品牌: | 山特 |
適用范圍: | 機房、醫療設備、 |
全國聯(lián)保: | 三年 |
單價(jià): | 面議 |
發(fā)貨期限: | 自買(mǎi)家付款之日起 天內發(fā)貨 |
所在地: | 直轄市 北京 |
有效期至: | 長(cháng)期有效 |
發(fā)布時(shí)間: | 2023-12-17 12:11 |
最后更新: | 2023-12-17 12:11 |
瀏覽次數: | 130 |
采購咨詢(xún): |
請賣(mài)家聯(lián)系我
|
在UPS的日常維護工作中,工程師需要每日進(jìn)行例行檢查,其主要目的是為了積累UPS電源的運行經(jīng)驗和及時(shí)發(fā)現故障苗頭,每日的例行檢查都要細心。
--根據用戶(hù)的不同配送系統,有三種UPS機型可供用戶(hù)選擇
單進(jìn)(220V輸入)/單出(220V輸出)
三進(jìn)(380V輸入)/單出(220V輸出)
三進(jìn)(380V輸入)/三出(380V輸出)隨著(zhù)經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及企業(yè)對互聯(lián)網(wǎng)認識的不斷加深,數據中心建設和改造,近幾年如火如荼。但隨之而來(lái)的就是日益龐大的電費開(kāi)銷(xiāo),如圖1所示,數據中心在建設中的投資比例,其中電氣、電源、制冷等系統設施占了一半以上的投資,僅電氣方面投資就高達26%,高額的電能消耗使得整個(gè)數據中心運行成本居高不下,數據中心面臨“建得起卻用不起”的尷尬境地。
降低數據中心的運營(yíng)成本和節能降耗成了各企業(yè)CIO關(guān)注的問(wèn)題,節約能源可以從以下幾方面入手。是機房環(huán)境的節能,包括制冷環(huán)境、供電環(huán)境;是從IT硬件設備節能,減少I(mǎi)T設備的能耗;是IT設備內部各集成電路的節能,比如CPU的節能等。UPS處于交流供電環(huán)節的重要一環(huán),幾乎機房所有的IT設備必須由UPS供電,大型數據中心的UPS裝機總容量均已達到百萬(wàn)伏安級,提高運行時(shí)的能效勢在必行。目前UPS的節能必須從方案、UPS、電池、配電等方面全方位進(jìn)行。
2 按需擴容的柔性規劃
一般數據中心的建設都不是一步到位,會(huì )考慮今后未來(lái)幾年的需求,UPS一般都是一步到位,就安裝了幾套大功率的UPS并機,結果初期負載只有規劃容量的10%~20%,沒(méi)等承載所規劃的負載就進(jìn)入了設備淘汰期,不僅造成投資的浪費,也無(wú)法使UPS運行在較高的效率點(diǎn),造成電能的浪費。如何避免這種情況的發(fā)生,從UPS供電系統角度考慮,應該包括:
2.1 供電方案設計
目前UPS供電方案主要有分散供電、集中供電兩種。分散供電的特點(diǎn)是一臺UPS為一臺或多臺負載設備供電。分散供電的好處是分散風(fēng)險,不會(huì )因為一臺UPS供電異常造成大面積停電;缺點(diǎn)是UPS分散布置,不便管理,布線(xiàn)不易規劃。另一種是采用集中供電方案,由一套大功率的UPS供電系統直接對機房的所有負載供電。集中供電的好處是便于規劃、管理方便、維護方便;缺點(diǎn)是如果UPS系統異常,容易引起大面積停電事故,此缺點(diǎn)可以通過(guò)采用各種并聯(lián)構架來(lái)避免。以上兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn),目前的數據中心一般都采用集中供電方案,也集中了供電的風(fēng)險。由于UPS并機數量有限制,當UPS系統并機數量超過(guò)4臺時(shí),其可靠性并不比單機供電系統高多少。當機房UPS裝機總容量超過(guò)一定限度時(shí),建議將機房按幾期規劃分成幾個(gè)區域進(jìn)行供電。規劃時(shí)可以參考:單機容量不宜超過(guò)400kVA,并機數量不宜超過(guò)3臺。
--冗余供電對供電質(zhì)量要求很高的計算中心、網(wǎng)管中心(例如:銀行、證券、航宇航中心等),為確保對負載供電的萬(wàn)無(wú)一失,常需要采用如下幾種具有“容錯”功能的冗余供電系統:
主機~從機型“熱備份”冗余供電系統:其結構形式是將主機UPS的交流旁路連接到從機UPS的逆變器電源輸出端,萬(wàn)一主機UPS出故障時(shí),改由從機UPS帶載。
