UPS配电 第1篇 1 UPS电源运用剖析研究 在人们的生产、日子中, UPS电源归于常用的后备电源, 广泛运用于各个行业当中。这是因为其可在市电断电之后及时供应足够的电能。目前, 社会的发展越来越离不开电能, 因而, 意外停电会对人们的生产、日子形成极大的影响。尤其是在信息社会中, 为了避免因意外停电而形成不必要的损失, 就有必要确保核算机体系在停电之后能持续作业一段时刻, 以便于用户备份材料, 避免因停电而影响作业。 UPS作为现代最首要的供电后备电源, 其日常办理首要包含电源的巡检、毛病的查看和定期放电等。 2 UPS电源容量挑选剖析研究 关于UPS电源而言, 必定要挑选合适的容量, 这是因为UPS电源的容量过大或过小都会影响其正常运转。假如UPS电源的容量过大, 则其会长时刻处于轻载运转的状况。这样尽管能有用维护逆变器不受损害, 但极有或许导致电池维护设备产生毛病后, 引发电池组的深度放电, 进而对设备形成损坏, 且大容量的UPS电源的价格相对较高。假如UPS电源的容量过小, 则其会长时刻处于重载运转的状况。尽管这样能下降一部分本钱, 但或许导致UPS电源的逆变器驱动元件受损。由此可见, 科学、合理地挑选UPS电源的容量是十分重要的。通常而言, UPS电源的负载为额外有功功率的25%~80%时最合适。 为了有用核算核算机体系运转的实践容量, 需求确认UPS电源的负载总容量。UPS电源的负载功率与其输出功率有密切的联系。下面在10~300 k VA的范围内对二者的联系进行剖析。UPS电源的输出电流与负载功率因数的联系如图1 所示。 由图1 能够看出, 当理性负载功率因数<0.8 时, UPS输出的电流大于额外电流。而当负载为容性时, 其输出的电流要远远小于理性负载。 在剖析了UPS电源的实践容量后, 为了有用处理负载不断分期扩容的问题, 需求增大UPS电源的额外容量。而UPS电源的备份方案与UPS电源的冗余容量紧密相连, 这就需求榜首次装备UPS电源的容量时充分考虑其间远期的根本发展趋势, 并在选型过程中挑选可支撑多机运转的机型, 从而有用增大UPS电源中远期的负载容量。 3 UPS电源配电规划剖析研究 UPS配电规划的首要内容包含负荷的核算、输出回路开关的挑选、输出回路导线的挑选、主开关和进线电缆的规划等。 3.1 负荷的核算剖析 在UPS电源配电规划中进行负荷核算的首要意图是科学、合理地挑选开关电流的整定值、导线。因而, 需求对单相回路电流、三相回路电流和配电箱负荷进行核算。 单相回路电流的核算公式为: 式 (1) 中:I为单相回路的核算电流;P为单相负荷容量;U为单相电压, cos F为功率因数, 0.9. 三相回路电流核算公式为: 式 (2) 中:I为三相回路核算电流;P为三相负荷容量;U为三相电压;cosf为功率因数, 0.9. 装机容量Pe是一切输出回路负荷容量的总和, 因而, 核算装机时, 假如一个机房的结尾负荷回路共有8 条单相回路, 则每一条回路为2 k W;假如一个机房的结尾负荷回路有2 条三相回路, 则每一条回路为7 k W。由此可见, 装机容量Pe=30 k W。 3.2 输出回路开关挑选剖析 低压空气开关又称为低压断路器, 详细包含结构断路器、微型断路器和塑壳断路器三种类型, 它们的用法各不相同。结构断路器的额外电流为800~6 300 A;微型断路器的额外电流一般为63 A, 其首要效果是对结尾配电箱的输出回路开关或小容量的配电箱主开关进行操控;塑壳断路器的额外电流为100~800 A, 其首要效果是对低压母线馈电回路开关或落地式配电柜主开关进行操控。 因为微型断路器结尾配电箱内微型断路器的摆放十分的密布, 因而, 其降容系数通常为0.8 左右, 即10 A的开关一般用于<8 A的核算电流, 16 A的开关一般用于<12.8 A的核算电流。 