19XX生產線UPS供電系統技術建議書XX電源二零壹壹年七月名目前言 3第一章工程設計目標與原則 4一、設計的目的 4二、設計的根本原則 4其次章XXXUPS系統建議書 7一、系統設計 71．根本狀況 72．方案設計 81〕設計原則 82〕設計依據 10二、系統方案前言 3第一章工程設計目標與原則 4一、設計的目的 4二、設計的根本原則 4其次章XXXUPS系統建議書 7一、系統設計 71．根本狀況 72．方案設計 81〕設計原則 82〕設計依據 10二、系統方案 101．掌握系統供電方案 101〕UPS主機 102〕電池配置 103〕設備清單 124〕系統圖 125〕外部配電 146〕安裝建議 142．熔解區設備供電方案 161〕UPS主機 162〕電池配置 163〕設備清單 174〕系統圖 185〕外部配電 206〕安裝建議 20第三章主機介紹 22一、技術特點 22二、其它安裝參數 36三、參數表 37前言承蒙對XXX電源公司的信任和支持，供給我們參與貴廠不連續供電系統的時機，我們不勝感謝及深表榮幸。本公司將本著真誠、科學的態度，電源建設方案。一、設計的目的2的原則。在我們的建議方案中所使用的設備都是目前具有先進牢靠技術的環保綠色及電池房。同時我們也考慮到將來幾年的進展，并給出一些建設性意見。二、設計的根本原則原則，確保供電系統的正常運行。我們制訂并遵循如下的根本原則：安全牢靠性高牢靠性，以保障整個中心機房全部系統毫無絲毫的連續。有用性和先進性適應將來業務進展和升級的需要。敏捷性與可擴展性依據業務的不斷進展，其信息系統也會隨之而進展。因此，不連續電源系統提高使用地敏捷性。開放性/跨平臺互連性絡系統對其進展治理和監控。在通訊界面上真正實現開放。經濟性/投資保護得系統投入使用后，有一個合理的運行費用支出。綠色環保。為此，在設計建設時，承受綠色環保的材料及設備就顯得至關重要。傳統的UPS在運行時，將向電網注入大量的諧波電流，引起諧波損耗和干50%；這將使響儀器、儀表的計量準確度，對計算機網絡、通信系統產生電磁干擾現象等。UPS如何有效消退這些電磁干擾已成為UPS技術進展的一個重要問題，用戶對無污染的綠色UPS的呼聲也越來越高。電源系統的綠色化有兩層含義：首先是顯著〔或少〕對電網產生污染。國際電洲電工委員會〕的指令，要求全部的電子電器產品〔含變頻器和UPS裝置〕必需EMC要求，并加貼CEIEC國際電工委員會由電磁兼容的定義可見:設備系統不僅應具有抑制外部來的電磁干擾力量，而且其所產生的電磁干擾不得影響同一電磁環境中其他電子設備的正常工作。UPS個干擾源，它除了向負載供給穩頻、穩壓凈化電源外，其整流局部對電網產生的干擾，會影響計算機、電子儀器儀表，通信和無線電設備正常工作。6UPS30%以上的諧波干擾。為了使UPS干擾。抑制UPS電源輸入側高次諧波，需要增加肯定的補償功率因數環節或濾612脈沖整流等。但各種濾波器不但增加了配置UPS的費用，效果也并不抱負，且必需消耗126上增加一套66脈沖整流必需通過變壓器作306為了降低承受可控硅整流器的電流諧波，需要在原本單一的整流器環節外，增加移相變壓器、多一套整流器、并聯均流器等3個以上的故障節點！在大功率UPS系統中，使用12脈沖整流器和增倍，既增加安裝本錢也限制了安裝場地。而承受有源濾波裝置，雖然重量體積不需要增加很多，但是需要消耗比12脈沖整流更多的電能，去抵消諧波，可以說是不得已而為的補救措施。從以上分析得知，承受傳統可控硅整流技術的UPS，低污染、低能耗、靠牢靠是完全沖突的，無法兼顧。其次章XXXUPS系統建議書一、系統設計根本狀況工段設備名稱設備功率〔KW〕數量運行數量備注DCS掌握系統1011池爐儀表掌握1011投料機5.542變頻主橫通路自然氣掌握311支橫通路自然氣掌握1.522熔化池自然氣掌握522主橫通路助燃風機112111支橫通路助燃風機303221通道助燃風機376442通道燃燒盤掌握系統244備用柴油泵520備用成型區域備用才有掌握燃燒系統510備用工段設備名稱設備功率〔KW〕數量運行數量備注壓延機1144變頻成形 過渡段傳動344輸送輥傳動344主傳動1544變頻主傳動〔備用〕1510變頻應急落板前傳動344應急橫切機344UPS供電設備列表〔工藝〕窯爐溶解區域退火窯冷端UPS。