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            模塊化UPS產品解決方案

            發布時間:2019-07-08 16:08:00    來源:http://www.blucon-cranes.com/news97978.html    

            的抗擾度國際標準,工作安全可靠;
                    可維護性
                   主設備采用模塊化結構設計,便于故障的維護處理;
                    擴充性
                   在系統設計中充分考慮到用戶后期的擴容,做了合理的冗余設計;
                    智能化設計
                   系統主設備UPS、動力監控等均采用智能化設計,不需要另購智能接口板;
                    經濟性
                   系統整體設計,可合理設計設備容量,減少設備成本;同時動力一體化解決也降低了設備的額外成本,給后期設備維護帶來一站式服務;

            二、UPS設計方案
            1 概述
                   根據信息中心機房技術要求,提供交流不間斷系統(UPS)產品方案。
            2 UPS供配電系統
            2.1 總體說明
                   1)本項目中心機房進線電源采用三相五線制。
                   2)機房內用電設備供電電源均為三相五線制及單相三線制。機房空調、新排風系統,正常照明,臨時檢修插座,普通辦公設備等均采用市電供電;機房區域信息設備、應急照明、消防安防用電均采用UPS供電。
                   3)機房強弱電系統分開布置,合理設計。機房配電間內合理設計總輸入配電柜、市電輸出配電柜、UPS輸出配電柜。
                   4)UPS系統選用力迅MP系列100KVA UPS系統作為不間斷供電系統主體,系統后備時間按系統滿載延時30分鐘設計。
            我們這種分區集中式就近供電的方案,首先力迅MP系統采用機架設計,系統可直接安裝于設備機房機柜列附近,****程度縮短配電系統與負載機柜間距離,節省線纜敷設開支,進一步降低電能損耗,達到更優化的節能目的;其次提供了更加靈活的系統結構,完全實現按需擴展而無需提前投入大量基礎投資,****程度保護用戶利益;再次將對日常維護、未來擴容提供了極大便利,****化降低機房管理部門的工作難度,提高工作效率。以上各項優點均充分保證了機房供配電系統的可靠性及經濟性要求。
            2.2 電源系統配置

            設備構成:單機系統

            設備名稱型號

            數量

            備注

            1

            NETION力迅
            MP100KVA UPS

            1臺

            UPS模塊;輸出功率因數0.9;標準19英寸機架式,高度3U;重量65Kg;滿載輸入功率因數0.99;含機架L型導軌

            2

            力迅12V150AH鉛酸閥控蓄電池

            40節

            支持80KW負載延時半小時

            3

            力迅C-40電池柜

            1個

            每個電池柜可裝力迅12V150AH蓄電池40節

            2.3 力迅MP模塊化UPS系統
            1)模塊化UPS簡介
                   模塊化UPS電源的系統結構極具彈性,功率模塊的設計概念是在系統運行時可隨意移除和安裝而不影響系統的運行及輸出,使投資規劃實現彈性需求。

