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文檔簡介

1、-據資料反映在一類市電的通信局、站,近年來因市電或柴油發動機組故障而出動流動柴油發動機供電情況沒有出現過;同樣因市電或局供電設備故障而啟用柴油發動機供電的,也是少的很,只能是供電局檢修、局工程需要以及試機等等。這樣的話,年交流電故障率極低,平均到每天只能用秒來計。據資料統計北路通信樓1957年開通以來,因兩路市電同時中斷,啟用柴油發動機組發電還未發生過。其中一路市電中斷超過5分鐘以上的次數也未發生過。系統需求分析1. 市電問題及解決方案30KVA330KVA4并機運行,30KVA3負載60A;負載率54%,交流輸入空氣開關100A,16mm2電源線,輸出25mm2電源線。30KVA4負載57A

2、;負載率51%,交流輸入空氣開關100A,16mm2電源線,輸出25mm2電源線。現代高級電子設備,包括計算機和網絡通信設備,需要純潔、穩定和連續的交流電源以支持正常工作。但我們日常所使用的市電存在各種問題包括停電、持續高壓、持續低壓、電壓下陷、高能浪涌、脈沖尖峰、瞬變、射頻干擾RFI、波形畸變和頻率漂移等等。存在上述問題的市電如果沒有作完善的處理就被直接加到計算機等數字設備上,輕則導致數據喪失、數據交換誤碼率增大、網絡傳輸速率降低,重則使數據文件和硬件設備遭到不可恢復的破壞,給用戶造成經濟上難以彌補的損失。在線式UPS能消除以上市電中可能危及計算機網絡設備平安的因素,最大限度地保證設備平安、

3、高效地運行。它的根本構造:它的工作過程:A市電正常時,市電經過UPS的整流器執行AC/DC變換成直流電源,再經過逆變器執行DC/AC變換重新變成正弦波電源供應負載,完全消除了前述的9種市電問題,提供應計算機網絡設備一個穩定、純潔的正弦波交流電源。B當市電停電或超出適宜圍時,整流器關閉,蓄電池的直流電經過逆變器同樣執行DC/AC變換,提供一個穩定、純潔的正弦波交流電源。C在一些意外情況如逆變器過載、過溫或者故障時,市電經過旁路開關,向負載供電。2. 兩種供電方式常見的供電方式有兩種,一種是集中式供電,另一種是分布式供電。1集中式UPS供電系統如下列圖所示,系統全部負載由一容量足夠的UPS供電,其

4、優點是本錢較同容量的多臺UPS低,節省空間,便于設備管理,電池供電時利用率高,有關統計說明,功率UPS其平均無故障時間MTBF高于小功率UPS,亦即可靠性高。 AC LINE UPSLOADnLOAD2LOAD1采用集中式供電的UPS機房,對配電線路的可靠性要求較高:例如UPS輸入配電要有適宜的容量、相數,輸出配電要采用一路分多路、多路分別保護的方式,防止單點故障等等。因此功率UPS需要提供專門的配電房,由專業人士布線,有專人做管理和維護,因此一次性的投資較大。這類UPS的部維護或維修需要上門效勞,因此廠商技術支持能力要強,效勞響應要快,所以建議深入考察供貨商的效勞質量和信譽。集中式供電的缺乏

5、之處是一旦UPS及其輸出配電線路發生故障,整個負載系統將得不到保護;如果用戶負荷增加超出UPS供電能力,則須增配UPS并重新布線,不利于用戶系統的擴容。負載設備位置相對集中的環境如網絡中心機房可以采用集中式供電。實際應用中,可以通過UPS雙機并聯或串聯冗余供電方式降低單機故障風險,提高系統的平安系數。多數功率UPS支持軟件管理和SNMP網絡管理,利用這些功能建立智能化管理網絡有利地于用戶對UPS的實時監控。2分布式UPS供電系統系統負載由N臺小功率UPS分別供電,每臺UPS供應假設干個負載。分布式方案的優點是設備配置靈活,一次性投資小,一般不需要專門布線,而且單機故障影響面小。用戶可以根據實際

