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1、MGE Galaxy 7000 系列 UPS产品介绍和技术规格书第一部分、Galaxy 7000 系列产品介绍一、 MGE GALAXY 7000 UPS概述2004年，梅兰日兰在银河Galaxy 6000 系列(IGBT和PWM逆变技术，32位微处理器控制，模块化设计) 的基础上，以两所世界顶级的UPS专业研究所为依托，以高科技技术为基础，再次领先于全世界同行，向市场推出了一代崭新的UPS电源Galaxy 7000 系列产品。再一次的推动了UPS领域的技术发展。GALAXY 7000不仅具有原有的常规功能，而且整流器采用IGBT，构成新型带PFC功能的智能型整流器，完全改变了传统整流器对电网
2、的谐波干扰，智能化管理，远程监控，CAN总线，100数码电路，Digibat电池管理系统延长电池寿命，模块化直接并联，中文显示，绿色产品，提高可靠性等方面又迈上新台阶。2006年在经过一年运行的基础上经过进一步改进，并容入了更新的IT控制技术，2007年将其引入中国。GALAXY 7000 UPS在技术上继承MGE GALAXY 6000的优点，引用最新成熟的电力电子技术，控制技术，以及计算机网络技术，成功推出引领UPS 新技术的高科技产品。他倡导绿色环保、节约能源。三相160至500 kVA 的MGETM GalaxyTM 7000系列（并联配置可达4MVA） 适用于高功率密度的关键负载电源
3、保护施耐德电气集团“关键电源及制冷服务事业部”(Critical Power and Cooling Services division of Schneider Electric)在电源领域拥有40余年专业经验，致力于提供完善的高品质电源解决方案。MGETM GalaxyTM 7000系列能够显著优化数据中心、基础设施及工业过程控制等领域的电力性能，通过其高度的灵活性、适应性及可升级的安全供电解决方案，有效确保上述应用领域业务的连续性并显著提升其生产效率。MGETM GalaxyTM 7000系列可提供高品质电源，并兼容所有类型的负载，具备极高的可用性，而且其多种配置架构能满足各种设备的特殊
4、需求，产品升级也非常简便。MGE和施耐德电气集团提供的监测功能和预防为主的维护业务是全球范围内最完善最有效的解决方案，助您实现最高效率的安全运行。w 数据中心：鉴于数据中心在战略性及经济性方面的重要地位，有必要按照ANSI/TIA-942标准（符合Tier I到Tier IV分级的标准）确立数据中心的类型，使该类型能够通过UPS供电保障重要系统的必要功能，从而有效确保数据中心业务的连续性以及高水准的整体可用性。 MGETM GalaxyTM 7000系列凭借其精良的设计及灵活的并机方式，与静态切换开关STS相结合，组成全面符合942标准第四等级(Tire IV)的故障容错系统，可用性大于99.
5、995%。对具备两至三条或以上供电路径的设备供电，7000系列可结合STS实现，并可实现监测、网络管理及远程控制的功能。MGETM GalaxyTM 7000系列是针对大型数据中心（500平方米以上）的理想解决方案，包括银行、保险公司、互联网及托管业务、电信等需要全年365天x24小时连续运行而无需停止系统即可实现预防性维护和系统升级的领域。w 基础设施及建筑：基础设施（如机场、港口、隧道等）以及实行运营和技术监控（如采用SCADA及BMS系统）的商场、医院、办公大楼等，同样对业务连续性有着极高的要求。MGETM GalaxyTM 7000系列适用于这些需要针对额定功率、可用性及通信能力时常进