依据用电规范规范, 插座回路有必要挑选带有漏电维护器的开关。假如在弱电竖井中运用了插座箱, 并在插座箱内设置了漏电维护器开关, 则可不设备漏电维护器开关。 3.3 输出回路导线挑选剖析 配电箱结尾的输出回路通常会运用导线, 尤其是机房内的负荷回路。假如在弱电竖井办理间设备了插座箱, 则需求利用桥架。值得留意的是, 关于1 类型或2 类型的修建而言, 最好运用阻燃型导线、电缆。 通常情况下, 导线的挑选需求依照负载流量剖析。假如导线的负载流量超过了开关的整定电流量, 则就可依据表1 挑选导线。 在插座与插座箱之间的回路需求装有PE线, PE线截面与相线截面的联系紧密。假如相线截面≤16 mm2, 则PE线就会与截面一致。有必要留意的是, 相线截面有必要>2.5 mm2。假如相线截面为25 mm2和35 mm2, 则PE线的截面为16 mm2;假如相线截面>35 mm2, 则PE线截面为相线截面的50%.一般来说, 常运用多股铜导线来确保PE线电源的质量。 3.4 主开关和进线电缆的规划剖析 关于主开关而言, 可依照电流的巨细挑选微型断路器或塑壳断路器。一般来说, 假如整定电流<63 A, 则最好选用微型断路器;假如整定电流≥63 A, 则可选用塑壳断路器。 假如配电箱的核算容量为45.6 A, 降容系数为0.8, 则45.6/0.8=57 A, 而主开关的整定电流为63 A。因而, 可挑选微型断路器C65N/3P63A, 其进线电缆能够挑选ZR-BV-4×25+BVR-1×16。 4 结束语 综上所述, UPS电源容量的挑选和配电规划对确保其正常运转至关重要, 因而, 相关规划人员需求考虑多方面的要素。只有这样, 才能有用下降运转本钱, 确保UPS电源的正常运转, 促进我国经济的发展。 参考文献 [1]卢庆新.智能修建弱电机房UPS配电规划[J].智能修建与城市信息, 2006 (11) . [2]李先进.UPS容量挑选与负载的联系[J].修建电气, 2010 (09) . UPS・什么是UPS 第2篇 UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它能够保障核算机体系在停电之后持续作业一段时刻以运用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响作业或丢失数据。它在核算机体系和网络运用中，首要起到两个效果：一是应急运用，避免突然断电而影响正常作业，给核算机形成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为核算机体系供应高质量的.电源。 从根本运用原理上讲，UPS是一种含有储能设备，以逆变器为首要元件，稳压稳频输出的电源维护设备。首要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。 1)整流器：整流器是一个整流设备，简单的说便是将沟通(AC)转化为直流(DC)的设备。它有两个首要功用：榜首，将沟通电(AC)变成直流电(DC)，经滤波后供应负载，或许供应逆变器;第二，给蓄电池供应充电电压。因而，它一起又起到一个充电器的效果; 2)蓄电池：蓄电池是UPS用来作为贮存电能的设备，它由若干个电池串联而成，其容量巨细决定了其维持放电(供电)的时刻。其首要功用是：1当市电正常时，将电能转换成化学能贮存在电池内部。2当市电毛病时，将化学能转换成电能供应给逆变器或负载; 3)逆变器：浅显的讲，逆变器是一种将直流电(DC)转化为沟通电(AC)的设备。它由逆变桥、操控逻辑和滤波电路组成; 4)静态开关：静态开关又称停止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种沟通开关，其闭合和断开由逻辑操控器操控。