ups機房運行管理規定范文第1篇
隨著信息技術的高速發展, 公司企業、政府機關、金融部門、大專院校、科研醫療等建筑大都建有自己的電子信息機房, 數據安全已成為普遍關注的問題。由于電子信息機房功率密度的不斷增加和對供電可靠性要求的不斷提高, 使得作為計算機、網絡、通信等系統設備保護者的UPS電源的需求量日益增加。因此, 如何經濟合理地對不同等級的電子信息機房設置不同的UPS, 是設計和采購中的重要問題。盡管目前UPS的整體技術性能得到了長足發展, 但由于價格因素及不同等級系統設備的需求差異, 使得我國當前市場上的UPS品牌繁多, 分類也不規范。這樣雖然給設計者和用戶帶來了較大的選擇空間, 但同時也帶來了許多疑惑。
2 UPS不間斷電源的分類
UPS不間斷電源是一種含有儲能裝置, 以整流器、逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統、IDC信息數據中心及其他電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時, UPS將市電穩壓、凈化后供應給負載使用, 此時的UPS就是一臺交流穩壓器, 同時它還給機內蓄電池組充電;當市電中斷 (事故停電) 時, UPS立即將機內電池的電能, 通過逆變轉換的方法向負載繼續供應交流電, 使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞, 運行數據不丟失。
一般來說, UPS電源從工作原理上可分為后備式 (Off-Line離線式) 和在線互動式 (Line-Interactive) 及雙轉換在線式 (Double-Conversion) , 又稱為在線式 (OnLine) 三種。
2.1 后備式UPS
后備式UPS是個人計算機中應用最多的類型。在圖1所示的工作原理圖結構中, 轉換開關設置為選擇濾波后的交流輸入作為主電源 (圖中實線路徑) , 一旦主電源出現故障, 就會切換到電池/逆變器作為備用電源 (圖中虛線路徑) 。逆變器只在電源出現故障時才啟動, 因此稱作“后備式”。這種設計的主要優點是效率高、尺寸小、成本低。如果采用適宜的濾波電路和浪涌保護電路, 這些系統還可以提供適當的噪聲過濾和浪涌抑制功能。
2.2 在線互動式UPS
在線互動式UPS是小企業、網站、部門服務器的最常用設備。在此設計方案中, 電池到交流電源的轉換器 (逆變器) 始終連接到UPS的輸出端。如果在輸入交流電源正常時, 反向操作逆變器就會給電池充電。一旦輸入電源出現故障, 轉換開關就會打開, 并通過電池向UPS輸出端供電。與后備式UPS拓撲結構相比, 逆變器始終打開且與輸出端保持連接, 進一步增強了濾波效果, 同時降低了轉換瞬態過電壓。這種UPS設計方案具有效率高、體積小、成本低和可靠性高等特點, 并可校正過低或過高的市電電壓, 因此在功率范圍0.5k VA~5k VA的應用領域中占絕對優勢, 如圖2所示。
2.3 雙轉換在線式UPS
雙轉換在線式UPS是10k VA以上功率范圍的UPS電源最常用的類型。在圖3所示的雙轉換在線式UPS結構圖中, 除了主電源路徑是逆變器 (而非交流主電源) 外, 其余與后備式UPS設計相同。在雙轉換在線式UPS的設計中, 輸入交流電發生故障并不會激活轉換開關, 因為輸入交流電一直在給備用電池充電, 由備用電池向輸出逆變器供電。所以, 在輸入交流電源出現故障時, 無需時間進行在線運行狀態轉換。在這一設計中, 整流器和逆變器將轉換全部的負載功率。這種UPS提供了非常理想的供電輸出性能, 但功率部件的持續工作使其與其他設計方案相比, 可靠性有所降低。此外, 大型電池充電器獲得的輸入電源通常是非線性的, 可能對建筑供電系統產生干擾或導致備用發電機發生故障。
從原理上看, 在線式UPS同后備式UPS的主要區別在于:后備式UPS在有市電時僅對市電進行穩壓, 逆變器不工作處于等待狀態。當市電異常時, 后備式UPS會迅速切換到逆變狀態, 將電池電能逆變成為交流電并對負載繼續供電。因此后備式UPS在由市電轉逆工作時會有一段轉換時間, 一般小于10ms;而在線式UPS采用雙變換模式, 市電正常供電時, 交流輸入經AC/DC轉換成直流, 一方面給蓄電池充電, 另一方面給逆變器供電, 逆變器自始至終都處于工作狀態, 將直流電壓經DC/AC逆變成交流電壓給用電設備供電。因此在市電異常轉電池放電時沒有中斷時間。
所謂在線互動式UPS, 是指在輸入市電正常時, UPS的逆變器處于反向工作給電池組充電, 在市電異常時逆變器立刻投入逆變工作, 將電池組電壓轉換為交流電輸出, 因此在線互動式UPS也有轉換時間。同后備式UPS相比, 在線互動UPS的保護功能更強, 逆變器輸出的電壓波形也更好。
在線互動式與后備式UPS的區別是, 變換器時刻處于熱備份狀態, 市電/逆變切換時間比后備式要短。相對在線式UPS而言, 它的電路結構簡單, 生產成本較低, 另一方面這類產品在市電供電時也不存在AC/DC、DC/AC的轉換, 使整機效率有所提高。但在電網電壓正常時, 由于它是直接通過工頻變壓器供電給負載, 所以負載使用的同樣是伴隨著諧波和尖峰的交流電源, 不利于高端設備的使用。市電逆變切換時, 也存在切換時間。
總的來說, 后備式UPS對負載的保護最差, 在線互動式略優之, 在線式則幾乎可以解決所有的常見供電質量問題。
3 UPS不間斷電源技術指標
UPS產品是電子信息系統機房的必備設備, 許多用戶對UPS產品標稱的各參數指標和使用技術缺乏全面的了解, 因此在設計與選購UPS產品時難免會存在一些問題。
UPS作為保護性的電源設備, 它的技術指標、性能參數具有重要意義, 這是在設計與選購時考慮的重點, 如輸入電壓、輸出電壓、頻率、波形畸變等。市電電壓輸入范圍寬則表明對市電的利用能力強 (減少電池放電) ;輸出電壓、頻率范圍小則表明對市電調整能力強, 輸出穩定。波形畸變率用以衡量輸出電壓波形的穩定性。UPS效率、功率因數、轉換時間等都是表征UPS性能的重要參數, 這些重要參數決定UPS對負載的保護能力和對市電的利用率。性能越好, 保護能力也越強。
用各種技術指標評價一臺UPS的優劣時, 要有輕重之分, 還要根據電網條件、用電環境、自然環境、用電設備的特殊要求、使用和維護水平等因素進行判斷, 以下幾個問題值得注意。