6、行升级的设备。w 工业过程控制：在工业环境下，要求UPS设备能够在极为苛刻的条件下（如粉尘、高湿度、振动、高温差等）保持无故障持续运行。MGETM GalaxyTM 7000系列拥有极佳的电气和机械性能，完全能够满足此类需求。对于设计部门指定的各类应用，均有全面的技术说明文件供参考，包括：用于化工和石化领域的镍镉电池、高IP防护等级的机柜、重型加固机柜、灰尘过滤器、海上应用配置以及最高可达440 V额定电压的UPS等。设计研发部门与专业化的工业组织机构紧密合作，其解决方案可应对各类罕见和恶劣的使用环境，如室外安装、海上应用的防振底座以及按照特殊要求的（机柜）喷涂等。图2： 数据中心、基础设施及
7、工业过程控制等应用二、GALAXY 7000 系列UPS技术主要特点1、指标功能特点u 提供6种额定功率等级: 160 - 200 - 250 - 300 - 400 - 500 kVAu 双转换在线技术，带内置式静态转换开关及手动旁路u 丰富的参数监测和相序保护u 绿色环保的PFC整流器用以避免对上游系统的干扰：- 总谐波电流失真度（THDI） 0.99u 整流器/充电器恒流及电流限制，顺序延迟斜坡启动，确保与发电机组相兼容u 全数字微处理器控制及新型低功耗IGBT功率模块，确保： -根据电压从250V到470V，适用于各种类型应用及受干扰的配电系统- 输出电压高质量及高稳定性，总谐波电压失
8、真度（THDU） 1%（非线性负载及电容性负载）2- 负载阶跃变化高动态性能（从100%到0%及0到100%， 2%），可在20ms内返回至1%范围（rms值）u 电池可根据需要选择（密封铅酸电池、开口铅酸电池、镍镉电池），后备时间从5分钟到8小时不等，具备快速再充电功能u 电池充电器适应不同电池参数和特性、环境温度等u Digibat实现电池数字监控（计算实际后备时间及电池剩余使用寿命）并可逐组监控u 断路器保护电池，防止过度放电u 识别能力，源于高过载能力（2.12 In可持续1秒钟），以及3到1之间的容许峰值因数。u 输出功率因数从电感性0.9到电容性0.9，均不会出现有功功率降级u 多
9、达8台UPS机组的冗余并联，以保护需求高度可用性的服务器u 如果出现内部故障，自动静态转换开关可不间断地转换到交流电源（故障容差功能）。u 可在无中断运行的情况下，实现UPS维修、通信卡及电池模块的替换u 可实现无中性线运行u 如果交流电源停电时，电池电源将冷启动。u LCD+LED多种语言、图形显示、高分辨率四分之一VGA，2500条事件时戳记录u 通过网络和进行预防性维护的web网实现监控和通信可能（使用寿命监控）u 极佳的环保性能（电缆保护、发电机组兼容性）实现更低的总持有成本， 占地面积小，效率高，可借助企业电源管理软件监控多台UPSu GALAXY 7000系列无需中断运行，即可满足
10、现场升级对增加功率及不同应用的需要u 可用功率的变化-可根据应用需要通过并机连接将初始额定功率扩大4倍u 电池可根据需要选择（密封铅酸电池、开口铅酸电池、镍镉电池），后备时间从5分钟到8小时不等，具备快速再充电功能u 通过并机连接多达8台模块化机组实现多种可能构架，隔离冗余，配有STS（静态转换系统）的冗余配电系统等u 全套内置式选件涵盖了所有安全必需装置，包括避雷装置、馈电保护装置（用以避免上游注入直流电源）及工业适配套件等。三、配有高效节能PFC IGBT模块的PFC整流器GALAXY 7000系列整流器由主交流输入端供电（三相三线）。独特的大功率零线补偿电路使UPS主输入可以不带中性线运
11、行。由于PFC整流器采用了新型高效节能IGBT模块，及全数字大规模集成电路，因此具有更宽的输入电压范围，为其显著特点：满额定负载条件下，304至470 V；70%负载条件下，250至470 V。在几乎90%的现场条件下，UPS负载百分比 75%。1+1 冗余加大的贮能元器件，使得数毫秒的市电中断无须蓄电池投入。输入频率范围为45至65 Hz。如果主交流电源超过了所允许的最大电压及频率容限，系统将转换到由电池供电的运行状态。同时伴随报警和信息记录。能够以TNS、TNC、TT、IT 等各种系统接地方式运行。1、高输入性能指标u 输入电流总失真度 THDI 0.99，接近纯阻性。基于先进的PFC I
