Case study: UPS & GB-INNO-BM
M.I.S. kiest voor innovatieve UPS-oplossing
De groep GB-INNO-BM is een gekende naam bij
het grote publiek. Wat minder geweten is, is dat er onder deze ronkende naam
meerdere, soms wat minder gekende autonome maatschappijen schuilen, zoals
bijvoorbeeld M.I.S. (Management Informatique Service), dat instaat voor alle
informatica-ondersteuning of GIB IMMO dat het volledige immobiliënpark beheert.
Het lag dan ook voor de hand dat M.I.S. zich voor technisch advies richtte tot
het gespecialiseerde studiebureau van GIB IMMO, toen het besliste om hun oudere
statische voedingen (500 kVA) te vervangen.
Version
française
De opdracht van GIB
INNO bestond erin een beveiligingsoplossing te vinden met een
betrouwbaarheidsniveau dat nog hoger lag dan het bestaande UPS-systeem, maar
voor lagere belastingen (250 kVA). Een extra eis - en uitdaging - was een
systeem te vinden dat langere netonderbrekingen zou kunnen opvangen. In juni
1998 werd M.I.S. namelijk geconfronteerd met een onderbreking van niet minder
dan 2 uur, met een vrij groot verlies van gegevens tot gevolg. Het studiebureau
van GIB IMMO koos voor een oplossing met twee statische voedingen van 250 kVA,
elk met een batterij-autonomie van 10 minuten bij volle belasting, gecombineerd
met een elektrogeengroep van 450 kVA. Hiervoor werd een prijsaanvraag ingediend
bij meerdere Belgische aanbieders.
Het systeem dat door MGE UPS SYSTEMS werd
aangeboden, beantwoordt in alle opzichten aan de eis naar een voor 200%
betrouwbaar systeem. De redundant uitgevoerde statische UPS ‘Galaxy’ is zeer
modern en betrouwbaar. Aan de basis van dit gamma ligt IGTB-technologie met
vrije frequentie, wat garant staat voor zeer hoge rendementen en een minimale
vervorming van de spanning. Dit is belangrijk in het geval van
informatica-uitrusting, omdat de statische voedingen daar te maken krijgen met
sterk vervuilde elektrische stroom.
De originaliteit van de installatie ligt echter
ergens anders, met name in de methode om de door het net of door de
electrogeengroep geleverde energie te zuiveren. De gelijkrichters die worden
gebruik bij zware statische voedingen vereisen inderdaad niet-sinusvormige
stromen (ook niet-lineaire stromen genoemd). Het komt er dus op aan de aan de
gelijkrichters geleverde harmonische stromen zoveel mogelijk te beperken om de
voedingstransformator maar vooral de electrogeengroep zoveel mogelijk te
ontlasten. Inderdaad, doordat de interne impedantie van de alternator bijzonder
hoog is, hebben de electrogeengroepen het moeilijk om deze harmonische stromen
te ‘verteren’, en is de spanningsvervorming aan de uitgang van de alternator
over het algemeen eerder aan de hoge kant. De courante oplossing bij vermogens
hoger dan 100 kVA bestaat erin deze harmonischen te filteren met behulp van
twaalfpulsgelijkrichters of van passieve filters. De methode die MGE UPS SYSTEMS
ontwikkelde, is echter veel radicaler en innovatiever. Ze bestaat in een
centrale met actieve THM harmonischen-compensatoren (Total Harmonic Management),
die stroomafwaarts continu de vorm van de elektrische stroom analyseert en aan
deze de harmonische stromen levert die ze normaal naar de transformator of de
electrogeengroep stuurt.
De voordelen van deze benadering, vergeleken met
de klassieke filtermethoden, zijn de volgende:
- een duidelijker filtering van de harmonischen
(bereikt THDi lager dan 4%)
- een efficiënte filtering ongeacht het belastingsniveau
- de filtering past zich automatisch aan het gevraagde stroomspectrum aan; het
filter zal ook blijven werken wanneer de statische voedingen via statische
by-pass of manuele bediening functioneren
- de filtering gebeurt off-line en heeft dus geen invloed op de globale
betrouwbaarheid van de installatie
Overdimensionering van de electrogeengroep is dus
ook helemaal niet meer noodzakelijk.
