anexo en8 - Grupo ICE

ANEXO EN8
REQUERIMIENTOS Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS UNIDADES
ININTERRUMPIBLES DE ENERGIA
1.
Estándares
Los equipos requeridos deben de cumplir con el siguiente estándar o su respectivo
equivalente IEC:
a.
UL 1778
Uninterruptible Power Supply Equipment
Además el UPS deberá estar diseñado de acuerdo a las siguientes publicaciones de las
organizaciones y comités o sus respectivos equivalentes.
a. NFPA- National Fire Protection Associations
b. NEMA - National Electrical Manufacturers Association
c. OSHA - Occupational Safety and Health Administration
d. IEEE 519-1992 Standard Practices and Requirements for Harmonic Control in
Electrical Power Systems.
e. ISO 9001
f. ISO 14001
2.
Modos de Operación
a. Normal: El inversor de salida y el convertidor de entrada deben de operar en línea
para regular de forma continua la energía entregada a la carga crítica. El
convertidor de entrada debe ser capaz de completamente recargar las baterías al
mismo tiempo que proveer energía regulada a la carga crítica para todas las
condiciones de línea y carga dentro del rango de las especificaciones del UPS.
b. Batería: Al presentarse una falla en la fuente de alimentación de CA, la carga
crítica deberá ser alimentada por el inversor principal el cual tomará energía del
sistema de baterías. No deberá existir ninguna interrupción en la alimentación a la
carga crítica durante las transferencias de operación normal a baterías o de
baterías a modo normal.
c. Recarga: Al restablecerse la alimentación de CA de entrada, el convertidor de
entrada y el inversor de salida deberán simultáneamente recargar las baterías y
proveer energía regulada a la carga crítica.
d. Bypass Estático: El interruptor estático de bypass debe ser utilizado para transferir
la carga crítica de la salida del inversor a la fuente de bypass. Esta transferencia,
asi como la retransferencia, deberán suceder sin interrupción de alimentación a la
carga crítica. En el caso de una emergencia, esta transferencia deberá ser una
función automática.
1
e. Bypass de Mantenimiento: El sistema debe estar equipado con un bypass de
mantenimiento (MBC) con conexión antes de desconexión para aislar
eléctricamente el UPS durante los servicios de mantenimiento de rutina del UPS.
El MBC deberá aislar completamente las conexiones de entrada y salida del UPS.
3.
Requerimientos de Diseño
Para los requerimientos del diseño del sistema de UPS ver “Parámetros para el
diseño”, del capítulo “REQUERIMIENTOS INFRAESTRUCTURA
ELECTROMECÁNICA
a. Características de los Equipos
La UPS deberá estar diseñada para operar continuamente a su capacidad nominal
y su diseño debe ser basado en la tecnología de doble conversión en línea (ACDC-AC), de doble entrada (Dual Input). La redundancia será N+1 parcial, con su
respectivo banco de baterías para cada UPS.
Debe ser listado por U.L. ( Underwriters Laboratories).
La UPS deberá contar con un agente de gestión SNMP V2 con puerto
comunicación RJ45 10/100 BASET como mínimo para gestionar las condiciones
de alarmas, parámetros y mediciones de la unidad completa. El agente deberá
soportar los protocolos HTTP V1 (web), SMS y se deberá incluir la MIB-II y el
software de configuración local del agente. De igual forma debe permitir la
configuración remota del agente a través de protocolos TCP/IP.
Para los mantenimientos de la unidad UPS es necesario la incorporación de un
interruptor de desvío. Este interruptor deberá estar integrado dentro de la carcasa
del equipo principal. El desvío de la alimentación no deberá provocar una pérdida
de voltaje en las cargas suministradas. Debe cumplir con la norma IEEE C62-41
1991.
El gabinete deberá tener al menos un grado de protección IP 20 y estar diseñado
para una zona 4 de riesgo sísmico según norma IEEE. Std 1184.
En todos los casos el número de módulos requerido para suplir la capacidad
final proyectada de cada sistema, no podrá exceder de siete. Cada módulo
deberá contar con su propio bypass mecánico y estático, así como con su propio
módulo de control, lo anterior para evitar puntos únicos de falla.
