2022年2022年机房UPS方案 .pdf

1 第一章UPS 系统设计方案一、 UPS设计方案1、项目概述UPS 作为机房重要动力设备，在保护计算机数据、保证电网电压和频率的稳定，改进电网交流进行稳压、稳频、滤波、抗电磁射频干扰、防止电压的浪涌和下陷，防止瞬时停电和事故停电对贵单位造成的危害等是非常重要的。对于本工程，有两个机房。小机房我们推荐模块化UPS和传统塔式的UPS两种配置方案。模块化UPS选择山特的 3A3系列 UPS ，传统塔式 UPS选择山特 3C3 EX系列。模块化 UPS具有扩容方便，可根据负载多少灵活扩容，3A3系列 UPS前期可根据负载大小灵活配置UPS容量，后期随负载增加可以只加模块平滑升级至120KVA 。3A3系列 UPS 单模块为 15KVA 。大机房设备较多，推荐传统塔式UPS ，采用并机系统。塔式的UPS 推荐山特3C3 EX系列 UPS ，为高频机，具有超宽的输入电压幅度。适合国内电网。2、小机房 UPS推荐方案2.1. 模块化 UPS配置根据前期与用户交流考虑用户的要求，小机房我方推荐选用一台山特3A3系列模块化 60KVA(3+1) UPS 组成供电系统。冗余性：系统中的所有功率模块平均负担系统负载。任何模块发生故障，其余模块会立即分担其负载，保障系统正常运行。所有模块具独立运做能力，无需系统控制器对并联系统集中控制。过载时自动降低冗余量，保持系统正常运行。按需要构成 N+1至 N+X 冗余系统。扩展性：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 17 页 - - - - - - - - - 2 随着用户负载量的提升， 原设计的 UPS容量可能无法满足使用需求， 对传统的 UPS系统来说，必须为用户更换一台更大的UPS 系统，但对于模块化 UPS 则不需要更换整机，只需要增加模块数量即可轻松扩容。山特模块UPS可以从15KVA-120KVA 在线扩容，模块化的优势在于： 降低用户初期购置和日后扩容成本 满足用户后期容量随需扩展的需求，实现了用户投资随业务发展动态成长，随需应变热插拔性： 模块可随意在线插入或退出，不需要高级技术人员，方便安全。 维护、维修无需转旁路，使维护工作超长简便 监控通讯模块及功率模块均可实现热插拔 实现在线扩容或增加冗余量，简化UPS的维修程序2.2.UPS 配置清单及具体要求主机： 1 台山特 3A3系列模块化 60KVA(3+1) UPS。主机尺寸： 600*1050*2060mm （宽深高）后备时间：配置电池12V/100AH电池 80 节，后备系统达到2H 。设备放置间隙：主机与电池柜间间隔、电池柜互相之间间隔为50cm ，设备与墙体间为 50cm 市电输入线径（ R、S、T）：70mm2UPS输出线径（ R、S、T）：70mm2市电输入输出中线径（ N） 95mm2PE线径：70mm2电池组连线（ C1 ，D1 ）：95mm2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 17 页 - - - - - - - - - 3 三三.方方案案的的特特点点及及优优势势主要优势为全模块设计，体现出了现代机房的高智能化程度和先进性。四四.产产品品标标准准配配置置和和选选件件清清单单项目数量描述LCD面板1 标配通讯模块1 标配充电模块1 标配配电盘1 标配湿度监控模块1 标配监控软件1 标配名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 17 页 - - - - - - - - - 4 五五.系系统统的的主主要要组组成成以以及及功功能能介介绍绍外观与结构机柜前视图机柜前视图（去掉前门）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 17 页 - - - - - - - - - 5 机柜后视图机柜后视图（维护背门打开）13A3-60KS系统概述3A3-60KS 与(3)A1-24KS 同属于山特ARRAY UPS 系列，是高效率、高性能的双转换纯在线，三相输入、三相输出的UPS产品。 