NO BREAK DE ENTRADA TRIFÁSICA E SAÍDA MONOFÁSICA TRUNNY Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento - Rua da Várzea 379 CEP: 91040-600 Porto Alegre RS Brasil Fone: (51)2131-2407 Fax: (51)2131-2469 engenharia@cp.com.br www.cp.com.br 1. Introdução Seguindo uma tendência de evolução tecnológica e padronização de seus equipamentos, a lança sua mais nova linha de equipamentos A família TRUNNY. Esta nova família, que abrange as potências de 7,5kVA até 20kVA, é baseada na consagrada linha Tetra New e incorpora um novo sistema de controle muito mais moderno e flexível, aproveitando toda a confiabilidade e robustez da estrutura de potência adquirida pelo seu antecessor. Com essa nova estrutura de controle, novas funções foram incluídas, como por exemplo, tarefas de agendamento e testes do banco de baterias. Além disso, houve uma melhoria significativa no numero de variáveis e alarmes monitorados associado a um detalhamento muito maior dos eventos gerados pelo equipamento garantindo muito mais gerenciamento das informações disponibilizadas pelo sistema como um todo. Uma outra característica extremamente importante e que foi preservada nessa atualização tecnológica foi a ampla faixa de tolerância da tensão de entrada, sem comprometimento da carga do banco de baterias ou da tensão de saída do equipamento. O presente artigo apresenta as principais evoluções implementadas nessa nova família de equipamentos e salienta os benefícios herdados da família base anterior. 2. Principais Características do Sistema A família Trunny é um sistema ininterrupto de energia do tipo ONLINE, de DUPLA CONVERSÃO, em conformidade com a norma ABNT NBR 15014:2003. Apresenta em sua estrutura, rede de entrada trifásica e saída monofásica, senoidal e isenta de falhas, assegurando continuidade de fornecimento de energia para as cargas críticas independentemente da rede AC comercial.
Apresenta como principais características: Ampla faixa de tensão de entrada (+15% / -25% da tensão nominal) que implica em um sistema mais imune as irregularidades da rede de entrada, com menos ciclos de bateria aumentando portanto a vida útil do banco como um todo; Elevado fator de potência de entrada reduzindo drasticamente o consumo de harmônicos, livrando o usuário de possíveis multas devido ao baixo fator de potência do sistema; Controle totalmente microprocessado, com painel amigável e de fácil operação, incluindo display LCD com backlight para medição dos parâmetros de entrada, saída e baterias, tecla para navegação pelo display e leds indicativos de estado da rede, bypass, bateria e inversor. Pelo painel ainda é permitido a visualização dos alarmes ativos no sistema e envio de comandos como desligamento e religamento do equipamento além do teste de bateria; Inversor PWM em alta frequência, com baixo nível de ruído sonoro e saída senoidal com baixa distorção harmônica; Gerenciamento utilizando o software CP Ctrl 5.0 para ambiente Microsoft Windows XP/2000 que possibilita visualização do log de eventos, monitoração da grandezas elétricas do sistema e modificação de configuração do equipamento de maneira remota por interface RS232. 2
Gerenciamento remoto utilizando CP Agent (por interface ethernet/rj45), viabilizando supervisão completa do no break, inclusive painel sinótico, via rede TCP-IP, com protocolos SNMP, SMTP, HTTP e inclusive acesso WAP. Totalmente compatível com o Software CP Ctrl 2.0 para execução de desligamento de servidores e estações Windows e Linux; Totalmente compatível com o Software CP Manager que permite supervisionar um parque de no breaks instalados a partir de um browser. Por padrão, apresenta transformador isolador na saída do Inversor e opcionalmente, nos modelos AI, também no Bypass; Possibilidade de operação em redundância passiva; Detecção preditiva de falha no carregador de baterias gerando alarme sonoro resetável e registro no log de eventos do equipamento; Cálculo da autonomia estimada das baterias pelo equipamento durante a falta de rede e carga no banco no seu retorno; Sistema com teste de baterias integrado (sem desconexão do banco de baterias), evitando colocar a carga crítica em risco no caso de falta de rede. Possibilidade de agendamentos diário/semanal de teste de baterias e de desligamento/religamento automático do no break configurável pelo usuário a partir de uma das ferramentas de gerenciamento remoto. Opcionalmente ainda, o equipamento apresenta chave externa de Bypass Manual e interface de contatos secos para sinalização externa de alguns eventos ocorridos com o equipamento. 3