分为转换型和并机型两种。转换型开关首要用于两路电源供电的体系，其效果是完成从一路到另一路的自动切换;并机型开关首要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。 智能化中心机房UPS配电规划 第3篇 跟着经济的发展,智能化体系已成为5A写字楼设施装备中不行或缺的组成部分,牢靠性和安稳性已成为智能化体系运转的要害,尤其是智能化中心机房供电的牢靠性。UPS电源是为保障不间断供电而设置的,其电源箱输入端一般由弱电专业提出详细规划要求、强电专业进行规划,但电源输出端配电体系则需弱电专业规划。因为许多弱电专业规划人员对电气了解较少,在工程项目规划中难免会出现一些问题。本文以厦门监管大厦项目为背景,详细论述UPS电源输出端配电体系的内容及规划办法,如用电设备电气负荷和输出电流的核算、 输出维护开关和导线及配电箱体的挑选、配电回路的设置、UPS容量及外配电池组容量的确认等。 1项目需求剖析 厦门监管大厦项目坐落厦门东海岸的会展中心北片区,为一类超高层商务作业归纳楼,地上49层,地下3层,总修建面积约108 166m2,修建总高度为212. 5m。智能化监控中心机房设在首层消防操控室内。 本项目智能化体系由视频安防监控、入侵报警、出入口门禁办理、电子巡查、访客对讲、五方通话、停车库办理、车位引导、归纳布线、信息网络、有线电视及卫星接收、智能卡运用、归纳防雷接地13个子体系组成,包含以下供电要求: 1) 安防体系中的视频安防监控、入侵报警、出入口门禁办理、电子巡查、访客对讲、五方通话等子体系的前端及中心设备选用监控中心UPS配电箱会集供电。 2) 停车库办理体系、车位引导体系、归纳布线体系、信息网络体系、有线电视及卫星接收体系、智能卡运用体系选用本地普通市电供电。 3) 视频安防监控体系中的摄像机、入侵报警体系前端探测器、门禁体系的门禁操控器等设备的供电电压为12V或24V,其他设备选用沟通380 / 220V、50Hz供电。 2规划思路 结合业主需求和本项目楼层高的特色,在进行智能化体系供电规划时提出了以下规划要求: 1) 整个项目分红3个区域。智能化中心机房为一个供电区域; 地下3层~ 地上16层区分为低区,为一个供电区域; 17 ~ 49层区分红高区,为一个供电区域。每个区域别离装备一台UPS电源。 2) 每个区域依据负载容量装备相应规范的UPS主机及后备电池,后备时刻为2h。 3) 每个供电区域设置智能化体系电源配电箱, 该配电箱内置配电空开、DC12V、AC24V电源变压器等设备,完成对骨干沟通电源的变压操作及楼层配电办理。 接下来以智能化中心机房为例,详细论述智能化电源配电箱的规划过程。 3 UPS配电箱规划 3. 1 UPS输出端配电体系结构 UPS输出端配电体系结构如图1所示。 3. 2配电体系规划的详细内容 配电体系规划的详细内容首要有: 用电设备电气负荷和电流核算、维护开关及导线挑选、维护管及敷设办法挑选、主开关及进线电缆规划、配电箱箱体挑选、配电回路的设置及预留等。 3. 2. 1负荷核算 设备电气负荷的核算一般从结尾用电设备开始统计。监管大厦智能化中心机房中的设备首要有: 16路数字硬盘录像机、数字视频矩阵主机、办理服务器、视频光端机、报警探头及报警器、报警输入/出模块等。在安置机房设备时,依据设备尺度及用电负荷要求将设备别离设备在6个机柜内。以1台机柜为1个回路,假定里边有10台数字硬盘录像机( 每台功率为250W) 、1台数字视频矩阵主机( 功率为200W) ; 1台视频监控办理作业站( 功率为300W) ,则这台机柜总负荷为10 × 250 + 200 + 300 = 3 000W。 