(1) 不要過分追求UPS常規電氣性能指標的優化。對UPS來說, 常規電氣性能指標, 如轉換時間、電壓和頻率穩定精度、波形失真度等均需要考慮, 但無需過分追求。對負載而言, 大部分UPS在這些指標上都可以滿足負載的要求, 不應成為評定優劣、是否選用的標準。
作為電網與負載的中間環節, UPS要能適應當地電網環境, 并且在運行中不能對電網產生不良影響。一臺UPS對電網的適應能力主要指電網電壓的變化范圍、頻率變化范圍、波形失真和各種干擾情況下的運行能力。根據我國電網情況, UPS允許的電壓變化范圍一般做到±25%, 在頻率變化50Hz±5%范圍內能正常運行。
(2) 不應忽視對UPS輸入功率因數和諧波電流大小的要求。輸入功率因數低和輸入電流諧波成份大意味著對電網的干擾大, 特別是大功率UPS, 一般都是雙逆變在線式結構, 由于輸入端有整流電路, 往往其輸入功率因數只有0.8, 而諧波電流高達20%~30%。也就是說, 如果UPS由電網引入的有功功率為30k W, 同時也就有12k W左右的無功功率在電網與UPS間流動, 這對電網的影響相當嚴重。如果由柴油發電機帶動UPS, 就需要發電機的功率容量是UPS功率容量的2倍, 甚至更大。
UPS電路中的主要功率部件是逆變器, 由它產生的高頻干擾有可能反饋到電網中去, 因此UPS電路本身應該具有去耦、諧波抑制電路等設計, 防止UPS對電網構成污染。
(3) 重視對UPS輸出能力和可靠性指標的考察。UPS的平均無故障工作時間MTBF僅是一個估算可靠性的參數, 影響此數值的因素很多, 是一個無法檢測的參數;而UPS輸出能力的各項性能指標都是可量化的可靠性指標, 在同等運行條件下, 效率高、輸出電流峰值系數大、過載能力強的UPS, 其可靠性必然高;效率低則意味著UPS本身損耗大、發熱量大, 這會加快元器件的老化、縮短使用壽命。
(4) 注重對總體成本的考慮。購買時不僅要考慮購買價格, 而且還要考慮UPS本身效率高低所造成的使用運行費用及維護費用。
4 UPS供電系統解決方案
4.1 UPS后備時間
UPS依后備時間可分為標準型及長效型。標準型UPS后備時間為3min~15min, 長效型一般后備時間為30min~8h。標準型UPS指單臺UPS已內置小容量電池 (裝在主機機箱內) , 市電斷后供電時間較短 (滿載下僅需幾分鐘) 。而長效型UPS則根據后備時間的要求外配不同容量電池, 還需另配電池柜或電池架、電池之間的聯線、電池柜或架到UPS主機的聯線和電池開關, 安裝在UPS主機柜外, 供電時間由半小時到幾小時不等, 依用戶需要而配置。換言之, 標準型UPS廠商已設定好放電時間;而長效型UPS則是由客戶自己選定放電時間。如遇設備停電時, 只需存盤、退出即可, 應選用標準型UPS;如果設備停電時, 仍需長時間運轉, 則必須選用長效型UPS。當市電停電時間短且自備發電機能及時供電時, UPS的供電時間可按10min配置, 如市電停電時間長或自備發電機不能及時開機供電, UPS的供電時間一般按30min以上配置。
實踐證明, 無謂地加大蓄電池容量是不能保證電子設備安全運行的, 而且也不科學、不經濟。首先要從確保直流電源穩定可靠的觀念向確保交流電源穩定可靠的觀念轉變, 因為只有確保交流電源的穩定可靠, 才能確保直流電源的穩定可靠, 從而確保機房環境的穩定可靠。在確保交流電源穩定可靠的前提下, 蓄電池的容量配置可以適當減少。目前, 大部分智能建筑內都配置了性能優越的備用發電機組, 一旦市電中斷, 均能在5s~15s內啟動供電, 這大大縮短了蓄電池的放電時間, 從而減少蓄電池容量的配置。這樣, 既能節約建設資金, 又能確保交流電源的穩定可靠。
4.2 UPS使用方式
4.2.1 單機使用
通常負載量少于20k VA且不是關鍵負載的情況下, 會使用單臺UPS對負載進行保護, 當出現市電不能正常供給時, 將由UPS對負載設備供電, 其優點是結構簡單、成本低廉, 缺點則是沒有備份, 當此臺UPS進行檢修或發生故障時, 負載不能得到保護, 如圖4所示。
4.2.2 串聯熱備份方案
本方案是并機早期的鏈接方式, 因受當時并機技術的制約, 本方案中設備的使用率較低, 安全可靠性有限, 不能滿足用戶的更高安全要求, 目前此種方案很少使用。由于兩臺UPS無需在同一控制程序下協調工作, 無需通信鏈接, 所以只要UPS功率滿足負載要求的前提下, 可以使用不同品牌的UPS, 如圖5所示。
優點:靈活性高, 不受品牌限制;安裝簡單, 無需額外調試;不增加額外輔助電路, 不增加購置成本;可作N+1熱備份, 可分期擴容。
缺點:瞬時過載能力低;兩機老化不一致;備機電池長期不處于浮充狀態, 影響電池壽命。
4.2.3“1+1”冗余并機方案
在用戶既要求提高安全可靠性又要求提高設備使用率的情況下, 隨著并機技術的不斷發展, 可實現兩臺UPS在同一控制程序下協調工作, 根據此種工作方式稱之為“1+1”冗余并機。正常工作時兩臺UPS各承擔50%負載;若其中一臺UPS出現故障, 另一臺UPS自動承擔100%發電, 故障UPS自動退出并機模式;當故障UPS維修好以后可直接投入并機, 兩臺UPS自動均分負載;若故障UPS退出并機還沒有維修好, 而帶載UPS也出現故障, 此時將自動切換至帶載UPS的旁路;當兩臺UPS全部維修好以后, 按并機開啟步驟可將兩臺UPS投入到“1+1”冗余并機工作狀態, 如圖6所示。
“1+1”冗余并機相對單機UPS, 多了一臺UPS自動承擔100%負載安全保護措施, 可有效避免逆變器切換至旁路時造成的切換風險, “1+1”冗余并機相對性能穩定的單機其安全可靠性有了較大的提高, 可在同一控制程序下協調工作, 兩機之間需通信連接, 所以兩臺UPS要求必須是同品牌、同系列、同規格的UPS。同時也可以根據負載情況, 擴展到N+1冗余并機。
優點:瞬間過載能力強;沒有瓶頸故障點;自動均分功率。
缺點:存在環流, 不同并機方法具有不同環流。環流增加無功損耗, 降低系統可靠性。這也是區分UPS優劣的標準。
4.2.4 雙總線輸出冗余UPS供電方案
雖然N+1并聯冗余UPS供電系統的可靠性很高, 但從UPS輸出到負載間仍存在諸多故障隱患接線端子老化、保險絲燒毀、斷路器跳閘等。所以雙總線輸出冗余UPS供電方案適時而出, 即2N或2 (N+1) 雙總線UPS系統, 兩套UPS是獨立的, 直接供給雙電源負載, 各承擔50%負載, 單電源負載通過STS或小ATS切換得到兩套UPS系統的電力保障, 從而使整個配電系統得到更穩定可靠的保障, 如圖7所示。
優點:靈活性高, 不受品牌限制;瞬間過載能力強;保險系數高。