“1+1”型直接并機冗余供電系統:它是通過(guò)將兩臺具有相同功率UPS的輸出置于同幅度、同相位和同頻率的狀態(tài)而直接并聯(lián)起來(lái)。正常工作時(shí),由兩臺UPS各承擔1/2負載電流,萬(wàn)一其中一臺UPS出故障時(shí),由剩下的一臺UPS來(lái)承擔全部負載。這種并機系統的平均故障工作時(shí)間MTBF是單機UPS的7~8倍,從而大大提高系統的可靠性。
多機直接并機冗余供電系統:某些UPS,可以將多臺UPS以“N+1”冗余方式直接并機工作。請注意:隨著(zhù)多臺并機系統中的N數量增大,并機系統的MTBF值會(huì )逐漸下降。對于UPS電源可以使用多長(cháng)的時(shí)間,一直以來(lái),是各位用戶(hù)們所重點(diǎn)關(guān)注的,一般來(lái)說(shuō),UPS電源是分為2種,一種是時(shí)間很短的,也就是提供一個(gè)保存資料的時(shí)間,還有一種,是針對停電時(shí)間長(cháng)的,這一種可以備用的時(shí)間就長(cháng)了很多。
公司可根據各種型號選擇適合自已的供應時(shí)間,還有各種牌子的UPS電源像安第斯UPS山特UPS科華UPS寶星UPS科士達UPS等。長(cháng)效型為1-8小時(shí)。根據我平時(shí)工作的類(lèi)型和需求,UPS電源根據備用時(shí)間可分為規范型及長(cháng)效型。規范型UPS備用是案件為5-15分鐘。選擇適合我自已的UPS電源。假如在停電時(shí),只需要滿(mǎn)足保管數據、退出的要求,那即可選擇規范型UPS假如你設備在停電時(shí),短時(shí)間的備用時(shí)間還缺乏以滿(mǎn)足你需求,那么你可選用長(cháng)效型UPS。
2 UPS在線(xiàn)并機擴容功能
機房UPS容量的規劃,可以根據不期的負載容量要求,采用逐步擴容的方案,使投資方案更經(jīng)濟,也能使UPS工作于較佳的效率點(diǎn)。目前中、大功率段的UPS均已經(jīng)具備冗余并機功能,不僅提高了系統的可靠性,也為機房擴容提供了條件。只要規劃時(shí)在UPS前后配電箱預留足量的空氣開(kāi)關(guān),并在機房規劃相應空間,即可實(shí)現UPS并機擴容功能。關(guān)鍵是并機的過(guò)程處理,多種品牌UPS并機時(shí)需要對UPS的設置進(jìn)行修正,此時(shí)要求UPS必須工作在維修旁路狀態(tài),UPS由市電直接帶載,如果此時(shí)市電波動(dòng)較大甚至停電,將造成系統的大面積癱瘓。并機擴容必須具備在線(xiàn)并機功能,即UPS并機擴容時(shí),只需將新增UPS軟件修改至與原UPS系統一致后,在不關(guān)閉原有UPS系統的情況下,直接將新增UPS并入原有系統即可,擴容前后,UPS均工作于在線(xiàn)模式下,避免切換至旁路供電的高風(fēng)險操作。
2.3采用模塊化UPS,實(shí)現逐步擴容
靜態(tài)旁路必須采用兩組高可靠晶閘管,不得采用接觸器加晶閘管的組合,因為接觸器吸合時(shí),接觸點(diǎn)會(huì )打火,一般工作數百次之后就不能正常工作了。而晶閘管則不存在此問(wèn)題,可以縮短切換時(shí)間。
(2)建議使用在較好的電力環(huán)境下,比如供電單位等。
4 降低輸入電流諧波,提高功率因數
諧波產(chǎn)生的根本原因是由于電力線(xiàn)路呈現一定阻抗,等效為電阻、電感和電容構成的無(wú)源網(wǎng)絡(luò ),由于非線(xiàn)性負載產(chǎn)生的非正弦電流,造成電路中電流和電壓畸變,稱(chēng)為諧波。諧波的危害包括:引起電氣組件附加損耗和發(fā)熱(如電容、變壓器、電機等);電氣組件溫升高、效率低、加速絕緣老化、降低使用壽命;*設備正常工作;無(wú)功功率增加,電力設備有功容量降低(如變壓器、電纜、配電設備);供電效率低;出現諧振,特別是柴油發(fā)電機發(fā)電時(shí)更嚴重;空開(kāi)跳閘、熔絲熔斷、設備無(wú)故損壞。UPS對于電網(wǎng)而言是一個(gè)非線(xiàn)性負載,在工作的時(shí)候會(huì )產(chǎn)生大量的諧波。以配置6脈沖整流器的UPS為例,其輸入功率因數一般為0.75左右,諧波大于30%。降低UPS工作諧波的主要方法有:
