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机房UPS电源解决方案

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人气:-发表时间:2015-01-23 10:10【

在电子信息化建设工作中,机房供配电系统作为基础的设施,现代机房在不断的发展,机房建设要求也在不断增高,数据机房里的电源对其稳定要求非常高,还要求现代机房能全年无休的工作,这样的机房UPS电源解决方案是机房供电系统中非常重要的部分。即便在市电断电或出现电网故障时,也要保障能有电源供机房使用,这就要求供电系统有可使机组停电的事故安保电源;因此,机房需配有机房UPS电源,从而提供机房供电的电源,是信息系统运行的保障。


机房UPS电源解决方案的选择是根据机房所需设备而定,如配监控、服务器、交换机之类的属于容性负载,在购买UPS电源时选择高频机;如果是印刷机、自动化设备、自动门禁系统等等就属于感性负载,需要配工频UPS电源。根据负载的大小选择合适的UPS,负载一般为UPS容量的0.6-0.7为宜,后备时间是根据客户的需要来配配置的!


基本配置方案


一、对UPS前级供电系统的要求


UPS可以向负载提供稳压度高、稳频、波形失真度小的高质量电源,并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。但要做到这点,它的前级供电质量不容忽视。我们在设计通信机房前级供电系统时,应考虑以下几个方面:


(1)前级供电系统电源质量不宜太差,电压及频率应稳定在正常范围。


(2)前级供电系统中不应当带有别的频繁启动负载,比如经常使用的电梯,频繁开启的空调等。


(3)前级供电系统中的交流发电机组容量应适当放大。


UPS


二、UPS容量的确定


根据负载容量及性质,选择适当的UPS,既可保证UPS的供电质量,降低故障率,又可节省投资,提高经济效益。一般来说,UPS容量的确定主要是要满足当前负载的需要,同时,也要考虑几个因素:


(1)负载性质对UPS输出功率的影响。


(2)UPS容量较负载不宜过大,使其过度轻载运行。


(3)UPS容量不宜过小,使其长期处于重载运行状态。


(4)对于通信机房面积较大,负载不断分期扩容的情况,前期配置UPS容量时,应适当考虑中远期发展趋势,并在选型中挑选可并机或多机运行的机型,以使中远期负载容量增大时,通过UPS并机扩大其输出容量。相应地,配置UPS输入输出配电屏时,应预留多台UPS的输入开关和中远期的负荷分路开关,以便于今后扩容。


三、供电系统的电气隔离及接地


一般来说,电网中经常存在差模噪扰和共模噪扰,这些噪扰对计算机正常运行存在着不同程度干扰。另外,零线电位的偏移也会对计算机运行造成影响,所以在考虑UPS供电方案时应采取措施把这些影响减少。对于大型计算机网络等比较重要的负载,供电系统应尽量采用带工频隔离变压器的UPS电源。


四、正确配置UPS后备电池


为保证电网停电时,也能利用UPS电源继续向计算机供电,后备电池的配置重要。


电池容量选择应遵循以下:即电池须在后备时间内供电给逆变器,且在额定负载下,电池组电压不应下降到逆变器所允许的降低电压以下。在布置机房设备排列时,应尽量使电池组靠近UPS主机,缩短两者连线长度,增大连线截面积,以降低连线自感量和线路压降。电池组可安装在电池柜内,也可安装在敞开的电池架中,前者美观。整洁,但对楼板承重要求较高,后者可分散承重,且散热性好,但占地面积多,易积尘,给维护带来不便。


UPS电池


五、通过冗余方式增加供电


为了提高UPS供电,可采用多种UPS冗余连接方式,各种方式都有优缺点,考虑方案时要根据实际负载情况,选择合适的模式。


当前冗余连接方式大致有以下三种:


(1)双机主从式热备份。


将作为从机的UPS1输出接到另一台作为主机的UPS2的旁路输入,正常运行时由UPS2供电,UPS1处于备份。当UPS2故障时,负载切换至UPS2旁路,由UPS1承担负载供给任务。


(2)功率均分并联备份。


该系统将两台或多台UPS逆变单元并联运行,正常时两台(或多台)逆变器同时向负载均分供电,当其中一台故障时,该UPS从系统中脱离,用户所需负载电流,由剩余逆变器按新的份额重新供电。


(3)并联热备份。


该系统将两台UPS的电池组输入,整流器输出及逆变器输出并联,并共用旁路,正常时两台整流器同时向两逆变器供电,并向两组电池充电,通过逆变器输出静态开关选择其中一台逆变器向负载供电,两台整流器和逆变器分别互为备用,只有当两台逆变器同时故障时,系统将负载切至共同静态旁路,由市电继续向负载供电。


六、供电系统应具备智能性


为了保证供电系统能长期不间断运行,UPS具有智能性,对运行中的UPS状态自动检测,对UPS故障及时发现。诊断和处理,并减少因故障或检修而造成的间断,同时,作为通信机房动力系统的一部分,应提供通信协议,以便纳入动力集中监控网络内。


UPS1


方案优点


一般来说,作为智能性的机房设备UPS应具备下列功能:


(1)实时监测功能。监视电路中各部分状态,随时获取主机工作时的有关参数。


(2)人机交互功能。可按实际运行情况,通过程序修改,重新设置UPS内部的各种临界工作点阀值,也可读取UPS电源各种工作参数。


(3)故障诊断功能。对监测到的不正常参数及时分析,及早发现故障苗头,显示其性质、部位,给出处理方法,并自动记录有关信息。


(4)远程监控功能。提供一个远程计算机接口,能通过RS232或RS485接口经调制解调器实现与异地计算机终端通讯,达到遥测和遥信的目的。


说明


一个机房UPS电源解决方案的好坏,直接决定了通信机房内重要负载是否能正常运行。在设计通信机房UPS供电系统时,我们既要节省投资,又要考虑系统的灵活性,为通信设备及计算机负载提供保障。


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