核心數據機房UPS電源系統解決方案武漢源迅科技發展有限公司2011雙UPS電源雙總線解決方案概述雙UPS電源組成雙總線供電系統，即采納2臺UPS電源各自獨立給重要負載（如服務器、核心交換機等）供應電源，而對于這些負載均具有至少2路電源輸入，通過這些負載的實現冗余供電雙電源總線。如圖1示。市電柜市電柜UPS輸出柜1#UPS2#UPS圖1雙總線電源供電系統圖負載1負載n市電1市電2建議解決方案及預算解決方案UPS電源依據用戶需求，目前采納4臺6KVA逆變器供電，將來需增加一倍的用電需求，為此估算需配置2臺60或80KVAUPS；每套UPS配置2小時后備延時，雙機冗余下后備達4小時。采納2臺UPS電源，供應雙路各自獨立的UPS電源，由安裝在機柜內雙電源設備（服務器、交換機等）實現冗余互備。對于機房單電源設備采納STS自動轉換開關，實現雙電源冗余供電。為此為保證UPS供電系統的系統的運行平安和牢靠性，考慮在電力系統大量選用并得到用戶良好評價，UPS舉薦選用APCbySchneiderGalaxy系列UPS；綜合用戶要求，舉薦選用Galaxy500060KVAUPS，采納2臺獨立供電，構成黃石供電縣調自動化機房雙總線供電方式。APC/MGEGALAXY系列UPS性能簡介GALAXY500020KVA--200KVA單機UPS的組成單機UPS的基本組成如下:圖:Galaxy5000系列UPS的單機框圖1).整流－充電器(Rectifier-Charger)：由可控硅三相全控整流橋功率電路和相應的限制電路組成。它將電源1(Mains1)輸入的溝通電變換成直流電，供應電池組充電及逆變器的輸入。2).逆變器(Inverter):由IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，絕緣柵型雙極晶體管)逆變功率電路和相應的限制電路組成。它將整流－充電器輸入的直流電變換為正弦溝通電供應負載。3).旁路靜態開關(StaticSwitchforBypass):由正反并聯的可控硅功率電路和相應的限制電路組成。它實現負載在逆變器與旁路電源2(Mains2)之間的不間斷切換。4).電池電路(BatteryCircuit):由可充電的電池組組成。將直流能量貯存在電池組中，當電源1停電或超限時，向逆變器電路釋放能量，以對負載進行后備式(Backup)的供電。5).各種隔離愛護裝置Q1：整流器輸入開關；QF1：電池電路愛護開關；Q4S：電源2或靜態旁路輸入開關；Q5N：逆變器輸出開關;Q3BP：手動修理旁路開關。6).MTBF指標部件名稱代號MTBF(小時)整流器MtbfR150,000電池MtbfB150,000逆變器MtbfI100,000靜態旁路開關MtbfS1,000,000高質量旁路電源MtbfPH100低質量旁路電源MtbfPL50沒有靜態旁路開關的UPSMtbfCU43,000GALAXY5000UPS特點介紹GALAXY5000UPS是最新一代智能型UPS融合了當今世界上最先進的IGBT技術，全數字多微機限制系統，現代智能限制原理和多項技術專利，已成為中大型UPS市場上的佼佼者，被廣泛應用于電力、石化、銀行、電信、廠礦企業，并成為UPS更新換代的志向選擇。帶非線性性質負載的高品質電壓源在計算機、DCS、自動化生產系統中，其設備都是非線性性質負載，這些設備將產生大量的諧波電流。GALAXY5000UPS是特地為這類負載設計的。其逆變器限制采納了電流自適應限制技術，用最先進的電流采樣器件（HALL效應電流互感器）以及多CPU總線技術，將采樣到的負載電流波形與標準正弦波干脆比較所產生的誤差，干脆限制每個脈寬，并且可依據負載的大小、性質來實時調整其輸出電壓波形，經過了十多年的市場考驗。