uniblock ubtd alimentation dynamique diesel no-break
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Nothing protects quite like Piller
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de 400kVA-50MVA
Nothing protects quite like Piller
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UNIBLOCK UBTD Alimentation dynamique Diesel No-Break
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Alimentation Sans Interruption Piller
A propos de Piller
Depuis sa création par Anton Piller en 1909, la société Piller est
synonyme, avec ses machines électriques, de la plus haute qualité et
fiabilité. Aujourd’hui, Piller Power Systems, de son siège en Allemagne
à l’ensemble de ses filiales, représentants et distributeurs régionaux
dans le monde entier, poursuit cette tradition d’excellence dans le
21ème siècle. Piller produit des onduleurs (ou ASI – Alimentations
Sans Interruption) dynamiques et statiques de grande puissance ainsi
que des convertisseurs de fréquence. Une excellente technologie
combinée à un support client du plus haut niveau ont contribué
mondialement à faire de Piller la marque probablement la plus
respectée dans son domaine. Piller Power Systems est une filiale à
part entière du groupe multidisciplinaire d’ingénierie anglais, Langley
Holdings plc. (www.langleyholdings.com)
Le Problème
Partout dans le monde, des process électriques et électroniques
complexes gouvernent notre production, nos services, le management
des données et les communications. Pour maintenir la sécurité
(hôpitaux, aéroports) ou la compétitivité à l’heure de marchés
mondialisés, les systèmes doivent être efficaces 24 heures sur 24.
La Solution
Sécuriser l’énergie par l’utilisation d’alimentations sans interruption (ASI
ou onduleur) dont le seul et unique but est de fournir en continu une
haute qualité d’énergie. Il faut un onduleur très flexible, capable de
supporter une grande variété de charges, qui soit robuste, durable et
bénéficie d’un support à long terme. C’est la description de
l’UNIBLOCK Diesel UBTD.
Le principe de l’onduleur
L’UNIBLOCK UBTD – Onduleur dynamique diesel (ou diesel no-break)
combine tous les avantages d’un onduleur dynamique avec la longue
autonomie procurée par un moteur diesel en un ensemble intégré
unique.
Le moteur/générateur UNIBLOCK, qui est placé verticalement en
armoire dans les versions UBR ou UBT est maintenant disposé
horizontalement et relié au moteur diesel via un embrayage, le tout sur
un châssis très compact.
La charge est normalement alimentée par le secteur via une
inductance triport qui a un double rôle d’isolement (vis-à-vis des
défauts secteur) et de couplage.
En cas de coupures brèves du secteur, la charge est alimentée par la
réserve d’énergie de l’UBTD. Celle-ci peut être soit une batterie, soit un
accumulateur cinétique. Il faut noter que seul Piller propose ce choix
de la réserve d’énergie. En cas de coupures longues (plusieurs
secondes), l’ordre est donné au diesel de démarrer. Le moteur Diesel
démarre à vide (le moteur générateur étant déjà en rotation) ce qui
diminue les risques de panne au démarrage. Une fois le moteur à 1500
tours, l’embrayage se ferme et la charge est progressivement
transférée au moteur.
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L’UNIBLOCK
Au coeur de chaque ASI dynamique Piller, se trouve un UNIBLOCK
combinant moteur et générateur, en une unique machine triphasée
synchrone. Les enroulements moteurs et générateurs sont incorporés
dans un stator commun et sont excités par un rotor commun. Sur le
rotor un bobinage « cage d’écureuil » absorbe les harmoniques
courant, indépendamment du courant ou du facteur de puissance de
la charge. Le transfert d’énergie du moteur au générateur se fait via
un couplage magnétique direct, sans perte et sans conversion électro-
mécanique.
L’UNIBLOCK peut supporter des charges très importantes, et est de
conception très robuste et performante.
Puissances UNIBLOCK UBTD :
Puissance maximale Sortie HQ Secours différé Charge combinée
UNIBLOCK UBTD 50Hz 60Hz 50Hz 60Hz 50Hz 60Hz
Sortie simple (BT or HTA) 2500kVA 3000kVA N/A N/A N/A N/A
Sortie double (BT or HTA) 2500kVA 3000kVA 2500kVA 3000kVA 2500kVA 3000kVA
Sortie double (BT or HTA) 1670kVA 2000kVA 1100kVA 1300kVA 2770kVA 3300kVA(avec séparation galvanique)
Puissance combinée, des puissances plus faibles sont disponibles.Toutes les puissances sont disponibles en basse tension, jusqu’à 600 Volts ou en moyenne tension.
