Principio di funzionamento

Gruppi Rotanti di Continuità (D-UPS) HITEC Power Protection

I sistemi D-UPS proteggono il carico dalle interruzioni dell’alimentazione elettrica, filtrano l’energia fornita dalla rete e sono in grado di funzionare per un numero potenzialmente infinito di ore, se si dispone di gasolio per l’alimentazione dei motori diesel.

MODELLI DISPONIBILI
in BT e MT, 50Hz, con motore diesel:

  • Gruppi singoli da 470 a 2000 kVA
  • Gruppi in parallelo BT fino a 3000 kVA
  • Gruppi in parallelo MT fin oltre 20 MVA

Descrizione sintetica di un D-UPS

Un D-UPS è composto dai seguenti elementi principali:

  • Quadro comando e controllo (UCP)
  • Quadro di potenza (MPB) con gli interruttori Q1-Q2-Q3
  • Quadro d’induttanza (URP)
  • Modulo di potenza (PGM) composto da: Macchina sincrona; Unità cinetica; Innesto a ruota libera; Motore diesel


La macchina sincrona, in condizioni di erogazione da parte della rete di distribuzione, ha tre funzioni:

  • Mantiene in rotazione il rotore esterno del giunto ad induzione
  • Fornisce potenza reattiva al carico
  • Funziona da filtro armonico (in combinazione con l’induttanza)


Nel momento di caduta rete, invece, inizia a funzionare come generatore per l’alimentazione del carico critico.

L’unità cinetica è il cuore stesso del sistema. Il rotore esterno contiene un avvolgimento trifase bipolare capace, in condizione di alimentazione di rete, di trascinare il rotore interno (che ruota libero sull’albero) e che, nel momento di caduta rete, immette nel sistema l’energia cinetica immagazzinata nel rotore interno, consentendo d’alimentare l’intero sistema nel breve lasso di tempo che intercorre tra la caduta rete e l’avviamento del motore diesel.

L’innesto a ruota libera è l’interfaccia tra l’unità cinetica ed il motore diesel e consente all’albero del giunto a induzione di ruotare a motore spento. Nel momento in cui il diesel raggiunge la velocità di regime (1500 rpm), il giunto a ruota libera si innesta meccanicamente, in automatico, ed il motore inizia a trascinare il giunto ad induzione ed il generatore sincrono. In questo modo il diesel è in grado di portarsi a regime senza bisogno di carico.

L’induttanza disaccoppia la rete dal carico e, assieme alla macchina sincrona, agisce da filtro, consentendo di mantenere la tensione in uscita dalla rete all’interno dei parametri di tolleranza del sistema stesso.

Il motore diesel, mentre la rete eroga energia, preriscaldato e prelubrificato per consentire una rapida e sicura accensione, è fermo e, nei casi in cui il sistema avverte una caduta rete (o un parametro risulta fuori dalla fascia di tolleranza), si avvia per mantenere costante l’apporto di energia elettrica al sistema.

Principio di Funzionamento

Funzionamento normale (alimentazione da rete)

Durante il funzionamento normale, il carico passivo induttivo ed il generatore elettrico eliminano i disturbi provenienti dalla rete e stabilizzano la tensione di uscita. La macchina sincrona, funziona da motore, mantiene in rotazione il rotore esterno dell’unità cinetica a cui è collegata meccanicamente ad un velocità di 1 500 rpm. Alimentando l’avvolgimento dei due poli in alternata del rotore esterno, si crea un campo magnetico rotante che mantiene in rotazione il rotore interno, mantenendolo ad una velocità uguale del campo rotante (a meno dello scorrimento).
L’innesto a ruota libera separa il rotore esterno del giunto a induzione dal motore diesel, che è fermo in stand-by (pre- riscaldato e pre- lubrificato).