Las baterías serán de plomo ácido, del tipo selladas y libres de mantenimiento.
La UPS deberá estar diseñada bajo los siguientes parámetros:
2
Voltaje de alimentación
Frecuencia de alimentación
Fases
Factor de potencia de
alimentación
Voltaje de salida
Frecuencia de salida
Factor de potencia de salida
480
60
3
0,95
480
60
0,8
VAC ±10%
Hz ±5%
VAC ±3%
Hz, ± 0,1 Hz
Sobrecarga
125%
Eficiencia
THD (Distorsión armónica
total)
94%
por 5 minutos manteniendo la
regulación de voltaje ,150% por
60 segundos; 125% por 5
minutos , 110% por al menos 30
minutos.
o mayor, al 100% de carga,
AC/AC y de 92% al 50% carga.
10%
a 100% de carga no lineal
1. Capacidad de corto circuito: 100,000 Amperes Simétricos (100 kA)
2. Distorsión de corriente de entrada: Máximo 10% a plena carga.
3. Arranque en rampa: Deberá ser lineal de 0 a 100% de la corriente de entrada y
no deberá exhibir corriente de arranque. Esta función deberá suceder en un
tiempo de 10 segundos por default y puede variar de 1 – 40 segundos
programable.
4. Las siguientes protecciones deberán estar presentes en el equipo ofertado:
Contra sobrecarga (con indicación en el panel frontal)
Contra corto circuito en la salida y en las terminales de
las baterías
Contra bajo y alto voltaje de entrada
Protección contra transientes en la entrada y la salida
Contra alto y bajo voltaje en la salida
Contra descarga excesiva de las baterías
Sobre corriente en la salida y entrada
Limitadores de corriente de salida
Contra alta o baja frecuencia en la salida.
5.
Respuesta a transitorios de Voltaje:
a. +/- 3% máximo para 50% de carga súbita
b. +/- 5% máximo para 100% de carga súbita
c. Recuperación de transitorios de Voltaje dentro de 50 milisegundos
3
6.
Ambientales
a. Temperatura de Almacenamiento: 0C a 55C.
b. Temperatura de Operación: 0C a 40C.
c. Humedad relativa: 0 a 95% Sin Condensación
7.
Limitación de corriente de entrada:
a. Los convertidores de entrada deberán controlar y limitar el consumo de
corriente de la red a un 125% de la capacidad de salida del UPS. Durante
las condiciones en que la limitación de corriente está activa, el UPS debe
ser capaz de soportar el 100% de la carga, cargar las baterías 10% de la
capacidad de salida del UPS y proveer regulación de voltaje con una
desviación de hasta +/- 10% del voltaje nominal de entrada.
b. En el caso en el que el voltaje de la fuente esta en su valor nominal
(480Volts) y la carga conectada al UPS es igual o menor al 100% de la
capacidad la corriente de entrada no deberá exceder el 115% de la
capacidad de salida del UPS, mientras provee carga a las baterías.
8.
Inversor de Salida
a. El inversor de salida deberá constantemente recrear la forma de onda de
voltaje convirtiendo el voltaje del bus de CD en CA a través de un
convertidor bidireccional construido a base transistores IGBT
autoprotegidos contra sobrecargas. Tanto en modo normal como en
operación en baterías, el inversor deberá crear una señal de voltaje
independiente del voltaje de entrada. Las anomalías en el voltaje de
entrada, tales como los transitorios, bajas de voltaje, sobrevoltajes, etc. No
deberán afectar la amplitud o la forma de onda senoidal de la forma de
onda re creada por el inversor de salida.
b. Capacidad de Sobrecarga: La capacidad de sobrecarga del UPS deberá
ser de 150% por 60 segundos, 125% por cinco minutos, 110% por al
menos 30 minutos.
c. Protección de Baterías: El Inversor deberá contar con circuitos de control y
monitoreo para limitar el nivel de descarga de las baterías. Estos circuitos
de control deben permitir modificar los parámetros para aceptar diferentes
tipos de baterías recomendadas para UPS’s. Estos circuitos de control
deberán ajustar automáticamente el nivel de apagado a 1.75 Volts por
celda para cualquier periodo de descarga que dure más de 60 minutos.