La fiabilité sans compromis
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L’innovation à votre service.
L’UNIBLOCK
Caractéristique Intérêt
Haut Rendement Une vraie solution écologique pour les applications à haute puissance résultant en un
minimum de pertes et des coûts de fonctionnement réduits.
Fonctionnement sans climatisation Le refroidissement est fait par simple ventilation. L’investissement initial est réduit (pas de
climatisation dédiée aux onduleurs) ainsi que le rendement global (PUE amélioré) et les frais
d’exploitation.
Pas de déclassement capacitif Jusqu’à un cos phi 0,8 capacitif les UBTD ne subissent aucun déclassement, il n’est donc
pas nécessaire de les surdimensionner.
Très grande compacité Des locaux techniques réduits en moyenne de 25% par rapport à une solution groupe
électrogène + onduleur.
Compensation des creux de tension Diminution de l’usure du moteur et augmentation de la fiabilité.
jusqu’à -50% sans appel au diesel
Pas de démarrage pour les coupures de Diminution de l’usure du moteur et augmentation de la fiabilité. Réduction des émissions de
moins de 2 secondes bruit et de gaz d’échappement. L’élimination virtuelle des faux démarrages (sur simple creux
de tension ou coupure courte) améliore la fiabilité et réduit la consommation de fioul,
réduisant l’impact environnemental de votre site et ses coûts de maintenance.
Forte puissance de court-circuit (Icc= 14xIn) Assure une excellente sélectivité à vos installations, même en absence secteur, donc une
sans appel au bypass protection dans toutes les situations.
MTBF 1.232.000 heures sans prise en La fiabilité la plus haute. Des interventions humaines très réduites, des risques réduits.
compte du bypass
Maintenance très simple Un seul arrêt de quelques heures par an. Une disponibilité très élevée.
Durée de vie de plus de 20 ans sans aucun Un coût total de possession réduit et connu d’avance. La préservation de l’environnement
retour usine par la réduction des déchets.
Atténuation harmonique Isolation bi-directionnelle des harmoniques entre charge et secteur sans utilisation de filtres
capacitifs. Les risques de pannes et les coûts sont réduits.
La plus haute puissance disponible Jusqu’à 2 Mégawatts par machine. Un nombre de machines réduit, une fiabilité augmentée,
sur le marché des locaux plus compacts.
Correction du facteur de puissance Le facteur de puissance en entrée typique est de 0,99 max. à pleine charge, ce qui élimine
le besoin de bancs capacitifs. Les coûts énergétiques sont réduits ainsi que ceux de
maintenance.
Le choix de la réserve d’énergie : batterie Une flexibilité unique pour mieux coller aux exigences spécifiques d’un site.
ou accumulateur cinétique
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‘L’UNIBLOCK UBTD garantit des coûts de fonctionnement et de maintenance faibles et maîtrisés’
La Fiabilité la plus élevée
Du fait de leur fiabilité particulièrement élevée, les systèmes
UNIBLOCK sont la seule alternative aujourd’hui lorsque de faibles
coûts de maintenance et une longue durée de vie doivent être atteints
dans la gamme des hautes puissances. Les caractéristiques des
UNIBLOCK UBTD Piller sont les suivantes :
■ MTBF de 1.23 million d’heures hors bypass (1.8 million avec
bypass).■ Fiabilité due à l’utilisation du moteur / générateur UNIBLOCK
éprouvée dans des milliers d’installations. ■ Electronique de contrôle redondante et électronique de
puissance robuste, à base de thyristors basse fréquence
assurant une haute fiabilité à l’ensemble du système.■ Conception sans balais ni bagues. Un simple roulement dont
le graissage est réalisé automatiquement en fonctionnement.■ Une très faible sollicitation du moteur diesel qui réduit les
risques de panne. Pas de démarrage pour les coupures
inférieures à plusieurs secondes. Si la coupure est longue, le
démarrage du moteur se fait à vide et sur rampe normale
avec transfert progressif de la charge
Un coût de possession total (TCO) minimisé
Le coût de possession total pour une chaîne de secours d’énergie est
souvent évalué de façon incomplète. Il combine les investissements
initiaux, les coûts électriques de fonctionnement, la maintenance et
révision de routine ainsi que les coûts de remplacement d’équipement
et de retraitement en fin de vie. II doit intégrer les coûts des
équipements annexes tels que les TGBT ou TGHQ, les coûts de
câblage, ceux des systèmes de correction du facteur de puissance et
de filtrage des harmoniques, le coût des équipements de
refroidissement ainsi que la maintenance et la consommation
électrique associée, le coût des mètres carrés de locaux techniques.