6、需要調整UPS的分配,負載增加時只需增加相應容量的UPS,有利于擴容。為降低單機故障對系統的影響,可以采用幾臺周轉機作維修備用。但UPS臺數的增加給管理和維護帶來了一定困難,由于直接面向使用人員,增加了人為故障時機。對于負載分布空間較分散的環境可以采用分布式供電。有些小功率UPS同樣支持軟件管理和SNMP網絡管理,如科華公司的KR、KI系列及局部通信用UPS。UPSnUPS2UPS1LOADLOADLOADLOADLOADLOAD3. UPS的熱備份方法對系統供電平安性要求更高的用戶,會采用兩臺或者多臺UPS熱備份供電的方式提高系統可靠性。常見UPS雙機熱備份方法有兩種:一種是并聯熱備份,另一

7、種是串聯熱備份。1雙機并聯熱備份原理:UPS1和UPS2的輸出直接短接,各承當50%負載;任一臺UPS出現故障,由另一臺供電直至故障消除。特點: A系統帶載能力較單機增加一倍;B實際應用中兩臺UPS的輸出電壓、頻率和相位總是有差異,因此存在環流,對環流控制技術要求較高;C構造較復雜,由于增加并機柜或并機板,本錢較兩臺單獨的UPS要高;D并聯熱備份的兩臺UPS一般同期投入使用,即應采用同期出廠的UPS進展并聯,一次性投資大。2雙機串聯熱備份原理:UPS1備機的輸出接至UPS2主機的旁路輸入,UPS2正常時承當100%負載,UPS1處于待命狀態;如果UPS2故障,則自動轉UPS1供電無中斷,直至U

8、PS2恢復正常。特點: A構造較并聯熱備份簡單,本錢也低;B具備獨立旁路功能UPS都可以組成串聯熱備份系統;C不同型號、一樣供電體制的的兩臺UPS最好一樣品牌也可以構成串聯熱備份系統。D系統帶載能力沒有增強,與單臺UPS一樣;E串聯熱備份的UPS可以同期使用,也可以先使用單機,適合的時候再增加另一臺構成熱備份系統,為分期投資帶來靈活性。4. 逆變器及雙供電回路的逆變電源1逆變器市電停電時,UPS由蓄電池供電,其供電時間決定于電池的容量。由于市電的停電時間不可預見,對于重要部門來說,配置具有長時間供電能力的蓄電池是必要的。但配置大容量的電池其費用比擬高。有些用戶如電信、鐵路、通訊部門等,其電力室

9、已配用大容量整流器和長延時蓄電池48Vdc,這些用戶可以選用逆變器。逆變器直接利用現有的蓄電池,它可以將直流電源轉換成220V交流電源,從而提供不連續的供電。逆變器具有以下好處:w 能夠將直流電如48Vdc轉換成220V交流電;w 降低設備電池購置本錢,減少一次性投資。逆變器應用中必須注意的問題:w 逆變器在直流輸入端產生的電壓及電流波動不能對并接在整流器上的設備產生干擾,換句話說,逆變器需要配備反灌雜音吸收裝置消除對這些設備的影響。w 逆變器尤其是大容量逆變器在一定程度上加重整流器的負荷,當用戶選擇功率較大的逆變器時,還應考慮擴大整流器容量;w 逆變器一般采用單路直流供電,比雙路供電設備可靠

10、性要低,所以好的逆變器應具有旁路功能;應注意,常規的UPS主機或普通UPS改裝的逆變器不宜選用,這是因為工藝和構造以及電路設計會有問題,帶有較強的反灌雜音,會對直流設備產生嚴重干擾。2雙回路供電的逆變電源通信用UPS為了克制逆變器的一些缺乏,有些用戶會選用雙回路供電的逆變電源通信用UPS。這類電源既有逆變器的優點可以充分利用電力室直流電源,又具備獨立的整流器不會加重電力室整流器的負擔,而且具備完善的的反灌雜音吸收功能不會產生干擾。雙回路供電的逆變電源采用交流單相或三相和直流兩種輸入,主要由整流器、逆變器、旁路、控制電路和反灌雜音吸收裝置組成。在市電正常時它通過部的整流器將交流轉換成直流,再通過

11、部逆變器將直流轉換成交流,因此它具有和在線式UPS同樣優越的輸出特性。在市電異常停電或陷落時它會將蓄電池的直流電轉換成交流電保證輸出不變,如同在線式UPS一樣。由于采用雙路供電,可靠性比單純的逆變器提高一倍。科華公司的D*B系列就是雙回路供電的逆變電源,它從130KVA各容量可選,可以采用集中式供電或者分布式供電。二、推薦產品特點1. D*B系列特點D*B系列產品,是專為通信系統而設計,適合郵電部門在停電頻繁的地區到達長時間不連續供電的要求,并徹底消除電網的沖擊、浪涌、陷落及雜訊等對通信設備所造成的不良影響,是集整流和逆變為一體的通信用高性能在線式UPS。1符合通信交、直流供電體制標準:該機型

