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华为UPS供电系统怎么来配置

发布日期:2021-03-31 作者:admin 点击:

<1简介

在今天';信息技术与通信技术的日益融合是当今世界通信网络技术发展的趋势。为了保证供电的安全性和可靠性,基于软交换技术核心网络技术的下一代通信网仍将采用直流供电作为基本供电方式,但在业务支撑系统平台上,采用交流供电方式将并存。基于计算机设备的大量应用,UPS系统设备越来越多地应用于通信网络中。其供电对象已从单一的计算机设备发展到商用终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、业务支撑平台乃至整个通信网络。供电对象范围主要涉及计算机终端、服务器、路由器、交换机、显示器、磁盘存储阵列、小型机等,供电方式由小型UPS分布式供电发展到大型UPS集中供电。为了保证供电的可靠性,采用了偶n+1并联热备系统或偶双母线UPS系统。一个设计良好的UPS电源系统可以为负载提供高质量的电源,但在实际应用中,UPS电源系统往往会引起很多问题。因此,如何建立一个合理、安全的UPS电源系统成为一个值得关注的问题。本文将从UPS供电系统设计的角度来探讨这一问题。
华为UPS供电系统
2配置华为UPS系统容量

UPS的负载能力是用户在选择UPS时首先要考虑的问题,即所需UPS的大小,以及所选UPS在各种情况下如何承载负载,这些都需要引起重视。与变压器不同,只要负载功率不超过其额定输出容量(kVA),UPS就不关心任何负载。UPS的输出容量不仅与负载的大小有关,还与负载的性质有关。合理配置系统容量,既能保证UPS供电质量,降低故障率,又能节约投资,提高经济效益。

2.1根据负载选择UPS中的系统容量

必须充分注意车型的选择。UPS容量越大,可靠性越高。如果UPS在轻载下长时间运行,虽然有助于降低逆变器的损坏概率,但会增加UPS内部电池故障的可能性。由于蓄电池放电电流过小,放电时间过长,容易造成深度放电和永久性损坏。如果UPS长期在重载下运行,虽然可以节省一定的投资,但由于逆变器在重载下运行,输出波形会发生畸变,输出电压幅值抖动过大。这无法为负载提供高质量的电源,并且很容易对UPS逆变器的驱动部件造成损坏,因此即使从经济角度来看,也不值得损失。根据目前一些UPS厂商的建议,最好配置一台负载为60%至80%的UPS机组和一台负载为35%至40%的UPS机组。

另外,在选择UPS时,还应考虑负荷系统的扩展。预加负荷约为20%。对于大型通信机房面积和阶段性连续负荷扩容,在一期配置UPS容量时,应适当考虑中长期发展趋势,可组合或运行多种类型。中长期负荷容量增加时,通过UPS和在线扩大输出容量时,应选择机器。因此,在配置UPS输入输出配电盘时,应预留多个UPS输入开关和中长期负荷分流开关,以备将来扩展。例如,如果UPS的实际负载容量为60kVA,则UPS的最小选定容量可估算为:(60kVA+60kVA)×20%)/60%=120kVA。

2.2根据负荷性质选择系统容量

负载特性一般分为线性负载(包括电阻负载或功率因数校正负载、电感负载、电容负载)和非线性负载(即带电解电容器的整流和滤波负载)。

从上表可以看出,不同属性的负载具有不同的功率因数和峰值因数,因此在选择UPS时必须考虑负载的性质。

大多数计算机设备的输入功率因数为0.7,UPS的负载主要针对这些智能精密设备。因此,所有UPS设计应采用输出功率因数匹配为0.7~0.8的参数,以最大限度地提高UPS的负载能力。在功率因数匹配的情况下,即当计算机负载的输入功率因数为0.7并且由UPS校准的输出功率因数也为0.7时,VA负载数与UPS的VA数的比率为1:1。换言之,容量为1VA的UPS可以承载容量为1VA的负载,而不考虑影响和以前的容量以及其他裕度因素。如果功率因数不匹配,例如电阻负载,1VA容量的UPS只能承载0.7va电阻负载,否则UPS将过载(即使UPS的VA数大于VA数)负载)。

负荷容量的选择还应考虑不同负荷的涌流。UPS的峰值因数一般为3:1,适用于计算机等非线性负载在正常运行时对峰值因数的要求。但是,当冲击较大时,UPS等电源设备的电流容量乘以3就不足以满足负载的瞬时电流要求。在这种情况下,我们需要考虑增加供电设备的容量,以提高目前的供电能力。当计算机负载接通时,通常会产生比平常更大的浪涌电流。通常,UPS峰值因数提供的容量大于UPS峰值因数提供的容量。因此,在选择UPS容量时应考虑负载波动和冲击裕度,并适当增加UPS容量以抵抗负载波动。UPS后备容量选择为:UPS容量(VA数):计算机负载容量(VA数)=1:0.7

