在貴陽供電局?jǐn)?shù)據(jù)中心機房改造中，具備高可靠性、高可用性的UPS供電系統(tǒng)是其運營安全穩(wěn)定的電源保障。為此，機房供電系統(tǒng)采用兩臺UPS獨立供電。

1.用戶要求

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

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

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

(4)可實現(xiàn)UPS直接并聯(lián)運轉(zhuǎn)，無須外加并聯(lián)控制卡，無固定主機/從機的區(qū)分，避免因單點故障時所造成的停機風(fēng)險，提高系統(tǒng)可靠度。兩臺及兩臺以上并聯(lián)運行時，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)旁路開關(guān)、整流器(晶閘管工頻整流)、逆變器、手動維修旁路開關(guān)，以及控制電路、偵測電路、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兩臺獨立單機供電，每套UPS系統(tǒng)后備時間2小時，配置4組12V、200Ah電池。此系列UPS具有多機并聯(lián)共用電池組功能，共用電池可避免對電池投資的浪費，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具有高可靠性并機技術(shù)，可達(dá)8臺并聯(lián)，無須外加并機卡，只要增加并機通訊數(shù)據(jù)線(且此并機通訊數(shù)據(jù)線采用環(huán)路形式連接，具備冗余功能，提高并機系統(tǒng)可靠性)，僅需在交流屏預(yù)留兩個空氣開關(guān)，可在線實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)擴(kuò)展冗余或增容，也可繼續(xù)擴(kuò)展到“N+X”多機冗余系統(tǒng)。同時，NT系列UPS內(nèi)置同步控制器功能，簡便地實現(xiàn)雙母線供電需求，節(jié)省投資成本并降低故障節(jié)點。

3.優(yōu)勢分析

3.1獨特可靠的并機技術(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算為基礎(chǔ)的數(shù)字化設(shè)計，獨特的整數(shù)補償運算控制，直接并機技術(shù)，在UPS單機之間無需外加并機卡或并機柜，采用環(huán)路通訊電纜連接來傳遞實時信號，提高并機系統(tǒng)的可靠度，實現(xiàn)并機的“均流”控制，使并機系統(tǒng)中的各臺UPS，均處于完全“平等”的調(diào)控狀態(tài)之中，各臺UPS負(fù)載不平衡度小于1%。

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

NT系列UPS可8臺UPS直接并機，實現(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)多臺并聯(lián)時，具有共享電池功能，通過共享電池功能，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)勢如下:

(1)節(jié)省購買電池的資金投資

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

(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，減少電池數(shù)量，也就成比例地減少了安裝空間方面的投資。同時也就減少了房租、裝修費、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題，一般會擴(kuò)大電池的放置面積或者制作承重支架。如果減少了電池數(shù)量，這方面的投資就會相應(yīng)地節(jié)省。

(4)節(jié)省運營成本投資

電池數(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，同時還會更加環(huán)保。

(5)系統(tǒng)擴(kuò)容比較方便

對于共享電池組的UPS系統(tǒng)，日后擴(kuò)容時可以不增加電池，如果現(xiàn)有電池組的后備時間還夠用，直接增加UPS主機就行了。擴(kuò)容會變得非常簡單、方便和節(jié)省。

3.3安全的電池防漏液偵測功能

電池漏液偵測電路圖

電池漏液偵測原理說明

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

UPS內(nèi)建電池接地錯誤自動偵測電路，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

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

編輯：Andly

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