            NETION?力迅模塊化UPS

            “隨需擴展”,讓用戶隨業務發展實現“動態成長”,既滿足了后期設備的隨需擴展,又降低了初期購置成本。用戶在預計UPS容量時,時常會出現低估或高預計等情況,模塊化UPS電源有效的解決以上問題,幫助用戶在未來發展方向尚不明確的情況下分階段進行建設和投資。當用戶負載需要增加時,只需根據規劃階段性的增加功率模塊。 
               應用領域: 
               數據處理中心、計算機機房、ISP服務商、電信、金融、證券、交通、稅務、醫療系統等 
               性能特點: 
               ● 可為單相或三相, 聯機電池系統 
               ● 可被設定為1/1, 1/3, 3/1 或 3/3系統 
               ● 為模塊結構,由1到10塊模塊組成 
               ● 為冗余可升級系統,可根據您需求進行升級 
               ● 采用N+X冗余技術,性能可靠 
               ● 共享電池組 
               ● 輸入/輸出電流平衡分配 
               ● 綠色電源, 輸入THDI≤5% 
               ● 輸入功率因數PF≥0.99 
               ● 采用連續電流模式(CCM)運行,減少電網干擾 (RFI/ EMI) 
               ● 體積小,重量輕 
               ● 輕松維護 - 模塊級 
               ● 系統控制器進行通信及診斷 
               ● 采用集中式靜態開關模塊 
               ● 特有的系統性能分析器 
            2)模塊化UPS解決方案
               模塊化UPS采用標準的機架結構設計,每套系統由功率模塊、監控模塊、靜態開關組成。其中功率模塊可并聯,平均分擔負載。如遇故障自動退出系統,由其它功率模塊來承擔負載,既能水平擴展,又能垂直擴展。獨特的冗余并機技術使設備無單點故障,以確保電源的****可用性。所有的模塊可以實現熱拔插,可以實現在線更換,維修是**安全的電源保護方案。 
               本方案由模塊化UPS主機、智能化配電系統、電池組合而成。 
            模塊化UPS主機: 
               模塊化UPS功率模塊采用雙變換在線式結構,包括整流器、逆變器、充電器、控制電路、與輸入輸出電池母排的斷路開關。具有輸入功率因數補償功能。所有模塊均可在線熱插拔更換,提供******別的可用性、可維護性。 
               模塊化UPS主機控制模塊采用工業CAN BUS總線控制結構,由兩塊冗余的可熱插拔的控制模塊來完成對系統的控制管理。一個控制模塊故障不會影響到系統的正常工作?刂颇K可在線熱插拔更換。功率模塊的并聯也由控制模塊集中管理,按照統一的并機參數運行,一個功率模塊故障可自動的退出并聯系統,不會對整個并聯系統造成危害。 
               模塊化UPS系統采用獨立的靜態旁路模塊,不采用多個靜態旁路結構,以避免轉旁路時的多個旁路不均流而造成的過載損壞。模塊并聯輸出電壓精度為±1%,并機環流<1%。 
               標配SNMP卡,采用HTTP協議、SNMP協議、TELNET協議等?蓪PS中市電狀態、電池狀態、旁路狀態、逆變狀態、自檢狀態、開機狀態和輸入電壓、輸出電壓、負載百分比、輸入頻率、電池電壓、電池容量、電池放電時間、UPS機內溫度、周邊環境溫度等等UPS電源的運行情況一目了然,提高UPS電源保障系統的管理效率和管理品質。選用開放的windowsNT/ windows2000/windowsXP/windows2003操作系統平臺。 
               可以選配備溫濕度傳感器,插入多功能網卡,通過網絡實現對機房環境的溫濕度監控和報警。
            智能化配電系統 
               該系統為UPS電源的輸入和輸出一體化配電集成系統,與UPS主機配套使用,內含UPS的輸入開關、輸出開關和維修旁路開關以及系統的總輸入開關,主開關均配置輔助觸點;內含電流傳感系統,并與UPS主機通訊。 
               該配電系統由輸入配電單元、分路輸出配電模塊、監控模塊、隔離變壓器組成。輸出配電單元每個配電模塊配置了18個輸出分路,每個分路的電流從6A-32A隨需設定,并根據現場負載的配置及變化情況調整三相平衡,配電系統可安裝**多6個即插式配電模塊,配電模塊數量可選。 