3. 2. 2回路电流核算 智能化常用设备一般为单相供电,单相电流核算式为: 式中,I为单相回路核算电流,A; P为单相负荷容量,W; U为单相电压( 220V) ,V; cosф为功率因数, 取0. 85。按上述设备核算1台机柜总负荷为3 000W,其单相核算电流为Ijs= 3 000 /220 /0. 85 = 16. 04A。 智能化设备如选用三相供电,三相电流核算式为: 式中,I为三相回路核算电流,A; P为三相负荷容量,W; U为三相电压( 380V) ,V; cosф为功率因数, 取0. 85。依据本项目案例,配电箱核算容量为30k W,核算电流为Ijs= 30 000 /1. 732 /380 / 0. 85 = 53. 63 A。 3. 2. 3输出回路维护开关挑选 微型断路器俗称维护开关,一般用于结尾配电箱输出回路维护。维护开关需求依据开关整定电流值进行挑选,即开关整定电流 × 0. 8≥导线实践电流。因配电箱开关密布摆放,需考虑降容系数,一般取值0. 8。因为本案中单相电流为16. 04A,故挑选20A开关即可。 依据相关规范要求,一般插座回路选用开关要带漏电维护器。漏电维护器有电子式和电磁式,结合价格要素考虑,该项目选用施耐德类型C65N系列产品电子式漏电维护器的C65N开关,即C65N /2P 20A vigi ELE30m A( 单相) ,不带漏电维护器的回路则为C65N/1P( 单相) 、C65N/3P( 三相) 。 3. 2. 4输出回路导线挑选 在实践工程运用中,回路间隔较近的一般选用BV导线,间隔较远的需求经桥架或金属线槽敷设, 可选用VV电缆。因监管大厦归于一类修建,依据规范要求,应选用阻燃型导线和电缆,以ZR-BV-, ZR-VV-表明。本项目中开关整定电流为20A,依据表1,导线载流量应> 开关整定电流值,故挑选截面积为4mm2的导线,以ZR-BV-3 × 4. 0表明,弱电竖井楼层办理间选用ZR-VV-3 × 4. 0电缆。 3. 2. 5维护管挑选及敷设办法 依据规范要求,明敷于湿润场所或埋地敷设的金属导管,应选用管壁厚度≥2. 0mm的钢导管; 明敷或暗敷于干燥场所或埋地敷设的金属导管,宜选用管壁厚度≥1. 5mm的电线管。因为该项目接近海滨,地下室和弱电竖井内相对湿润,故明敷管选用镀锌钢管SC,底层预埋和规范层吊顶内敷设选用薄壁扣压式钢管KBG。管径的巨细依据线缆的数量进行挑选。 常用的管道敷设办法有沿地板暗敷( FC) 、沿墙暗敷( WC) 、沿墙明敷( WE) 、沿顶板暗敷( CC) 、沿顶板明敷( CE) 、在吊顶内敷设( AC) 等。因为电源插座设备鄙人沿距地0. 3m墙面上,机房内静电地板下有金属线槽,所以机房内管线是敷设于静电板下的金属线槽内,由智能化中心机房引出至弱电竖井,在吊顶内可用桥架敷设或钢管敷设,在弱电竖井内穿镀锌钢管沿墙明敷。 3. 2. 6主开关及进线电缆的挑选 综上所述,主开关依据电流巨细进行挑选,选用微型断路器或塑壳断路器。整定电流不高于63A时用微型断路器,大于63A时则可考虑选用塑壳断路器。 依据3. 2. 2回路电流核算办法,配电箱Pjs为30k W,Ijs为53. 63A,考虑降容系数0. 8,则53. 63 /0. 8 = 67. 03A,核算主开关整定电流值63A,可选用微型断路器C65N/3P 63A。依据表1进行导线挑选,其进线电缆截面积为25mm2。另依据规范要求,当16mm2≤相线截面积≤35mm2时,PE线截面积为16mm2,故进线电缆选用ZR-VV -4 ×25 +1 ×16。 3. 2. 7配电箱箱体挑选 箱体尺度是依据体系图的装备回路来确认的, 配电体系庞大,开关等元器件较多,则箱体也会很大。