9.
Interruptor de Bypass Estático
4
a. Como parte del sistema se deberá proveer un interruptor estático de
desvió (bypass). El sistema de bypass estático deberá proveer una
transferencia ininterrumpida de la carga crítica de la salida del inversor a la
fuente de alimentación del bypass estático, cuando se requiera de
mantenimiento, o que el inversor no pueda soportar la carga crítica. Estas
condiciones pueden ser debidas a sobrecargas prolongadas, severas o
falla del UPS. El UPS y el bypass estático deberán monitorear de forma
continua los contactos auxiliares de sus interruptores de alimentación, asi
como el voltaje de alimentación del bypass e inhibir la transferencia a
bypass cuando el suministro no este disponible, el bypass deberá de estar
dimensionado a la capacidad del sistema.
b. El diseño de los componentes de potencia del interruptor estático deberá
incluir rectificadores controlados de silicio (SCR) con una capacidad de
operación continua del 125% de la capacidad de la capacidad de salida del
UPS. Cada conjunto de SCR’s deberá estar protegido con fusibles
coordinados por tiempo y energía para limitar la corriente disponible I2T a
un valor menor al valor de I2T del SCR.
c. Transferencia automática: La transferencia automática a bypass estático
deberá ocurrir cuando la carga crítica exceda los valores de sobrecarga del
UPS. La transferencia automática del bypass estático a operación normal
deberá ocurrir tan pronto como la condición de sobrecarga sea removida
del bus de salida del sistema. La transferencia automática de la carga al
bypass estático deberá suceder si por alguna razón el UPS no puede
soportar la carga crítica.
d. Transferencia Manual: La transferencia manual de bypass estático a UPS y
viceversa deberán ser iniciadas a través de la pantalla del UPS o del
interruptor estático.
e. Sobrecargas: El interruptor estático de bypass debe estar dimensionado
para soportar sobrecargas iguales o menores al 125% de la capacidad de
salida del UPS de forma continúa. Para sobrecargas causadas por
corriente de arranque de dispositivos magnéticos o condiciones de corto
circuito. El interruptor de bypass estático debe ser capaz de soportar
sobrecargas de hasta 1000% de la capacidad del sistema por periodos de
hasta 500 milisegundos.
f.
Sistema de Protección: Cada fase individual del interruptor estático debe
estar protegida por fusibles coordinados por tiempo y energía e
interruptores de protección. Los interruptores de protección deben ser de
caja moldeada; con opción para solicitar interruptores de caja aislada o
removibles.
g. Como un requerimiento de UL1778, un interruptor de protección contra
corrientes de retroalimentación se debe incluir en el diseño del sistema.
Para lograr la protección contra retroalimentación el interruptor de
protección debe estar controlado por el UPS/interruptor estático para abrir
inmediatamente al censar una condición en la que se pueda retroalimentar
5
potencia desde cualquier fuente conectada al bus crítico de salida. Una
condición de este tipo puede ser causada por el corto circuito de un SCR.
10. Display y Controles
a. Pantalla LSD: Una pantalla tipo LSD se debe proveer con el UPS y el
interruptor estático, con el propósito de recabar información respecto al
UPS y el interruptor estático axial, como proveer funciones de control.
Como una característica deseable, la interfaz hombre máquina deberá ser
inteligente para que no se requiera presionar botones mecánicos o
selectores rotativos.
b. Bus Mímico: La imagen inicial de la pantalla deberá ser una imagen mímica
de la instalación mostrando, todos los interruptores conectados al UPS. La
imagen mímica deberá presentar el flujo de energía a través del sistema y
automáticamente cambiar el estatus para mostrar cualquier cambio en el
flujo durante la operación normal, operación en baterías, operación en
bypass estático o bypass de mantenimiento.
c. El flujo mostrado en bus mímico deberá destacar en forma visual
preferiblemente con diferentes colores las condiciones de operación.