3A3-60KS像其它 ARRAY UPS系列产品一样， 采用抽屉式高智能模块化设计， 一个 UPS模块就是一台功能齐全的 UPS 。用户可以通过增减机内UPS 模块来满足用户的功率输出及可靠性要求，达到最佳性价比。 3A3-60KS UPS机柜内有 6 个预留位置可以安装抽屉式UPS模块，在输入功率允许的情况下， 整机可在一至六个模块下正常运行，且能在不影名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 17 页 - - - - - - - - - 6 响其它 UPS模块的工作的情况下方便地进行模块增减或更换。3A3-60KS UPS利用功能强大的 LCD控制模块通过机内网络收集各UPS模块信息，并对各 UPS模块的工作进行集中监控， 所有信息由大屏幕全中文LCD显示，使得 UPS 的使用操作简单明了。2技术性能及特点2.1 优异的电气性能? 功率密度高 15KVA/每模块（ 3U ）? 输入谐波电流低 5% ? 输出电压精度高 70% （277 520 ）Vac 70% 负载 50% （242 520 ）Vac 负载 50% （204 520 ）Vac 频率4070 Hz 功率因素0.99 旁路电压（323 437 ）Vac 输出相数三相接线34W + G 电压380 （1 2% ）Vac 功率因素0.8 频率与输入同步（市电模式）50 （1 0.5% ）Hz （电池模式）过载容量110-130% ，10 分后跳旁路130-150% ，1 分后跳旁路 150%，0.5 秒后跳旁路模块功率 / 块15 kVA 输出功率15 kVA X 模块数外接电池标称电压240Vdc（两组，每组 20 颗）输入可否接发电机可通讯界面RS232 、RS485 、智能插槽重量（净重）模块35 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 17 页 - - - - - - - - - 9 kG 机柜250 模块外观尺寸（ W x D x H ）（mm x mm x mm ）440 x 700 x 131 机柜外观尺寸（ W x D x H ）（mm x mm x mm ）600 x 1000 x 2000 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 17 页 - - - - - - - - - 10 二、大机房 UPS推荐1、传统塔式 UPS配置方案根据用户方的招标文件要求及UPS的冗余量和用户负载的重要性， 考虑到信息机房设备扩容较快，大机房我方建议配置贰台Emerson HipulseU 120KVA UPS ，组成 1+1 双机备份。说明：用两台 HipulseU 系列 UPS并联运行，每台分别连接单独的电池组。优点：具有双机系统的最高冗余量，可给系统提供最稳定、可靠的电源。具有分散旁路系统， 2 台 UPS相互独立，是最稳定、可靠的冗余方式。HipulseU 系列 UPS系统采用可靠的分散式智能并机技术，能实现最多6 台同容量 UPS的并联运行，并由各台 UPS共同分担负载。UPS电源主要有冗余并机、扩容并机等并联运行方式。2、并机系统特点HipulseU 系列 UPS并机系统的主要特点是：1）并联系统中各台UPS的软、硬件与 UPS单机完全兼容，运行模式的更改只需通过软件设置即可完成；2）采用简洁可靠、自动冗余的环形并机信号总线，在保证系统可靠性的基础上，还为用户提供了极大的灵活性。 比如，用户基本无需关注开机及加载顺序，过载超时转旁路后系统能自动恢复等；3）在每台 UPS的显示面板上均能查看到并机系统的运行情况。4）UPS 监控模块可将整个并机系统的行为综合为一台“单机”，并实施相应的监控管理。5）可以设定任意一台UPS单机的监控系统为通信主机，通过该UPS单机的通信接口，后台监控可以观察到整个并机系统的总负载情况、并机台数等信息及其全部单机的运行状况。 通过其它 UPS单机的通信接口， 可以观察到整个并机系统总体情况以及本台单机的具体情况。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 17 页 - - - - - - - - - 11 3、解决方案简介1.