5. Novas Funcionalidades da família Trunny Com o passar dos anos, tem-se percebido que a maior parte das falhas em campo de um sistema ininterrupto de energia tem como culpado freqüente o banco de baterias. Nesse sentido, uma das grandes novidades apresentadas pela família Trunny é justamente a presença de um sistema integrado que realiza o teste das baterias do sistema. A realização do teste pode ser comandado basicamente de três maneiras distintas: localmente pelo painel do equipamento, remotamente através das interfaces de comunicação disponíveis (CP Agent via rede Ethernet ou software CP Ctrl 5.0 para ambiente Microsoft Windows via RS232) ou automaticamente por meio de um sistema de agendamento de tarefas. O diferencial do teste de bateria realizado pelo Trunny é a maneira como o teste é executado, garantindo confiabilidade no fornecimento de energia às cargas críticas uma vez que não exige nenhum tipo de desconexão elétrica do banco de baterias do equipamento. Assim, no caso de uma falha da rede AC comercial, o teste é automaticamente cancelado e o equipamento passa para modo bateria sem que qualquer anormalidade seja transferida às cargas conectadas ao sistema. O resultado do teste é indicado no display LCD e, por meio de alarme sonoro, sinalizando quando é detectado qualquer anormalidade nas baterias que compõem o sistema. O resultado também fica devidamente registrado no log de eventos do equipamento disponibilizado para consultas remotamente. Na família Trunny, houve também inovação na maneira de executar tarefas freqüentes a serem realizadas pelo cliente. Visando automatizar estas tarefas criou-se um sistema de agendamento. No Trunny, três tarefas foram incluídas nesse novo serviço: desligamento agendado, religamento agendado e o teste das baterias agendado. Cada uma dessas tarefas funcionam independentemente entre si, com configurações distintas de dia da semana e horário permitindo um aumento da flexilidade do equipamento como um todo. 4
O funcionamento do sistema de agendamento consiste basicamente de um horário predeterminado e os dias da semana em que estas tarefas devem ser executadas. Ao se atingir o horário e o dia da semana configurado, o sistema de agendamento dispara a tarefa executando a ação préprogramada com registro das atividades no log de eventos do equipamento. Aqui cabe lembrar que para a programação das tarefas agendadas é necessário acesso remoto ao equipamento conforme pode ser visto das figuras acima. Outra novidade presente nessa nova família é o cálculo da autonomia estimada pelo equipamento. Assim, durante uma falta de rede o equipamento faz um cálculo estimado de quanto tempo o equipamento deverá conseguir manter a alimentação da carga crítica, usando energia proveniente das baterias. Com a continua evolução tecnológica, cada vez mais aumentam as exigências sobre os requisitos de monitoração e gerenciamento remoto do sistema. E com o Trunny não foi diferente. Um grande passo nesse sentido foi um maior grau de detalhamento do eventos que ocorrem no sistema. Hoje o Trunny conta com aproximadamente 100 tipos de eventos diferentes e a capacidade de armazenar em memória não volátil dos últimos 1018 com as informações de data e hora em que cada evento ocorreu. Assim como ocorre com a programação dos agendamentos, é necessário acesso remoto para leitura desse log de eventos conforme pode ser na figura ao lado de um CPAgent conectado a um Trunny de 15kVA. 5
Portado nas famílias monofásicas e implementado na linha Trunny, o equipamento também conta com dois modos de funcionamento: Modo Silencioso e Modo Econômico. No Modo Silencioso é permitido ao usuário a opção de bloquear os sinais sonoros emitidos pelo equipamento fazendo com que ele possa operar em ambientes que necessitem de extremo silêncio. Já quando o equipamento opera no Modo Econômico, é dado ao equipamento a escolha de permanecer ligado ou de se desligar em função da carga na saída do equipamento. A seleção entre ligar ou desligar o equipamento é definido em função de um limiar de carga não linear na saída. Esse limitar, conhecido como limiar de carga econômica, é frequentemente definido como sendo 3% da carga não linear. 4. O Gabinete: a nova geração Os equipamentos que tradicionalmente apresentavam na construção mecânica inúmeras soldas e gabaritos, com difícil acesso a algumas partes para desmontagem e manutenção, apresentam agora características de design não encontradas em conjunto em equipamentos similares no Brasil e no mundo, pois possuem as seguintes características: Não utiliza soldas; As partes são encaixadas, resultando em uma linha de montagem limpa, com maior qualidade para o meio-ambiente e para a força de trabalho; As estruturas de alumínio arredondado, além de conferirem leveza e beleza, são uma vanguarda: não são encontradas em nenhum No Break no mundo. As ranhuras fazem com que, embora feito de um material extremamente leve, seja muito resistente; As laterais deslizantes facilitam a abertura e fechamento do equipamento durante o processo de fabricação bem como na manutenção, exigindo menor espaço livre nas operações; As cantoneiras encaixáveis em borracha vulcanizada aumentam a resistência no transporte, pois concentram e suportam os impactos e em caso de dano são facilmente trocadas. Além disso, dão acabamento aos cantos; A cor preta, tendência mundial, e a pintura texturizada, combinadas ao tom do alumínio trazem sofisticação aos equipamentos. 6
