Choix d'une configuration d'asi

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1 Choix d'une configuration d'asi Sommaire Types de configuration possibles... 2 Tableau de sélection et gammes correspondantes... 5 Schéma n ASI unique Schéma n Redondance active avec deux unités ASI intégrées en parallèle Schéma n Redondance active avec deux unités ASI intégrées en parallèle et dérivation de maintenance externe Schéma n Redondance isolée avec deux unités ASI Schéma n Redondance active avec unités ASI en parallèle et SSC centralisé Schéma n Redondance active avec unités ASI en parallèle et isolation totale, barre omnibus simple Schéma n Redondance active avec unités ASI en parallèle et isolation totale, barre omnibus double Schéma n Redondance active avec unités ASI en parallèle, double SSC et isolation totale, barre omnibus simple Schéma n Redondance active avec unités ASI en parallèle, double SSC et isolation totale, barre omnibus double Schéma n Redondance isolée avec N+1 unités ASI Schéma n Distribution redondante avec STS Schéma n Distribution redondante avec STS et PDU APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 1

2 Types de configuration possibles Schémas de base Source unique La charge est fournie par un seul ensemble d'asi. Sources multiples La charge est fournie par plusieurs ensembles d'asi. Fig Schémas de base Configurations d'asi ASI unique Voici une ASI standard à double conversion (voir fig. 2.2). Des ASI uniques peuvent être utilisées pour réaliser des configurations redondantes, comme indiqué dans les schémas 4 et 11. ASI unique, voir ch. 1 p. 9 et ch. 4 p. 14 «Composants et fonctionnement de l'asi». Schémas standard : N 1 N 4 N 11 Fig ASI unique à double conversion ASI en parallèle Objectif de la connexion parallèle La connexion parallèle de plusieurs ASI identiques permet de : augmenter la puissance nominale ; établir une redondance qui accroît le MTBF et la disponibilité ; rendre l'installation évolutive. Deux types d'unités ASI MGE TM Galaxy TM peuvent être connectés en parallèle : Les unités ASI en parallèle intégrées : chaque unité ASI contient une dérivation automatique et une dérivation de maintenance manuelle (fig. 2.2). La dérivation manuelle peut être commune à l'ensemble du système et située dans une armoire externe (fig. 2.3, par exemple). Les unités ASI en parallèle avec SSC (armoire de commutateur statique) centralisé (fig. 2.4, par exemple). ASI modulaires Les ASI de la gamme Symmetra TM sont de réels systèmes parallèles. Elles sont composées de modules redondants spécialisés (alimentation, composants intelligents, batterie et dérivation), tous assemblés dans un système facile à entretenir et à faire évoluer. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 2

3 Types de configuration possibles Il est facile d'ajouter et de connecter des modules d'alimentation identiques en parallèle à mesure que la demande augmente ou que des niveaux de disponibilité plus élevés sont requis (par exemple, jusqu'à quatre modules de 16 kw pour le Symmetra PX 48 avec redondance N+1). Ces modules sont remplaçables à chaud. La conception modulaire avec modules d'alimentation connectables rend l'installation plus fiable, plus facile à entretenir, plus disponible et plus évolutive. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 3

4 Types de configuration possibles (suite) ASI en parallèle MGE TM Galaxy TM ASI en parallèle intégrées Cette configuration est évolutive, en commençant par exemple par une unité ASI intégrée dotée d'une dérivation automatique et d'une dérivation de maintenance manuelle. Si l'on commence avec deux unités, ou qu'on étend le système pour inclure plusieurs unités, une dérivation de maintenance commune est installée dans une armoire externe (voir fig. 2.3). Schémas standard : N 2 N 3 Fig. 2.3.Installation avec trois unités ASI intégrées en parallèle et dérivation de maintenance externe commune Unités ASI en parallèle avec SSC centralisé L'armoire de commutateur statique (SSC) comporte une dérivation automatique et une dérivation de maintenance utilisées en commun par plusieurs modules ne comportant pas de dérivation (voir fig. 2.4). Il est possible d'avoir deux armoires de commutateur statique redondantes. La mise à niveau de cette configuration dépend de la capacité du commutateur statique. Elle offre une fiabilité maximale (SSC avec unités ASI indépendantes). Schémas standard : N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 Fig Trois unités ASI en parallèle avec SSC centralisé APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 4