La caduta rete e la fase transitoria

Nella fase transitoria, durante la caduta rete (o di parametri elettrici fuori tolleranza), si apre l’interruttore lato rete (Q1), contemporaneamente viene disalimentato il circuito trifase del rotore esterno dell’unità cinetica e viene alimentato l’avvolgimento in corrente continua che crea un effetto frenante sul rotore interno. In tal modo si trasferisce l’energia cinetica dal rotore interno a quello esterno per mantenere in rotazione la macchina sincrona, che dopo un leggero rallentamento iniziale comincia a funzionare da generatore.
Viene anche inviato il comando di start e al motore diesel, che durante la decelerazione del rotore interno si avvia ed accelera fino a raggiungere 1 500 rpm in circa due secondi.
Nel momento in cui la velocità del diesel eguaglia quella del rotore esterno del giunto a induzione, l’innesto a ruota libera automaticamente ingrana l’albero del motore diesel ed il rotore esterno del giunto a induzione: in tale fase, il diesel diviene la fonte energetica del trascinamento, sostituendosi al rotore interno.
A questo punto, l’avvolgimento in alternata del rotore esterno viene nuovamente alimentato per accelerare il rotore interno e riportarlo alla sua velocità nominale.

Il funzionamento d’emergenza con alimentazione diesel

In questa fase il motore diesel mantiene in rotazione la macchina sincrona. Il giunto a induzione, regolando l’eccitazione dell’avvolgimento in corrente continua, aiuta a stabilizzare la velocità del diesel in caso di rapide prese di carico.

Il ritorno dei parametri di rete e la fase di ripristino dell’alimentazione da rete

Nel transitorio di ritorno al funzionamento normale, quando i parametri di rete ritornano entro valori normali di tolleranza, l’interruttore lato rete (Q1), dopo sincronizzazione con la rete, richiude il collegamento sulla rete stessa.
Contestualmente la velocità del motore diesel viene ridotta a 1 450 rpm, per permettere il disaccoppiamento dell’innesto a ruota libera.
Il generatore, quindi, riacquista la sua funzione di motore, e mantiene in rotazione il rotore esterno del giunto a induzione. Il motore diesel gira a vuoto, per alcuni minuti, per favorire il raffreddamento, prima di arrestarsi e riposizionarsi in funzione stand-by, pronto per una nuova emergenza.

Installazione e messa in servizio

L’installazione e la messa in servizio di un sistema D-UPS Hitec è sostanzialmente simile alle procedure necessarie per un normale gruppo elettrogeno d’emergenza. Inoltre, rispetto ad un UPS statico e ad un gruppo elettrogeno di emergenza, un D-UPS elude i problemi relativi all’installazione dell’UPS statico, delle batterie, dei filtri per le armoniche, dei rifasatori e di tutte le relative interconnessioni e delle apparecchiature di sincronizzazione del caso.

Questo grazie al fatto che:

  • Il modulo di potenza viene consegnato pre- assemblato su una robusta sottobase (che, se necessario, può essere anche nella versione modulare)
  • L’installazione dei sistemi di scarico, alimentazione e raffreddamento del motore è uguale a quella di un gruppo elettrogeno di emergenza
  • Lo studio della ventilazione dei locali per un D-UPS è del tutto similare a quello di un gruppo elettrogeno di emergenza
  • I quadri sono parte integrante e fondamentale della fornitura e pertanto vengono prodotti solo da fornitori altamente qualificati


Visto e considerato che la migliore tecnologia è nulla senza un efficiente sistema di assistenza, HITEC propone anche un servizio di assistenza post vendita che garantisce:

  • Un servizio di help desk disponibile 24 ore su 24, 7 giorni su 7 per l’assistenza operativa, il trouble shooting, il controllo ed il supporto a distanza
  • Sono disponibili, previa richiesta, programmi di addestramento
  • Noleggio di sistemi D-UPS in container (con unità singole sino a 1000 kVA) per emergenze dovute, ad esempio, a disastri, impieghi temporanei, o necessità di gruppi ausiliari durante i periodi di manutenzione ad alto rischio
  • Controllo e diagnostica a distanza grazie alla possibilità di potersi connettere ad ogni singolo D-UPS via modem o internet al fine di garantire al cliente un’assistenza immediata in caso di manutenzione, assistenza in problemi operativi, assicurare il trouble shooting e quant’altro necessario

Utilizziamo i cookie per assicurarti la migliore esperienza nel nostro sito. Procedendo nella navigazione, acconsenti all'uso dei cookie.

Per saperne di più sui cookie e su come controllarne l'abilitazione, accedi alla nostra Cookie Policy.