系统概述两台 3C3-EX40KS UPS 组成的高可靠冗余供电系统，系统最大可以承担80KVA 的负载量，此时系统没有冗余量， 负载量不大于 40KVA 时，系统自动进入 1+1 冗余状态，整个系统有50%以上的余量，功率余量可以用来应付负载的同时启动产生的冲击电流。系统特点是 UPS 主机电池系统双冗余。正常时， 2 台 UPS 并联工作，负载均分（各承担50%负载），当一台UPS故障时，故障机自动脱离系统， 负载由剩余的那台独立承担，故障机可以脱离系统进行维修， 不影响系统正常供电； 当 2 台机器全部故障时， 2 台 UPS一同自动转到静态旁路供电，过载或故障排除后自动转回逆变器带载。两台UPS 共用 4组组共 192 节 12V100Ah 蓄电池，使得系统无论在并联冗余或其中一台单机故障情况下，都能够保证 40KVA 负载后备 4 小时供电，一般的 UPS 要做到任何情况名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 17 页 - - - - - - - - - 12 下系统后备 4 小时，就必须为每台UPS 配置一组约 192 节 12V100Ah 电池（共382 节），才能满足。采用山特3C3-EX 系列 UPS可以节省一半的电池投资。2设备配置（系统1 小时后备时间）序号名称型号数量备注1 UPS主机EX-40KS 2 台并机附件，配 6 组 12V100Ah 电池2 电池柜C32 6 柜32节电池一柜，含直流开关3 电池12V100Ah 192节分 6 柜安装4 并机附件2 套两台主机的通讯连接3配线及开关输入开关输入电缆输出开关输出电缆地线电池开关电池电缆150A3P 3x16mm2+1x25mm2 3P 100A 3x16mm2+1x25mm2 10mm2 150A600Vdc 25mm2 4主机及电池柜尺寸设备尺寸 W*D*Hmm 重量（公斤）静载荷（公斤 /平方米）UPS主机470*710*1150 114 330 电池柜不小于 780*880*1200 1150（含电池）1680 安装应考虑建筑承重能力，必要时采取加固措施或配置散力架。三3C3-EX UPS 主机简介3C3-EX系列 UPS城堡并联冗余系列 , 采用双转换纯在线式工作方式，类模块化架构，是有效解决所有电源问题的最佳结构设计。该架构能够有效阻隔异常电源对负载的冲击， 同时保证输出电源的稳定、 精密、可靠，让负载安全的运行，并且维护维修简单方便。 该产品采用数字化控制技术， 能实现并联扩容和并联冗余的功能，为用户提供电源规划的弹性和更安全的保障。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 17 页 - - - - - - - - - 13 3C3-Ex 系列外形如上图，采用的是双转换的纯在线 架构，经过滤波器后，再经 PFC ( Power Factor Correction，功率因素修正器) 将交流转换成直流，最后经过逆变器( Inverter ) 将直流再转换成交流输出， 这是目前解决电源问题的最佳架构。 此架构几乎可以完全解决所有的电源问题，如断电、市电高、低压、电压瞬时跌落、减幅振荡、高压脉冲、电压波动、浪涌电压、谐波失真、杂波干扰、频率波动等电源问题。模块化的设计： 为提高维修保养的方便性，与兼顾成本、可靠度的考虑，EX 是采用类模块化的设计，将每相的功率部份，整合在同一块PC 板上，但又不是全模块化的高成本及多接触点的设计，接触点一多，可靠度自然可能降低，因此EX 采用类模块化的设计。双电源输入设计： EX机器可以接受双路市电输入，应急旁路电源和主电源可以来自两个变电站的供电。并机系统共用电池组： EX可以实现最多 8 台 UPS直接并机，组成 N+X冗余或扩容并联自适应供电系统，并机系统可以实现共用电池组，大大节省电池投资。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 17 页 - - - - - - - - - 14 中文操作界面： 3C3-EX 系列采用了简体中文的大尺寸LCD 操作面板，清晰又操作简单。