12、GBT整流技术，相对于12脉冲可控硅整流器明显优势：u 上游再无需谐波滤波器和功率因数校正器。u 即使在低负载百分比条件下，也可与发电机组完全兼容。u 由于显著降低了上游配电和变压器规格，显著减少RMS电流（多达20%）。2、输入电流限制保护确保无浪涌电流。整流器启动有10秒的恒流。具有相序检测和保护。3、发电机组启动过程中的输入电流限制在发电机组与UPS的额定功率差额接近时，该功能尤为突出。当处于发电机启动状态时，可承受的最大的冲击电流 * 软启动 (斜坡启动时间)* 有序的从新启动* 如果需要直流功率可配合连续补偿依据设置和自动检测，逐渐增加发电机组功率长达十余秒，这样使装配有涡轮机的发电
13、机组拥有一个渐进的发电过程，可向满额定负载供电。在这十余秒的过程中，电池将提供部分必要的电源，整流器电流器将逐步增加，如下图曲线。发电机启动电流曲线电池补偿曲线当负载突变时，蓄电池组同样依据需求自动补偿，不致UPS输入电流突变，如下图曲线。电池补偿曲线UPS输入电流曲线四、 逆变器和主要输出特征1、 配有新型IGBT模块的逆变器运行原理逆变器能够不间断生成高质量输出电压，通过整流器转变交流电源电压为直流，或在交流电源发生故障和超出容限范围时，由电池直接供电。三相逆变器采用了新型低功耗IGBT 功率模块。自由频率斩波采用独立的模块化结构，全数字独立的DSP控制PWM IGBT逆变技术。具有独特专
14、利的IGBT（自由频率脉宽调制方式）逆变技术（MGE专利技术EP0262017 / US4792885）。配合新一代高集成度控制芯片及多总线技术，与其它品牌相比，具有适合非线性负载、出色的输出电气指标、平缓而高的转换效率，动态性能优异，带载能力/过载强等诸多优势。IGBT模块使用新型节能IGBT模块将确保：u 可靠性：显著高于使用常规IGBT而获得的可靠性。这一结论基于运行观察，并可通过减少的组件数及直接焊接到控制板卡来说明。同时反复经过了各种环境测试检验。u 减小开关损耗和发热量，提升各功能模块和整机效率。u 额定功率相同但尺寸较小有利于高密度数据中心系统集成，明显减小占地面积。u 减少电缆
15、连接，功能模块（PFC、逆变器、静态开关等）近距离插接，使EMC（电磁兼容性）性能更佳。确保能够适各类环境，符合IEC 62040-2标准。具有EMC级别“C3 监控配电”及“C2 A级”。2、输出特性 - 高电能质量电压及频率u 380V、400V或415 V交流电，50/60 Hz;；缺省为380 V，50 Hz（依据需要屏幕设置）电压精确性及设定u 稳定精确性不超过相线到中性线和相线到相线电压的rms值及峰值的 1%。u 设定可在UMI上在Un 3%的范围内，使用精确设定调整输出电压，从而可充分考虑到UPS下游较长电缆所引起的压降。u 瞬时性能 2%：从100% 到0及从0到100%的负
16、载阶跃变化（负载开启或关闭）。在100ms内返回到 1%范围（rms值）。输出功率因数从感性的0.9到容性的0.9之间无降容。完全适合于当今各类负载。电压失真度THDU对于各种类型的负载，包括线性负载、电容性负载及非线性负载（RCD负载，符合ENV 50091-3）。u 相到相失真 2%u 相线到中性线失真 2 %频率稳定性：用户可将逆变器频率变化速度设定为1 Hz/s或2 Hz/s。当逆变器输出频率与后者同步时，保护敏感负载不受旁路交流电源快速频率变化影响。非平衡条件独立三相逆变，零线加粗，对于100%非平衡负载，相线到中性线电压偏差幅度少于2%。热过载极高过载能力逆变器运行的最大时间，取决