缺點:成本高。
5 影響UPS安全運行的基本因素
5.1 解決UPS單機基本技術問題是UPS安全運行的保證
現在有很多出于成本和安全性考慮的新并機方案, 其實若考慮成本只需采用一臺性能穩定的UPS即可, 若經濟條件允許且要達到更高的安全性, “1+1”并機可足夠。很多大型工業用戶在采用并機方案時會有一個很大的誤區, 單機運行不穩定就采用并機方案, 錯誤地理解單機存在的技術問題可以由并機來解決, 雖然并機相對單機在安全性上有較大提高, 但主要影響UPS安全運行的因素是所選用的UPS生產廠家是否有足夠的能力解決單機與并機技術。并機是建立在穩定的單機基礎上, 若單機技術沒有得到很好的解決, 并機出現的問題將更多。
5.2 UPS同時具備兩項功能
(1) 在設備使用期內給負載提供純凈、標準的正弦波交流電源
其實UPS不是孤立連接在獨立的電網中, 電網給UPS供電不是絕對的所需標準值, 存在標準值與非標準值兩種情況。同一電網用電設備越少越接近標準值 (如普通商業使用環境) , UPS故障大多表現為元器件故障, 即硬性故障。用電設備越多越偏離標準值 (如大型工業系統使用環境) , 在元器件質量滿足要求的情況下, UPS多表現為電網因素造成的監測、處理、控制系統故障等, 即軟性故障。外部因素是一個變量, 很難去具體監測和抑制, 且具有較大的隨機性和隱蔽性, 這就是同一UPS在工業環境比商業環境使用更難以實現穩定運行的原因。由于用戶對UPS基本技術了解的局限性, 很難區分上述因素并進行全面的技術分析及安全評估, 而很多UPS廠家因受技術制約又不想區分太清楚, 這是多年來一直困擾大型工業用戶投入UPS與運行要求存在較大差距的主要原因。
(2) 為負載提供非常穩定的不間斷電源保護
隨著UPS技術的不斷發展, 單純地實現UPS給負載提供純凈、標準的正弦波交流電已不是UPS技術的主要難題。UPS技術面臨的真正難題是怎樣實現對負載更穩定的不間斷保護, 而外部因素又難以進行具體地監測和抑制, 具有較大的隨機性和隱蔽性。簡單地說, UPS技術所面臨的難題就是怎樣提高UPS抗擊外部因素的能力, 使UPS運行盡可能少地受制于外部因素, 這是UPS實現穩定運行必須解決的問題, 尤其是要滿足大型工業系統運行要求的UPS。
工業系統負載電壓多為220V, 輸出電壓220V的UPS設計與生產難度要遠高于輸出為380V的UPS, 因I=P/U, 當P為定值時, I與U成反比, 220V時UPS元件所承受的電流強度是380V時UPS的兩倍。當P越大時, 要求元件所承受的電流強度越大, 這對元器件是一個巨大的考驗, 所以380V的UPS功率可以做到1000k VA, 而220V的UPS最大功率都在200k VA以下。220V的UPS元器件所承受電流強度的能力是一個非常重要的指標, 這就是很多UPS使用不久就出現硬件故障的一個重要原因。
UPS并不是連接在一個理想的電網中, 同一電網下設備的運行都會對電網造成沖擊和干擾, 且在電網中的出現具有較大的隨機性和隱蔽性, 因此很難去具體地監測和抑制, 也不可能為UPS裝備一套獨立的、比較理想的電源。在這種情況下, 只有提高UPS自身抗外部干擾的能力, 使UPS運行盡可能少受制于外部因素。UPS的設計方案只有有效地避開外部因素的干擾, 在硬件技術得到充分解決的前提下, UPS才能在設備的使用期內實現穩定運行。
UPS要實現穩定運行需要快速地處理供電系統, 當UPS遇到較大的外部因素干擾時, 能快速地進行處理與控制, 不會因出現UPS無法控制的局面而引發各類故障。為了對負載供電執行緊急保護, 嚴重時中斷負載供電, 每個廠家的設計與控制方案不一樣。因受技術方面的制約, 每個廠家的設備運行穩定性也不一樣, 包括進口設備。所以工業用戶在選購UPS時務必全面地對設計方案進行技術分析和安全評估。
5.3 環境因素
(1) 環境溫度
UPS是由大量半導體器件組成的精密電氣設備, 半導體材料受溫度影響比較大, 當環境溫度大于要求值時, 半導體材料容易老化。靜態開關是由半導體材料做成, 工作時自身會產生一定壓降及通態功耗。工作的靜態開關會產生一定的熱量, 需要散熱器散熱, 當溫度達到80℃~90℃時, 靜態開關將自動進入關閉狀態。雖然有機房空調和UPS風扇進行散熱, 但常年的運行導致粉塵在散熱器上積聚較厚導致UPS風扇故障時, 靜態開關的局部溫度急劇上升, 容易造成靜態開關的自動關閉。
(2) 環境濕度
半導體器件對濕度也有嚴格要求, 濕度太大在遇到機房冷氣時會在設備內形成水霧或細水珠, 尤其在潮濕的雨季, 元器件容易短路造成設備損壞, 不僅帶來經濟損失同時也給負載供電造成安全隱患, 因此機房內安裝的空調要有制冷和除濕功能。
(3) 環境粉塵及化學腐蝕性氣體
UPS由于工作時會產生大量的熱量, 因此為保證散熱便在機器內部安裝多個風扇, 此時UPS尤如一個大功率吸塵器, 會將大量粉塵及化學腐蝕性氣體吸入內部。UPS常年運行未做清潔保養, 大量的粉塵就會粘附在電路板上, 粉塵中含有的金屬微粒會導致高集成的小型元件出現短路, 同時吸入空氣中的水分會形成由粉塵構成的導電層, 給設備和負載造成嚴重的安全隱患。大量粉塵粘在元件或散熱器件表面會使元件溫度高于規定值, 很容易造成元器件損壞, 嚴重時便會造成UPS供電系統癱瘓。
當長期運行的UPS吸入大量化學腐蝕性氣體, 遇到機房冷氣時很容易在高集成元器件表面形成一種腐蝕性膜, 對細小元件及焊接點具有腐蝕作用, 長期如此會造成元器件損壞及焊點虛焊。而這些高集成元器件都集中在微處理器及控制系統中, 會給UPS及負載造成嚴重的安全隱患。
6 UPS不間斷電源日常使用與維護
UPS的科學使用和維護不但可以提高本身使用效率, 還會延長UPS的使用壽命。在正常使用情況下應注意以下幾點:
(1) 不要用來接純感性、純容性負載, 如電動機、空調等。因為電感性負載在啟動時的電流往往是正常工作時額定電流的3~5倍, 容易引起UPS的瞬時過載, 縮短UPS的壽命。UPS適合帶阻容性 (如電腦) 、阻性、感性負載。
(2) 不要滿載運行, 長期滿載使用UPS將直接影響UPS的壽命。對于單臺UPS, 實際負載一般按UPS容量的60%~80%選用;對于N+1型冗余并機UPS系統, 實際負載一般按UPS容量的30%~60%選用, 單臺1.5k W的UPS可帶1k W左右的負載。