因此GALAXY5000UPS輸出指標高，在100％非線性性質負載的狀況下，它的電壓畸變<2%,從而保證設備的正常運行。適應負載從0至100％或100％至0的躍變GALAXY5000UPS在負載發生100％的躍變時，輸出電壓的瞬間改變在±2％以內，并且在20毫秒內快速復原到±1％。過載實力強 GALAXY5000 UPS 過載實力： 110％－2小時； 125％－10分鐘 150％－60秒； 233％－1秒峰值因素高達4.66:1 一般線性負載，負載電流為正弦波，電流的峰值為有效值的2倍，即峰值因數為1.414：1。但計算機負載為非線性負載，負載電流為非正弦波，其中含有大量諧波，峰值因數將增加到2.8：1左右，為保證UPS輸出電壓穩定性，UPS的峰值因數必需大于2.8:1，GALAXY5000UPS的峰值因數可達4.66：1。先進的網絡通信功能（選件）每臺GALAXY5000UPS具有擴展通訊口，并供應兩種通訊接口卡與各種網絡聯接，可實現對UPS進行計算機集中限制，監控UPS運行狀況。 *集成的SNMP接口這塊電路板可安裝在UPS主機內，使UPS能夠用TCP/IP干脆與全部的以太網連接。然后，網上任何一臺計算機可以通過網絡管理UPS。*兩通道網絡接口這塊電路板可安裝在UPS主機內,由兩部分組成。一部份為RS232接口，可與PC機連接，實現對UPS的監控；也可與UM－LINK（由梅蘭日蘭供應〕連接，用TC/PIP干脆與以太網連接。然后，網上任何一臺計算機可以通過網絡管理UPS，每個UM－LINK可以連接4臺UPS。另一部分為繼電器接點，繼電器接點可以用于特別的網絡應用(IBMAS400,Novell，等等)。豐富的UPS管理功能監控軟件SOLUTION--PAC可以適用于如NETWARE,WINDOSNT,SCOUNIX,OS2,和LANSERVER等大部分網絡環境。SOLUTION-PAC管理軟件可以實時監控UPS的運行狀況，各項電參數指標的改變。可依據實際負載的大小測定電池的放電時間和容量,實施遙控開機或關機。技術特點1. 電壓精度：380V±1％ 輸入電壓范圍大：323～477V 輸入頻率范圍寬：45HZ～65HZ 為負載通過高精度的電壓源 （電網兼容性好，適用于各種等級市電以及油機發電場合）2.效率高達91％～93％ 效率高意味著UPS本身耗電省，發熱少，提高了牢靠性，在其負 載為25％時，仍能保持其90％以上的效率。3. 無污染UPS 已通過的國際標準檢測證書有： IEC 801.4 LEVEL4 （無污染標準） IEC 801.2 LEVEL4 （靜電放電標準） IEC 950/EN60950 （建筑平安標準） PCCA級（無線電頻率干擾抑制實力標準）4. 電池的監控功能增加。 最大限度地延長電池的壽命。主要功能有：a、充電和放電電流的監測與限制b、電池過放電的自動愛護，當電池電壓低于終止電壓時，逆變器自動停機，切換至旁路供電；同時為了避開電池長時間小電流放電，造成電池永久性損壞，UPS可以設定時間T，在電池給逆變器供電達2倍T時間時，UPS會顯示“電池低電壓停機”的預報警，當電池給逆變器供電達3倍T時間時，逆變器自動停機切換至旁路供電。（此項愛護功能也可以取消〕c、計算電池實際后備時間依據預先設定的由電池供應商供應的電池參數，以及實際檢測的放電電流，通過數學模型的計算，可以模擬出電池的實際放電曲線，就可以預報在當時的實際負載狀況下，電池的實際剩余后備時間。 