12、無須另行配置蓄電池,主機可直接使用電力室交流220VAC或380VAC、直流-48VDC電源供電。市電供電時,經主機部整流、逆變輸出純潔正弦波,反灌雜音經處理不會影響其它通信設備運行,符合郵電部門相關標準。電網停電時,主機直接將-48V逆變為220Vac正弦波。2節省投資:用戶無須專門配置蓄電池,節省高額采購費用,節省設備安裝空間。普通逆變器長期由直流供電,必然加大開關電源的工作壓力,尤其是大容量的逆變器,需要相應擴大開關整流電源的容量。而D*B系列在市電正常時,不是由-48V電源供電,因而不需增加開關電源的容量,可節省一半投資。3在線式設計:無論電網、油機或-48V直流供電,主機均以逆變器輸

13、出純潔正弦波,無切換時間,并能自動跟蹤油機發電。4人性化的LCD液晶面板顯示構造:可讓您隨時了解主機的動作情況,可顯示主機運行中的輸入電壓、輸出電壓、再配上輕觸型按鍵使操作更輕松自如。5完善的保護措施:設計了輸出過壓保護、過載保護、電子限流和短路保護等一系列的保護功能,防止了由于人為操作失誤等帶來的故障。6可構成雙機熱備份:采用兩臺或多臺D*B系列UPS,可構成串聯/并聯熱備份系統,提高系統的可靠性。7輸入輸出全隔離:采用高頻隔離變壓器,使輸入和輸出實現完全隔離,市電的噪聲干擾、雜訊不能通過UPS到達負載。8采用先進的功率處理器件IGBT:選用目前世界上最新型的功率器件IGBT,具有通態電流密

14、度高、正反向阻斷強,高頻開關損耗小和卓越的高溫通態特性,集MOSFET和GTR之大成,從而更好地發揮不連續電源的最正確性能。9智能型RS232通訊功能:通過RS232數據通訊接口,配合KELONG® Powersoft電源監控軟件,可直接在計算機屏幕上監控UPS狀況。另外,還支持KELONG® SNMP網絡適配器,可使UPS直接成為網上新成員、實現網絡管理功能。2. 工作原理AC-DC變換:將電網來的交流電經自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變為直流電壓,供應逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動電路,可防止開機時對電網的沖擊。DC-AC逆變電路:采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路,

15、具有很大的功率充裕量,在輸出動態圍輸出阻抗特別小,具有快速響應特性。由于采用高頻調制限流技術,確定了功率IGBT模塊可靠工作的最大電流,使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負載沖擊,均可平安可靠地工作。隔離泵式變換DC-DC回路:是將48V進展高頻升壓供應直流主回路工作的過程,反灌抑制則確保在UPS進展升壓逆變時,不會產生直流端的反灌雜音而影響其他設備的運行。控制驅動:控制驅動是完成整機功能控制的核心,它除了提供檢測、保護、同步以及各種開關和顯示驅動信號外,還完成SPWM正弦脈寬調制的控制,由于采用靜態和動態的雙重電壓反應,極改善了逆變器的動態特性和穩定性。By Pass旁路開關:在發生超載和故障時

16、起作用,輸出為旁路狀態此時市電經旁路開關饋送給負載。當故障消除后旁路開關恢復到逆變器輸出狀態。超過150額定功率以上而引起的旁路,需重新開機啟動,才能恢復逆變器輸出狀態。D*B系列UPS的工作過程:當市電正常工作時380/220Vac直流主回路有直流電壓,供應DC-AC交流逆變器,輸出穩定的220Vac交流電壓。當任何時候市電欠壓或突然掉電,使得直流主回路上的電壓低于泵式變換回路出來的直流電壓時,則由電池組通過泵式變換回路、隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時,UPS發出聲光報警,并在電池放電下限點停頓逆變器工作,長鳴告警。UPS還有過載保護

17、功能,當發生超載(110%負載)時,發出聲光警告,跳到旁路狀態,并在負載正常時自動返回。當發生嚴重超載(超過150%額定負載)時,UPS立即停頓逆變器輸出并跳到旁路狀態,此時反面空氣開關也可能跳閘。消除故障后,只要合上開關,重新開機即開場恢復工作。3. D*B19-30KVA主要技術指標型號指標D*B19-30KVA輸入特性電壓圍 Vac380±25%頻率圍 Hz50±5%功率因素PF0.9油機跟蹤功能對油機發電頻率在4753Hz跟蹤同步市電轉換效率>80%直流輸入電壓Vdc4057輸入端相對衡重雜音電流<0.2%48V逆變效率>80%輸出特性功率 KVA