箱体分为动力箱、照明箱等,当塑壳开关电流值超200A时选用小动力箱; 设置10 ~ 20个微断开关时选用照明箱。本项意图微断开关数量为12个, 选用照明箱体,嵌入式设备。 此外,挑选箱体时还应考虑箱体的设备环境、 注明的防护等级等。本项目箱体设备于智能化中心机房内,环境条件较好,故选用IP41; 若设备在地下室或室外等湿润环境中,则需选用IP54或IP65防护等级较高的箱体。 3. 2. 8配电回路的设置及预留 配电回路的区分应首要对楼层的负荷进行剖析,如合用前室门禁需在产生火情时自动翻开,对其独立配电并具备消防脱扣功用; 如网络光端机、 视频光端机归于同类负荷,又都在弱电井内,能够设单独回路。 依据国家规范要求配电箱/柜装备的输出供电回路应预留10% 但不少于2路的备用量,该项目智能化中心UPS配电箱预留2个回路。 3. 2. 9配电体系图 配电体系图如图2所示。 4 UPS容量装备及蓄电池选配体系规划 针对本项目智能化体系前端区域设备( 如报警探测器、监控摄像机等) 的供电需求,要求选用会集式UPS供电处理方案,UPS容量可依据下述办法进行装备。 4. 1 UPS容量装备 上文核算负载容量应为机房内一切由UPS供应电源的负载功率之和,设备功率核算总计: Pjs= 30k W。配电箱的核算负载功率Pe= Pjs× Kc( Kc为一起系数) ,考虑到监控中心智能化设备较多且一起运用的或许性高,取一起系数为1,Pe= 30k W。 依据JGJ/G 16-2008《民用修建电气规划规范》 的要求可知,当为电子核算机供电时,UPS设备的额外输出功率应大于核算机各设备额外功率总和的1. 2倍,故UPS额外输出功率按1. 2倍最大核算负荷计,即Pu= 30 × 1. 2 = 36k W。考虑到UPS输出时有必定的损耗,功率因数为0. 6 ~ 0. 8,因而装机容量P = Pu/ cosф = 36 /0. 8 = 45k W( 功率因数cosф一般取0. 8) ,故装备了1台三进三出40k VA UPS主机。 4. 2蓄电池选配 依据公安部相关规范的要求,视频体系所配电源需确保体系在市电断电后1h内能够正常运转,该项目依据业首要求备用时刻不该低于2h。 5结束语 本文首要论述UPS动力配电箱输出端配电体系的规划内容及办法等,望能为类似工程项目供应参考及协助。若有不足之处,望各位同仁提出主张。 摘要：以厦门监管大厦体系供配电体系为工程背景,论述了智能化机房UPS配电体系的内容及规划办法,包含UPS主机的挑选、电池装备、维护开关及导线的挑选。 要害词：UPS装备,蓄电池容量选配,维护开关及导线挑选 参考文献 [1]GB 50348-2004安全防范工程技术规范[S].北京:我国方案出版社,2005. [2]GB/T 50314-2015智能修建规划规范[S].北京:我国方案出版社,2016. [3]GB/T 15408-2011安全防范体系供电技术要求[S].北京:我国质检出版社,2011. [4]JGJ 16-2008民用修建电气规划规范[S].北京:我国修建工业出版社,2009. UPS配电 第4篇 任何现代化IT设备都离不开电源体系, 所以供配电体系对数据中心来说, 如人体的心脏, 为整个数据中心供应根本的动力支撑[1]。具备高牢靠的供配电体系是全体机房高可费用的坚强后台。核算机及网络通信设备投入服务后, 假如没有长时刻安稳的供电体系来确保设备的正常运转, 势必将形成严重的成果。 无论是国家规范《电子信息体系机房规划规范》 (GB50174-2008) [2] (下文简称国标) , 还是TIA 942-2012规范, 都对数据中心配电体系的可费用提出必定要求。如表1、表2所示。 以上规范对数据中心的可费用做了明确规定, 这就需求数据中心配电体系也满意或许逾越以上可费用规范。