(3) UPS主機的維護包括:檢查設備的運行狀況、對需要進行清掃的設備進行除塵清掃、對設備內主要部件進行靜態測試、檢測設備內易損單元 (逆變器、整流器、靜態開關) 、檢查設備的輸入、輸出聯接端子是否牢固、恢復設備運行, 檢測設備的輸出主要性能指標。
(4) 維護好蓄電池。UPS采用的蓄電池大都是免維護的密封電池, 但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水等工作, 所以必要的維護是不可或缺的, 否則同樣會縮短電池的壽命。
電池在使用一段時間后應進行定期檢查, 觀察其外觀是否異常、測量各電池的電壓是否平均等;如果長期不停電, 電池一直處于浮充狀態, 電池的活性將變差, 因此即使不停電, UPS也需要定期進行放電以便電池保持活性。放電一般可3~6個月進行一次, 做法是讓UPS帶一定的負載 (50%以上) , 然后斷開市電, 使UPS電池處于放電狀態, 放電持續時間視電池容量而定, 一般為幾分鐘至十幾分鐘, 放電后恢復市電供電, 繼續對電池充電, 充電時間應不少于8h。另外, 蓄電池也會有自放電現象, 如果長期放置不用, 會使能量損失, 因此需定期進行充放電?？赏ㄟ^測量電池開路電壓來判斷電池的好壞, 以12V電池為例, 若開路電壓高于12.5V, 則表示電池儲能還有80%以上, 若開路電壓低于12.5V, 則立刻進行充電, 若開路電壓低于12V, 則表示電池儲能不到20%, 應更換電池。
(5) 注意防雷接地保護。UPS要有良好的接地和防浪涌保護措施, 以保護UPS內部電路和電池的安全, 確保信息網絡能獲得100%的高“可利用率” (低誤碼率、低丟包率、高接通率) 。
(6) 使用環境要求:電池使用環境要求溫度在0℃~40℃之間, 標準使用溫度為25℃。相對濕度在30%~90%之間, 避免陽光直射并且保持清潔。遠離水、可燃性氣體和腐蝕劑等, 保持UPS的進排風通暢。一般條件下, 正常使用的密封免維護鉛酸電池的使用壽命為3~4年。
7 結束語
現在的UPS產業無論是在智能化的管理方面, 產品可靠性的提高方面, 還是可維護性方面都獲得了前所未有的進步, 并已具備向用戶提供從后備式UPS、在線互動式UPS到各種雙變換式的在線式UPS的能力。UPS單機的輸出功率從百級伏安的小型單相UPS到三進/三出型的百萬級伏安的大型在線式UPS。相關的統計資料表明:小型UPS的平均無故障工作時間為幾萬小時, 大型UPS的MTBF為20~40萬小時。對于由大型UPS所組成的“1+1”型的冗余并機UPS供電系統而言, 其MTBF值高達百萬小時。由此可見不同用戶可以根據自己的經濟實力和所需要保護的電子信息系統設備的重要性來配置所需的UPS。
最初的UPS采用模擬控制方法且有很多局限性。隨著數字處理器計算速度的不斷提高, 使得各種先進的數字控制方法得以實現, UPS的設計也具有很大的靈活性, 設計周期縮短、性能大為提高。UPS的高頻化有效地減小了裝置的體積和重量, 并可以消除變壓器和電感的音頻噪音, 同時改善輸出電壓的動態響應能力。數字化控制方法成了當今交流電源領域的一個研究熱點, 一種必然的發展趨勢就是各種方法相互滲透、互相結合形成復合控制方案。數字化復合控制是UPS控制的一個發展方向。
模塊化也是UPS節能化的主要發展趨勢, 通過模塊化方式的靈活擴容, 可以減少用戶的設備投資浪費現象, 同樣可以節約能源。除了能提高電源供應的可靠性, 企業可根據目前的用電負載要求選配模塊, 而當企業因發展需要擴展時, 再靈活添加相應模塊即可。
摘要：文章對電子信息系統的UPS電源做出分析, 闡述UPS電源進行設置、使用及維護的重要性與必要性, 并提出相應UPS的供電系統解決方案。
關鍵詞：UPS不間斷電源,IDC互聯網數據中心,蓄電池,可靠性,冗余
參考文獻
[1]UPS冗余并聯與雙總線連接供電方案 (一) .《電源技術應用》, 2009 (2)
ups機房運行管理規定范文第2篇
采用反滲透工藝技術的醫院水處理設備通常由反滲透膜、高壓泵、還有精密過濾器等裝置組成。保安過濾器里有過濾孔徑大約為5μm的濾芯。這種濾芯能夠過濾掉大于5μm的大型顆粒物質，從而保護下游反滲透膜，該情況下的防滲透膜除鹽率最高能達99.5%。由于原水PH值得影響，膜運行前要對原水水質要個要求，原水PH值要控制在3-10，余氯值應該小于0.1mg/L，SDI15值小于5.0，水溫溫度控制在45℃以下。任何一項指標超標，都會造成RO膜的損壞。
反滲透膜是整個醫院水處理設備工藝線路中的核心部分，如果因沒有滿足進水要求而導致膜性能下降必然會影響供水效率，所以原水必須經過預處理工藝使水質達到醫院水處理設備反滲透膜進水要求。
ups機房運行管理規定范文第3篇
1 UPS容量的選擇
在當前機房UPS系統建設過程中, 需要準確的對UPS容量進行選擇, 避免容量選擇過大或是過小的情況發生, 因為一旦容量較大, 則會導致投資及運行費用增加, 而容量較小時, 會導致超負荷運行情況發生, 存在較大的安全隱患, 所以在UPS系統建設過程中, UPS容量的選擇至關重要。
1.1 負載容量
用電設備的負載容量稱為視在功率S (VA) , 額定功率稱為有功功率P (W) , COSΦ為用電設備的功率因數, 其之間的關系是:S=P÷COSΦ。UPS的容量必須以用電設備的視在功率進行計算, 用電設備的標識功率一般為有功功率;因此, 計算UPS的容量時, 應該把用電設備的有功功率折算成視在功率。計算機設備為非線性感性負載, 功率因數大約為0.65~0.7, UPS容量用電負載額定功率÷ (0.65~0.7) 。
1.2 UPS的負載率
通常情況下UPS負荷以帶開關電源的非線性負載居多, 在這種負荷條件下, 其沖擊電流較大, 一旦負載率過大時, 則會導致逆變器重載運行, 使輸出電源存在畸變的可能性, 對系統運行的可靠性帶來較大的影響。而UPS負載率較小時, 則會導致建設時投資存在較大的浪費。同時在長時間停電情況下, 由于放電時間較長, 則會給電池組帶來較大的損壞。所以通常情況下UPS負載率控制在60%~80%為宜。
1.3 UPS未來擴容需求
近年來, 各行業在信息化建設過程中, 都提高了機房的規模, 機設計計算機用電設備不斷增加, 所以需要做好設備的用電需求工作。在用電設備不斷增加的情況下, 在進行UPS系統建設規劃時, 則不能只考慮現有設備的用電需求, 否則在用電設備不斷增加的情況下時則需要對UPS進行擴容, 這就導致改造費用增加, 而且在超負荷運行過程中安全也得不到保障。所以在進行UPS系統建設規劃時, 需要留有一定的裕度, 充分對未來擴容的需求進行考慮。