d、溫度補償式充電和電池的壽命計算（梅蘭日蘭專利）環境溫度對電池的運用影響很大，電池溫度上升，意味著化學反應增加，電池的放電實力也增加，但電池壽命會降低。因此GALAXY5000中特地設置了電池溫度傳感器，用以限制浮充電壓和電流，同時還設置了計算電池壽命的計算，依據電池溫度和運用時間自動修正電池壽命，到電池壽命終止時，產生更換電池的報警提示信號。UPS具有自動電池檢測功能，自動對電池進行定期放電，定期時間可以調整，一般為90天。也可以由用戶手動完成對電池進行定期放電，一般建議90天做一次。（此項功能也可以依據用戶要求取消）5. 高度的牢靠性 UPS獲國際的最高質量ISO9001認證。 平均無故障時間MTBF＝20萬小時。6. UPS“輸入電流限流”和“軟啟動延時”： GALAXYUPS具有輸入電流限流限制功能及軟起動延時功能。主要用于防止對電網及發電機產生電流沖擊。（如：市電停電、電池放電后、市電又復原時會產生電流沖擊，需延時平滑）。7. 模塊化、數字化、智能化設計模塊化、數字化設計在1986年領先在其UPS中采納，帶來了UPS界的一次技術革命。將UPS的整流器、逆變器、充電器及各種限制電路按不同的功能分別由幾個模塊組成，各模塊內有獨立的供電、監測及愛護電路。70％以上采納數字電路并配有多片Intel80196單板完成自監、自控。其好處在于板件的參數一樣性好，牢靠性高。并且故障易推斷，修理便利。8. 粗大的中線在大多數狀況下，負載會產生三次諧波，三次諧波會使中線電流過大，使導線的溫度上升。GALAXY5000PS采納粗大中線（包括UPS內部及輸出端）。解決了中線高次諧波的溫升效應。9. 100％的不平衡負載實力由于GALAXY5000UPS的逆變及輸出變壓器采納三相獨立逆變電路，可依據負載大小及功率因數，每相電壓自動調整，故可承受100％不平衡負載。10.最新功率變換技術（IGBT技術）IGBT是一種新型功率器件，該器件具有MOSFET的高速開關特性和柵極電壓可控及雙極晶體管的大電流處理實力和低飽和壓降特點。目前在新一代UPS中已起先廣泛采納IGBT作為功率器件。APC/MGE作為全球最大的UPS制造商在大功率IGBTUPS中遙遙領先同行一步，94年推出單機容量為800KVA的IGBTUPS。技術指標及環境 負載功率因數 ：0.8 溝通輸入（市電）： 輸入電壓 3Pn380V 適應電壓范圍 323～477V 輸入頻率 50Hz 適應頻率范圍 50Hz±10％ 溝通輸出（負載）： 輸出電壓 三相380V 電壓偏差 ±1% 輸出頻率 50Hz 頻率偏差 ±0.05%（本機振蕩時） 同步跟蹤范圍 ±0.5%~4%可調 諧波失真 <1.5%（線性負載） <2%（非線性負載）峰值因數=3：1時 動態反應 ±2％ 過載實力 110％－2小時； 125％－10分鐘 150％－60秒種； 233％－1秒 不平衡負載實力 允許100％三相不平衡 散熱方式本機自帶強迫風冷，后排風運行溫度 -5～40C 貯存溫度 -20C～+45C電池 最佳溫度范圍：+15C到25C，超過這個范圍溫度每上升10C，電池的運用壽命減半 相對濕度 0~95％ 通風要求 每小時1100立方米 噪聲水平 按ISO3748測量58db 接地 接地電阻小于2歐姆 國際標準 ISO9001（425號證書），IEC、EN、 ULVDE、BS、UTE、TUV、IP20 其它 不須配備其他工具和儀表GALAXY500060KVAUPS主要性能指標常用旁路電壓容限：+/-10%settablefrom+/-4/6/8and10%最大旁路輸入電流：101A輸出輸出功率容量：54

