弱電機房中的UPS工程應用探討

時間：2023-04-13

隨著社會經濟的發(fā)展，我國的建筑智能化領域有了很大的發(fā)展，從大型的商業(yè)建筑、寫字樓，到小型的門店，乃至于很多居民小區(qū)中，包括建筑基本設備及其控制特性、建筑設備自動化技術、智能建筑的安防技術和消防及聯(lián)動控制技術動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等等隨處可見。

這些智能弱電系統(tǒng)，包括安防監(jiān)控系統(tǒng)、閉路電視、網絡通訊、樓宇自控、智能停車系統(tǒng)等等的系統(tǒng)，隨著信息化建設進程不斷加快，數(shù)據的重要性已被企業(yè)提到了的高度，在建設、使用過程中，復雜的數(shù)據中心構架易出現(xiàn)安全隱患，而一次宕機就可能帶來難以彌補的損失，面對這些問題，合理部署UPS是***好的解決之道。

在智能弱電工程中，機房UPS供電系統(tǒng)的性對確保信息網絡及智能化設備的安全運行顯得尤為重要……一方面，UPS能夠穩(wěn)定輸出電壓，能有效保護設備；UPS電源可以解決電源電壓下陷、電源浪涌、減幅振蕩、電源干擾、電源突波、電源波動、交換瞬變及諧波失真等由市電電源質量差對設備造成的危害。另一方面，UPS能在市電斷電的同時自動切換為蓄電池供電?？梢哉f，UPS在智能建筑中起著的作用。

機房UPS供電系統(tǒng)工作原理及選擇：

UPS實際是一個整合了整流器（AC／DC換流器），蓄電池以及逆變器（DC／AC換流器）的電力轉換系統(tǒng)，其基本原理是用蓄電池存儲市電電網輸入電能，當供電中斷時，換流器將蓄電池的輸入的直流電壓轉換為交流電壓輸出，并且將輸出電壓與電流凈化為比較標準的正弦波形，從而使得負載在不受斷電影響的同時也享有比較好的電源品質。

UPS通常按照工作狀態(tài)劃分為：后備式，互動式，在線式三種。

后備式：應用于0.1——1KVa，，輸出一般為方波，非正弦波。市電/電池切換有中斷（一般為<10ms）在正常工作時，逆變器不工作。供電質量較差，不能解決電網頻率漂移，雜波，噪聲，干擾，尖峰等問題：

互動式：應用于1——6KVa，成本中等，市電/電池切換有中斷（一般<10ms）在正常工作時，逆變器不工作。供電方面不能解決以下問題：雜波，噪聲，干擾，尖峰等

在線式：應用于1-800KVa UPS，成本相對較高，市電/電池切換時間為零，供電質量高，提供不間斷的純凈的正弦波，解決所有電網問題。

UPS裝置宜用于電容性和電阻性負荷。對于大容量的負載，盡量選用三相進三相出的UPS，以三相負荷的平衡；為避免零點的漂移，宜選用帶隔離變壓器的工頻機。為了使UPS、有效地工作，UPS的選擇、供配電、機房的設計和布置，以及設備本身所要求的維護和管理

在選擇UPS的容量時，還要考慮一定的裕量。對電子計算機供電時，其額定輸出功率應大于計算機各設備額定功率總和的1.2倍；對其他用電設備供電時，其額定輸出功率應為***大計算負荷的1.3倍。

另外，還需考慮功率因數(shù)問題，UPS的功率分為視在功率和有功功率，計算的負載功率，為確保UPS的系統(tǒng)率和盡可能地延長UPS的使用壽命，一般負載功率應滿足UPS額定功率的60％——70％。例如我們，需要不問斷供電的設備有安防設備、門禁系統(tǒng)、網絡交換機，有線電視系統(tǒng)等，統(tǒng)計總功率為4800VA，因此我們選擇4800÷75％=6400VA，所以擇了6500W的在線式主機。

在實踐過程中，我們總結出下面的公式，可以計算出蓄電池的工作時間：

蓄電池組容量×電壓／主機額定功率×0.75（功率因數(shù)）=滿載時蓄電池工作時間

例如我們的UPS系統(tǒng)，主機額定工作功率6500W，3個電池柜共30塊鉛酸蓄電池，

每塊電壓12V，容量100AH。所以電池組電壓=12V×10=120V電池組容量=100AH×3=300AH 該系統(tǒng)滿載時蓄電池工作時間為300AH X 120V/6500W×0.75=7.

說明該系統(tǒng)在斷電時蓄電池至少可以工作7.4h。

以實際負載功率計算：300AH×120V／4800w=7.

我們的UPS系統(tǒng)在斷電時，***多堅持7.5h。

上述公式如果反推，根據當?shù)貙嶋H情況，確定蓄電池所需要的工作時間，就可以決定所需的蓄電池容量和電壓。

機房建設UPS的供配電：

除了對負載進行分析，根據其要求的高低和經濟的許可選擇合適的UPS外，要使UPS地工作，正確的供配電也是不可缺少的一環(huán)。對于單相進單相出的UPS，其供配電線路根據計算電流選定。如某3 kVA的UPS供配電系統(tǒng)。

企業(yè)對業(yè)務的重要性和可用性要求逐漸提高，過去對供電系統(tǒng)采用的方案為單機UPS工作，或串聯(lián)UPS工作，顯然不能達到當前現(xiàn)代企業(yè)的要求。為了提高數(shù)據中心的可用性，提升UPS供電的性，提高UPS供電系統(tǒng)的可用性?？刹捎?/span>1+l并機雙母線冗余方案，當任何一臺ups出現(xiàn)故障或者其中一套母線發(fā)生故障時，均不影響使用。也可采用兩立的UPS為雙電源負載提供兩路電源，同時為另一路UPS提供旁路備份。無論哪種方案，在設計時需要考慮到未來的業(yè)務發(fā)展，盡量采用可熱插拔的

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