17、于自身功耗，能否防止过快升温。其过载能力：u 2.77 In，150 ms（限流），旁路交流电源超出容限u 125%，10分钟；150%，60秒；212%，1秒。其足以满足大多数过载。如果超过容限，逆变器将关闭，负载转至旁路交流输入。对IGBT模块的直接热监控直接安装在整流器和逆变器模块底座上的传感器监控制冷系统。这可以尽早检测到可能具有破坏性的故障（即散热器主体）。然后，UPS不间断地转换到旁路交流输入并向用户发送告警。避免组件严重损坏，从而提高了UPS的可用性。sixpack IGBT 组件sixpack IGBT 模块底座上的传感器图：对IGBT模块的直接热监控冷启动模式Galaxy 系
18、列具有标准冷启动功能，此时，如果主交流电源停电，UPS 将通过控制面板上的按钮实现电池供电启动。一旦启动，UPS将由电池供电直到后备时间结束，或由发电机组（代替交流电源）供电。3、自动旁路旁路交流电源旁路交流电源一般向旁路交流输入端供电，通过上游低压开关柜中的三相输出+零线，与主交流输入供电的输出相隔离。因具有独特的大功率中线补偿电路，它可在无中性线情况下运行。两种交流输入端（主交流输入和旁路交流输入）也可由同一路市电供电。旁路交流输入是以控制面板上橙色LED指示灯表示其导通。旁路交流电源容限范围及转换条件当旁路交流电源在容限范围内，可以通过静态转换开关从逆变器无间断转换到旁路交流输入为负载供
19、电。以下条件定义了旁路交流电源容限范围：u 电压：耦合前Un -8%到Un +10%耦合后Un -20%到Un +15%u 频率，用户可将其设定为以下值： 0.5%、 1%、 2%、 4%、 8% (标准缺省值)。u 逆变器电压及旁路交流电源间的相位偏差2。如果控制元件检测到以下任一情况，自动旁路就将自动不间断地转换到旁路交流输入：u 逆变器超载。u 超过电池后备时间，旁路交流输入可用。u 逆变器故障。静态转换开关保护u RC滤波器防止静态转换开关通断过电压及避免雷击。u 逆变器输出端的熔丝将确保识别逆变器输出滤波器出现重大故障。u 冗余通风系统为标准配置。在多数关键应用中，其将确保电源可用性
20、。旁路交流电源上“快速”变化的同步条件如要保护敏感负载免受频率变化过快的影响，逆变器将不与旁路交流电源直接同步。逆变器将频率同步速度限制在用户设定的最大值内（1 Hz/s或2 Hz/s）。如果旁路交流电源的df/dt超过限制频率频率旁路交流电源旁路交流电源限制限制F逆变器F逆变器如果旁路交流电源的df/dt超过限制图 频率变化的同步条件4、手动旁路GALAXY 系列均配有一个用以直接连接负载和旁路交流电源的外部（手动）维修旁路，可将整流器/充电器-逆变器电路和自动旁路与供电系统和负载彻底分离。五、电源整机效率在低负载百分比时也能够实现极高效率双转换模式下效率可达94.5%Galaxy 系列采用
21、的创新专利技术实现了极高的整机效率，对于常用低负载百分比时尤为显著。Galaxy系列的效率对于在25%和100%间的负载百分比实际上是平缓不变的。从而可显著减少能耗并降低空调和通风系统的选型规格。效率负载%图. 10. 效率传统12脉冲可控硅整流器UPS按照标准加配升压变压器和无源滤波器后，整体效率很难高于92%，甚至更低。故IGBT UPS效率至少提高2%。六、IGBT智能充电和电池管理系统1、智能化充电器充电器智能化充电：普通充电器主要控制对蓄电池的充电电压和电流，好的充电器，充电纹波电压低（IEC有相关标准要求），能提供的最大充电电流和限流措施也是衡量不同等级充电器的标准。同时采用环境温
22、度的变化传感器，控制和调整充电电压和电流，电池接近放电终止电压时进行相关的报警和终止放电保护，是自九十年代以来智能化UPS应具备的功能。由于采用了多级微处理器、丰富的数码信息采集、高速总线技术，使得在这方面有更为出色的表现：如上图：充电器在工作调试过程中，需将不同品牌蓄电池的详细内部参数，通过工程师调试计算机录入UPS，进行与充电器相关数据匹配，相成该充电器仿佛完全按照这种类型蓄电池特性进行设计，与此同时，将该用户使用当地的供电环境及其变化同时录入优化，环境温度等信息同样如此。这样以来，即便再恶略的使用环境，UPS充电器都会为该品牌蓄电池，提供最佳的充电环境与条件，充电电压、电流不仅依据以上信
