整套科华UPS电源供电体系都有哪些设备(含原理图图解)

2022-05-29 212

机房输入配电是低压配电体系的二级配电体系,除了对机房内的空调、照明、修理、风机等体系用电外,最重要的是给UPS电源体系供给沟通输入电源;最基本的UPS电源体系包含UPS电源主机和蓄电池组,由此进行并联或串联组合组成各种功能强大、牢靠性极高、较为杂乱的UPS电源体系,别的有部分UPS体系还装备外部修理旁路柜来便利保护作业。

整套科华UPS电源供电体系都有哪些设备(含原理图图解)

每一组UPS电源体系都会装备相应的输出配电体系,将优质的UPS 电源向各种计算机负载及外设、监控、保安、紧迫照明、智能网、服务器等体系供电,机房设备较多、数据中心较大时都能够运用二级输出配电,在负荷较会集的部分或各个机房内设置输出分电屏;还有一些特别重要的负载对供电体系的牢靠性要求极高,能够用两组UPS 电源体系别离输出至尽量靠近设备点的静态转化开关,组成更为牢靠的双母线供电体系向负载供电。

整套科华UPS供电体系及其外围设备都有哪些

UPS 成套供电体系由UPS 电源体系及其辅佐设备和配套设备组成,今天就分别介绍一下吧。

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UPS 成套供电体系首要包含电网和油机输入体系、低压配电和电源切换体系、机房输入配电体系、UPS 电源体系、UPS 输出总配电体系、UPS 输出终端配电体系等几大部分,下图为UPS 成套供电体系原理框图。

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科华UPS电源体系的辅助设备有哪些

独立的大功率 UPS 电源机柜只有辅以恰当的设备后,才干充分发挥其作用,为许多重要负荷供给牢靠的电源。

输入配电柜

计算机机房用电是从低压配电体系馈电,进入输入配电柜后进行配电,再供给给机房内的空调、新风机、排风机、UPS 电源负荷、照明、修理体系等。

输入该配电柜的电源有多种方法,一般状况下为低压配电体系馈出的一路电源输入。当UPS 的主路和旁路输入电源设置为同一路电源时,配电柜的输入电源能够规划为两路电源输入,且这两路输入电源之间应当有切换设备(手动切换或主动切换)衔接和防止电源间短路的办法。这两路电源能够是市电或油机电源。

输入配电柜应当具有丈量、指示、报警等功能,便于运用和保护;如果低压配电体系馈电给计算机机房间隔较远时,配电柜的输入端应当设置并联型抗瞬态浪涌抑制器以保护设备和人身的安全。主动化办理程度较高的机房,还会要求输入开关和馈电给重要负荷的开关的状况、丈量的电压电流等信息进行监控办理和长途通讯办理。

下图为输入配电柜的原理和平面布局的一个典型的例子。

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输出配电柜

大功率 UPS 电源输出容量大,负荷品种和数量多,需求将输出开关Q5 输出的电源进行再次分配,其首要负荷有计算机主机、外设、终端、监控体系、事端照明、保安体系等。

输出总配电屏

一般状况下,特大容量的单机 UPS 或多台并机体系的输出容量都较大,且体系的负载容量和品种也较多。此时能够设立UPS 电源输出总配电柜,每台UPS电源输出到总配电柜中各自独立的开关,再从总配电柜的输出馈电开关经过分配电屏向负载供电。

该配电柜应当具有丈量、指示、报警等功能,便于运用和保护。主动化办理程度较高的机房,还会要求对各输入开关和馈电给重要负荷的开关的状况、丈量的电压电流等信息进行监控办理和长途通讯办理。

输出分配电屏

分配电柜放置在负荷较会集的方位,其电源从总配电屏供给,再配电给邻近的容量较小、数量较多的负载。负载品种一般有设备间插座、终端间插座、网络配线间插座、网络实验室插座、办公室插座、UPS 室插座、语音室用电、配线间用电、事端照明用电等。馈电开关容量一般为6A~32A,极数有1~4 极。

该配电柜一般不具有丈量、指示、报警等功能。

下图为输出配电柜的原理和平面布局的一个典型的例子。

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旁路阻隔变压器

负载设备对零线与地线之间的电压有特别要求时,能够挑选恰当的旁路阻隔变压器,形成旁路电源与负载之间的电流阻隔。在电源体系中挑选恰当的接地方法,能够实现零线与地线之间的电压<1V,满意部分服务器、微波设备等特别负载的接地要求。

挑选旁路阻隔变压器的容量有两种方法。一种是根据负荷容量挑选,该种方法挑选的变压器容量较小、经济一些,但没有扩容的余量;另一种是根据UPS电源体系额外输出容量挑选,变压器容量较大、价格较高,但体系扩容便利。