对于某些特殊负载,在启动或工作过程中会产生很强的涌流,负载容量瞬间增加数倍(有时可达6倍)。对于这一负荷,应按正常容量限制的比例进一步增加补贴。正确的容量比对UPS的正常稳定运行和使用寿命有很大的影响。UPS系统在满负荷或过载情况下的故障概率远高于具有正确容量比的UPS电源。
华为UPS供电系统
三。华为UPS电池容量配置

合理选择电池容量是UPS为负载设备提供正常供电的重要保证。容量配置过大,电池不能充分利用,资源浪费;容量配置太小,无法满足用户需求';s要求备份时间,不利于电池寿命。

蓄电池容量的选择应遵循以下原则:蓄电池在待机时必须向逆变器供电,蓄电池电压不应低于额定负载下逆变器允许的最低电压。备用时间应大于从停电到恢复时间或发电机组到正常变电所的时间(前端电力系统配备发电机)。如果时间较长,则应配置较长的外部电池延时,但此时,应确认UPS的内部整流器是否具备对国外大容量电池充电的能力,否则应配备外部充电器。目前,通信局(站)要求停电后发动机启动时间应为15分钟,UPS运行中采用组合冗余供电方式实现的实际负荷约为60%。因此,建议各大中型UPS的备用电池延时时间(按UPS满负荷计算)一般为1小时。

UPS备用电池容量的计算方法有很多,恒功率法(查表法)、估算法、功率法、恒流法,不同的计算方法有不同的结果,我们不能说用什么方法来计算最准确,各种计算方法各有侧重,并且在实际应用中应考虑电池的使用,UPS在负载和应用中应选择合适的电池容量计算方法。恒流法简单,适用于所有品牌的电池计算,是一种粗略的电池配置方法。

恒流法计算公式:C=(P(T)/(V*K eta),

其中:C—电池容量(AH),P—负载功率(W),T—理想待机时间(h),V—UPS电池额定电压(V),eta—电池逆变器效率(查表),K—电池放电系数(查表)

示例:艾默生120KVAUPS系列备用时间为1h,采用华瑞2V系列电池。估计电池容量。

答:UPS平均功率因数为0.8,P=PUPS*0.8=120000*0.8=96000(W),V=192*2=384(V),eta=0.9,K=0.3查表

C=(P(T)/(V*K eta)=(96000 x 1)/(384*0.9*0.3)=926(AH)选项2 2组v500ah电池,可满足要求。

4选择冗余操作模式

通信局(站)不允许通信设备断电。为了提高UPS系统的可靠性,方便UPS系统的扩容和定期维护,经常采用冗余运行。冗余连接有很多种方法,每种方法都有优点和缺点。在考虑方案时,应根据实际负荷选择合适的方式。目前的并联冗余运行方式大致可分为两类:

(1) 热备份(即串行冗余)。UPS可分为主UPS和从UPS。UPS的基本原理是:主电源正常时,负载电流为100%,发生故障时,从电源提供备用电源。由于备用UPS在主机旁路中等待,因此称为热备份。该系统结构简单,控制简单,但存在以下缺点:主站工作时间长,从站处于长期待机状态。这两台机器的部件老化不均匀。在电源供电的情况下,主机的静态旁路故障可能会中断整个系统的供电,导致瓶颈故障。系统负载不能超过单机容量,将来不能扩展。

(2) 并行冗余。输出端通过组合柜、组合模块或组合板连接两台或两台以上同型号、同功率的UPS。目的是共享负载功率。其基本原理是:在正常情况下,两个ups都由逆变器输出,负载和电流平分。当一个UPS发生故障时,其余的UPS将承担所有负载。例如,对于60KVA负载,我们可以考虑三台30KVA并联机。即使其中一台UPS发生故障,其余两台UPS仍能承受全部负荷,即N+1并联冗余。并联冗余的实质是UPS分担负载。目前,这种方法通常有两种结构。一种是ups通过外部并联柜并联,提供同步和多机流量共享控制,并提供并联系统的总静态旁路。另一种是在每台UPS中安装一套逻辑控制板,控制每台机器的同步和均流输出。该方案的优点是易于扩容(组合柜时应考虑后期柜),通过冗余备份提高供电可靠性。但也有一些缺点:并联柜的使用一般使并联柜成为系统中常见的瓶颈点。一旦内控或失效,就会造成整个系统的供电故障。此外,很难保持每个UPS的输出参数完全相同,这也会导致在向负载供电的同时,UPS内部的逆变器之间形成环路。如果周期过大,将直接影响逆变器的安全。如果每个UPS对负载的供电电流变化过大,逆变器功放元件的老化速度就会失去平衡,也会引起故障。一般来说,电源系统中并联机越多,UPS电源系统的故障概率越大。
华为UPS供电系统
5华为UPS输入分配选择