               該配電系統與UPS主機同尺寸外觀,同顏色。標準配置為:液晶顯示器、UPS維護旁路面板(含系統總輸入開關、UPS輸入開關、輸出開關、維修旁路開關,為帶輔助觸點開關)。檢測電路主板,三相輸入輸出的電壓和電流傳感器組件,中線電流、地線電流傳感器,外接EPO信號接口。 
               可選裝輸入K值隔離變壓器和支路電流監控器。 
               該配電系統可配備網卡,能夠通過網絡監控該配電柜的參數、狀態和歷史紀錄以及報警信息。能網絡監控配電柜的輸入輸出三相電壓、電流、頻率,中線電流,地線電流,每相的KVA數,KW數,功率因數,支路電流等。并可設定電流高低電壓報警門限值。 
            外接電池及電池柜 
               電池采用NETION力迅12V150AH免維護全封閉鉛酸蓄電池,電池柜采用NETION力迅C-40電池柜.
            模塊化單機可靠性分析
               評估UPS系統履行職責的可靠性,不僅要考量UPS的MTBF,還要考量UPS的MTTR及市電的MTBF。當UPS發生故障的同時市電也發生故障時,負載將會失去電力,也就是說UPS關鍵職責的失效。負載暴露在沒有保護的市電之下的時間長短取決于維修時間的長短。如果維修一臺UPS需一周時間,而市電的平均無故璋時間也是一周,那么,UPS發生故障時,負載將很可能失去電力。如果UPS的MTTR是1小時,那么市電的MTBF將不會對關鍵負載的失效概率產生很大影響。很顯然,降低UPS的 MTTR將會降低對關鍵負載的失效概率。降低UPS的MTTR****的方法就是盡量減少可能影響UPS維修的因素 。模塊化單機UPS因為具有在線熱插拔的功能,自然是****的選擇。 
               從設計原則上講,承擔供電任務的整個電源系統都必須采用具有高度“容錯”功能的冗余式的供電方案,以確保無論是在市電電網出故障時或是在任何模塊(包括系統控制模塊)發生故障時,還是在進行日常維護/檢修操作時或因故致使保險絲燒毀/斷路器開關“跳閘”時,互聯設備均應由“在線式UPS”的逆變器電源來供電,而不應進入由普通的市電電源/應急備用發電機組經UPS的交流旁路來供電的狀態。 
            綜上所述,模塊化單機UPS具有**長的履行職責平均無故障時間(λmission),**小的平均維修時間 (MTTR)及**強的抗市電干擾風險能力及高度“容錯”功能,是**可靠的電力保證。 
            3)模塊化UPS****性能特點
            具有多種工作制式 
               該產品具有多種制式可供選擇,易于操作,可實現多種進出線方式:1/1,1/3,3/1或3/3、輸入頻率可為50Hz也可設置輸出頻率60Hz、輸出電壓可設為220V、230V、240V。若再配置輸入、輸出變壓器則可滿足全球范圍內所有國家和地區的供電需求。 
            體積小,功率密度大 
               工作效率高,功率密度大,是其****的特點?商峁5KVA(4000W),10KVA(8000W),15KVA(12KW)以及20KVA(16KW)的功率輸出。 
            環保性 
               UPS總諧波失真(THDI)3%,線性負載下的輸出總諧波失真低于2%,對電網的諧波干擾降到****,有效減少電網負荷和電源損耗。優良的輸入參數,對市電電網表現出純電阻特性,是理想的環保高效性UPS。 
            高效節能型 
               節能降耗,國家提倡環保節能的今天,綠色節能型模塊化UPS備受關注,輸入功率因數達0.999以上。減少了線路損耗,提高了電源利用率。其逆變效率可達98%以上,從而提高了整機工作效率,降低了損耗、節省了電能。 
            擴展性,便于安裝、維護、更換、升級 
               該機型由各個模塊組成,可實現熱插撥功能,且各模塊機架可完全分離,便于用戶以后的擴容或減容,使用方便,可實現在線更換、在線維護,降低了維護難度、減少了維護時間。且各模塊尺寸均按照標準19英寸結構設計,使整機外形與標準機架一致,美化了機器外形,且模塊可與標準機架通用。 
            冗余性,分散式并聯邏輯控制 
               各模塊之間的并聯控制采用了分散式邏輯控制方式,沒有主機與從機之分,任何一個模塊撥出或插入均不會影響其它模塊的正常工作,按需構成N+1,N+X冗余系統,減少了系統本身和負載的風險系數,是負載受UPS保護時間全面提升。既增加了整機工作的可靠性,又簡化了用戶維護難度。