Cualquier cambio de estado de algún interruptor deberá ser mostrado en la
pantalla. La imagen mímica deberá proveer información de los voltajes, y
corrientes de entrada y salida del UPS bypass y batería.
d. Datos de Medición: Los siguientes parámetros de deberán estar
disponibles a través de la pantalla:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
Corriente de Entrada
Distorsión armónica de corriente de entrada (THDI)
Factor de cresta de entrada
Voltaje de Entrada
Distorsión armónica de voltaje de entrada (THDV)
Potencia de entrada por fase
Corriente de entrada por fase
Potencia Activa de entrada total
Potencia Aparente de entrada total
Factor de potencia de entrada
Corriente de Salida
Distorsión armónica total de corriente de salida (THDI)
Factor de Cresta de Salida
Voltaje de Salida
Distorsión armónica de voltaje total de Salida (THDV)
Potencia activa de salida por fase
Potencia aparente de salida por fase
Potencia activa total de salida
Potencia aparente total de salida
Factor de potencia de Salida
Corriente de bypass
Distorsión armónica de corriente de bypass (THDI)
Factor de cresta de bypass
6
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
Voltaje de bypass
Distorsión armónica de corriente de bypass (THDV)
Potencia activa por fase en bypass
Potencia aparente por fase en bypass
Potencia activa total en bypass
Potencia aparente total en bypass
Factor de Potencia en Bypass
Voltaje de CD
Corriente Directa
Potencia de CD
Tiempo estimado de recarga
Porcentaje de carga estimado
Tiempo de respaldo
Temperatura del UPS
Temperatura del bypass estático
e. Alarmas: Las Alarmas deben ser visibles cuando se encuentren activas. La
bitácora de las alarmas deberá presentar cada alarma con la fecha y hora
en que inicio. El nivel de criticidad también deberá ser presentado en la
pantalla y deberá estar codificado preferiblemente con colores
dependiendo del nivel de criticidad. Las alarmas mínimas que deberán ser
indicadas por el sistema deberán incluir las siguientes:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
f.
Alta temperatura de baterías
Interruptor de batería abierto
Bajo voltaje de baterías
Falla en la alimentación
Falla en la salida
Error en Bypass
Falla en el inversor
Sobrecarga
Activación del EPO
Indicación del modo de operación.
Cortocircuito en líneas de salida
Cortocircuito en las baterías
Frecuencia fuera del rango preestablecido
Controles: Todas las funciones de control tales como el arranque,
transferencia a bypass y cualquier cambio de parámetros deberán ser
accesibles mediante la pantalla frontal. Las operaciones como el arranque
tendrán instrucciones específicas paso por paso para asegurar la correcta
secuencia de operación. Para minimizar la posibilidad de errores humanos
la pantalla destacará las funciones ya completadas y deberá inhibir las
funciones que no sigan la secuencia correcta. El paso siguiente en el
proceso deberá ser indicado. Tanto el interruptor de bypass como el UPS
deberán contar con estas interfaces, compartiendo las mismas funciones.
g. Bitácora de eventos: Una bitácora de eventos debe registrar la historia de
los eventos que han sucedido desde que el UPS se arrancó o desde la
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última vez que la memoria se borro por el usuario. Esta bitácora deberá
mostrar la fecha y hora de las actividades y se deberá actualizar mediante
un formato de primeras entradas primeras salidas.
11. Sistema de Desconexión de Baterías
1.
Cada sistema UPS deberá contar con dos interruptores de protección
con disparo termo magnético en caja moldeada con dos pares de
contactos auxiliares. Cuando se encuentren abiertos no deberá haber
voltaje de baterías en el UPS. El UPS deberá automáticamente
desconectarse de la batería al operar estos interruptores, en caso de
que el UPS se encuentre en una condición prolongada de apagado por
baja batería, o se presione el botón de apagado por emergencia o el
botón de pagado del módulo, se deberán abrir los interruptores de
baterías.
12. Bypass de Mantenimiento (MBC)
a. El bypass de mantenimiento deberá proveer de energía a la carga crítica
desde su alimentación, cuando se requiera dar mantenimiento o servicio al
UPS. El MBC deberá proveer un medio mecánico de desconexión aislando
completamente al UPS. El MBC deberá estar dimensionado a la capacidad
final del sistema de UPSs.
b. Como mínimo el MBC deberá contar con los accesorios y funciones
indicadas a continuación:
1.