18、30電壓 Vac220±1頻率 Hz50±0.5波形正弦波波形失真度(THD)<3%切換時間 ms0波峰因子3輸出方式輸出接線端子其它特性輸入輸出隔離功能采用高頻變壓器完全隔離過載保護125%全載持續10分鐘,150%全載持續20秒報警功能市電異常,電池低壓,UPS故障面板顯示通過輕觸按鍵可使LCD液晶屏顯示輸入、輸出電壓、負載大小、電池電壓;LED指示燈可顯示整機的工作狀態工作溫度 040相對濕度095%無冷凝音頻噪音 dB小于65尺寸:寬´深´高 (mm)主機480×865×1065 升壓箱480×865×

19、;1065重量(Kg)380主機+120升壓箱三、科華D*B系列UPS并聯方案介紹1、 用戶采用D*B系列UPS并聯方案可以到達:UPS的擴容:當用戶負載增加時,UPS可以十分方便地擴容,成倍提高輸出功率。可靠性冗余:多臺并聯的UPS可組成N+1備份方案,使用戶的電源形成高可靠性冗余系統。2、 D*B系列UPS并聯技術特點:1) 超強的并聯能力可以任意多機并聯,無需設定并機數目,因此可以實現任意并聯擴容或N+1冗余并聯。2) 高精度的負載分配能力準確的數字化算法實現電壓、頻率和相位等參數的動態、靜態特性快速調整,確保并聯系統負載分配的準確性。3) 先進的無主從自適應控制技術無主從自適應控制技術

20、保證UPS的主要參數偏離中心值時,仍能可靠并聯,使得并聯UPS單元無需嚴格匹配,現場安裝簡單方便;UPS長期運行參數會發生變化,由于電壓、相位誤差形成的并聯環流通過本技術減小到最低,長期運行也保持可靠。同時本技術的優點使不同功率的UPS可以直接并聯時,按UPS容量比例分配負載。4) 可靠的多機并聯邏輯控制和智能脫機技術并聯旁路控制技術、故障診斷和脫機技術、過載保護、并聯系統干擾處理等一系列完善的措施,確保多機并聯系統運行的可靠性。智能脫機技術實現任意在線投入或退出并聯單元,實現并聯系統的在線熱維護。3、D*B系列UPS并聯方案輸入配電柜輸出配電柜兩臺UPS直接并機,無需并聯柜,也不需公共旁路柜

21、,便于安裝和維護。4、UPS并聯系統的工作模式A市電正常時的工作模式D*B1D*B2負載兩臺UPS各承當1/2輸出負載。B市電異常時的工作模式D*B1D*B2負載兩臺UPS仍各承當1/2輸出負載,但由電池供電。C單機故障時的工作模式D*B1D*B2負載*臺機器故障會自動脫離系統,由另一臺正常的UPS對負載供電。四、科華D*B系列UPS串聯方案介紹1、兩臺D*B系列UPS串聯的原理兩臺UPS有主從之分。UPS1從機的輸出接至UPS2主機的旁路輸入,UPS2正常時承當100%負載,UPS1處于待命狀態;如果UPS2故障,則自動轉UPS1供電無中斷,直至UPS2恢復正常。2、D*B系列UPS串聯的技

22、術特點:A、 構造較并聯熱備份簡單,本錢也低;B、 具備獨立旁路功能UPS都可以組成串聯熱備份系統;C、 不同型號、一樣供電體制的的兩臺UPS最好一樣品牌也可以構成串聯熱備份系統。D、 系統帶載能力沒有增強,與單臺UPS一樣;E、 串聯熱備份的UPS可以同期使用,也可以先使用單機,適合的時候再增加另一臺構成熱備份系統,為分期投資帶來靈活性。3、D*B系列UPS串聯方案輸入配電柜輸出配電柜UPS1從機的輸出接到UPS2主機的旁路輸入端,UPS2的輸出接負載,對UPS的技術要求簡單,便于實現。4、串聯系統的工作模式A、正常時的工作模式負載從機主機從機空載運行,主機承當所有負載。B、主機故障時的工作