23、息被优化调节，同时根据需要，一定的电流变化还会提升电池的充电效率，有效延长蓄电池使用寿命。放电过程依然受到以上存贮信息的控制和调整，不仅具有放电终止电压的保护，小电流放电同样具有如上所述的保护方式。电池在使用一段时间后，由于其内阻等一些参数的变化会主动提示或依据电池维护管理制度进行必要的安全放电维护、检测，遇到问题会自动停止放电，恢复整流器工作，并显示并记录电池组存在问题，通知厂商及时更换维护。即便检测正常，系统也会通过检测的数据更新系统上次记录参数，使充电器特性修正到现阶段电池状态，使充电器无论处于怎样供电和使用环境，始终与所供品牌蓄电池的当前状态充放电特性保持一致，如此手段有效延长蓄电池使
24、用年限。独特的技术专利（专利号：FR2694637 / EP0582526 / US5381350 / JP6189471）。且始终独领行业发展前沿。随着IT技术的飞速发展，该技术又得到更为全面的完善和提高。整流器/充电器调试过程中对蓄电池的相关设置界面： 调试软件通过必要的参数录入和设置后，便通过内部优化程序，自动计算并生成完全适合于该电池特性的相应曲线。对于常见蓄电池，通过电池品牌、型号的输入后，自动调取电脑中该电池系列详细数据直接传入UPS 电源，更精确的算出对应曲线。同时，第一次带载放电和恢复充电的过程可对该曲线进行初次修正。利用该曲线调整优化充电器对电池充放电每一过程和细节，包括定期
25、的故障与特性变化检测，对整组电池进行有效管理。充电运行原理u 首先，恒流等于0.1 x IC10直到浮充电压充电结束（密封铅酸电池）或到达均衡电压（开口铅酸电池）。u 然后，恒浮充或均衡电压会保持略微过度充电。电流逐渐下降直到剩余电流达到约IC10 / 5000。图.电池以浮充模式再充电特性GALAXY 7000采用强大的充电器，可处理从5分钟到8小时的后备时间，这样便于选择及修改后备时间。充电器选型考虑了较高的电池充电能力，即300KVA UPS用200KVA IGBT功率模块承担独立的充电器，较短充电时间可显著提高充电水平。例如充电不超过11个小时可实现10分钟后备时间，充电不超过24个小
26、时可实现4小时后备时间（完全放电到Pn/2，恢复90%电池容量）。2、智能化电池管理配有独立的数字调节及监控设备的充电系统u 基于微处理器的数字系统调节：- 电池电压，使用测量电路- 充电电流，使用测量电路结果生成直流电压(纹波 I安全，值可调。- 每节电池的电池电压 最大电池电压=2.75V（可调），为时200ms。针对两个电池断路器的管理GALAXY 7000 系列可配有两个电池断路器，并对其进行管理。可借助UPS Tuner软件设定该功能。通过将其分为两个部分提高电池可用性。即使第一部分出现故障，第二个部分依然可用。温度电池可在0C和+40C之间运行，但建议在在+20C和+25C之间的温
27、度条件下运行。温度将显著影响后备时间，在温度低于10C时，后备时间将降低。而在温度高于 25C时，温度每升高10，电池使用寿命即会减半。超过40C时，电池生产商将不再保证电池的正常运行（热失控风险）。拥有自动初始化功能的电池表电池表功能可估计用于电池充电及负载百分比的可用后备时间。自动确定电池参数期间，在完整电池充电周期之后（充电到100%），电池表均处于激活状态。七、UMI (人机界面)GALAXY 7000系列配有基于图形文字的直观人机界面，并联UPS互为冗余，可显著提高使用的安全性和舒适性。u 黑白图形显示屏，屏宽（1/4 VGA，120 x 93 mm），高分辨率（320 x 240像