1.4 環境條件
UPS系統在運行過程中對于工作溫度具有嚴格的要求, 在22度時是其工作的最佳溫度, 上下不宜超過2度, 一旦溫度過高時或是通風條件較差時, 則需要對其進行降額進行使用。而且在海拔不斷升高的情況下, 也需要在使用時根據海拔的高度進行降額。
2 蓄電池的容量配置
2.1 蓄電池放電電流的計算
上式中, P為UPS額定輸出功率, COSΦ為UPS輸出功率因數, N為UPS逆變效率, M為蓄電池個數, U為單體蓄電池的監界放電電壓, 這幾個參數在UPS及蓄電池的產品說明書均有標識。
2.2 蓄電池的放電速度的估算
根據UPS系統所要求的后備時間, 按照蓄電池產品說明書所列出的蓄電池放電特性曲線估算出要求蓄電池組提供的放電速度。
2.3 蓄電池容量的計算
蓄電池的容量 (AH) =蓄電池的放電電流÷蓄電池的放電速度
3 UPS系統的供配電方式
目前, UPS技術已經相當成熟, UPS系統運行具備較高的安全可靠性;但是, 它畢竟是由成千上萬個電子器件組成, 每個電子器件的損壞都將影響UPS的正常運行。當采用單臺UPS供電時, UPS可能會出現故障造成供電中斷;因此, UPS供電系統通常采用冗余方案來提高整個電源系統的可靠性。
來源于不同低壓配電系統的二路市電經ATS切換成一路, 作為UPS的輸入電源, UPS系統1和UPS系統2均由二臺UPS并機組成, 每臺UPS配置二組電池, UPS系統1的輸出和UPS2的輸出經開關向雙電源機柜供電, UPS系統1的輸出和UPS2的輸出通過STS切換成一路電源向單電源機柜供電。這種UPS供電系統的每個節點都有備份冗余, 該系統具備非常高的安全可靠性。
4 UPS系統的運行維護管理
4.1 UPS的日常巡查
為了確保UPS系統的安全運行, 在長時間運行的情況下, 應該合理安排巡視時間, 每隔兩個小時進行一次全面的檢查, 包括電流、電壓以及頻率等各項運行參數有無異常, 是否在安全范圍內, 是否出現報警信息, 內部散熱扇是否處于正常運行狀態;對于UPS的運行環境進行檢查, 合理控制機房與電池房的溫濕度, 溫度控制在22±2度、濕度控制在50±5%, 并時刻注意房間內的通風狀況, 保持清潔;對蓄電池狀態進行檢查, 首先觀察外殼有無破損、變形和滲漏的現象, 外表的溫度是否處于正常狀態, 連接的端子要擰緊。通過嚴密的日常巡查, 可以及時發現問題及時解決, 降低故障發生率, 保證UPS系統的安全穩定運行。
4.2 UPS的定期維護
定期維護是保證UPS系統安全穩定運行的基礎保障, 所以要制定合理的維護方案, 確定維護周期和維護項目。一般情況下, 一個月會對UPS系統進行一次全面的維護, 對于系統中的接線端子逐個檢查, 發現松動端子及時擰緊, 對于發熱變色的線路和端子要及時更換, 以免發生故障;對UPS系統的內部進行清潔處理, 保證內部各部件以及電路的清潔;在檢查電容器時, 注意是否存在冒、漏以及膨脹等現象;對于市電斷電情況下, 對電池的供電狀況進行測試;對蓄電池的端電壓以及內阻進行檢查, 如果端電壓低于臨界電壓或者蓄電池的電阻在80豪歐以上時, 要及時更換新的電池;對于機房內的防鼠、防水等各項裝置進行檢查, 并且測試接地電阻是否在1歐以下。通過定期維護工作, 可以減少安全隱患, 確保UPS系統處于良好的運行環境下。
4.3 UPS的遠程監控
目前UPS在接入網絡時, 無論是哪個品牌的都可以通過SNMP網絡適配器接入, 同時還可以建立遠程監控系統, 該系統具有實時監測、報警管理、統計和人機交互功能。首先其實時監測功能可以實現對UPS各種運行參數及狀態進行有效的監測;而報警管理功能可以在超越報警等級及用記權限進產生報警信息, 并將該信息傳遞給管理人員, 以便于管理人員能夠采取切實可行的措施進行處理。統計功能主要是將UPS運行過程中的各項數據形成統計報表, 這樣可以為UPS運行提供良好的參考資料。另外人機交互功能的實現, 有利于管理人員通過人機交互界面來對UPS各項參數進行重新設置, 確保UPS系統運行的穩定性。UPS遠程監控的實現, 不僅有效的提高了UPS管理的水平, 進一步提高了UPS運行的安全可靠性。
5 UPS的零地電壓
為了有效的取得減少零線的電抗, 則需要對零線長度進行縮短, 同時也可以通過增加零錢的截面積來實現。而且為了能夠確保UPS系統運行過程中, 零線受到高頻電流影響而導致電壓降產生, 所以在現場布線過程中, 盡可能的做到將UPS相線、零線和地線的走線進行分開, 而且確保各線之間的距離保持在20厘米和40厘米之間, 對于實在沒辦法做到分開布線的情況, 則需要利用鎧裝對來零線和地線的電纜進行屏蔽, 這樣也能達到良好的效果。為了能夠有效的解決零地電壓偏高的問題, 則可以將隔離隔離變壓器設置在UPS負載端, 而且隔離后的零線還需要進行接地設置。
結束語
當今的社會已步入信息時代, 信息系統的安全穩定運行日趨重要, 這對UPS電源提出了越來越高的要求。一個合理、完善的UPS電源解決方案, 能確保UPS系統正常工作, 為信息系統的安全穩定運行提供堅實有力的保障。
參考文獻
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ups機房運行管理規定范文第4篇
從UPS的發展歷史來說, 經歷了兩個階段:動態式UPS和靜態變換 (電池) 式UPS。電池式UPS即在線式UPS, 也是目前最常用到的技術較先進和成熟的UPS類型。
2 電池式UPS
2.1 對高低壓供電系統的要求
證券業數據中心機房 (IDC) 的供電要求高可靠、高穩重性, 要做到無中斷、零單點故障, 一般要求具有單獨的雙路高低壓、發電機和高可靠的UPS配電系統。
2.2 對電池式UPS性能的要求
電池式UPS在供電狀況下的主要功能是穩壓及防止電波干擾;在停電時則使用蓄電池組給逆變器供電。由于逆變器一直在工作, 不存在切換時間問題, 適用于證券、銀行等對電源有嚴格要求的場合。因此對電池式UPS的要求有:
2.2.1 輸出隔離
大量的運行實踐表明:只有帶輸出隔離變壓器的電池式UPS電源才有可能向機房提供同時具有穩壓的、連續供電的、無頻率突變的、無干擾的、無波形失真的、零線對地線電位低的正弦波電源。其中穩壓和連續供電的兩種特性是確保IT硬件安全運行的前提條件, 而后四種特性則是確保IT設備在數據處理、存儲和傳送操作的全過程中實現高速寬帶、可靠操作的必要條件 (降低誤碼率及邏輯操作錯誤) 。有鑒于此, 在IT機房中不宜選用價格便宜的非電池式UPS或不帶輸出隔離變壓器的UPS (它的零線對地線電位偏高) 。
