在貴陽(yáng)供電局?jǐn)?shù)據(jù)中心機(jī)房改造中，具備高可靠性、高可用性的UPS供電系統(tǒng)是其運(yùn)營(yíng)安全穩(wěn)定的電源保障。為此，機(jī)房供電系統(tǒng)采用兩臺(tái)UPS獨(dú)立供電。

1.用戶要求

(1)UPS供電系統(tǒng)為三進(jìn)三出結(jié)構(gòu)，單臺(tái)UPS容量為120kVA，兩臺(tái)UPS單機(jī)運(yùn)行?？紤]到今后的發(fā)展需求，所提供的UPS要求支持在線并機(jī)，便于以后系統(tǒng)擴(kuò)容，并機(jī)數(shù)量不少于8臺(tái)。

(2)UPS主機(jī)采用在線式架構(gòu)，由工頻整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)、手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)、內(nèi)置隔離變壓器等組成;市電突然中斷時(shí)，市電轉(zhuǎn)電池供電，轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。

(3)UPS應(yīng)具有電池防漏液偵測(cè)功能，可有效防止電池漏液引起的事故，詳細(xì)說(shuō)明此功能的使用方法。

(4)可實(shí)現(xiàn)UPS直接并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)須外加并聯(lián)控制卡，無(wú)固定主機(jī)/從機(jī)的區(qū)分，避免因單點(diǎn)故障時(shí)所造成的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)可靠度。兩臺(tái)及兩臺(tái)以上并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，具有共用電池功能。

2.供電方案介紹

供電系統(tǒng)方案圖

某品牌NT120K型UPS主要架構(gòu)由靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)、整流器(晶閘管工頻整流)、逆變器、手動(dòng)維修旁路開(kāi)關(guān)，以及控制電路、偵測(cè)電路、輸出隔離變壓器等組成。為雙變換在線式架構(gòu)，保護(hù)用戶的精密設(shè)備供電質(zhì)量，市電與電池供電為“零”時(shí)間轉(zhuǎn)換，負(fù)載端可以完全濾除輸入市電的雜波，提供給用戶負(fù)載純凈的正弦波。

采用120kVAUPS兩臺(tái)獨(dú)立單機(jī)供電，每套UPS系統(tǒng)后備時(shí)間2小時(shí)，配置4組12V、200Ah電池。此系列UPS具有多機(jī)并聯(lián)共用電池組功能，共用電池可避免對(duì)電池投資的浪費(fèi)，節(jié)省資金和安裝空間、減少承重，達(dá)到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)容;NT系列UPS具有高可靠性并機(jī)技術(shù)，可達(dá)8臺(tái)并聯(lián)，無(wú)須外加并機(jī)卡，只要增加并機(jī)通訊數(shù)據(jù)線(且此并機(jī)通訊數(shù)據(jù)線采用環(huán)路形式連接，具備冗余功能，提高并機(jī)系統(tǒng)可靠性)，僅需在交流屏預(yù)留兩個(gè)空氣開(kāi)關(guān)，可在線實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)擴(kuò)展冗余或增容，也可繼續(xù)擴(kuò)展到“N+X”多機(jī)冗余系統(tǒng)。同時(shí)，NT系列UPS內(nèi)置同步控制器功能，簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)雙母線供電需求，節(jié)省投資成本并降低故障節(jié)點(diǎn)。

3.優(yōu)勢(shì)分析

3.1獨(dú)特可靠的并機(jī)技術(shù)

NT120KUPS采用先進(jìn)的分散式邏輯控制技術(shù)，以高速的微處理器運(yùn)算為基礎(chǔ)的數(shù)字化設(shè)計(jì)，獨(dú)特的整數(shù)補(bǔ)償運(yùn)算控制，直接并機(jī)技術(shù)，在UPS單機(jī)之間無(wú)需外加并機(jī)卡或并機(jī)柜，采用環(huán)路通訊電纜連接來(lái)傳遞實(shí)時(shí)信號(hào)，提高并機(jī)系統(tǒng)的可靠度，實(shí)現(xiàn)并機(jī)的“均流”控制，使并機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)UPS，均處于完全“平等”的調(diào)控狀態(tài)之中，各臺(tái)UPS負(fù)載不平衡度小于1%。