            4)UPS參數特性

            力迅MP 型號

            MP-03020100L

            輸入參數

            整流器類型

            IGBT 整流

            額定電壓

            220/380Vac單相三線/三相四線

            輸入電壓范圍

            單相 120Vac~288Vac

            輸入頻率范圍

            45Hz~55Hz

            輸入功率因數

            單相>=0.99/三相>=0.95

            電池

            電池類型

            12V鉛酸免維護蓄電池

            充電能力

            標機回充至90%<6h

            電池模塊型號

            NP-20-M

            電池模塊規格

            430W×660D×88H (機架內高度 2U),50KG

            輸出參數

            額定功率

            100KVA/80KW

            額定電壓

            單相220Vac

            電壓穩定度

            3%

            頻率穩定度

            0.25%

            輸出電壓波形畸變率

            <3%線性負載;<5% 非線性負載

            負載****峰值因數

            3:1 (滿足 IEC 62040-3)

            階躍型負載能力

            100%

            輸出方式

            端子

            過載能力(% 額定負載)

            105%~125% 5min;125%~150% 1min;>150% 500ms

            系統參數及標準

            變換類型

            雙變換在線式

            安裝方式

            機架式

            整機效率

            >92.5%

            切換時間

            0 ms

            噪聲

            <55 dB

            語言

            中英文

            顯示

            LED+LCD

            安規

            IEC/EN 62040-1-1

            電磁兼容

            IEC/EN 62040-2;IEC/EN61000-3-11;IEC/EN 61000-3-12;YD/T 1095-2008

            浪涌保護

            IEC/EN 62040-2

            防護類型

            IP30

            體積

            430W×750D×130H (3U)

            重量

            65Kg

            保修

            3年

            通信及管理

            接口類型

            USB/智能卡槽(干接點卡/干接點擴展卡/SNMP卡/RS485)

            管理軟件

            UPSilon 2000

            環境參數

            運行溫度

            0~40℃

            相對濕度

            5~95%,無凝露

            ****海拔高度

            <1500m,超過1500m時參照GB/T 3859.2降額使用

            2. 5 蓄電池系統
            2.5.1概述
            NETION力迅閥控式密封鉛酸蓄電池是應用現代**新技術制造,公司科研技術力量雄厚,生產、檢測設備先進,嚴格按照ISO9001系列國際標準組織和管理生產。產品性能穩定可靠,品質優良、使用安全、應用面廣,通過泰爾、UL、CE等檢測和認證。NETION力迅閥控式密封鉛酸蓄電池系列產品廣泛應用于郵電、金融、稅務、公安、電力、水電、交通運輸等部門。

            1)特點:
            密封:全密封設計無電解液滲漏、運輸和安裝使用都很方便。
            安全:蓄電池有安全閥,并且不易產生氣體,遇火不會爆炸,安全防爆。
            無需維護:由于全密封設計生產和基本不分解水,從使用起不需加水維護。
            自放電低:采用新型合金、高等級原材料和先進的制造工藝,常溫下貯存期可達6個月。
            無需均衡充電:在正常工作情況下,以恒壓充電不需均衡充電。
            使用壽命長:25℃環境條件下,全浮充正常使用壽命NP系列可達5年以上,GH、GFM系列可達10年以上。

            2)用途:
            郵電通信設備(程控交換機、微波通訊、移動通信、光纖通信等)。
            大型UPS及計算機備用電源(金融系統、辦公設備、計算機房等)。
            電力系統(發電廠、水電站、輸變電站、風能及太陽能發電設備等)。
            應急照明系統、消防安全及報警、監視系統備用電源。
            航天、航空、航海、鐵路、公路交通運輸及電儲能。
            電子開關及控制系統。
            峰值負載補償儲能裝置。

            3)關于電池的建議:
            必須:
            使用前必須檢查電池外觀;存儲電池在陰涼處(溫度****不超過200C或6800F);把存放起超過三個月的電池加以適當的補充電;充電時要在通風良好的環境中進行;把電池牢固地安裝在設備機箱內
            切勿:
            將電池放在靠近火源的地方或焚燒電池;將電池短路;將電池放在密閉箱內使用;野蠻裝卸電池;使用跛裂或漏夜的電池;過度震動和搖晃電池