上排LED 可以清楚显示当前的UPS 工作状态， LCD 则进一步提供完整的 UPS 运转资料，如输入、输出资料，以及操作参数设定与查询，甚至经由特殊密码的输入，专业的技术人员可以更进一步取得UPS 的详细工作参数记录，使技术人员可以很容易的了解UPS 的状况。AC/DC DC/DC DC/ACBPS主电源AC/DC DC/DC DC/ACBPSB ATUPS1UPS2备用电源名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 17 页 - - - - - - - - - 15 智能化充电模块： 透过 CPU 的智能化控制，充电器可以依据不同的环境条件，修正充电参数，提供最佳化的电池充电方式，使得电池寿命可以获得保障。同时，3C3 系列的充电器采取两段式充电，先以定电流方式充电， 后段再以定电压充电，回充时间较浮充减小一半以上。精确的 DSP运算：为了提高系统控制的精密度、 准确度与稳定度， 在控制系统中，利用了 DSP 与 CPU 结合，形成了控制核心。DSP 利用高效能的运算能力，进行信号处理后，提供CPU 做为系统控制，使得3C3 系列的机器性能、保护性能、产品可靠度与工作稳定度都更加完备。IGBT技术： 山特是最早将性能优秀的IGBT功率器件引入并成功应用于UPS电源系统的公司，经过十几年的不断优化，IGBT控制技术领先国内外同行。完备的通讯接口： 3C3 系列提供了 RS-232 、RS-485 、AS-400 、智能插槽( Intelligent Slot ) 及技术人员专用的PPVIS 等监控通讯接口。 透过 RS-232 可以使用山特图形化管理的WinPower2000监控软件，智能插槽提供用户可以选购山特的远程监控管理卡WebPower 。同时 AS-400 监控通讯接口提供AS-400 用户，可以直接利用AS-400 系统的 UPS 监控功能，做为电源的监控管理。而在并机使用时， 必须透过 RS-485 进行 UPS 的监控管理， 使得 UPS 的电源供应可以完全得到掌握。PPVIS 接口提供给专业技术人员使用，透过PPVIS 技术人员可以对UPS进行更深入的参数设置，满足少数用户的特殊使用。也可以经由PPVIS 使技术人员获得进一步的UPS 工作参数资料，对于UPS 的状况可以更清楚的掌握。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 17 页 - - - - - - - - - 江苏华电句容电厂办公楼整体机房设计方案16 四3C3EX系列 技术参数指标型号3C3-EX40KS 额定容量40kVA/32kW输入标称电压380VAC （34W）标称频率50/60Hz（4070Hz）电压范围-45%+20%旁路电压范围 15%市电同步范围 5%功率因数0.99 以上输入谐波失真（THDI）3% 隔离否 / 是输出电压380VAC/220VAC（34W）功率因数0.8电压稳定度 1%频率稳定度 0.1% （电池放电状态）不平衡负载100%过载125% 10min ，150% 1min电池标称电压384VDC额定充电电压432VDC环境工作温度040 储存温度- 25+55 工作湿度0% 93% （402，无凝露）海拔高度海拔高度 1000m 以下(超出 1000m 需减额度输出 )外观尺寸（ W D H）470 710 1150 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 17 页 - - - - - - - - - 江苏华电句容电厂办公楼整体机房设计方案17 重量（kg）114 符合国际 EMC 安全规定EMS IEC61000-4-2(ESD): 抗静电能力IEC61000-4-3(RS): 抗辐射干扰能力IEC61000-4-4(EFT): 抗电源脉冲干扰能力IEC61000-4-5(Surge): 防雷击 /突波能力EMI IEC62040-2:对 UPS 的 EMC 输出的要求（25A ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 17 页 - - - - - - - - -