blocco degli apparati in caso di microinterruzioni e
buchi di tensione con perdita lotti di produzione;
Soluzione : 1 x UBT+1000kW con Volano PB 21 MJ
1 x UBT+560kW con Volano PB16 MJ
2829
30
31
12 m
UBT560PB16
6m
UBT1000PB21
3233
34
35
36
CERIN: industria metalmeccanica
Processo: produzione utensili di precisione
Applicazione: alimentazione macchine utensili a controllo numerico
Problema: blocco degli apparati in caso di microinterruzioni e
buchi di tensione con perdita di produzione e danni
sulle macchine;
Soluzione : 1 x UBT+ 1000kW con Volano PB 21 MJ
3738
39
40
41
Infocamere SCpA
InfoCamere, la Società di informatica delle Camere di Commercio
italiane, è la struttura di eccellenza per la gestione e la divulgazione del
patrimonio informativo del Sistema Camerale.
Ha realizzato e gestisce il sistema telematico nazionale che collega tra
loro, attraverso una rete ad alta velocità e a elevato standard di
sicurezza, le 105 Camere di Commercio e le loro 300 sedi distaccate.
Assicura il continuo aggiornamento delle strutture informatiche e
fornisce soluzioni tecnologiche all’avanguardia per permettere lo
svolgimento ottimale delle funzioni istituzionali e gestionali di ciascuna
Camera.
La società ha la sede Operativa a Padova e la Direzione Generale a
Roma e conta 520 dipendenti.
Data center principale: Padova.
42L'infrastruttura InfoCamere: Data Center & Disaster Recovery
INFOCAMERE MILANO INFOCAMERE PADOVA
Router IC Router IC
Router Router IC
Router IC Router
CE FW CE WIND
CE FW CE FW CE FW CE WIND
Dorsale A Dorsale B
Linee Linee
simmetriche simmetriche
CE FW CE WIND
Router IC Router IC
CCIAA
43OBIETTIVI:
Riqualificazione rete MT/BT
Ampliamento CED
Miglioramento efficienza energetica
Miglioramento affidabilità del sistema
VINCOLI
Locali tecnici esistenti
Spazio limitato
Utilizzo di gruppi elettrogeni e batterie esistenti
Installazione durante funzionamento CED
SOLUZIONE
UBT625 con volano da 16,5 MJ
UBT625 con batterie esistenti
n.2 x commutatori statici da 1000 A
44Schema elettrico: prima della riqualificazione
45Schema elettrico: dopo la riqualificazione
46Layout locali
8m
10 m
47Foto UBT 625 a batteria
48Foto UBT 625 con volano da 16,5 MJ
49SMART GRID: Stabilizzazione tensione e frequenza
durante il funzionamento in isola
Rete
Parco eolico
Parco fotovoltaico
Carico
UNIBLOCK UBT PCD Motori a Gas, turbine, etc.
(Polmone elettrico)
50SINCROTRONE: centro di ricerca internazionale
Processo: studio della luce
Applicazione: generazione locale con connessione alla rete
Generazione: trigenerazione a gas naturale in BT
Problema: trasferimento dei disturbi dalla rete ai carichi critici;
instabilità di frequenza e tensione dei motori a gas
durante il transitorio rete-isola e l’esercizio in isola
Soluzione : 1 x UBT 1100 kVA in BT con PowerBridge 16MJ
5152
La potenza del carico è di 1 MW
Utilizzazione di 3 cogeneratori da 580 kW a gas naturale
Il caldo/freddo prodotto è utilizzato dai laboratori
Energia in eccesso va in rete
Rete Carico
UBT PCD
53Prove in campo
Evento: mancanza rete 3xCOG (75%): 1305kW Carico: 600kW Export: 705kW
Impianto
Hz
PB
Hz
54Gai: industria manifatturiera
Processo: produzione di macchine imbottigliatrici
Applicazione: stabilità della frequenza e della tensione con la
presenza di due cogeneratori e di impianto FV
Problema: garantire la qualità di alimentazione ai carichi in base
alla disponibilità di energia prodotta dall’impianto FV
ottimizzando la produzione di energia da fonti
rinnovabili con due impianti di cogenerazione;
Soluzione : 1 x UBT+ 1500kW con Accumulatore PowerBridge
55La GAI nasce nel 1946 a
Pinerolo, nel 1985 si
trasferisce a Ceresola
d’Alba (CN) dove l’azienda
si espande notevolmente.
Produce macchine
imbottigliatrici ed è
presente in tutto il modo
con la sua capillare rete di
distribuzione.
56Impianto elettrico
Rete
Carico: 800 kW
Motore a gas: 725 kW
Motore a gas: 236 kW
UBT PCD
Impianto FV: 1200kW
Carico
Motori a gas FV
57Inverter FV & Impianto UPS PCD 1.500kW
58Impianto fotovoltaico 1.200kW
59Impianto di Cogenerazione 236kW
60Impianto di Cogenerazione 725kW
61Pannello di controllo
62Grazie
Piller Italia Srl
V.le Colleoni 25 -20864 Agrate Brianza (MB)
Tel. 039 6892735; Fax. 039 6899594
Sito: www.piller.com; E-mail: italia@piller.com
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