2.2.2 高可靠性
UPS單機本身的故障率要低, 應能提供連續的、高質量的輸出電源, 不允許由普通的市電經交流旁路直接向負載供電。目前大型UPS產品的平均無故障工作時間可達20萬一40萬小時。在整套UPS供電系統中, 不應存在“單點瓶頸”性故障隱患。UPS應允許執行“不停電”的維護和檢修操作。
2.2.3 高抗干擾性
配置在IDC內的服務器、磁盤陣列機、交換機等均內置有“開關電源”, 這種“整流濾波型”非線性負載會向UPS供電系統反射3-23次低次諧波干擾, 造成網絡服務器的數據“丟包率”增大, 語音通話質量降低, 嚴重時還會導致網絡癱瘓。因此UPS還應具備較高的抗干擾性能。
2.2.4 技術指標要求
(1) UPS輸出過載能力。UPS的輸入電壓應達到380V士15%, 頻率應達到50Hz士5%, 輸出的靜態電壓穩定度應為380V士0.5%輸出頻率為50Hz士1%, 輸出的瞬態電壓穩定度應小于士5%并l0ms恢復到士5%[指負載從0一100%的突變) ;諧波失真度應小于2%[使用100%的線性負載) ;要有很強的過載能力。UPS典型的抗輸出過載能力為:110%-1h;125%-10min;150%-1min。在實際工作中, 為確保UPS能長期安全可靠地運行, 所推薦的最大負載量一般為60%~80%UPS額定輸出功率。 (2) 輸入功率因素。UPS輸入功率因素的高低反映UPS電氣品質的優劣, 因此應選擇輸入功率因素達到0.8以上的UPS。 (3) UPS的智能化。UPS的智能化包括UPS采用微機控制和大屏幕人機對話的操作面板;能自動檢測UPS, 顯示并報告UPS的運行狀態;電池的智能化管理[電池的定期檢測和自動充放電) ;支持目前所流行的軟件平臺, 實現與不同計算機的對接;具有歷史記錄的存儲、顯示和打印功能;具有遠程監控報警功能。
3 全新動態式UPS系統
隨著技術的發展和改進, 一種全新動態旋轉式的UPS便應運而生了。它克服了早期動態式UPS系統龐大, 操作不便, 而且效率低, 噪聲大, 電力品質不高等缺點, 彌補了電池式UPS使用危害環境且價格昂貴電池的不足。由于其結構簡單緊湊, 可靠性更高, 單機功率范圍高, 具備了集成化的電源解決方案, 并且隨著功率應用的增高, 其高效率產生經濟性更加突出, 因而在大功率市場得到了廣泛的應用。
3.1 該系統主要由五個核心部分組成:同步交流發電機、感應耦
合器、自由輪離合器、柴油機、電抗器。
3.2 系統的優勢
(1) 動態式UPS=電池式UPS+備用發電機。與電池式UPS/備用發電機相比, 動態式的UPS系統的設計理念更為簡單有效。電池式UPS+備用發電機的方案包含諧波濾波器、整流器、電池組、逆變器、靜態開關、備用發電機等組件, 現有的動態式UPS系統則將這些功能完全集合在一個系統中, 使柴油機動態式的UPS構架比電池式UPS更為簡單。
(2) 無電池解決方案。目前電池式的UPS系統最大的薄弱環節, 就是電池組。統計顯示, 大功率的UPS中電池的價格占很大的比重, 一般約占UPS總價格的30%-50%。在返修的UPS中, 由于蓄電池的故障而引起UPS不能正常工作的比例大約為1/3。動態式的UPS系統不使用電池, 而是用動能連接起柴油機啟動的時間。這種系統不會出現因使用電池而引起的相關問題。
(3) 在線交互式系統, 不使用任何電力電子組件。動態式的UPS系統是在線交互式系統, 它與市電并聯運轉。在線交互式系統的優點就在于它將UPS系統與市電并聯起來, 而不是串聯即可達到改善市電品質的優點。傳統的電池式UPS系統要不斷地通過整流器和逆變器轉換電能, 如此易造成共用點的故障, 降低系統的效率。
(4) 電抗器+發電機=有源濾波器。通過磁耦合抽頭電抗器 (扼流圈) 與發電機結合發揮了有源濾波器的作用, 它能夠有效地凈化市電電壓, 防止所有的干擾影響負載。此外, 發電機能夠提供最高至14倍標稱電流的短路電流, 與傳統的系統相比, 這又是一大主要的優勢。如果UPS的下游發生短路UPS將會在市電模式下排除故障。傳統的電池式UPS系統則被迫轉換到旁路, 期望市電能夠排除故障。如果這時市電停電, 負載就會處于無保護狀態, 容易發生負載斷電情況。
4 UPS對數據中心機房的全新解決方案
由于在目前的IDC機房中, 越來越多的關鍵服務器和通信設備的產品設計中, 采用雙路甚至多路交流輸入電源的工作體制, 以便確保網絡設備能獲得盡可能高的可利用率。因此, 在為IDC機房配置供電系統時, 宜選用雙總線輸出型的UPS供電系統設計方案, 以便達到同后級的IT設備相匹配, 確保在信息網絡存儲、處理和傳送的數據的安全和可靠的運行。
4.1 雙機或“N+1”型冗余式UPS并機系統
雙機并聯結構形式的UPS系統, 其逆變器與靜態旁路的輸出功率均為兩臺UPS的額定輸出功率之和。該結構分為有冗余并聯和無冗余并聯兩種形式, 當兩臺UPS額定輸出功率之和大于或等于負載總功率, 而單臺輸出功率小于負載總功率時, 則稱此系統為雙機并聯無冗余結構。這種情況下, 當任意一臺UPS發生故障時, 系統都無法向負載正常供電。當單臺UPS的額定輸出功率大于或等于負載總功率時, 任意一臺故障, 另一臺仍能正常供電, 這時的結構為兩臺并聯冗余一臺。雙機并聯冗余結構能使系統的平均無故障工作時間達到單機的1.8倍左右, 但投資也將增大許多。
4.2 雙總線輸出冗余式UPS供電系統
“N+1”型UPS冗余供電系統的可靠性己經很高, 但實踐證明, 該系統仍存在大量從UPS輸出端到最終用戶設備輸入端之間的供電線路故障, 如保險絲燒毀、斷路器跳閘或不慎“短路”等。行之有效的辦法是配置UPS“雙總線輸出”供電系統, 其基本配置為:由“N+1”型UPS并機系統輸出的兩路UPS輸出電源+UPS輸出配電柜+負載自動切換開關組成UPS的雙總線輸出供電系統。對于要求較高的IDC機房, 還應配置由兩套“N+1”型UPS冗余供電系統+負載同步控制器+負載自動切換開關或靜態切換開關所組成的UPS雙總線輸出供電系統。這樣, 即使一臺UPS發生故障, 也不影響對關鍵性負載供電。
摘要：簡介UPS類型, 詳細闡述各類型UPS對證券機房的解決方案
關鍵詞：UPS,設備,機房
參考文獻
[1]張乃國.UPS供電系統應用手冊.機械工業出版社, 2003.[1]張乃國.UPS供電系統應用手冊.機械工業出版社, 2003.