5 Types de configuration possibles (suite) Connexion parallèle avec redondance Les configurations parallèles présentées ci-dessus ne sont pas toutes redondantes. Sans redondance Toutes les unités ASI sont nécessaires pour fournir la charge. Si l'une des unités est défaillante, tout le système s'arrête. Avec redondance active (N+1, N+2, etc.) Seules N unités ASI sont nécessaires pour fournir la charge, mais N+1, N+2 ou plus sont installées. Cela garantit une alimentation sécurisée même si une (redondance N+1) ou deux (N+2) unités sont défaillantes ou ont besoin d'un arrêt pour maintenance. Redondance optimale des ASI non modulaires Pour les systèmes non modulaires, les différences de longueur ou de torque de serrage des câbles connectant les différentes unités peuvent causer des problèmes d'impédance en amont et en aval de chaque ASI. Pour cette raison, le MTBF le plus élevé est obtenu par les systèmes redondants comportant juste deux ASI (fig. 2.5). Pour les systèmes d'asi modulaires, les interconnexions entre modules font partie intégrante du système, évitant ainsi les problèmes d'installation pouvant réduire le MTBF à mesure de l'ajout d'unités. Fig Pour les systèmes d'asi non redondants, le meilleur MTBF est obtenu avec deux unités. Distribution redondante avec un STS Toutes les charges sont fournies par plus d'une source ASI (deux unités à ASI uniques dans la figure 4.5). Chaque source peut être constituée d'un certain nombre d'unités connectées en parallèle offrant une redondance active. L'utilisation d'un commutateur de transfert statique (STS) assure le transfert de la charge entre les sources en cas d'une défaillance en aval (tout en évitant tout risque de propagation en amont) ou pour la maintenance. Des unités de distribution de l'alimentation (PDU) peuvent être utilisées pour compléter cette configuration de distribution, en offrant : une gestion de la charge ; l'approvisionnement électrique multicanal des charges (double connexion) ; l'isolation de parties de l'installation pour la maintenance et la mise à niveau. Ce type de configuration assure un degré de disponibilité très élevé et offre un grand nombre de possibilités de mise à niveau de l'installation. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 5

6 Types de configuration possibles (suite) Schémas standard : N 11 N 12 Fig Distribution redondante avec un STS APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 6

7 Tableau de sélection et gammes correspondantes Critères de comparaison Le tableau ci-dessous compare les schémas standard de ce chapitre, correspondant principalement aux ASI MGE TM Galaxy TM, en fonction des critères suivants. Disponibilité Un niveau de disponibilité répondant aux besoins de l'application. Les chiffres sont basés sur : un niveau estimé de disponibilité de l'alimentation sur secteur de 99,9 % (la moyenne européenne), un délai moyen de réparation de dix heures, conformément aux normes MIL-HDB- 217-F niveau 2 (forces armées des États-Unis) et IEEE. Facilité de maintenance Garantir une maintenance facile de l'équipement dans des conditions sûres pour le personnel et sans interruption du fonctionnement. Évolutivité Il doit être possible de mettre à niveau l'installation au fil du temps pour prendre en compte les besoins d'expansion progressive de l'installation et les conditions d'exploitation. Isolation et non-propagation des défaillances Il doit être possible de limiter les défaillances à une partie aussi restreinte que possible de l'installation tout en permettant sa réparation sans interrompre l'exploitation. Exploitation et gestion de l'installation Faciliter l'exploitation en offrant les moyens d'anticiper les événements à l'aide de systèmes de supervision et de gestion. Configurations à une source Numéro de Critères de comparaison schéma Disponibilité MTBF Facilité de Évolutivité Commentaire standard maintenance 1. ASI unique 99,99790 % M1= h * 4 unités ASI Références des connectées en calculs parallèle 2. 2 unités ASI 99,99947 % jusqu'à 4 x M1 ** 4 unités ASI intégrées en connectées en parallèle parallèle 3. Unités 99,99947 % jusqu'à 4 x M1 ** 4 unités ASI intégrées en connectées en parallèle et dérivation de maintenance externe parallèle 4 : Redondant isolé 99,99970 % 6,8 x M1 ** Flexible 5 : SSC centralisé 99,99968 % 6,5 x M1 ** 6 unités ASI connectées en parallèle 6 : Isolation 99,99968 % 6,5 x M1 *** 6 unités ASI totale, barre connectées en omnibus simple parallèle 7 : Isolation 99,99968 % 6,5 x M1 *** 6 unités ASI totale, barre connectées en omnibus double parallèle 8 : Isolation 99,99968 % 6,5 x M1 **** 6 unités ASI totale, barre connectées en omnibus simple parallèle 9 : Isolation 99,99968 % 6,5 x M1 **** 6 unités ASI totale, barre connectées en omnibus double parallèle Configurations à sources multiples Numéro de schéma standard Critères de comparaison Disponibilité MTBF Facilité de maintenance Évolutivité Commentaire 10 : Redondance 99,99970 % 7 x M1 ** Aucune limite isolée 11 : Avec STS 99,99970 % 7 x M1 **** Pas de limite de Nonpropagation la puissance nominale des défaillances 12 : STS + PDU 99,99930 % Niveau de **** Pas de limite de + gestion de la disponibilité le plus élevé la puissance nominale charge APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 7