L’analyse des coûts, lorsqu’elle est correctement faite, montre souvent
une réduction significative de la période de retour sur investissement
si la bonne solution est choisie.
L’UNIBLOCK UBTD permet de réduire le coût de possession total par:
■ Une maintenance très simple, une durée de vie longue,
l’absence de retour usine■ L’élimination ou la réduction des besoins en conditionnement
d’air■ Une très grande compacité qui réduit la surface des locaux
techniques■ Des appels au moteur diesel très peu fréquents,
ce qui réduit l’usure du moteur et permet
d’espacer les grosses révisions.■ Un rendement électrique extrêmement élevé■ En version accumulateur cinétique : le non
remplacement sur plus de 20 ans qui permet de
s’affranchir du coût de renouvellement des
batteries et des aléas de variation du prix du
plomb
Un minimum de composants, un maximum de fonctions
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Vos besoins définissent la solution
Protection optimisée
La recherche montre qu’en Europe, par exemple, des défauts réseau
d’une durée supérieure à 10 ms interviennent souvent
quotidiennement, compromettant ou interrompant le fonctionnement
des équipements électriques. Plus de 60 % des défauts réseau durent
plus de 100 ms mais seulement 2% persistent pendant plusieurs
secondes. Dans les pays où le réseau de transport d’énergie se
développe, les statistiques indiquent que les pannes tendent à être
plus longues. Inversement des rélevés sur des sites en région
parisienne ne font apparaître aucune coupure de plus de deux
secondes dans l’année.
La conception unique de l’UNIBLOCK UBTD lui donne une forte
autonomie, même sur accumulateur cinétique, de sorte qu’il n’est pas
nécessaire de démarrer le diesel pour un défaut transitoire (creux de
tension ou coupure courte). Ceci réduit très fortement le nombre de
démarrages du diesel, comparé aux cinq démarrages environ par
semaine qui peuvent être observés avec d’autres types de diesel no-
break.
La différence vient de la conception de l’inductance triport qui
compense les défauts jusqu’à -30% et de la quantité d’énergie stockée
en réserve. Dans l’option batterie l’UBTD dispose typiquement de 10
à 15 minutes d’autonomie hors diesel et plus si le client le souhaite.
Mais, même avec l’option accumulateur cinétique Powerbridge,
l’énergie stockée (de 16 à 19 MWs) est suffisante :
■ pour temporiser de plusieurs secondes après le début de la
coupure le démarrage du diesel.■ pour ensuite démarrer à vide, en rampe normale, le moteur
sans aucun dispositif spécial visant à raccourcir son temps
de montée en vitesse■ pour effectuer un transfert progressif, sans impact au diesel
Les autres solutions disponibles sur le marché ont besoin de toute leur
énergie stockée, juste pour amener le Diesel à la vitesse voulue et
prendre la charge, d’où l’obligation de démarrer le diesel en mode
accéléré, même sur de simples défauts transitoires de 50 ou 150 ms.
Un bon onduleur diesel no-break ne doit démarrer le moteur qu’en cas devraie nécessité. Tout démarrage sur défaut transitoire accroît le risque dedéfaut au démarrage et de perte de la charge – et accélère l’usure du moteur.
Autres no-break Diesel
■ 40% de tous les défauts réseau compensés sans démarrage
moteur
UNIBLOCK UBTD
■ Jusqu’à 99% de tous les défauts réseau compensés sans
compter sur le démarrage moteur
Systèmes de stockage d’énergie
Option accumulateur cinétique POWERBRIDGEPiller propose une option sans batteries qui permet de réduire
l’espace et maximise la densité de
puissance par machine. De plus le
POWERBRIDGE peut absorber
l’énergie au même taux qu’il peut
la dissiper. Ce qui signifie que la
stabilité de fréquence sous des
conditions de charge dynamiques
ne peut être dépassée par aucune
autre solution de stockage
cinétique d’énergie. Cela
signifie également que la
recharge est très rapide.