從籌建處及設計院了解到，UPS；UPS供電設備列表〔工藝〕窯爐溶解區域退火窯冷端中斷。方案設計設計原則由于生產設備24時運轉，要求UPS及配電系統也必需24小時連續不連續運行，為確保供電安全牢靠，UPS系統需要有充分的負載余量及系統冗余力量，特別是成型區設備，要求承受冗余運行。UPS設備自身的功耗，空調運行費用。以目前市場上技術最先進、產品最成熟、牢靠性最高為原則，我們選擇XXXXXXIGBT技術產品。XXXUPS基于軍用級的牢靠性要求設計，協作XXX9395IGBT整流、逆變技XXX公司的成熟產品，具有廣泛的高端客戶、重要機房應用案例。IGBT1，從根本上解決了對電網回饋干擾的問題，如以下圖所示。增加整流器的脈沖數會削減高次諧波電流的次數及數值。假設承受6脈沖疊12脈沖、18脈沖、24脈沖，則隨著脈沖數的增加，電源側輸入12脈沖較少有實際承受。IGBTIGBT電流真正正弦波輸入。IGBT整流技術的UPS單一的輸入功率因數>0.99，對于電網表現為近似純阻性負載。IGBT整流技術的優勢明顯。目前對于大功率三相整流電路進展功率因數校0.65，12參數比照。以發電機兼容性為例：300kVA6UPS需要配置750kVA300kVA12UPS450kVA簡而言之，使用IGBT整流技術的UPS具有重量輕，拓撲構造簡潔的特點，少、體積小，無共振及過容量危急。IGBTUPSIGBT諧波的近似阻性負載。設計依據UPSUPS點，我們預備了兩個方案供選擇。360kW單機UPS；而成型區的設備用電量為180kW，負載重要性很高，至少配置2臺300kVA并機UPS。兩區合計540kW，依據正常運行80%實際用電量計算為430kW。綜合安全性與經濟性的考量，建議將2區做集中供電，配置3臺300kVA不連續電源并聯，組成2+1冗余系統。系統在負載量不大于480kW時，具備1臺UPS容量，并且使得該區域的供電具備冗余性。二、系統方案掌握系統供電方案UPS主機熔解區掌握系統的額定功率為20kW80%計算實際16kW。依據UPS安全運行建議，配置一臺XXX9155-30kVA三相輸入單UPS60~70%。電池配置序號UPS型號后備時間電池型號電池數量單位備注熔解區掌握系統按實際20kW2序號UPS型號后備時間電池型號電池數量單位備注19155-30-N30分鐘12HR8072節2組并聯29155-30-N15分鐘12HR6072節2組并聯列RUZETHR系列數據彩頁中的恒功率放電參數表〔DischargeratingsinWattspercell〕,301.67V時：12HR80型電池在301.67V52.2(瓦特/2伏單元),大于計算48.75瓦特/單元.23612HR80RUZETXXX/節。列RUZETHR系列數據彩頁中的恒功率放電參數表〔DischargeratingsinWattspercell〕,151.67V時，12HR60型電池在151.67V60.4(瓦特/2伏單元),大于計算48.75瓦特/單元.23612HR60RUZETXXX/節。設備清單序號設備規格型號數量單位尺寸〔W*D*H〕/說明1UPS9155-30-NC1臺494*762*16842通信卡AS4001塊干接點告警3電池柜定制含開關1臺800*762*16844電池12HR8072節30分鐘〔2組*36節〕12HR6015分鐘〔2組*36節〕系統圖5〕外部配電開關規格電纜規格主輸入80A3P3x16mm2旁路輸入160A1P2x50mm2檢修160A1P2x50mm2輸出160A1P2x50mm2注：零線不通過開關6〕安裝建議15分鐘配置30分鐘配置UPS主機外型尺寸圖熔解區設備供電方案UPS主機綜合安全性與經濟性的考量，建議將2區做集中供電，配置3300kVA不480kW1臺UPSUPS容量，并且使得該區域的供電具備冗余性。