De informatici van M.I.S. kunnen op hun beide oren slapen: ze zullen niet naar
huis moeten omdat de stroom is uitgevallen.
Case study: UPS & GB-INNO-BM
M.I.S. choisit pour une solution innovante d’alimentation
statique
Le groupe GB-INNO-BM est bien connu du
grand public. Néanmoins, sous cette enseigne, se cachent différentes
sociétés autonomes plus ou moins connues comme par exemple la société M.I.S.
(Management Informatique Service) qui fournit aux autres entités du groupe tout
le support informatique ou la société GIB IMMO qui en gère l’immobilier.
Aussi, lorsque M.I.S. décida de renouveler l’alimentation statique (500 kVA)
qui datait de 1989, elle se tourna fort logiquement vers le bureau d’études
de techniques spéciales de GIB IMMO.
La mission de GIB IMMO
était de trouver une solution de protection garantissant un niveau de
fiabilité encore supérieure à celui existant mais pour une charge plus faible
(250kVA). De plus, l’installation nouvelle devait pallier à des coupures de
réseaux significatives telles que celle subie par M.I.S. en juin 1998 dont la
durée supérieure à deux heures, entraîna des pertes de données
préjudiciables. Le bureau d’études de GIB IMMO s’orienta vers une solution
de deux alimentations statiques de 250kVA avec chacune une batterie permettant d’assurer
à la charge une autonomie de 10 minutes associées à un groupe électrogène d’une
puissance de 450kVA et demanda prix aux principaux fournisseurs de ce type d’équipements
sur le marché belge.
La solution qu’apporta MGE UPS SYSTEMS répond
en tous points à ce souci d’obtenir une installation fiable à
« 200% ». L’installation d’alimentations statiques redondantes
GALAXY proposée est résolument moderne et fiable. La technologie à IGBT en
fréquence libre utilisée sur cette gamme de produit garantit les rendements
les plus élevés du marché et une distorsion minimale de tension notamment
lorsque ces alimentations statiques doivent fournir des courants fortement
pollués comme ceux demandés par les charges informatiques.
L’originalité de l’installation réside
cependant dans la manière de dépolluer l’énergie à fournir par le réseau
ou le groupe électrogène en amont de l’installation. Les redresseurs
utilisés dans le cadre d’alimentations statiques de fortes puissances
demandent en effet des courants non sinusoïdaux (courants encore dits «non
linéaires»). Il convient donc de réduire au maximum les courants harmoniques
demandés par ces redresseurs pour faciliter le travail du transformateur d’alimentation
mais surtout du groupe électrogène. En effet, de par l’impédance interne
particulièrement élevée de leur alternateur, les groupes électrogènes ont
du mal à «digérer» les courants harmoniques et la distorsion de la tension
est en général assez élevée en sortie d’alternateur. Il est usuel pour des
puissances supérieures à 100kVA de filtrer ces courants harmoniques grâce à
des redresseurs dodécaphasés ou des filtres de type passifs. La solution
proposée par MGE UPS SYSTEMS est cependant beaucoup plus radicale et innovante.
Elle consiste en une centrale de compensateurs actifs d’harmoniques THM (Total
Harmonic Management) qui analyse en permanence la forme du courant demandé par
la charge et fournit à celle-ci les courants harmoniques qu’elle demande
normalement au transformateur ou au groupe.
Les avantages de cette solution vis-à-vis des
solutions de filtrage classiques sont les suivants :
- un filtrage plus prononcé des harmoniques
(THDi obtenu inférieur à 4%)
- un filtrage aussi efficace quel que soit le niveau de la charge
- un filtrage s’adaptant automatiquement au spectre du courant demandé et
pouvant donc également filtrer lorsque les alimentations statiques fonctionnent
sur leur by-pass statique ou manuel
- un filtrage mis en dérivation et n’altérant dès lors pas la fiabilité
globale de l’installation
Un surdimensionnement du groupe électrogène n’est
donc plus nécessaire.
Les informaticiens de M.I.S. peuvent dormir sur
leurs deux oreilles : leur activité ne s’arrêtera plus par manque d’électricité.