Potentiellement aussi rapide
que la décharge, elle est habituellement
réglée à 4 fois le temps de décharge (par exemple 48 secondes
de recharge pour une décharge de 12 secondes) pour ne pas
surcharger les capacités du réseau d’alimentation de la machine.
Le plus puissant des Powerbridges peut stocker jusqu’à 21 MWs
en énergie. Cette autonomie importante – double de celle des
solutions alternatives - évite les démarrages accélérés et
fréquents, source de pollution et de fatigue du matériel. .
Option batterie L’UNIBLOCK UBTD Piller est le seul no-break à être également
disponible avec une batterie comme source de maintien de
l’énergie. Le rendement d’une solution batterie est supérieur à
ceux de solutions utilisant des réserves cinétiques de puissance
équivalente. Cet avantage se paie par un encombrement
supérieur et une durée de vie moindre : en plus de 20
ans la batterie aura à être
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remplacée au minimum deux fois alors que l’accumulateur cinétique
n’a, lui, pas à être remplacé.
Comme tous les onduleurs de la gamme UNIBLOCK, les UBTD
maximisent la durée de vie des batteries en les protégeant des
ondulations issues des redresseurs et des mutateurs. De plus,
l’énergie cinétique inhérente à l’UNIBLOCK permet de couvrir les
micro-coupures sans solliciter les batteries, ce qui contribue
également à augmenter leur durée de vie.
UNIBLOCK UBTD en container
En alternative à l’installation en bâtiment, les UNIBLOCK peuvent
également être fournis pré-installés en container.
Tous les composants nécessaires au fonctionnement sont intégrés
dans le container, faisant de l’UNIBLOCK Piller une Alimentation
transportable, prête à fonctionner dans des endroits variés, par
exemple là où les programmes empêchent une activité prolongée sur
le site.
Avantages:■ Containers auto-porteurs type marine■ Prêt à fonctionner immédiatement après raccordement ■ Pas de structure supplémentaire pour atténuation du bruit,
ventilation ou câblage■ Pas de permis de construire■ Elimine les aléas de chantier■ Pas de dépense pour une installation complexe ou la
construction d’une salle ■ Facilement déplaçable■ Travaux sur site réduits au
minimum
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UNIBLOCK UBTD
En version de base, l’UNIBLOCK UBTD fournit 100% de sa puissance
sous forme de courant haute qualité.
Cependant, il est également disponible dans des versions où la
puissance est séparée entre alimentation Haute Qualité - pour les
charges critiques - et Secours Différé - pour les charges pouvant
supporter une coupure de quelques secondes qui seraient autrement
alimentées par un groupe électrogène standard.
En fonction des besoins spécifiques d’une installation, il est parfois
nécessaire ou souhaitable d’isoler galvaniquement les charges du
secours différé de celles en Haute Qualité. Dans cette configuration à
deux jeux de barres, l’enroulement
générateur de l’UNIBLOCK alimente la
source Haute Qualité et l’enroulement
moteur de l’UNIBLOCK devient un
générateur pour le Secours Différé. Les
deux circuits sont isolés en vertu de
l’action du transformateur entre les
enroulements et ainsi les deux sorties
sont isolées galvaniquement.
Dans d’autres circonstances, il est
préférable d’utiliser le même
enroulement/alternateur pour les deux
types de charge.
Le système UNIBLOCK UBTD est le
seul à offrir les deux possibilités.
Configuration sortie simple
Configuration à double sortie avec isolation galvanique Configuration à double sortie simple
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‘L’UNIBLOCK UBTD est le no-break doté de la plusgrande flexibilité sur le marché aujourd’hui’
Configuration redondante isolée
Traditionnellement, une configuration parallèle redondante sera utilisée
si une redondance est requise. Avec une configuration redondante
isolée, la redondance est créée sur la base de machines
indépendantes. Chaque machine alimente sa charge critique
individuelle. Dans une configuration ‘N+1’, une machine – redondante
- est disponible en secours. La machine en secours fonctionne
normalement sans charge. Dans le cas où une machine connaît une
panne ou est indisponible du fait d’une maintenance, sa charge
critique est automatiquement transférée à la machine en secours via
un commutateur statique au lieu de passer sur by-pass. Ceci est
valable également pour la charge en secours différé dans le cas de no-
break à double sortie.
Cette configuration est une approche possible pour atteindre des
puissances globalement élevées sans recourir à la moyenne tension
(HTA).