正常工作時，三臺UPS430kW負載，并自動均分，每臺UPS33%145kW60%。一旦其中一臺UPS因故退出供電系2UPSUPS90%。電池配置UPS2組電池并聯運行，提高牢靠性。3015分鐘后備時間配置如下：序號UPS型號后備時間電池型號電池數量單位備注19395-300kVA30分鐘12LPG20072節2組并聯29395-300kVA15分鐘12LPG15072節2組并聯每臺UPS實際負載P1=145kWXXX9395系列UPS的逆變器效率取η12VN=36節〔XXXUPS36~42節/12伏電池，21.67伏/單元。本工程要求蓄電池至少承受24環流，保證安全性；由于現場負載大局部為容性負載〔泵負載〕，建議使用15年設計浮充壽命的膠體蓄電池。UPSP：UPS實際負載功率kW×1000P=逆變器效率η12V電池個數N×6

145KW×1000=0.97×36×6

= 692W/Cell2P/2=346瓦特/2伏單元。選擇法國RUZET路盛電池科技公司高耐用膠體系列電池〔15LPG系列：301.67V時，12LPG20030分鐘、終止電至1.67V的恒定放電功率參數為365.4(瓦特/2伏單元),大于計算要求值346瓦特/單元.UPS23612LPG200RUZET法國路盛電10.02伏/節。151.67V時，12LPG15015分鐘、終止電1.67V399(瓦特/2伏單元),346/單元.UPS23612LPG150RUZET法國路盛電10.02伏/節。設備清單序號序號設備規格型號數量單位尺寸〔W*D*H〕/說明1UPS9395-300kVA3臺1350*880*18802并機CANBUS3塊3通信卡AS4003塊干接點告警4電池架定制含開關3套5電池12LPG20012LPG15072節30分鐘15分鐘系統圖5〕外部配電單機開關規格電纜規格主輸入630A3P4x240mm2+1x150mm2旁路輸入500A3P4x240mm2+1x150mm2輸出500A3P4x240mm2+1x150mm2并機系統檢修旁路1000A3P2x〔4x240mm2+1x150mm2〕并機隔離輸出1000A3P并機隔離輸出1000A3P2x〔4x240mm2+1x150mm2〕6〕安裝建議UPS主機安裝外型及尺寸電池架尺寸圖電池架效果圖一、技術特點9395XXXXXXUPS電源，單機容量從250KVA至1200KVAXXXXXX位于美國和芬蘭的工廠聯合研發，是美國軍方指定的UPS產品。9395系列承受當今最先進的電力電子技術，充分考慮時代用戶負載40余年的先進技術與型醫療系統或大型辦公等應用場所的電力保障要求。質也提出了更高的要求，UPS不但要解決停電影響，還要能消退各種高頻雜波、穩定運行。XXXXXX在充分結合自身優勢和廣泛聽取用戶的意見后，在保證產品優秀品質的同時融入更多更具人性化的設計。XXXXXX9395系列的卓越性能包括：IGBT設計，輸入功率因數>0.99，輸入THDI<3%0.9的輸出功率因數全球最高的整機效率，即使在半載時照舊可達95%ABM50%32DSP數字掌握技術整流器和逆變器的一體化、通用化、模塊化設計Hot-Sync熱同步并機專利技術，模塊化冗余并聯設計風道式冷卻系統，冗余風扇，風扇轉速檢測技術冗余規律電源設計Easy-Load負載測試專利技術簡潔便利的可操作維護性強大的監控通訊力量IGBT設計，輸入功率因數>0.99THDI<3%9395系列UPS承受了全IGBT構造，即UPS 整流器和逆變器均承受IGBT作為功率開關元件。IGBT作為當今最先進的、技術成熟的功率 子元件，已經被全部的UPS廠商用于逆變器電路，而XXXXXX更是自2000年起開頭將IGBT 用于UPS的整流器，并成功造就了8~1200KVA的綠色電源系統。IGBT整流器所帶來的結果是將UPS對電網的電力諧波污染降至前所未有的水平，9395UPS的輸入電流諧波總失真度<3%0.99以上，對電UPS相當于純阻性設備，電壓和電流之間無任何相位差，真正實現了綠色環保電源的理念。流和電壓導致的惡劣后果包括：導致電氣開關誤動作和跳閘導致計算機、無線電通訊設備、監視器、電子測試設備工作特別或死機KVA資源，導致電力變壓器發熱燒毀產生電網諧振電力電纜發熱，功率損耗UPS匹配在當今電力污染日益加重的今日，XXXXXX始終在全球樂觀提倡綠色環保節能的UPS整流器的輸入電流失真度比較：整流器方式6脈沖整流器6脈沖整流器+輸入濾波器12脈沖整流器12脈沖整流器+輸入濾波器