28、素），适用于任何照明条件下读取。其能够显示测量值及状态条件信息。u 屏幕能以包括中文在内的18种语言为操作提供向导帮助信息。u 配有LED指示灯（如果功能正常呈绿色，橙色为未运 行，红色为出现故障）的动态模拟面板。u 运行LED指示灯（负载保护、轻微故障、重大故障）u 带延时特性的ON及OFF按钮（按三秒钟）可用以避免错误。独立总线控制，通过一独立干触点实现EPO（紧急断电）功能，从而可远程关闭UPS：- 关闭逆变器- 断开静态转换开关、电池断路器及串行通信卡上的干触点。u 可通过UMI人机界面读取故障事件：- 获取内存中的存储信息。- 读取影响UPS运行的最后2500条事件。- 读取UPS运
29、行的常用数据。- 去读测量值历史记录，获取一些重要的UPS数值。u 可使用面板上的功能按钮关闭蜂鸣报警（可通过菜单调节音量水平）。图形显示屏负载保护指示灯轻微故障指示灯重大故障指示灯帮助键功能键菜单键关机按钮开机按钮负载受电指示灯UPS运行指示灯电池供电运行指示灯旁路运行指示灯PFC运行指示灯图14 UMI (人机界面)信息的显示u 通过屏幕可访问以下信息（电压和电流rms值）。u 输入电压(相线-相线)。u 各相输入电流。u 旁路输入电压(相线-相线及相线-中性线)。u 逆变器输出电压(相线-相线及相线-中性线)。u 各相逆变器输出电流。u 输出、旁路及输入频率。u 逆变器输出端负载百分比。
30、u 逆变器输出端功率因数。u 逆变器输出端kVA及kW。u 直流电压。.u 峰值因数。u 电池充电及放电电流。u 电池后备时间及剩余使用寿命。u 电池温度。u 通过电池、逆变器或自动旁路运行。u 电池低电量报警。u 常规报警。u 电池故障。 八、 GALAXY 7000 UPS主要技术参数额定输出功率：160-200-250-300-400-500KVA功率因数(输入)：0.99标称输入电压范围：250V-470V，三相（无须中线）标称输入频率范围：45Hz-65Hz输入电流总失真度：THDI3-5% 标称输出电压和制式：380V,400V,415V,三相+中线+地线输出电压稳定度(稳态)：1
31、%输出频率稳定度： 0.1%系统过载能力：负载为125%时为10分钟；负载为150%时为60秒；负载为233%时为1秒钟；25-100%负载时的效率：160-500KVA最高可达94.5%噪声(距主机1米距离处)：250-500KV最大65dBA单机的可靠性：MTBF=300,000小时系统的可用性：AVB=0.99999%系统的可维性：模块化结构主机尺寸：250-300KVAW1400 x D855x H1900 960Kg标准颜色：浅灰色（RAL 9023）运行条件(温度、湿度)：-10oC到40oC，相对湿度95%无凝结应用标准： 结构和安全：IEC62040-1、EN50091-1、I
32、EC60950 设计：IEC60146 电磁兼容性： 传导/发射 低压系统兼容性 抗干扰IEC62040-2、EN50091-2、EN55011、EN55022IEC61000-2-2/-4IEC61000-4 谐波限制IEC61000-3-2、IEC61000-4 性能和结构IEC62040-3、EN50091-3第二部分、 MGE GALAXY 7000设计制造所遵循的标准法国梅兰日兰公司生产的Galaxy(银河) 7000系列UPS，集50年UPS设计、生产经验，并采用当今最先进的科学技术制造的卓越产品，其先进性、可靠性、适应性始终处于世界领先地位。大胆的引用电力电子技术，控制技术，以及计算机网络技术，成功推出引领UPS 新技术的高科技产品。他倡导绿色环保、节约能源。其设计制造所遵循的标准如下：结构和安全： IEC/EN 62040-1，IEC/EN 60950性能和拓扑： IEC62040-3设计和制造： ISO 14001，ISO 9001，IEC 60146EMC抗扰性： IEC 61000-4EMC辐射： IEC 62040-2 C3 认证： LCIE- CE Mark，TLC