8 Tableau de sélection et gammes correspondantes **** excellent *** bon ** passable * médiocre APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 8

9 Schéma n 1 ASI unique Fig Unité à ASI unique et double conversion La solution de base pour les installations d'asi. L'unité ASI à double conversion fournit une tension de qualité élevée quel que soit le niveau des perturbations sur le secteur. Disponibilité de courant pour la charge 99,99790 % et un MTBF de heures, comparé à un MTBF de 96 heures pour le courant du secteur. Maintenance de l'asi Facilitée par la dérivation intégrée de l'alimentation électrique de la charge pendant la maintenance. Mises à niveau possibles Sur site, par connexion d'unités ASI identiques en parallèle. Gammes applicables MGE TM Galaxy TM 3500, PW, 5000, 7000 et Gamme Symmetra PX et Symmetra MW APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 9

10 Schéma n 2 Redondance active avec deux unités ASI intégrées en parallèle Fig Redondance active avec deux unités ASI intégrées en parallèle Une solution simple où les unités ASI se partagent la charge. Disponibilité de courant pour la charge 99,99947 % et un MTBF jusqu'à quatre fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur une unité, la charge reste protégée par l'autre unité. Mises à niveau possibles Plusieurs unités ASI identiques peuvent être connectées en parallèle et équipées d'un système de dérivation de maintenance externe. Caractéristiques spéciales La fonction de dérivation automatique est effectuée par la gestion des commutateurs statiques. Surveillance centralisée des divers modules. Ne peut être utilisé qu'avec deux unités identiques. Gammes applicables MGE TM Galaxy TM 3500, PW, 5000, 7000 et APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 10

11 Schéma n 3 Redondance active avec deux unités ASI intégrées en parallèle et dérivation de maintenance externe Fig Redondance active avec deux unités ASI intégrées en parallèle et dérivation de maintenance externe Solution évolutive dont la puissance nominale peut être augmentée jusqu'à 4000 kva*. Disponibilité 99,99947 % et un MTBF jusqu'à quatre fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur une unité, la charge reste protégée par les autres unités. Mises à niveau faciles Plusieurs unités ASI identiques peuvent être connectées en parallèle pour une solution économique et peu encombrante. Caractéristiques spéciales Les unités ASI se partagent la charge. La fonction de dérivation automatique est effectuée par la gestion des commutateurs statiques. Surveillance centralisée des divers modules. Il faut utiliser des modules identiques. Gammes applicables MGE TM Galaxy TM Nombre max. d'unités connectées en parallèle PW * Puissance nominale pour redondance N+1. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 11

12 Schéma n 3 Redondance active avec deux unités ASI intégrées en parallèle et dérivation de maintenance externe APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 12

13 Schéma n 4 Redondance isolée avec deux unités ASI Fig Redondance isolée avec deux unités ASI Une solution très souple qui peut combiner des unités ASI hétérogènes et distantes. Elle offre également une autonomie accrue et est parfaitement adaptée à la technologie mise en œuvre par les ASI MGE Galaxy d'apc by Schneider Electric, qui offre un excellent niveau de résistance aux changements de charge soudains. Disponibilité 99,99970 % et un MTBF jusqu'à 6,8 fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur une unité, la charge reste protégée. Caractéristiques spéciales Pour une charge unique, les deux unités ASI ont la même puissance nominale, mais si une deuxième charge est ajoutée (charge possible), la puissance nominale de l'unité de secours doit être adaptée proportionnellement. Aucun câble de commande entre les unités ASI. Gammes applicables MGE TM Galaxy TM 3500, PW, 5000, 7000 et APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 13

