UPS解決方案

一、對(duì)UPS前級(jí)供電系統(tǒng)的要求

UPS可以向負(fù)載提供穩(wěn)壓度高、穩(wěn)頻、波形失真度小的高質(zhì)量電源,并且在與靜態(tài)旁路切換時(shí)可以做到供電無間斷。但要做到這點(diǎn),它的前級(jí)供電質(zhì)量不容忽視。我們?cè)谠O(shè)計(jì)通信機(jī)房前級(jí)供電系統(tǒng)時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:

(1)前級(jí)供電系統(tǒng)電源質(zhì)量不宜太差,電壓及頻率應(yīng)穩(wěn)定在正常范圍。

(2)前級(jí)供電系統(tǒng)中不應(yīng)當(dāng)帶有別的頻繁啟動(dòng)負(fù)載,比如經(jīng)常使用的電梯,頻繁開啟的空調(diào)等。

(3)前級(jí)供電系統(tǒng)中的交流發(fā)電機(jī)組容量應(yīng)適當(dāng)放大。

二、UPS容量的確定

根據(jù)負(fù)載容量及性質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)腢PS,既可保證UPS的供電質(zhì)量,降低故障率,又可節(jié)省投資,提高經(jīng)濟(jì)效益。一般來說,UPS容量的確定主要是要滿足當(dāng)前負(fù)載的需要,同時(shí),也要考慮幾個(gè)因素:

(1)負(fù)載性質(zhì)對(duì)UPS輸出功率的影響。

(2)UPS容量較負(fù)載不宜過大,使其過度輕載運(yùn)行。

(3)UPS容量不宜過小,使其長期處于重載運(yùn)行狀態(tài)。

(4)對(duì)于通信機(jī)房面積較大,負(fù)載不斷分期擴(kuò)容的情況,前期配置UPS容量時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮中遠(yuǎn)期發(fā)展趨勢(shì),并在選型中挑選可并機(jī)或多機(jī)運(yùn)行的機(jī)型,以使中遠(yuǎn)期負(fù)載容量增大時(shí),通過UPS并機(jī)擴(kuò)大其輸出容量。相應(yīng)地,配置UPS輸入輸出配電屏?xí)r,應(yīng)預(yù)留多臺(tái)UPS的輸入開關(guān)和中遠(yuǎn)期的負(fù)荷分路開關(guān),以便于今后擴(kuò)容。

三、供電系統(tǒng)的電氣隔離及接地

一般來說,電網(wǎng)中經(jīng)常存在差模噪擾和共模噪擾,這些噪擾對(duì)計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行存在著不同程度干擾。另外,零線電位的偏移也會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行造成影響,所以在考慮UPS供電方案時(shí)應(yīng)采取措施把這些影響減少。對(duì)于大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等比較重要的負(fù)載,供電系統(tǒng)應(yīng)盡量采用帶工頻隔離變壓器的UPS電源。

四、正確配置UPS后備電池

為保證電網(wǎng)停電時(shí),也能利用UPS電源繼續(xù)向計(jì)算機(jī)供電,后備電池的配置重要。

電池容量選擇應(yīng)遵循以下:即電池須在后備時(shí)間內(nèi)供電給逆變器,且在額定負(fù)載下,電池組電壓不應(yīng)下降到逆變器所允許的降低電壓以下。在布置機(jī)房設(shè)備排列時(shí),應(yīng)盡量使電池組靠近UPS主機(jī),縮短兩者連線長度,增大連線截面積,以降低連線自感量和線路壓降。電池組可安裝在電池柜內(nèi),也可安裝在敞開的電池架中,前者美觀。整潔,但對(duì)樓板承重要求較高,后者可分散承重,且散熱性好,但占地面積多,易積塵,給維護(hù)帶來不便。

五、通過冗余方式增加供電

為了提高UPS供電,可采用多種UPS冗余連接方式,各種方式都有優(yōu)缺點(diǎn),考慮方案時(shí)要根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況,選擇合適的模式。

當(dāng)前冗余連接方式大致有以下三種:

(1)雙機(jī)主從式熱備份。

將作為從機(jī)的UPS1輸出接到另一臺(tái)作為主機(jī)的UPS2的旁路輸入,正常運(yùn)行時(shí)由UPS2供電,UPS1處于備份。當(dāng)UPS2故障時(shí),負(fù)載切換至UPS2旁路,由UPS1承擔(dān)負(fù)載供給任務(wù)。

(2)功率均分并聯(lián)備份。

該系統(tǒng)將兩臺(tái)或多臺(tái)UPS逆變單元并聯(lián)運(yùn)行,正常時(shí)兩臺(tái)(或多臺(tái))逆變器同時(shí)向負(fù)載均分供電,當(dāng)其中一臺(tái)故障時(shí),該UPS從系統(tǒng)中脫離,用戶所需負(fù)載電流,由剩余逆變器按新的份額重新供電。

(3)并聯(lián)熱備份。

該系統(tǒng)將兩臺(tái)UPS的電池組輸入,整流器輸出及逆變器輸出并聯(lián),并共用旁路,正常時(shí)兩臺(tái)整流器同時(shí)向兩逆變器供電,并向兩組電池充電,通過逆變器輸出靜態(tài)開關(guān)選擇其中一臺(tái)逆變器向負(fù)載供電,兩臺(tái)整流器和逆變器分別互為備用,只有當(dāng)兩臺(tái)逆變器同時(shí)故障時(shí),系統(tǒng)將負(fù)載切至共同靜態(tài)旁路,由市電繼續(xù)向負(fù)載供電。

六、供電系統(tǒng)應(yīng)具備智能性

為了保證供電系統(tǒng)能長期不間斷運(yùn)行,UPS具有智能性,對(duì)運(yùn)行中的UPS狀態(tài)自動(dòng)檢測(cè),對(duì)UPS故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)。診斷和處理,并減少因故障或檢修而造成的間斷,同時(shí),作為通信機(jī)房動(dòng)力系統(tǒng)的一部分,應(yīng)提供通信協(xié)議,以便納入動(dòng)力集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。