采用獨(dú)特的同步相位調(diào)制，每臺(tái)UPS可以“智能”地將位于并機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)UPS同步跟蹤到最佳狀態(tài)(各臺(tái)之間的相位差幾乎為零)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)所帶的負(fù)載百分比，實(shí)現(xiàn)高精度的負(fù)載均分功能。在并機(jī)系統(tǒng)使用中，任何一臺(tái)UPS發(fā)生故障時(shí)，該故障的UPS會(huì)迅速、可靠地從并機(jī)系統(tǒng)中脫機(jī)，從而確保并機(jī)系統(tǒng)繼續(xù)提供用戶高質(zhì)量的逆變電源。

NT系列UPS可8臺(tái)UPS直接并機(jī)，實(shí)現(xiàn)“N+X”并聯(lián)冗余或擴(kuò)容的應(yīng)用，滿足用戶的安全需求，達(dá)到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)容的需求。

3.2先進(jìn)的共用電池功能

NT120K型UPS當(dāng)多臺(tái)并聯(lián)時(shí)，具有共享電池功能，通過(guò)共享電池功能，可以減少電池污染的排放和節(jié)省安裝空間等資源，主要優(yōu)勢(shì)如下:

(1)節(jié)省購(gòu)買(mǎi)電池的資金投資

系統(tǒng)冗余量占系統(tǒng)總?cè)萘康陌俜种畮祝湍芄?jié)省電池總投資的百分之幾。在電池價(jià)格上漲的情況下，能夠節(jié)省這筆費(fèi)用是相當(dāng)可觀的。同時(shí)，電池?cái)?shù)量減少了，相應(yīng)的搬運(yùn)、安裝等投資也會(huì)隨之減少。

(2)節(jié)省安裝空間投資

大批量的電池所占用的安裝空間也是很大的，減少電池?cái)?shù)量，也就成比例地減少了安裝空間方面的投資。同時(shí)也就減少了房租、裝修費(fèi)、空調(diào)配置等方面的投資。

(3)節(jié)省承重方面的投資

電池組是很重的，為了解決樓層承重問(wèn)題，一般會(huì)擴(kuò)大電池的放置面積或者制作承重支架。如果減少了電池?cái)?shù)量，這方面的投資就會(huì)相應(yīng)地節(jié)省。

(4)節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本投資

電池?cái)?shù)量少了，系統(tǒng)本身以及房間空調(diào)所消耗的電能也就少了，需要投入的維護(hù)成本也少了，同時(shí)還會(huì)更加環(huán)保。

(5)系統(tǒng)擴(kuò)容比較方便

對(duì)于共享電池組的UPS系統(tǒng)，日后擴(kuò)容時(shí)可以不增加電池，如果現(xiàn)有電池組的后備時(shí)間還夠用，直接增加UPS主機(jī)就行了。擴(kuò)容會(huì)變得非常簡(jiǎn)單、方便和節(jié)省。

3.3安全的電池防漏液偵測(cè)功能

電池漏液偵測(cè)電路圖

電池漏液偵測(cè)原理說(shuō)明

當(dāng)電池組中任何一個(gè)電池發(fā)生漏液而與電池箱接觸，由于電池箱外殼已經(jīng)實(shí)施設(shè)備接地，因此對(duì)地形成一個(gè)電流回路，并于漏液處發(fā)生火花及高熱，可能造成電池外殼過(guò)熱燃燒。

UPS內(nèi)建電池接地錯(cuò)誤自動(dòng)偵測(cè)電路，當(dāng)電池發(fā)生接地故障，UPS將發(fā)出警告，繼之將整流器切斷，以防止發(fā)生更大的災(zāi)難。

4.結(jié)束語(yǔ)

此次采用的UPS供電系統(tǒng)方案，其系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、可靠性高，為貴陽(yáng)供電局?jǐn)?shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的電源保障。

編輯：Andly

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