UPS能为负载提供高质量的电源,电压稳定精度高,频率稳定,波形失真小,采用静态旁路切换时能提供不间断电源。但要做到这一点,其原有的电能质量不容忽视。在设计通信机房前端供电系统时,应考虑以下几个方面:

(1) 前端供电系统的供电质量不宜太差,电压和频率应稳定在正常范围内。目前,采用晶闸管设计的UPS范围为-15%,+10%,IGBT整流器范围为-25%,+23%。最佳频率范围为50Hz±5Hz,范围宽。如果电压过低,UPS备用电池会频繁放电,长期欠充会大大缩短其使用寿命。相反,如果电压过高,逆变器很容易损坏。对于旁路输入,其电压和频率的波动也有一定的范围。一般额定电压为±10%. 如果前端电源变化过大,会导致逆变器和旁路电源切换被禁止或中断。因此,如果通信机房级电网在其电压范围内不能满足要求,则应在UPS级配置前适当抗干扰交流稳压电源,但不宜采用真空管式交流稳压器或磁饱和调压器。这种稳压器在瞬时高压下也会产生较大的输出波形畸变,容易造成UPS故障。

(2) 前端供电系统不应配备其他频繁启动的负荷,如常用电梯、常开空调等。原因是这些负载在开关时会出现瞬时的高、低压,使电源线上的电压波形过度失真,造成市电控制电路误操作电源旁路和逆变电源,从而导致同步控制电路故障。因此,如果条件允许,建议将UPS电源放在电网输入端的前面。

(3) 前端供电系统的交流发电机组容量应适当增加。大多数通信机房都配备了发电机组,以解决长期停电的问题。但发电机组配置时,其容量不得小于UPS电源额定输出功率的1.5-2倍,以保证发电机的正常输出电压和频率,改善其波形失真。

(4) UPS主输入和自动旁路输入应隔离。如果这两个输入是从同一个带通风口的交流配电盘引入的,并且机器是内部连接的,则会出现严重的;单点故障;危险。当装置发生短路时,会造成严重的过载,造成主输入空气断开跳闸,空自动旁路同时失灵,造成负荷停电。UPS内部整流输入和自动旁路输入的跳线应拆除,使UPS由单输入变为双输入,即UPS传输线由1变为2,分别通过两个MCB、UPS整流和自动旁路,为避免整流器输入开关故障跳闸,UPS不能绕过该问题。
华为UPS供电系统
6华为UPS接线选择

合理选择布线是非常重要的。如果布线直径过小,电流过大,容易发热引起火灾;如果钢丝直径太粗,会造成浪费。

交流电源线可根据经济电流密度法选择,其计算公式为S=Im/Ji。式中,S是铜电缆的直径(mm2),Im是最大负载电流(A),Ji是经济电流密度(2-4a/mm2,通常为2.25)。例如,如果通信局的最大负载电流为100A,则S=100/2.25=44.44(mm2),因此最好使用50mm2的铜缆。对于UPS电源系统,中心线的横截面积应为相线电缆的1.5至1.7倍。对于UPS电源系统,接地线的横截面积应为相线横截面积的0.5至1倍,但不得小于6mm2。直流电缆(电池电缆)可根据电流矩法选择。电流矩法的计算公式为:S=(I×五十) /(K)×增量V)。S是电源线的直径(was),I(A)是电源负载电流,电源线回路的长度是L(m),K是电源线的电导率(m/Ωx) ,铜线是57。电压降,增量V,平均值为2.6 V。例如,如果通信站的最大负载电流为100A,电池线的长度为20m(20m电池线包括环形跳闸电路的长度),固定电压降为0.5V,则所需的电池线为S=(100×20)/(57×0.5)=70.2(mm2),应使用75mm2铜线。

7结论

UPS电源方案的优劣直接决定了通信机房内重要负载能否正常工作。在通信机房配置UPS电源系统时,不仅要节省投资,还要考虑系统的可靠性和灵活性,为通信设备和计算机负载提供有效的保护。
以上是今天与大家分享的内容。如果您想了解更多关于华为UPS电源的信息,请继续关注本站,也可以致电咨询:18016359857。

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