14 Schéma n 5 Redondance active avec unités ASI en parallèle et SSC centralisé Fig Redondance active avec unités ASI en parallèle et SSC centralisé La solution idéale pour les installations centralisées jusqu'à 4 MVA*. Excellente fiabilité due à l'indépendance entre les unités et l'armoire de commutateur statique (SSC). Disponibilité 99,99968 % et un MTBF jusqu'à 6,5 fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur une unité, la charge reste protégée par les autres unités et le SSC. Pendant les opérations de maintenance sur le SSC, la redondance des unités ASI est conservée. Mises à niveau faciles Jusqu'à huit unités ASI. Caractéristiques spéciales Les unités ASI se partagent la charge. Gamme applicable MGE TM Galaxy TM 7000 et La gamme Symmetra est conçue selon ce type de schéma avec des modules d'alimentations montés en rack et remplaçables à chaud. * Puissance nominale pour redondance N+1. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 14

15 Schéma n 6 Redondance active avec unités ASI en parallèle et isolation totale, barre omnibus simple Fig Redondance active avec unités ASI en parallèle et isolation totale, barre omnibus simple Une solution qui peut évoluer selon les besoins jusqu'à 4 MVA*. Excellente fiabilité et facilité de maintenance accrue dues à l'indépendance entre les unités ASI et l'armoire de commutateur statique (SSC). Disponibilité 99,99968 % et un MTBF jusqu'à 6,5 fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur une unité, la charge reste protégée par les autres unités et le SSC. Pendant les opérations de maintenance sur le SSC, la redondance des unités ASI est conservée. Mises à niveau faciles Jusqu'à huit unités ASI. Caractéristiques spéciales Isolation totale des unités ASI ou du SSC pour la maintenance. Les ASI peuvent être testées avec une charge de test. Isolation de chaque ASI et du SSC, éliminant ainsi le point individuel de défaillance dans le SSC. Gamme applicable MGE TM Galaxy TM 7000 et * Puissance nominale pour redondance N+1. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 15

16 Schéma n 7 Redondance active avec unités ASI en parallèle et isolation totale, barre omnibus double Fig Redondance active avec unités ASI en parallèle, double SSC et isolation totale, barre omnibus double Une solution qui peut évoluer selon les besoins jusqu'à 4 MVA*. Excellente fiabilité et facilité de maintenance accrue dues à l'indépendance entre les unités ASI, l'armoire de commutateur statique (SSC) et les barres omnibus. Disponibilité 99,99968 % et un MTBF jusqu'à 6,5 fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur les unités ASI et une barre omnibus, la charge reste protégée par les autres unités et le SSC, qui sont connectés en parallèle à la seconde barre omnibus. Pendant les opérations de maintenance sur le SSC, la redondance des unités ASI est conservée. Mises à niveau faciles Jusqu'à huit unités ASI. Caractéristiques spéciales Transfert d'une barre omnibus à l'autre sans perturber la charge. Isolation totale des unités ASI ou du SSC pour la maintenance. Isolation de chaque ASI et du SSC, éliminant ainsi le point individuel de défaillance dans le SSC. Gamme applicable MGE TM Galaxy TM 7000 et * Puissance nominale pour redondance N+1. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 16

17 Schéma n 8 Redondance active avec unités ASI en parallèle, double SSC et isolation totale, barre omnibus simple Fig Redondance active avec unités ASI en parallèle, double SSC et isolation totale, barre omnibus simple Une solution évolutive offrant une excellente fiabilité et une facilité de maintenance accrue dues à la redondance totale entre les unités ASI et les armoires de commutateur statique (SSC). Disponibilité 99,99968 % et un MTBF jusqu'à 6,5 fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur les unités ASI et un SSC, la charge reste protégée par les autres unités et le deuxième SSC. Pendant les opérations de maintenance sur un SSC, la redondance des unités ASI est conservée. Mises à niveau faciles Jusqu'à huit unités ASI. Caractéristiques spéciales Un seul SSC est actif, l'autre est en veille, et le transfert des unités ASI de l'un à l'autre se fait sans perturber la charge. Lorsque le système fonctionne sur la dérivation, la charge est répartie 50/50 entre les deux SSC. Isolation totale de chaque SSC pour la maintenance. La connexion en parallèle des unités ASI dans l'armoire de sortie élimine le point individuel de défaillance dans le SSC. La possibilité d'installer les SSC dans deux pièces différentes augmente la disponibilité du système en cas d'incendie ou d'autres problèmes. Gamme applicable MGE TM Galaxy TM 7000 et APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 17