Interruptores de protección de la capacidad requerida para el UPS con
la capacidad de corriente y disparo (kAIC rating) adecuada para el
sistema.
2.
Mínimo de 2 pares de Contactos auxiliares 2A/2B para informar el
estado de los interruptores al UPS e interruptor estático.
3.
Tarjeta de comunicación para enviar y recibir información desde y al
UPS.
4.
Barras de cobre platinadas para soportar la capacidad apropiada del
sistema.
5.
Las siguientes opciones deberán estar disponibles para el MBC:
5.1 Seguro mediante llave para prevenir la operación de los
interruptores fuera de secuencia.
5.2 Bus mímico con indicadores luminosos del flujo de potencia.
5.3 Interruptores operados electromecánicamente
5.4 El MBC deberá estar cumplir con los requerimientos de estas
normas o sus respectivos equivalentes IEC:
8
UL 891 Dead-Front Switchboards
UL1558 Metal Enclosed Low Voltage Power Circuit Breaker Switchgear
IEEE C62-41 1991.
13.-Bancos de Baterías
1. GENERALIDADES
1.1 Los bancos de baterías deberán ser del tipo estacionario, de plomo-ácido, válvula
regulada, recombinación de gas, electrolito inmovilizado, libres de mantenimiento, para
operar vertical u horizontalmente.
1.2 Las baterías deberán estar aprobadas para uso como fuente de energía de reserva
en unidades de potencia ininterrumpible y tendrán una capacidad de descarga
suficiente para mantener funcionando todos los equipos que se conectan al equipo.
1.3 La expectativa de vida de las baterías bajo condiciones normales de operación no
será menor de 5 años. Esta expectativa de vida será demostrada por el oferente,
adjuntando la documentación necesaria. Ejemplo: Resultados de la Prueba de Vida
Útil Acelerada.
1.4 El número de baterías a suministrar dependerá de la corriente de descarga de la UPS
y del tiempo de descarga de las baterías.
1.5 Las baterías ofrecidas deberán operar en un ambiente de temperatura controlada por
medio de un aire acondicionado redundante. La temperatura de bulbo seco de la sala
será de 21 ± 1°C y la humedad relativa de 50 ± 5%.
1.6 Para asegurar el correcto funcionamiento de las baterías, el contratista realizará bajo
la supervisión del ICE, pruebas de descarga a las baterías, a un tiempo de descarga
de 4 horas a 25ºC de temperatura ambiente y siguiendo los lineamientos y parámetros
establecidos en la última versión del estándar IEEE Std 1188-1996.
1.7 El contratista deberá suministrar el banco de resistencias, cables eléctricos,
instrumentos de medición y cualquier otro equipo y material necesarios para realizar
las pruebas de descarga a los bancos de baterías.
2 CARACTERÍSTICAS DE LA DESCARGA
2.1
Cuando la UPS deje de operar por cualquier motivo, los bancos de baterías
suministrarán la energía al inversor que alimenta a los equipos conectados.
2.2
En estas condiciones las baterías serán capaces de suministrar la máxima corriente
requerida por los equipos por un tiempo de 15 minutos.
2.3
Las baterías se considerarán completamente descargadas, cuando alguna de sus
celdas llegue al voltaje mínimo especificado.
3 CARACTERÍSTICAS DE LA RECARGA
3.1
Las baterías no requerirán de carga igualadora para su normal funcionamiento.
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3.2
En flotación las baterías se recargarán hasta un 80% o más en 24 horas.
3.3
El proceso de carga igualadora será con tensión constante.
3.4
Con voltaje de igualación las baterías serán capaces de recargarse completamente
en 36 hrs. o menos, después de una descarga profunda (voltaje mínimo de
descarga).
3.5
El oferente indicará claramente en su oferta los voltajes de flotación y de igualación
para las baterías a las condiciones de operación.
3.6
El oferente indicara el voltaje final del banco.
