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在贵阳供电局数据中心机房改造中,具备高可靠性、高可用性的UPS供电系统是其运营安全稳定的电源保障。为此,机房供电系统采用两台UPS独立供电。
1 用户要求
(1)UPS供电系统为三进三出结构,单台UPS容量为120kVA,两台UPS单机运行。考虑到今后的发展需求,所提供的UPS要求支持在线并机,便于以后系统扩容,并机数量不少于8台。
(2)UPS主机采用在线式架构,由工频整流器、逆变器、静态旁路开关、手动旁路开关、内置隔离变压器等组成;市电突然中断时,市电转电池供电,转换时间为零。
(3)UPS应具有电池防漏液侦测功能,可有效防止电池漏液引起的事故,详细说明此功能的使用方法。
(4)可实现UPS直接并联运转,无须外加并联控制卡,无固定主机/从机的区分,避免因单点故障时所造成的停机风险,提高系统可靠度。两台及两台以上并联运行时,具有共用电池功能。
2 供电方案介绍
2.1 供电系统方案图(见图1)
某品牌NT120K型UPS主要架构由静态旁路开关、整流器(晶闸管工频整流)、逆变器、手动维修旁路开关,以及控制电路、侦测电路、输出隔离变压器等组成。为双变换在线式架构,保护用户的精密设备供电质量,市电与电池供电为“零”时间转换,负载端可以完全滤除输入市电的杂波,提供给用户负载纯净的正弦波。
2.2 UPS系统配置表(见表1)
2.3 供电系统方案介绍
采用120kVA UPS两台独立单机供电,每套UPS系统后备时间2小时,配置4组12V、200Ah电池。此系列UPS具有多机并联共用电池组功能,共用电池可避免对电池投资的浪费,节省资金和安装空间、减少承重,达到经济扩容;NT系列UPS具有高可靠性并机技术,可达8台并联,无须外加并机卡,只要增加并机通讯数据线(且此并机通讯数据线采用环路形式连接,具备冗余功能,提高并机系统可靠性),仅需在交流屏预留两个空气开关,可在线实现经济扩展冗余或增容,也可继续扩展到“N+X”多机冗余系统。同时,NT系列UPS内置同步控制器功能,简便地实现双母线供电需求,节省投资成本并降低故障节点。
3 优势分析
3.1 独特可靠的并机技术
NT120K UPS采用先进的分散式逻辑控制技术,以高速的微处理器运算为基础的数字化设计,独特的整数补偿运算控制,直接并机技术,在UPS单机之间无需外加并机卡或并机柜,采用环路通讯电缆连接来传递实时信号,提高并机系统的可靠度,实现并机的“均流”控制,使并机系统中的各台UPS,均处于完全“平等”的调控状态之中,各台UPS负载不平衡度小于1%。
采用独特的同步相位调制,每台UPS可以“智能”地将位于并机系统中的各台UPS同步跟踪到最佳状态(各台之间的相位差几乎为零)和实时动态调节所带的负载百分比,实现高精度的负载均分功能。在并机系统使用中,任何一台UPS发生故障时,该故障的UPS会迅速、可靠地从并机系统中脱机,从而确保并机系统继续提供用户高质量的逆变电源。
NT系列UPS可8台UPS直接并机,实现“N+X”并联冗余或扩容的应用,满足用户的安全需求,达到经济扩容的需求。
3.2 先进的共用电池功能
NT120K型UPS当多台并联时,具有共享电池功能,通过共享电池功能,可以减少电池污染的排放和节省安装空间等资源,主要优势如下:
(1)节省购买电池的资金投资
系统冗余量占系统总容量的百分之几,就能节省电池总投资的百分之几。在电池价格上涨的情况下,能够节省这笔费用是相当可观的。同时,电池数量减少了,相应的搬运、安装等投资也会随之减少。
(2)节省安装空间投资
大批量的电池所占用的安装空间也是很大的,减少电池数量,也就成比例地减少了安装空间方面的投资。同时也就减少了房租、装修费、空调配置等方面的投资。
(3)节省承重方面的投资
电池组是很重的，为了解决楼层承重问题，一般会扩大电池的放置面积或者制作承重支架。如果减少了电池数量，这方面的投资就会相应地节省。
(4)节省运营成本投资
电池数量少了,系统本身以及房间空调所消耗的电能也就少了,需要投入的维护成本也少了,同时还会更加环保。