但是关于一个详细的数据中心, 该怎么去核算其UPS配电体系的可费用, 本文以实践的数据中心为例, 来剖析怎么挑选UPS设备, 并对其体系的可费用进行理论核算。 2 数据中心概略和需求 图1为该数据中心的平面布局结构, 总建设面积约为9m2, 共放置32台机柜。单台机柜的功耗不小于4k W。依据运用方业务流程的需求, 整个数据中心依照国家规范B级规划。关于配电体系, 大楼供应4路市电电源, 其间2路市电给UPS体系供电, 另外2路市电给数据中心动力体系供电。 3 负荷核算、体系挑选及设备的选型 3.1 负荷核算 依据数据中心技术要求能够核算该数据中心的配电负荷, 核算如表3所示。 3.2 体系挑选及设备选型 依据客户的要求数据中心规划的级别为B级, 故UPS配电体系能够选用N+1的冗余备份方法。核算机主机、存储设备、网络设备、通信设备、操控终端设备、监控终端设备对电源的质量与牢靠性要求很高, 为确保网络体系的牢靠性、平稳性、安全性, 以上设备选用UPS供电。电子信息设备应由不间断电源体系供电。不间断电源体系应有自动和手动旁路设备。确认不间断电源体系的根本容量时应留有余量, 不间断电源体系的根本容量可按E≥1.2P核算, 其间: E为不间断电源体系的根本容量 (不包含备份不间断电源体系设备) k V·A;P为电子信息设备的核算负荷k V·A。 依据以上负荷核算, 本次工程为机房装备2台160k V·A的高频机UPS, 每台有1h电池后备时刻, 以1+1冗余办法并机运转。UPS主机、电池、UPS输入、输出配电柜放置在UPS机房内, 主机房设置1台UPS输出配电柜为机房设备供电。每台机柜装备2路电源, 别离来自两个空开列头配电柜, 选用1路电缆敷设到位。UPS体系两路进线电源引自大楼配电室, 别离引自两个变压器回路。 空调、新风动力配电体系别离来自大楼2路独立的市电, 通过ATS切换柜后, 为数据中心内的空调体系、新风体系、消防排风体系和照明等动力体系配电。全体的配电体系如图2所示。 4 UPS配电体系可费用的核算 4.1 可费用的定义 可费用为体系、子体系或许设备在开始一项使命时处在指定的可操作或可提交状况的程度, 这项使命什么时候开启是不知道、随机的。简单地说, 可费用便是一个体系处在可作业状况的时刻比例。通常被描述为使命可行率。从数学角度剖析, 相当于1减去不行费用[4]。 体系的可费用可别离用平均毛病间隔时刻 (MTBF) 和平均维修时刻 (MTTR) 表明: 4.2 本项目规划可费用的核算 依据以上体系图能够做出该数据中心IT配电体系的可费用模型, 其体系结构结构如图3所示 (A1、A2表明各个设备的可费用) 。 下面对该可费用结构结构进行分解, 以N+1备用的UPS设备的前端进行剖析。UPS设备前端输入分为两部分, 一部分为市电输入, 记为A市;另一部分为UPS电池输入, 记为A电。则该IT设备配电体系的可费用为: 下面核算A市。UPS市电输入端的可费用模型, 相当于2路市电并联备份, 与ATS切换配电柜串联, 其可费用能够用以下公式表明: 依据电气和电子工程师协会IEEE金皮书和国家电力公司电力牢靠性办理中心数据, 能够得到以上各个首要电子体系和部件的可费用: 由以上数值能够核算出该数据中心IT配电体系的可费用, 即A=0.9 999 977 426 458。由此能够看出该种数据中心的IT设备配电办法有较高的可费用, 完全契合客户规划要求的B级规范。 5 结束语 本文对一个详细的数据中心进行负荷核算, 依据规划要求和大楼能够供应的规划条件, 对配电体系进行设备选型和体系的规划, 最终对配电体系的可费用进行模型剖析和理论核算得出, 成果完成该IT设备的配电体系的可费用可达0.9 999 977 426 458, 契合规划规范的要求 (国标B级) 。