4 SISTEMA DE SENSADO DE CELDAS DE BATERÍAS
4.1
Cada banco de baterías deberá contar con un sistema de sensado a través del cual,
se medirá y controlara la temperatura y corriente del banco, adicionalmente el
sistema medirá el voltaje en cada una de las celdas del banco. Este sistema deberá
ser capaz de mandar la información de los parámetros indicados a la UPS y al BMS.
4.2
El contratista suministrará e instalara los sensores de temperatura apropiados para
las celdas de las baterías.
5 SISTEMA ANTISÍSMICO PARA LAS BATERÍAS
5.1
Los sistemas de baterías, estarán provistos de una estructura , bastidor o gabinete
con anclajes al piso, capaces de evitar su vuelco o una deformación que dañe el
equipo en caso de un sismo.
5.2
La estructura metálica antisísmica de las baterías deberá venir integrada a las
mismas baterías.
5.3
Esa estructura y ese anclaje deben ser capaces de resistir una fuerza mayor que el
80% del peso del equipo, aplicada horizontalmente a la altura del centro de
gravedad del sistema (Código Sísmico de Costa Rica), o ser capaces de resistir las
pruebas que se realicen con ayuda de una máquina de simulación sísmica que
someta al equipo a una aceleración mínima del 30% de la gravedad terrestre.
5.4
El antisísmico deberá cumplir la norma sísmica para Zona 4 de California y el
Código Sísmico de Costa Rica.
5.5
Todos los bastidores se anclarán directamente al piso del edificio, o mediante una
estructura metálica adicional en caso de que exista un piso falso.
5.6
Todos los módulos poseerán una sujeción mecánica preventiva para la liberación
accidental o por causa de movimientos sísmicos.
5.7
El ICE desea obtener con la oferta una copia de los resultados gráficos de las
pruebas de deformación sísmica de los gabinetes y de los vasos o recipientes de las
baterías, realizados en el laboratorio, por el fabricante. Se aceptan los resultados de
pruebas de simulación no destructivas, obtenidas por medio del computador.
5.8
El contratista presentará dentro de los 30 días siguientes a la emisión de la orden de
compra, la memoria de cálculo tanto del bastidor como del diseño del sistema de
sujeción al piso, diseñado o verificado por un profesional con especialidad en
Ingeniería Estructural, autorizado por el Colegio Federado de Ingenieros y
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Arquitectos de Costa Rica y aprobado por el ICE, certificando que cumple con el
Código Sísmico de Costa Rica.
14.
Puesta en marcha
Deberá haber un representante del contratista en el sitio durante las prueba de
arranque. El representante del suplidor realizará las pruebas prescritas en el
protocolo en presencia del Inspector del ICE y le proporcionará una copia de los
resultados. El representante del contratista deberá dar el visto bueno a todos los
procedimientos que se ejecuten durante las pruebas. Durante las pruebas se
deberá medir la capacidad de la unidad y verificar las características de la misma.
13. Información requerida
El oferente deberá entregar información del fabricante donde se detallen las
características de los equipos ofertados. Deberá entregar diagramas explicativos
de la construcción de los mismos indicando dimensiones y características.
Junto con los equipos el contratista deberá suministrar toda la información técnica
necesaria para el montaje, operación y mantenimiento de los equipos.
Deberán entregarse los manuales de montaje de los equipos. En estos manuales
se debe detallar todos aquellos aspectos que se deben considerar antes y durante
el montaje. Deben presentar los detalles de almacenamiento de baterías previa
instalación. De igual forma deben aparecer los procedimientos para realizar la
puesta en servicio y conexión.
Los manuales de operación deberán presentar toda la información necesaria para
realizar todas las operaciones posibles en los equipos. Debe contener todas las
recomendaciones para una operación segura de los equipos que permitan alargar
la vida útil de los mismos.
En el manual de mantenimiento se deben indicar los procedimientos para los
mantenimientos preventivos. Deben contener una lista de los problemas más
frecuentes y las soluciones más probables. También debe contener un listado de
las piezas de repuesto, con el número de parte claramente identificado.
Toda la información suministrada por el contratista deberá enviarse al ICE con tres
copias en papel y una en electrónico (CD-ROM).
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