            2.5.2蓄電池技術指標及運行性能
            佛山市力迅電子有限公司12V150AH鉛酸免維護蓄電池正常使用時保持氣密和液密的狀態。當內部氣壓超過預定值時,安全閥自動開啟,釋放氣體。當內部氣壓降低后,安全閥自動閉合使其密封,以防止外部氣體進入蓄電池內部。蓄電池在正常的使用壽命期間,正常的使用情況下無需補加電解液。蓄電池的各項技術性能指標完全符合甚至超過YD/T799-2002《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》和GB/T19638.2-2005《固定型閥控密封式鉛酸蓄電池》要求:

            1、環境溫度
            蓄電池在環境溫度-15℃~+45℃條件下使用。
            2、結構
            蓄電池的正、負極端子有明顯標志、環氧樹脂雙重密封防漏液結構。T型端子設計,便于連接,提高電器連接性能。極性、端子、外形尺寸符合廠家產品圖樣。蓄電池內部結構符合廠家設計和工藝要求。
            3、外觀
            蓄電池外觀不得有變形、漏液、裂紋及污跡,標志要清晰。
            4、阻燃性能
            蓄電池殼、蓋符合GB/T2408-2008中第8.4.1HB級(水平級)和第9.4 V-0(垂直級)的要求。
            5、氣密性
            蓄電池能承受50Kpa的正壓或負壓不破裂,不開膠,壓力釋放后殼體無殘余變形。
            6、電池重量

            電池型號

            額定電壓(V)

            額定容量(Ah)

            重量(Kg)

            NP-XA12150CH

            12

            150

            約44.5

            7、容量
            蓄電池在25℃下按規定的方法試驗,各放電率容量如下表所示:

            放電率

            NP-XA12150CH

            20h

            162

            10h

            150

            3h

            115

            1h

            92

            放電終止電壓應符合下表規定。

            放電率

            蓄電池放電終止電壓(V)

            20h

            10.80

            10h

            10.80

            3h

            10.80

            1h

            10.50

            8、不同溫度下的20小時率放電容量

            溫度

            NP-XA12100CH

            40℃

            155AH

            25℃

            150AH

            0℃

            130AH

            -15℃

            98AH

            9、大電流放電
            蓄電池以30I10(A)放電3min,極柱、內部匯流排不應熔斷,其外觀不得出現異常。
            10、容量保存率(25℃)
            蓄電池靜置1個月后其容量保存率不低于96%;靜置3個月后其容量保存率不低于91%;靜置6個月后其容量保存率不低于82%;靜置12個月后其容量保存率不低于64%;
            11、密封反應效率
            蓄電池密封反效率不低于95%。
            12、防酸霧性能
            蓄電池在正常浮充工作過程中無酸霧逸出。
            13、安全閥要求
            安全閥具有自動開啟和關閉功能,其開閥壓力應是1~49Kpa,閉閥壓力應是1~49Kpa。
            14、耐過充電能力
            蓄電池按規定要求試驗后,其外觀無明顯變形及滲液。
            15、蓄電池充電的管理
            (1)蓄電池在使用前一般應進行補充充電,蓄電池****充電電流不大于2.5I10(A),**大補充充電電壓不大于14.40V。
            (2)蓄電池均衡充電電壓為14.20~14.40V。(25℃)
            (3)蓄電池浮充電電壓為13.60~13.80V。(25℃)
            16、蓄電池端電壓的均衡性
            (1)蓄電池開路電壓****與****的差值不大于40mV。
            (2)蓄電池進入浮充狀態24小時后,各蓄電池間的端電壓差不大于480mV。
            17、蓄電池內阻
            滿充電狀態下的蓄電池內阻(25℃): NP-XA12150CH約5mΩ。
            18、電池間連接電壓降
            蓄電池間連接的電壓降ΔV≤10mV。
            19、防爆性能
            蓄電池在充電過程中遇有明火,內部應不引燃、不引爆
            20、封口劑性能
            蓄電池在環境環境溫度-30℃~+65℃之間,封口劑不應有裂紋與溢流現象。
            21、蓄電池壽命
            長壽命鉛酸免維護蓄電池浮充壽命10年以上,深度放電循環使用壽命600次以上。
            普通鉛酸免維護蓄電池浮充壽命6年以上,深度放電循環使用壽命400次以上。
            2.5.3蓄電池產品圖

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