23、模式負載從機主機主機打旁路,由從機的逆變輸出對負載供電。五、串聯熱備份與并聯熱備份的特點比擬比擬的工程串聯熱備份雙機并聯熱備份技術特點簡單較復雜增容性不能擴容可以擴容抗沖擊能力等于單機能力提高一倍UPS老化程度主從機老化不一致一致負載分配主機100%,從機0%;主機故障時0%,從機100%均分,不均衡度小于5%電池老化程度不一致,需要定期對換不需對換單機故障時轉換時間主機轉從機有<10ms轉換時間無UPS間通信不須通信一般需要系統本錢較低較高六、監控功能一常用的幾種UPS監控模式1、 遠程監控面板遠程監控面板通過電纜與UPS的RS-485接口連接,距離可達100米以上。設備管理員在遠端位

24、置,通過該監控面板可以對UPS進展監控。監控面板可連續顯示UPS工作狀態及運行參數,在UPS非正常狀態時如市電停電或UPS故障等可發出報警讓用戶注意。遠程監控面板的功能等于是把UPS的面板和聲音搬到用戶面前。特點:直接安裝,不需通過計算機監控。2、 單機近程監控管理UPS通過RS-232接口與計算機串口連接,并在計算機上運行相關平臺的UPS監控軟件,計算機與UPS建立通信聯系,定時發送查詢指令,UPS在規定的時間返回信息。當電源出現異常時,UPS將異常信息發給計算機并在計算機上彈出告警界面,提醒操作人員及時處理。如果有關人員不在現場,監控軟件會在UPS供電時間完畢前自動中止各種程序的運行,自動

25、存盤,并通過MODEM向有關人員發送s、或打BP機,通報有關信息。同時監控軟件還能以數字和圖形方式顯示并記錄UPS的參數,供使用者對UPS作分析、診斷,并可設置對電腦和UPS執行定時開關機功能。特點:安裝及操作簡單,監控距離在10米,需占用計算機一個串行口。3、 多計算機監控管理要求所有的PC或效勞器在同一網絡中,并且為一樣操作系統,不能為混合網絡。網絡中指定的*一臺效勞器或工作站稱本地機通過RS-232串口線與UPS通訊,網絡上其它效勞器或工作站遠端機與本地機通訊,本地機與遠端機都運行UPS的電源管理軟件,由本地機控制管理一臺或多臺遠端機的報警關機功能。4、UPS網絡化管理科華公司的智能化U

26、PS支持SNMP網絡管理協議,通過SNMP網絡適配器,UPS系統作為一個獨立節點接入網絡,即可實現網管功能。SNMP適配器可以將UPS的信息轉化成SNMP MIB兼容格式的信息,通過網絡甚至經Internet作跨國連線偉給相關的。用戶可以通過瀏覽器遠程的UPSWeb功能,也可以通過網絡平臺進展遠端監控和管理UPSSNMP功能。1Web功能用戶在網絡上的任意一臺工作站,可通過瀏覽器IE或NetscapeUPS,查詢其運行參數,可以圖形或數字方式顯示UPS輸入、輸出電壓,負載情況,電池容量,機溫度,市電頻率,以及UPS的根本信息和工作狀態。一些功能如對UPS的遠程關機、對SNMP適配器的在線修改重

27、新設置等對系統而言存在不平安性,在適配器的初始化安裝時,可以預先設定各個用戶的權限,限制只有擁有特定地址和密碼的網管人員才能操作,這是UPS的平安機制。2SNMP功能用戶如果已有NMS網絡管理平臺如:HP OpenView、SUN SunNet Manager、IBM NetView、Novell NMS、Accton AccView等,即可直接監控和管理UPS。沒有網絡管理平臺的用戶可使用隨適配器配套的RUPS SNMPView網管代理軟件,實現在Windows98/NT下的網絡監控功能。二監控系統的功能描述1、 UPSilon電源管理軟件1可支持軟件系統:Novell NetwareMicrosoft Windows 3.*Microsoft Windows 95Microsoft Windows 98Microsoft Windows MEMicrosoft Windows *PMicrosoft Windows NTMicrosoft Windows 2000Linu*Free BSD2可實現功能:Ø 運行參數即時顯示功能通過RS232通訊接口,可在計算機上顯示出UPS輸入、輸出電壓,負載情況,電池容量,環境溫度和市電頻率及UPS工作狀態和根底信息。Ø 智能告警功能 自動偵測市電中斷和UPS部異常狀態,即便是處于后臺工作狀態時,也

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