輸入電流諧波失真度〔滿載時〕30%10%8%5~7%66脈沖整流器+有緣濾波器IGBT整流器3~10%3%1250Hz，僅僅是5%的輸入電流失真度要求，就需要為此加裝沉重的移相變壓器、輸入濾波器。然而即便如此，5%12UPS滿載時候才能到達，UPS50%12UPS的輸15%126脈沖6UPS的可控硅整流電路不行避開的產生大量電流諧波污染，然后用波污染將更加嚴峻。此外在加裝大量的變壓器和濾波器后，UPS的整機效率將下5~7%，從而鋪張了更多的電能。XXXXXXIGBTUPS從源頭上抑制了諧波的產生源，因此也無需再進一步花費來抑制。這屬于超前的主動式治理。以下是XXXXXXUPS的輸入電壓電流波形〔示波器抓拍〕電壓電壓電流IGBT整流器帶來的好處包括：對電網中的其他設備無任何干擾污染UPS輸入端的線纜,保險,空開等容量可以減小，從而降低了用戶的投資本錢與發電機的容量能得到最正確匹配不會因加裝濾波器而降低整機效率造成能量損失機器重量輕(易于安裝和運輸)全球最高的整機效率，即使在半載時照舊可達95%/負載96.0%94.0%92.0%TraditionalUPS939525%50%75%100%負載率在當今機房供電系統中，80%的UPS帶載率都小于50%/負載96.0%94.0%92.0%TraditionalUPS939525%50%75%100%負載率率效90.0%機整88.0%%86.0%84.0%82.0%80.0%由上圖可見，即使在半載狀況下，939595%。而競爭對手的UPS在半載時效率僅為91~92%。此外要到達輸入功率因數>0.95，輸入諧波失真<5%12脈UPS3~4%UPS的整機88%左右。12+11次濾波器的UP〔一般僅88%的效率93957%200kW為例：效率差異效率差異每小時每天每年14kW14度336度122640度每度電〔工業〕為￥0.8￥98,112UPSUPS10年：10年：￥98,1120UPS10XXXXXX9395將為200萬元的電費！對于負載率較低狀況，VMMS休眠技術，進一步提高冗余系統的電源效率ABM50%對于占系統本錢很大局部的電池，XXX9395系列的機器承受了ABM智能化“三階”式電池充放電治理系統和DC-Expert電池診斷系統。在線對電池進展診斷，并可對電池系統故障提前報警，提高了系統的牢靠性。ABM(AdvanceBatteryManagement)：ABM智能電池治理系統在充電過程中承受了三段式充電方式：限流均衡充電恒壓浮充電池自放電狀態的停頓充電壓的不平衡度，并縮短電池的充電時間。紋波電流為零，消退了電池極板的“鈍化”和腐蝕現象。延長了電池50%的使用壽命與傳統的永久浮充相比，XXXABM電池治理帶來的好處是：工程工程傳統技術結果ABM?結果浮充長期浮充極板鈍化90％休息極板不鈍化過充電長期充電，存在可能電流紋波長期充電，影響很大熱失控長期充電，存在可能90％休息，不行能90％休息，不行能90％休息，不行能電池檢測強制放電，影響整流器工作電池自放電，不影響整流器電池壽命無法延長電池壽命50％9395功率放電(0.25C恒放電速率)及小容量定量放電(10%電池安時容量)雙控技術。其計算結果不僅精度高(誤差<±3％),而且與用戶的操作水平無關。由于整流器未關斷,負載不會有任何危急電池恒功率放電,使得計算出的電池后備時間精度為3%該過程完全自動進展,毋需人工干預UPS的實際負載量自動調整它的“電池電壓過低”自動關機電壓值，可防止在小電流放電時，電池被深度放電的事故發生電池測試期間運行狀況電池測試期間運行狀況整流器/逆變器同時向負載供給電源整流器降低直流電壓負載無關,缺乏局部由整流器供給(動態調整)32DSP數字掌握技術XXXXXX9395UPS32DSPCPU速度50倍以上，大大縮短了閉環掌握時間，提高UPS輸出電壓的準確性和穩定性及對故障的快速處理力量。