18 Schéma n 9 Redondance active avec unités ASI en parallèle, double SSC et isolation totale, barre omnibus double Fig Redondance active avec unités ASI en parallèle, double SSC et isolation totale, barre omnibus double Une solution pour deux charges en évolution avec des besoins différents en termes de puissance et de redondance. Disponibilité 99,99968 % et un MTBF jusqu'à 6,5 fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur une unité ASI et un SSC, la charge reste protégée par les autres unités et le deuxième SSC. Pendant les opérations de maintenance sur un SSC, la redondance des unités ASI est conservée. Mises à niveau faciles Jusqu'à huit unités ASI. Caractéristiques spéciales Pendant le fonctionnement d'une seule charge, un seul SSC est actif, l'autre est en veille, et le transfert des unités ASI de l'un à l'autre se fait sans perturber la charge. Pendant le fonctionnement des deux différentes charges, les deux SSC sont actifs, chacun avec un nombre d'unités ASI qui lui sont affectées. La connexion en parallèle des unités ASI dans l'armoire de sortie élimine le point individuel de défaillance dans le SSC. La possibilité d'installer les SSC dans deux pièces différentes augmente la disponibilité du système en cas d'incendie ou d'autres problèmes. Gamme applicable MGE TM Galaxy TM 7000 et APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 18

19 Schéma n 10 Redondance isolée N+1 Fig Redondance isolée N+1 Solution combinant des unités ASI hétérogènes et distantes pour protéger plusieurs charges indépendantes. Disponibilité de courant pour la charge Supérieure à 99,99970 % et un MTBF jusqu'à 6,5 fois plus élevé que celui d'une ASI unique. Maintenance de l'asi Pendant les travaux de maintenance sur une unité ASI, la charge reste protégée. Toutefois, les unités ASI ne sont pas totalement isolées (travaux de maintenance sous tension). Mises à niveau possibles Pas de limite de la puissance nominale. Propagation de court-circuit Impossible entre les sources. Caractéristiques spéciales La capacité en court-circuit est inférieure à celle d'une configuration avec des unités ASI en parallèle (Icc, discrimination, facteur de crête, etc.). Le dimensionnement de l'asi de secours doit prendre en compte le nombre d'unités ASI en aval, leur puissance nominale et leur importance, ainsi que d'éventuels projets pour l'installation (de manière générale, l'asi de secours a une configuration parallèle). Tous les avantages de la redondance isolée (schéma n 4). APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 19

20 Schéma n 10 Redondance isolée N+1 Gammes applicables MGE TM Galaxy TM 3500, 5000 et APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 20

21 Schéma n 11 Distribution redondante avec STS Fig Distribution redondante avec des unités STS APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 21

22 Schéma n 11 Distribution redondante avec STS (suite) La meilleure solution en termes de disponibilité, d'exploitation du site et de sécurité. C'est la seule solution qui traite de la distribution du courant à travers les charges. Elle est particulièrement souple et facilite l'adaptation de la redondance aux besoins de la charge. Disponibilité de courant pour la charge Niveau de disponibilité de 99,9999 %, le plus élevé de tous! Maintenance de l'asi La redondance totale de la distribution et l'entretien hors charge permettent une sécurité maximale pendant la maintenance. Mises à niveau faciles L'utilisation d'unités ASI uniques et l'absence de limite à la puissance nominale facilitent l'augmentation de la capacité car les sous-ensembles de distribution peuvent être partiellement isolés. Propagation des défaillances La segmentation des charges et la technologie utilisée dans les unités STS Upsilon (transfert de source sans chevauchement ni interruption des charges) garantit l'isolation des charges des perturbations causées par d'autres charges défaillantes. Exploitation facile Transfert de source automatique ou manuel. Surveillance en continu des sources (11 paramètres et circuits internes). Transfert sécurisé des sources désynchronisées. Caractéristiques spéciales Le module de synchronisation assure une synchronisation parfaite des sources dans toutes les situations (pannes de secteur prolongées, etc.) Choix de la distribution des charges pour les unités ASI. Les unités ASI peuvent être hétérogènes et éloignées de la charge. Gammes applicables Toutes les gammes triphasées d'apc by Schneider Electric : MGE TM Galaxy TM et Symmetra TM. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 22

23 Schéma n 12 Redondance active avec unités ASI en parallèle et batterie en PDU 1 PDU 2 PDU 3 Fig Distribution redondante avec des unités STS et PDU La redondance est intégrée à chaque niveau, y compris les PDU (unités de distribution de l'alimentation), les unités STS Upsilon, les unités ASI Galaxy et les modules de synchronisation. Mêmes avantages que le schéma n 11, plus : Permet d'améliorer la fiabilité d'un point donné de l'installation. Quatre canaux d'alimentation différents pour les serveurs à connexion double. Gammes applicables Toutes les gammes triphasées d'apc by Schneider Electric : MGE TM Galaxy TM et Symmetra TM. APC by Schneider Electric Édition 01/2012 p. 23