ups機房運行管理規定范文第5篇
電源是廣播電視無線電通訊能量的源泉,任何廣播電視無線通訊設備都離不開電力供應。保證任何情況下廣播信號 安全不間斷播出是廣播電臺的重中之重,作為預防意外停電、維護電源不間斷供應的UPS電源,起到了最 后一道保 障線的作用。目前,各個電臺都有2路供電線路,電壓相對穩定,UPS電源的正確使用和維護有所弱化。但公共電力供應往往不能 作為穩定的依靠,線路故障、檢修、電壓突變、過載跳閘 等意外停電的因素很多,這就需要在應急設備系統中配置能夠獨立自主供電的UPS電源,做到有備 無患。它不僅 可以保障 機房計算機系統持續穩定,防止數據、信息丟失,還可以減少 設備損壞,保證節目傳輸質量。這對正確使用和維護UPS供電系統提出了更高的要求。
1UPS電源對廣播電臺機房設備的主要作用
(1)保證不間斷供電。當外電停電、過高或過低時,它能及時進行切換,及時向廣播設備提供額定的穩壓電源并報警,起到不間斷供電的作用,防止突然斷電對設備造成的損失。(2)改善電源質量。對電源系統中的浪涌、噪聲、電壓下降 電源波動、電源干擾等現象進行改進,有逆變穩壓濾波的作用。(3)有效避免自身故障的影響。UPS電源有自動旁路功能,能使系統本身出現故障時供電不受影響。(4)保護數據通道。對機房的計算機數據通道進行保護,提高設備網絡的可用性。
2機房 UPS電源型號及工作原理
廣播電臺機房的UPS電源主要品牌有愛賽德、APC、山特等,分后備式、在線式2大類。由于在線式UPS“不間斷供電”、“改善供電質量”和“備份供電”性能較好,性價比較高,所以機房多數采用。
UPS電源工作原理:UPS電源系統 由整流、儲能、變 換和開關控制4部分組成。不管外電電壓是否正常,負載所用的交流電都要經過逆變電路供給。它能將電網來的交流電經全 波整流、濾波變為直流電壓,供給逆變電路。當外電電壓正常時,來電經整流濾波后送到逆變器,再到靜態開關后輸出到負 載。當外電異常時,蓄電池組電源經逆變器變換,送到靜態開關 后輸出到負載。
3機房 UPS電源主要故障及原因
(1)電池壽命終結。聽到機柜“砰”的一聲響,伴隨著一股臭味,摸其表面溫度比其他同樣型號的溫度高,面板指示正常。這是山特蓄電池鼓包、變形所致,電池壽命已經終 結。通過以往記錄發現其充放電時間有變短現象,必須將其更換。原因分析:一是設備不斷增加,會使機房 溫度偏高;二是UPS設備使用的年限過長;三是充電電壓過高,電池內部的化學反應加速,電解液減少,內阻增加,導致電池極板膨脹變形;四是大電流充放電,使得極板活性物質脫落,電池內阻增大,溫度升高,嚴重時會造成容量下降,電池極板膨脹變形,壽命提前終止。
(2)UPS主機出現故 障。面板指 示燈異常,故障告警 燈亮,UPS電源不能正常運行。原因分析:由于機房設備增加,會增大功率負載,導致不間斷運 行的UPS電源系統 滿負荷或 超負荷工作,造成UPS主機故障,使蓄電池 受到損壞,在市電一直處于正常的供電狀態時,蓄電池就沒有機會工作,其電池就可能長時間浮充而損壞。此外,檢修可能存在漏檢、失檢現象,如整流電路的電容元件出現小的變形、漏液而沒被及時 發現,導致整流濾波功能失效。
4合理正確使用 UPS電源
(1)選擇合適的UPS電源。要從產品性能、結構合理、制作工藝、實用性、環保性、售后服務以及當地的用 電環境、工作條件等方面檢測UPS的適應性,再正確選擇品牌和型號。
(2)保持合理的使用環境。安裝上要保證它有足夠的通風空間,放置位置平穩,遠離熱源,線路合理配置;保持室內潔凈,將機房溫度控制在26℃左右,保障室內正常的溫度和濕度。
(3)不超負載使用。UPS的逆變功率 標志其帶 負載的能力,UPS功率標稱有VA和W兩種方式,UPS不間斷電源在功率選配上要有適當的余量,所有用電設備的功率之和不得超過UPS電源功率的80%。
(4)充放電符合要求。新購的UPS在使用時,要對電池采用恒壓充電。不論是在浮充工作狀態還是在充電、放電檢修測試狀態,都要保證電壓、電流符合規定要求。
(5)定期放電充電。為防止UPS不間斷電源長時間浮充造成損壞,在市電長期處于正常狀態時,要定期對UPS進行人為的放電,活化電池。對長期閑置不用的UPS電源,則要定期對電池充電,讓電池儲能。充放電時間按不同性能的產品說明進行。
(6)嚴禁頻繁地關閉和開啟。一般要求在關閉UPS電源后,至少等待6s后才能再開啟UPS電源,最好長時間地處于開機狀態。
(7)按正確順序 開啟、關閉電 源。開機時,不可帶載 開UPS電源,應先開UPS電源,再逐一開啟負載。由于一般負載在啟動瞬間存在沖擊電流,過大的沖擊電流還是會縮短元器件的使用壽命,甚至造成元器件損壞。如我臺外電斷電后,3號機柜需要重新開機時,先送市電給APCUPS,使其處于旁路工作;然后UPS面板開機,使其處于逆變工作狀態; (下轉第37頁)等UPS啟動進入穩定工作后,方可打開負載設備電源開關,即逐個開啟C、KU、省臺ACS1240AT接收機及 其他設備 負載。關機順序則相反,先逐個關閉上述設備負載,讓UPS空載運行一會兒,將機內熱量排出,再將UPS關機,使UPS處于旁路工作而充電器繼續對電池 組充電。如果 不需要UPS輸出,則將UPS完全關閉,待輸入市電后斷開即可。
5UPS電源的維護
再好的設備也有壽命,也會出現各類故 障,但維護工 作做得好可以延長壽命,減少故障的發生。不要因為UPS高智能、免維護而忽略了本應進行的維 護工作,要讓UPS在任何時 候都成為安全運行的重要保障。
(1)制定檢修維護卡片。每半年對UPS清潔一次,電池放電量不能超過總電量的30% ~50%,每次放電 試驗都做 好記錄,停斷電后嚴格按開機關機操作,密切關注UPS電源指示燈變化。如電池使用年限過長,或一直處于高溫區域,使用過程存在不安全因素極大,發現UPS電源鼓包且指示燈告警,應立即更換,做好應急預案。
(2)做好防塵和定期除塵。氣候干燥的地區,空氣中的灰粒較多,機內的風機會將灰塵帶入機內沉積,當遇空氣潮濕 時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常,并發生不準確告 警,大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔 一次,要經常用柔軟的抹布擦拭電池,以保持電池表面清潔衛生,防止灰塵通過電池的縫隙進入電池的電解液中污染電液,使電池性能惡化。其次就是在除塵時,檢查接線端子各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況,防止出現線松動,風機有雜音。還要經常檢測電池有無腐蝕現象,有無殼變 形和滲漏,電纜的外皮是否有龜裂、擦傷和破損。