5. CP Manager O CP Manager é um gerente SNMP que obtém as informações sobre o estado global dos equipamentos que estão sendo monitorados através do acesso das informações disponibilizadas pelos CP Agent's (ou CP Ctrl 5.0) via rede Ethernet. A família trunny foi concebida para ser totalmente compatível com este software de gerenciamento que permite uma visualização rápida e uma monitoração completa do parque de equipamento instalados. No painel esquerdo do primeiro nível do CP Manager é exibido, de maneira geral, as informações globais de todos os equipamentos monitorados. Na figura abaixo, podemos observar três equipamentos sendo monitorados: um Top-DSP, um Breakless New e um Trunny em destaque. Ao selecionarmos o Trunny no primeiro nível, passamos para o segundo nível do CP Manager. Nesse próximo nível, caracterizado por um maior detalhamento do status do equipamento, é exibido os alarmes do sistema. Na figura ao lado, apresentamos o segundo nível do CP Manager para o Trunny além do console de traps recebidas pelo CP Manager de todos os equipamento sendo monitorados. No terceiro e último nível, temos uma visão completa do equipamento com acesso a todas as variáveis do sistema, log de eventos e configurações específicas do equipamento. É nesse nível em que está o CP Agent do equipamento acessível pelo link em destaque na figura ao lado. 7
6. Especificações Técnicas Modelo Potência Entrada Saída Baterias Tempo de transferência Chave Estática Proteções Sinalização Display Configurações Comunicação Ruído frontal Condições Ambientais TRUNNY FP = 0,8 Tensões (¹) Freqüência Variação Admissível Configuração Fator de Potência (²) Tensões (¹) Regulação Estática Configuração Freqüência Estabilidade da Freq. Regulação Dinâmica Distorção Harmônica Forma de Onda Rendimento Global (²) Fator de Crista Sobrecarga Tensão DC (Nominal) Bateria Descarregada Teste de bateria Falta / Retorno da Rede 075 7,5kVA/6kW 100 150 200 10kVA/8kW 15kVA/12kW 20kVA/16kW 220V ou 380V 60Hz ±5% +15% / -25% Trifásica (3F + N + T) 0,94 (³) 115V à 120V ou 220V ±1% Monofásica 60Hz ± 0.5% (faixa de sincronismo com a entrada) ± 0.1% (free running) aprox. ±4% para degrau de carga de 100% (4) (em 32ms retorna para a faixa de ± 2%) < 4% total (carga linear) Senoidal (ON-LINE) 85% 86% 3:1 até 25% - 1 minuto; de 25% a 50% - 15s; acima 50% - imediato. 192V (16 Bat) Desligamento automático do inversor. Verificação do estado das baterias manualmente ou via agendamento Nulo No Break para Bypass e Nulo vice-versa Falha no No Break 4ms (Transferência para Bypass) Sobrecarga com retorno retorno automático para o inversor após 5s com carga normal automático Tensão do Inversor Subtensão e Sobretensão do Inversor Tensão de Entrada Sobretensão/Subtensão de qualquer uma das fases da entrada Corrente de Saída (Inversor) Curto-circuito na Saída e Sobrecarga Temperatura Sobretemperatura do Inversor Visual (Leds) Rede, Bateria e Inversor (verde), Bypass (amarelo), Falha (vermelho) Sonora Fases da entrada e bypass anormal, Sub/Sobretensão na bateria, bateria em descarga, Bateria descarregada, sobrecarga na saída, bypass automático, subtensão/sobretensão no inversor, temperatura equip. maior que 36º, temperatura equip. maior que 40º, curtocircuito na saída, sobretemperatura no inversor, anormalidade no teste de bateria e falha LCD com backlight Tensão (fases da entrada, bypass, inversor, saída e bateria), freqüência do inversor, 2 linhas x 20 colunas bypass e saída. Corrente das fases da entrada e de saída, percentual de carga (W e VA), potência de saída (W e VA), temperatura do equipamento, autonomia e percentual de carga das baterias, data, hora e alarmes ativos Modo Silencioso Permite ou não emissão de quaisquer alarmes sonoros (SIM / NÃO) Modo Econômico Manter ou não inversor alimentando cargas na saída quando carga for econômica Limiar Carga Econômica aprox. 3% (carga não linear) Agendamentos Configuração diária/semanal de desligamento, religamento e teste de bateria Serial 1 porta RS232 A um metro < 55Db Temperatura 0 a 40 C Umidade Peso Dimensões 145kg Alt. Larg. Prof. (mm) 0% a 95% sem Condensação 200kg 240kg 950 x 460 x 720 350kg 1150 550 720 Obs.: Algumas especificações poderão sofrer alterações sem prévio aviso, ou ser adequadas conforme solicitação do cliente. (¹) Outras tensões sob consulta (²) Sob condições nominais (³) Fator de potência médio entre as 03 fases (4) a partir do cruzamento por zero subseqüente à aplicação do degrau de carga aditivo resistivo 8