修理旁路柜

大功率 UPS 电源多台并联输出的电流汇接设备首要有主动修理旁路柜和手动保护旁路等设备。多台大功率UPS电源在旁路柜并联汇接后经过开关输出给负载。当大功率UPS电源体系出现异常时,经过修理旁路向负载供电,实现不停电保护。

正常状况下,并机体系的多台UPS从输入配电柜中各自对应的馈电开关取电,输出至输出配电柜中各自的输入断路器,将优质的UPS电源并联后再馈电给负荷。当主路电源、整流充电器、逆变器或蓄电池组等出现异常,引起逆变器停机,导致UPS体系不能给负载供电,或许体系需求进行测验和大修时,能够经过体系修理旁路柜的手动修理开关向负载馈电,对体系进行不停电保护。

修理旁路柜的输入电源能够从输入配电柜取电,也能够由不同的市电供给,其输出直接并联到输出配电柜的UPS电源并联母线上。运用中应当引起注意的是:该柜中的修理旁路开关在体系正常运转时不能闭合。

该柜应当具有丈量、指示、报警等功能,便于运用和保护。主动化办理程度较高的机房,还会要求对修理开关的状况、丈量的电压电流等信息进行监控和长途通讯办理。

蓄电池组

蓄电池组容量如何计算

根据额外负荷容量计算出放电电流值,根据该电流值及用户需求后备时刻的不同挑选合适的电池容量。电池的规格品种较多,我司引荐运用蓄电池组为30节12V 单体电池串联,单体容量能够挑选为38Ah、65Ah和100Ah。蓄电池容量在100~300Ah时,建议选用多组相同品牌相同容量的蓄电池组并联;蓄电池容量超过300Ah时,选用2V单体电池组成。

表中蓄电池组容量数据为额外输出满载装备时的要求,实践运转中能够根据负载率和后备时刻的要求在70%~100%容量范围内选配蓄电池组。

UPS 单机体系蓄电池容量选择和配置表(Ah,25℃)

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电池柜

电池柜装满蓄电池后较重,因此应合理挑选支撑架和地板承重能力。

科华UPS电源体系的配套设备有哪些

输入电源体系

UPS 电源体系的输入沟通电源一般有两路市电和一路油机电源。主供电的市电与油机电源经过具有零线先合后断功能的主动切换开关ATS转化为一路电源输出至低压配电体系;另一路市电根据负载等级状况能够在低压配电体系的切换设备前输入作为悉数负载的热备份电源,也能够在机房输入配电柜处经过主动切换输入,作为输入计算机机房负载的热备份电源,甚至作为UPS体系的旁路电源直接输入到旁路电源输入配电柜。较为典型的电源输入体系切换方法原理图间图5。

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图5 电源输入切换原理图

2.2.2 低压配电体系

经过主动切换开关 ATS 转化输出的一路电源与另一路市电都将一起送入低压配电体系的主动切换单元,将两路市电转化为一路输出至馈电母线上,另一路处于热备份状况。对两路电源的主动切换设备的输出进行电源分配就是低压配电体系,向各种沟通380V或220V的负载供电,一起设置并联型抗瞬态浪涌抑制器,对特别负载能够经过串联型抗瞬态浪涌抑制器进行保护;低压配电体系将母线电源在总配电柜中分配给配电开关,向空调、水泵、照明、非首要负载等负荷较会集、容量较大的用电单元馈电;一起供给下一级配电柜,向计算机机房等专用的、特别的用电设备进行再馈电。图6 所示为较为常用的两路市电的主动切换原理及其指示检测单元原理图。

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动力环境监控

计算机房监控体系包含通讯局(站)的悉数通讯电源设备和出产专用空调设备、机房环境设备等。

动力设备监控

体系可办理交直流供电体系以及改换设备如高压配电设备、电压配电设备、自备发电机组、UPS、整流设备、蓄电池组、逆变器、避雷器等。监控体系的电流、电压、频率、功率等参数及运转状况、毛病报警、操控相关设备的启停。

各种设备或许需求监控的信号如下:

高压配电设备:

【进线柜】

遥测:三相电压、三相电流、有功功率、无功功率;

遥信:开关状况、过流、速断、接地、失压、跳闸报警;

【出线柜】

遥信:开关状况、过流[速断][接地][失压]跳闸报警、变压器过温[瓦斯]报警;

【变压器】

遥测:温度

【母联柜】

遥信:开关状况、过流[速断]跳闸报警

【直流操作电源柜】

遥测:电压

遥信:毛病报警

低压配电设备:

【进线柜】

遥测:三相电压、三相电流、频率、功率因数;

遥信:开关状况、缺相[速断][接地][失压]跳闸报警;

遥控:开关分合闸

【首要配电柜】

遥信:开关状况、主动转化开关(AST)作业状况;

遥控:开关分合闸、主动转化开关(AST)的转化;

【出线柜】

遥测:输入电压、输入电流、输出电压、输出电流;

遥信:毛病报警;

【电容器柜】

遥信:补偿电容器作业状况(接入或断开);

柴油发电机组:

遥测:三相电压、三相电流、输出功率、输出频率、水温、油压、发动电池电压;

遥信:作业状况(运转/停机)、作业方法(主动/手动)、主动转化开关(AST)状况、过压(欠压)(过载)(油温低)(水温高)(转速高)(发动失利)(发动电池电压低)(油位低)报警;

遥控:开/关机、紧迫停机、AST 转化;

整流配电设备:

【沟通屏】

遥测:输入电压、输入电流;

遥信:首要开关的开关状况、毛病报警;

【整流器】

遥测:各整流器(模块)作业状况、浮充/均充状况,各整流器毛病、监控模块毛病告警;

【直流屏】

遥测:直流输出电压、直流输出电流;

遥信:直流输出过压(欠压)报警、熔丝断报警;

【蓄电池】

遥测:每只蓄电池电压、蓄电池组充放电电流、标明电池温度;

不间断电源:

遥测:沟通输入电压、直流输入电压,标明蓄电池放电电压低、输入毛病、整流器毛病、逆变器毛病、旁路毛病等报警;

逆变器:

遥测:直流输入电压、直流输入电流、沟通输出电压、沟通输出电流、输出频

率;

遥信:毛病报警;

直流-直流改换器:

遥测:输入电压、输入电流、输出电压、输出电流;

遥信:毛病报警

太阳能供电体系:

遥测:输出电压、输出电流、蓄电池充放电电流;

遥信:太阳能方阵作业状况(投入或撤除)、输出过压/欠压报警、操控器报警

避雷体系设备;

遥信:避雷体系设备的作业状况、毛病报警;

空调设备:

体系可检测中央空调、专用空调及分体空调等设备的运转状况、毛病报警,操控相关设备主动切换,保持机房正常的温、湿度。

涣散空调体系:

遥测:主机作业电流、回风温度、回风湿度;

遥信:开/关机状况、高/低温、高/低湿、过滤器阻塞、电压电压高/低报警;

遥控:开/关机、温度/湿度设定;

会集空调设备:

【冷冻体系】

遥测:冷冻水进/出水温度、冷却水进/出水温度,冷冻机作业电压、冷冻水泵作业电流、冷却水泵作业电流;

【空调体系】

遥测:回风温度、回风湿度、新风温度、送风温度、送风湿度;

遥信:风机作业状况和毛病报警、过滤器阻塞报警;

遥控:开/关风机;

【配电柜】

遥测:输入电压、输入电流;

遥信:输入电压过高/过低报警;

环境设备:

体系可监测环境温湿度、水浸、消防、门禁、CCTV等体系的运转状况、毛病报警,操控相关设备的启停,保障机房正常的运转环境。

【环境温湿度】

遥测:机房内环境温度、湿度

【水浸体系】

遥测:水浸发生的具体方位

遥信:报警信号

遥控:操控开关设备的启停

【消防体系】

遥信:烟感、温感、火灾报警;

遥控:开/关通风设备、启停其他相关设备;

【保安体系】

遥信:门禁体系、防盗体系和 CCTV 体系的报警信号;

遥控:操控相关设备的启停

监控体系:

以上各种设备的信息均能够经过动力环境监控体系 PSMS 进行会集监控,便利用户的保护、运用合办理。

成套科华UPS电源体系的设计

大功率 UPS不只是独立的设备,用户需求完备的体系解决方案。成套体系规划时不但要正确挑选 UPS电源主机体系,还要挑选各种配套设备。

低压配电体系根据负载容量不同,规划方案有较大的不同,总输出容量从几百安培至几千安培,这里不作介绍。

UPS 单机体系外部配电包含输入配电和输出配电两部分。输入配电柜断路器容量(对主路及旁路输入均适用)、输出配电柜总断路器容量见表3。

UPS并机体系外部配电也包含输入配电和输出配电两部分。每台UPS的蓄电池组应为独立的电池组,不得运用共用电池组。建议在输出配电柜上为每台UPS的输出装备一个开关,以便在保护时断开UPS输出。输出配电柜总输入开关容量需求根据冗余或备份的方法和希望输出的最大容量灵活挑选

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