(1)采用12脈沖整流器。其原理是在原有6脈沖整流器基礎上,在輸入側增加一個(gè)移相變壓器和6脈沖整流器。采用該技術(shù)方案后,可以將諧波降低至10%左右。優(yōu)點(diǎn)是較為簡(jiǎn)單,諧波改善明顯;缺點(diǎn)是對功率因數改善有限,價(jià)格略高。
(2)采用無(wú)源濾波器。依據LC濾波電路原理,對UPS產(chǎn)生的諧波進(jìn)行濾除,并對功率因數進(jìn)行補償。優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單,成本較低;缺點(diǎn)是只能補償特點(diǎn)階次的諧波,受負載阻抗影響較大,無(wú)法適用于全功率段。
(3)采用有源濾波器。原理是利用可控的功率半導體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、相位的電流,使電源的總諧波電流為零,達到實(shí)時(shí)補償諧波電流的目的。優(yōu)點(diǎn)是可以補償多個(gè)階次的諧波,且不受負載阻抗大小的影響;缺點(diǎn)是購置成本較高。
(4)采用高頻IGBT整流及PFC功率因數校正電路設計整流器。原理是采用高頻率PWM控制IGBT導通,對輸入電壓波形進(jìn)行分割,使輸入電流波形盡量接近正弦波,并對輸入電壓和電流相位差進(jìn)行補償。優(yōu)點(diǎn)是體積輕,價(jià)格便宜,效果好;缺點(diǎn)是技術(shù)結構復雜,不易維護,受功率器件影響,目前容量大小受到限制。
以上幾種技術(shù),性能及投資對比如表1所示,可以根據實(shí)際需求選擇合適的方案。
目前,模塊化UPS已經(jīng)開(kāi)始在國內應用,模塊化UPS特點(diǎn)主要包括:可擴容、平均故障修復時(shí)間(MTTR)短、可經(jīng)濟實(shí)現“N+X”冗余并機。以臺達C系列UPS為例,每個(gè)模塊為20kVA,整個(gè)系統可擴容至160kVA,可以根據機房的實(shí)際容量需求,逐步擴容,只要在機房初期規劃好配電容量即可。實(shí)現“N+X”冗余也比較劃算,以60kVA的容量要實(shí)現“N+1”冗余為例,傳統方案必須擴容一臺60kVAUPS,而采用模塊化UPS,則只需擴容一個(gè)20kVA的模塊即可,節省大筆資金的投入。
3 提高UPS自身能效,優(yōu)化負載效率曲線(xiàn)
目前UPS均為在線(xiàn)式雙變換構架,在其工作時(shí)整流器、逆變器均存在功率損耗。以一個(gè)容量為400kVA的UPS為例,每度電按0.95元計算,UPS效率每提高1%,一年節省的電費為400×0.8×0.01×24×365×0.95=26630.4元。可見(jiàn)提高UPS的工作效率,可以為數據中心節省一大筆電費,可見(jiàn)提高UPS效率是降低整個(gè)機房能耗的直接方法。采購UPS,盡量采購效率更高的UPS。
圖2 UPS效率與輸出功率關(guān)系曲線(xiàn)
圖3 ECO模式轉正常供電模式波形圖
當然UPS效率高不僅僅是滿(mǎn)載時(shí)效率高,也必須具備一個(gè)較高的效率曲線(xiàn),特別是在“1+1”并機系統時(shí),根據系統規劃,每臺UPS容量不得大于50%,如果此次效率僅為90%以下,就算滿(mǎn)載效率達到95%以上,也是沒(méi)有意義的,要求UPS必須采取措施優(yōu)化效率曲線(xiàn),使UPS效率在較低負載時(shí)也能達到較高的效率。以臺達C系列20kVAUPS為例,其滿(mǎn)載功率為20kVA/18kW,如圖2所示,其負載在2kW以下時(shí)已經(jīng)高于90%,從6kW到16kW就已經(jīng)能夠滿(mǎn)足95%的高效率。
除了提高UPS自身的效率之外,UPS上面的一些功能也可加以利用。比如像ECO經(jīng)濟運行模式,其原理是在較好的市電環(huán)境時(shí),激活此功能,使UPS由靜態(tài)旁路直接供電,此時(shí)逆變器處于待機狀態(tài),正常工作,但不輸出能量,一旦市電異常,UPS立即切換到逆變器供電狀態(tài),切換時(shí)間一般在1ms以?xún)?具體可參考圖3,由于此時(shí)的逆變器處于待機狀態(tài),自身?yè)p耗很小,此時(shí)UPS的整機效率可以達到97%以上,比正常模式減少3%以上的損耗。