(3)做好防雷工作。雷擊是所有電器的天敵,雷電的電磁脈沖會損壞電器。打雷下雨 也會影響UPS的使用,應有防雷保護措施,注意保證UPS的有效屏蔽和接地保護。
6結語
ups機房運行管理規定范文第6篇
1、設計UPS (uninterrupted power supply) 電源系統
通常我們把靜態UPS依技術和設計架構分為三類:后備式、在線式及在線互動式。
后備式、在線互動式的優缺點在其它文獻中都有介紹, 下面簡單介紹下“在線式UPS”。它在市電正常時, 由市電進行整流供給直流電壓使逆變器工作, 再由逆變器供給用電器提供交流電, 在市電出現異常時, 逆變器由電池供給電量, 逆變器始終處于工作狀態, 保證電壓輸出, 實現不間斷供電。其特點是:能適應的輸入電壓范圍很寬, 實現無縫切換且輸出電壓極其穩定, 特別適合我們有線機房的電源要求成本適當高。
雖然在線式UPS成本較高, 但為了能更好的保障信號質量我們臺選擇在線式UPS。
2、UPS額定輸出功率 (容量) 的挑選
UPS一般都是以標稱輸出功率為其額定容量, 單位是VA (伏安) 。而有線電視機房設備的總功率一般是以有功功率標注, 其單位是W (瓦) 。因此, 在計算時要把UPS標注容量換成有功功率:有功功率=標稱輸出功率×功率因數。UPS輸出功率因數一般為0.6~0.8。
UPS容量要根據機房設備情況來具體確定, 比較合適的UPS負載應當是UPS額定功率的25%~80%。有時, 為給將來機房將來加設備的需要, 而選用功率大鞋的UPS, 但當前用電器不應小于額定功率的25%, 如果負載太小, 蓄電池得不到充分放電, 對電池的維護以及壽命影響較大。因此, 選用UPS的功率應該在現有負載的1倍左右, UPS有功率余量的情況下, 運行才更安全可靠, 而且不會有資金的浪費。而且將來也可以并機使用UPS, 以適應大規模負載增加需要。
例如我們二三級機房, 需要不間斷供電的設備有光功率放大器、光接收機、光發射機、干線信號放大器等, 統計總功率約為300W, 按最小輸出功率因數計算, 我們選擇300÷0.6=500VA, 為了以后擴充設備, 所以就選擇了1000VA (600W) 的在線式主機;對應我們所選購的山特 (深圳) UPS的型號STANK MT1000S-PRO。
3、放電電流計算
蓄電池最大放電電流值按下式計算:Imax=P×cosφ/ (η×E) 。
式中Imax——蓄電池最大放電電流值;
P——UPS額定輸出功率;
cosφ——UPS負載功率因數;
η——UPS逆變器效率;
E——放電時蓄電池組的臨界放電電壓 (12V單體蓄電池的臨界放電電壓取10.5V) 。
N——蓄電池組的12V單體蓄電池個數;
求出電池最大放電電流后, 即可從電池的各溫度下放電電流與放電時間的關系圖上查出相應的放電時間。
由于在放電過程中, 蓄電池的放電電流是變化的, 蓄電池剛放電時的電流值明顯小于Imax, 根據蓄電池的放電狀態, 一般取0.75作為校正因數。估算蓄電池實際所需的放電電流I=0.75Imax。
例如二三級機房實際放電電流I=0.75×P1×cosφ1/ (η1×E1)
其中P1=1000VA cosφ1=0.6η1=85%N1=8 E1=N1×10.5V
I=0.75×1000VA×0.6/ (0.85×8×10.5V) ≈6.3A
4、蓄電池容量計算
實際放電時間無法直接用公式推導出, 我們可以事先通過公式估算出UPS系統蓄電池平均放電電流, 算出放電倍率 (放電倍率=放電電流÷蓄電池標稱容量) , 即可從電池在各溫度下放電曲線圖上查出相應的放電時間。
如果沒有蓄電池放電曲線圖, 可依據以下規律估算放電時間 (蓄電池放電時間=蓄電池放電容量÷蓄電池平均放電電流) :
蓄電池平均放電電流I≈6.3A
放電倍率=6.3÷100=0.063≈0.1C, 此放電倍率下, 蓄電池組放電容量≈0.95倍標稱容量。
UPS系統蓄電池放電時間≈ (0.95×100) ÷6.3≈15小時。
配線選擇
配線合理選擇是很重要的, 線徑太細, 電流太大, 容易發熱而引起火災;線徑太粗, 大量資金浪費, 更是沒有必要。根據金屬導線的電氣特性, 一般多股銅芯線容量為6A/mm, 鋁線容量為4A/mm, 確定主機功率后, 可以參考選擇配線和空氣開關表來選擇線的類型, 參考表格在其文獻中可以查到。
5、UPS系統維護
5.1 主機的維護及注意事項
UPS主機一般對環境溫度要求不高, 只要求室內清潔衛生;主機參數在使用中不能隨意改變;一般選額定功率的50%~80%的負載量, 并應留有一定的余量, 負載過大過小都會對UPS本身及蓄電池的充放電性能造成一定的影響;不宜帶感性負載, 因為在感性負載條件下, UPS的輸出功率會大大下降。
5.2 蓄電池的維護及注意事項
要定期對電池進行檢查整組電池的浮充電壓, 單個電池浮充電壓, 檢查電池各個部分是否損壞, 殼、蓋間有無明顯泄漏, 表層是否有灰塵等雜物, 連接線、接線端子是否有松動或銹蝕結繭等現象, 為防止接線柱氧化接觸不良可以涂常溫固體油狀物 (比如凡士林, 我在本例中用的是車用潤滑油) 等保護劑, 及時更換有故障的蓄電池;
要防止電池短路或深度放電放電程度越深, 循環壽命越短;
不經常停電時, 要每隔一個月對UPS進行一次人為的斷電, 讓UPS在逆變狀態下工作一段時間, 防止電解液沉淀, 以便讓蓄電池維持良好的充放電特性, 確保電池的使用壽命;
不能把不同規格、不同廠家、不同特性的電池聯在一起, 否則會影響所有蓄電池的使用性能;
普通鉛酸蓄電池要注意定期添加蒸餾水, 干荷蓄電池在使用之前最好適當充電, 至于可加水的免維護蓄電池并不是不能維護, 適當查看必要時加些蒸餾水對于電池使用壽命是有好處的。
我臺有線電視二三級機房裝配了UPS后, 明顯信號的故障率下降, 提高了臺的服務質量, 為臺安全優質信號傳輸和播出提供了有力保障。
摘要：介紹了有線電視二三級機房UPS供電系統的工作原理, UPS功率、蓄電池總容量的計算以及日常維護。