(2塊掌握電路板)和掌握板之間的傳輸連接線。確保UPS具有高牢靠性和高全都性。9395UPS度快，大事處理準時、準確。實現對輸出電壓、頻率及相位的準確掌握。2％的正弦波電源。輸出電壓的穩壓范圍380VAC±1％。頻率窗口為0.5HZ-3.0HZ1度之內。允許三相負載100%不平衡度在發生以下狀況之一時，逆變器的輸出電壓瞬態值變化不超過±3％：100％階躍負載的增加或削減UPS出故障逆變器滿負荷切并換到旁路整流器和逆變器的一體化、通用化、模塊化設計為了使9395UPS的制造、修理部件更加通用化和標準化，削減器件的數量和種類，縮短故障的分析及修理時間，9395UPS承受了獨創性的構造設計技術，其整所示：整流器及逆變器原理構造圖UPS必需從整流器、逆變器兩類部件中查找分析故障相比，這種設計使維的可能性，從而提高了用戶的設備使用率。Hot-Sync熱同步并機專利技術，模塊化冗余并聯設計XXX9395承受專利的熱同步并機技術，徹底拋棄了傳統UPS并聯所需要的通訊UPS的并聯運行，將環流降到最小，負載的均分不平衡度<2%。UPS在并機時，不需要相互電壓，電流等參數信息，就能到達同步并均勻分擔負載處理器的直接數字合成技術UPSUPS并機概念提高到一個嶄的高度。UPS之間的信號通訊電纜，完全避開了傳統技術中所常見的“公共故障故障點”型的“瓶頸”問題。熱同步并機帶來的優點在于：UPSUPSFn-1?Fn在并機系統中，承受“高頻度,1UPS的逆變Fn-1?Fn承受自適應算法進展同步跟蹤和負載均分單機的并機參數在線調試，不需要轉旁路負載不平衡度<2%風道式冷卻系統，冗余風扇，風扇轉速檢測技術UPSUPS載斷電。IEEE10℃時，壽命50％，同時電氣性能會大大下降。9395承受特別的電路和機械設計，將UPSIGBT的溫升降到很低水平(5℃～8℃)；在此根底上，可得到極高的牢靠性，預期的平均無故障工作時間(MTBF)50萬小時。AnchoringScrewAnchoringScrewcrew9395N+1冗余24V直流設計，可在線熱插拔更換。UPS對于風扇故障是無法監測的，它們的做法是監測散熱片溫度，90度時發出過溫度告警，而對風扇故障沒有告警。因此只有當UPS因過熱而關機時，用戶才會覺察到可能是有風扇故障了，而此時為時已晚，UPS系統已經故障停機，從而釀成重大事故。XXX9395則是利用霍爾傳感器對于風扇轉速進展實時檢測，UPS的LCD面板可監測每個風扇故障，并通過監控系統進展聲光報警。冗余規律電源設計UPSUPS整流逆變電路無法9395UPS了主機掌握電路在任何狀況下都能正常工作。Easy-Load負載測試專利技術UPS系統安裝完畢后，通常用戶需要租用昂貴的假負載對系統進展加電試驗，此時會產生大量的散熱和功耗。而9395承受專利的EASY-LOAD負載測試技術，這是一種完全綠色的測試，無需外部負載箱，無需相應的電纜安裝工程，UPS自UPS內的全部功率部件及連接件進展滿載測試，測試UPS,旁路,電纜，開關設備上的發熱現象，并可以進展滿載電池放電測試。簡潔便利的可操作維護性9395標配上進線和下進線走線方式，無需額外的上進線柜，牢靠墻或并排擺放。工程開支。內置的構件化冗余設計,系統無須轉旁路，就能完全隔離地執行模塊維護，剩余模塊將擔當全部負載。UPSLCD顯示屏不同，9395承受易看和易操作的大屏幕圖形化液晶顯示屏，借助于人－機對話型的菜單操作隨機記錄UPS運行狀態，供給牢靠的原始數據，便于分析故障緣由，使UPS 有極好的可操作性。用戶可以獲得如下信息：UPS實際運行參數(輸入/輸出的電壓、電流，KVA，KW和功率因數，電池電壓和電流等)UPS運行狀態的“大事記(500多條報警/故障/提示性操作信息)UPS各關鍵部件的運行統計資料(電池放電次數及放電容量AH數，逆變器電源，溝通旁路電源及柴油發電機的運行時間統計值)UPSUPS三相負載電流的不平衡度。9395SNMP網