Configuration redondante distribuée Dans la configuration redondante isolée, l’unité redondante fonctionne
normalement sans aucune charge. Ce système peut être amélioré en
adoptant la redondance distribuée. Aucune machine n’est désignée
comme redondante. Le rôle est réparti également entre tous les
modules. Dans le cas de défaut d’une machine, sa charge sera
partagée proportionnellement sur les machines
restantes. Les transferts de charge sont réalisés au
travers de modules de transfert ou simplement par des
baies informatiques en double attache. Cette solution a
l’avantage, par rapport à la précédente, de la répartition
de la charge et de la redondance sur toutes les
machines, pour un rendement amélioré.
Ces configurations sont très loin d’être les seules
possibles. Il en existe de nombreuses autres, possédant
chacune des avantages spécifiques.
Autres configurations UNIBLOCK :■ Système + Système ■ Hot-stand-by ■ Bus parallèle isolé (IP Bus) ■ Redondant parallèle ■ n+n avec interrupteur statique de transfert
(Alimentation A/B) ■ 2 x (n+1) (2 pôles redondants)
Options de configuration
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Un service après-vente sans rival
Compétence et réactivité sont les mots d’ordre de l’activité de Piller.
Nous savons que produit et service sont d’une importance égale. La
meilleure technologie ne vaut sur le long terme que par la qualité du
service qui l’étaye. Pour cela, un personnel technique qualifié est
disponible sur tout le réseau Piller. La haute qualité et la maturité
technique de tous les produits Piller garantissent un haut degré de
sécurité de fonctionnement et, combinées à une maintenance de
qualité, minimisent les risques de panne.
Piller offre de nombreux services ajustés aux besoins spécifiques de
ses clients :
■ Consultation technique■ Formation exploitant■ Test de fonctionnement■ Maintenance■ Analyse de défaut et dépannage■ Formation client■ Diagnostique à distance et support. ■ Astreinte 24 h/24, 7 jours/7, 365 jours/an
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Capacité de l’équipe S.A.V.
L’équipe technique du SAV est hautement qualifiée et formée sur tous
les produits et services. Au total, les équipes du SAV ont des siècles
d’expérience, opérant sur trois générations d’onduleurs. Tous les
techniciens sont formés à tous les niveaux de maintenance corrective
de façon à pouvoir, de façon autonome, réparer rapidement toute
panne éventuelle. Nous n’avons pas de distinction entre les équipes
d’installation et de mise en service et celles de maintenance de sorte
que nos techniciens ont, non seulement la maîtrise technique des
machines, mais également la connaissance des sites ce qui est un
élément crucial pour minimiser les risques d’erreur humaine lors des
interventions.
Le S.A.V. Piller
Les dysfonctionnements se produisent à n’importe quelleheure. C’est pourquoi nous avons un centre d’appelsd’urgence disponible 24H/24. Nos techniciens S.A.V. sont enastreinte 24/24, capables d’intervenir en tout moment. EnFrance nos équipes ont ainsi plus de 30 années d’expériencede service 24/24 avec certainsclients servis depuis lesannées 70.
‘à votre service 24 heures par jour, 365 jours par an’
L’information contenue dans cette brochure est considérée comme correcteau moment de son impression. En raison de notre politique d’améliorationcontinuelle, nous nous réservons le droit de changer sans préavis n’importequelle spécification. ERREURS ET OMISSIONS EXCEPTÉES
Piller UBTD FR Oct 2011/Impression 2
Nothing protects quite like Piller
Représentants et distributeurs en :
A R G E N T I N E . AU T R I C H E . B E L G I Q U E . L E B R E S I L . C A N A D A . C H I L I . C H I N E . D A N E M A R K
ESTONIE . F INLANDE . HONG KONG . HONGRIE . INDE . INDONESIE . IRAN . JAPON . COREE
L E T T O N I E . M A L A I S I E . PAY S - B A S . N I G E R I A . N O R V E G E . P E R U . P H I L I P P I N E S . P O LO G N E
R O U M A N I E . R U S S I E . S E R B I E . A F R I Q U E D U S U D . S U È D E . S U I S S E . L A S Y R I E . TA I WA N
T H A I L A N D E . T U R Q U I E . L E S E M I R AT S A R A B E S U N I S . U K R A I N E . U S A
ONDULEURS DYNAMIQUES
ONDULEURS DYNAMIQUES HYBRIDES
ONDULEURS DYNAMIQUES DIESEL
ONDULEURS STATIQUES
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