kW/

60kVA最大可配置功率：54

kW/

60kVA額定輸出電壓：400V3PH,480V3PH輸出電壓可調范圍：可配置用于380、400或415V3相額定輸出電壓滿負載效率：92%輸出電壓失真：低于2%輸出頻率(與主頻率同步)：50Hz,60Hz波峰因數：3:1波形類型：正弦波輸出連接:(1)HardWire4-wire(3PH+G)輸出電壓容差：+/-1%staticand+/-5%at100%loadstep輸出電壓THD：<1%linearloadand<2.5%nonlinearload過載工作：10minutes@125%and60seconds@150%半負載效率：90%所需的輸出電流愛護：87A旁路:內部旁路(自動會人工),外置分路器可選輸入額定輸入電壓:400V3PH,480V3PH輸入頻率:45-65Hz輸入端子類型:HardWire4-wire(3PH+G)工作電壓范圍:340-460(400V),408-538V其他輸入電壓:380,400,415最大輸入電流:115A輸入斷路器容量:125.0

A輸入總諧波失真:Lessthan5%forfullload電池與運行時間電池型號沒有內部電池-運用外部電池系統額定電池電壓432V放電結束時最大電池電流135通訊與管理可用的智能插槽數量3限制面板多功能液晶顯示器狀態管理限制臺。緊急關斷可選物理指標高:1900.00

mm寬:712.00

mm深:848.00

mm凈重:400.00

KG運輸重量:420.00

KG運輸高度:2030.00

mm運輸寬度：980.00

mm運輸長度：960.00

mm顏色：木炭環境工作環境：0-40

°C工作相對濕度：0-95%操作高度：0-999.9米存儲溫度：-20-45

°C存儲相對濕度：0-95%存儲高度：0-12000米聽覺噪音距設備表面1m處：65.00

dBA在線運行發散熱量：13872.00

BTU/hr相符性管理機構認證ULListed,CE,EN/IEC62040-3,FCC15部分A級,IEC60950,IEC61000-3-2,IEC61000-3-3,ISO14001,ISO9001,LCIE,TUV,UL1778GALAXY5000UPS其它性能介紹A，高效率：Galaxy5000系列UPS設計具有平滑的效率曲線，見下圖：高效率的UPS對于并聯冗余的配置極為有利，緣由是在系統正常運行時每臺UPS都是運行在低負載率的狀態；而UPS又是成年累月地連續運行在這種狀態，由此而造成的電費，空調方面的開支將是一個可觀的數字。下表是一個效率每提高1%、3%和5%產生的不同經濟費用的節約：節約費用/效率的差別（萬元人民幣）負載kW1%3%5%1年5年1年5年1年5年2500105030．2150.650.3251.8150063018.190.630.2151.1500210630.21050.31000.421.26210留意：計算是按市電收費率為0.36元人民幣/kWh，熱損耗所需空調費為0.10元人民幣/kWh。以上數字僅是估計。真正的節約依據各地電費的不同來確定。5%的效率差事實上相當于新的UPS5年的折舊費用。而新的MGEUPS的效率往往超過其它UPS的5%以上。B，與柴油發電機的兼容UPS在市電停電時為了獲得長延時的供電，往往不能只憑借內部的電池組放電，供電系統往往配有柴油發電機組，作為應急供電設備，這就要求發電機為UPS供電。如前所述，UPS整流器是一個非線性負載，為了能使UPS在發電機組上順當啟動和平安運行，Galaxy5000UPS還具有如下的功能：整流器的可調整斜坡啟動整流器的斜坡起動功能(見下圖)可防止整流器啟動瞬間產生的沖擊電流對電網或發電機的影響。啟動前的延時(0-255秒)可防止多臺UPS在發電機上同時啟動造成的沖擊，有利于發電機的運行。UPS輸入功率限制當發電機輸出功率不足時，可通過外部干接點信號產生“UPS輸入功率限制”功能，使得部分UPS的功率由電池組供應，從而愛護發電機組的運行。當市電復原后，該功能可隨發電機的停止而自動取消。電池的兩級充電限流當發電機組輸出功率有限時，還可以通過外部干接點信號產生“電池組不充電”的功能，以防止發電機過載。當市電復原后，該功能可隨發電機的停止而自動取消。UPS電源輸出配電柜設計一臺智能化UPS電源安排柜，以滿意2臺UPS電源輸出分別供電，2臺UPS輸出采納各自獨立母排饋電，智能配電柜選用APC/MGEPDU柜具有：柜體：前后網孔門，2000*600*800（H*W*D）每臺UPS輸出，各自設計21路單相/三相32A空開。采納ABBS261/3微型斷路器，具有分合指示、過載愛護。并預留2*21路擴展位（可用于市電、UPS輸出）；帶LCD顯示，可以實時監控輸出總電流、電壓、每相有功功率、頻率，以及每一分路輸出電流（選件）；參考圖具備RJ-45、RS232/485接口，可以通過網絡實現遠程管理（包括遠程的故障診斷、狀態查詢、參數設置等）；參考圖本方案最大優點在于