不间断电源(UPS)设计思路探讨.doc

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1、1、现有UPS设计方案数据设备初建时，以使用交流电源为主，所以大多配置UPS设备为其供电。在配置UPS设备时，山于要考虑用电设备扩容的需要，加之早期UPS设备无法扩容，只能按数据设备远期负荷考虑配置。这样就造成初期建设投资偏高，系统建成投产后，设备利用率又偏低。下血以某枢纽楼BOSS系统为例，2006年，该枢纽楼新建BOSS系统，设备负荷情况详见下表1、表2.表1木期新增设备负荷情况设备名称单台设备最大功耗（kW）设备叢T42121SD121595201合计表2远期设备负荷情况设备名称单台设备最大功耗（kW）设备娄T42129SD129

2、595203DMX36LXP1200081合计根据以上设备负荷情况，还有UPS厂商捉供的UPS输出功率因数为0.8（功率因数为有功功率与视在功率之比，以C0S①表示。在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到做功的一部分功率即有功功率则小于视在功率）。同时考虑负载的功率因数（按0.8考虑），当负载的功率因数与UPS的输出功率因数不一致时，应注意保证UPS的容量能提供给负载足够的有用功率和无用功率，并以此为原则计算UPS的容氣根据计算，需配置250kVAUPS,当时考虑支撑系统的重要性，采用了双母线配置方式，即配置了2套250kVAUP

3、S设备，每套按1+1并机系统考虑。由于UPS设备本身i皆波分量难以控制到要求的数值,必须配置滤波设备來降低谐波分量。UPS设备配置及供电系统见下表3及图1。表3设备配锂表设备名称单位数量250kVAUPS台424滤波器台4UPS输入屏厶9UPS输出屏厶9图1传统UPS(1+1)双母线系统图2、模块化UPS设计方案宙于传统UPS设汁的局限性及设备本身的一些问题，如今一种机架式的模块化UPS正在悄悄地引起一种革命性的变革，它的引入必将引起不间断电源新的革命。模块化UPS目前比较有代表性的结构有两类:一类是功率模块化UPS,另一类是完全模块化

4、UPS.功率模块化UPS山机架加功率模块构成，功率模块中包括传统UPS的整流、滤波、充电、逆变器等部分，但静态旁通与系统的部分监控和显示共用一个机架，各模块独立控制并联运行，机架上的显示控制模块仅作为用户开关UPS主机和进行网络化监控平台。完全模块化UPS山机架加单体模块构成，毎个单体模块内部都装有報个UPS电源与控制电路，包括整流器、逆变器、静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板，毎个UPS模块均有独立的管理显示屏。我们同样以前面的案例为依据，假设采用完全模块化UPS设备，配置方案如下：根据近期的负荷,结合远期发展需求，UPS系统

5、同样按双母线配置方式考虑,可配置2套UPS设备,毎架只需配置2个UPS模块（每块50kVA）即可满足木期需求，采用1+1冗余方式R!置，主用1个模块，冗余1个模块，若其屮的一个模块发生故障，它将自动脱离系统，山其它模块继续给负载供电，以保证系统的正常运行;2套模块化UPS系统采用双母线供电工作方式，主设备交流配电屏分别从2套UPS输出屏各引接1路，当1套UPS故障时，山另1套UPS承担全部负载供电，保证设备安全运行。采用模块化UPS设备后，无需配置滤波设备就可满足谐波含眾W5%的要求，UPS设备配置及供电系统见下表4及图2.表4设备配置

6、表设备名称单位数量UPS机架9UPS模块块4UPS输入屏台2UPS输出屏台9图2模块化UPS(1+1模块兀余)双母线系统图3、两种UPS设备的比较对以上两种设计方案所配置的UPS设备，可以从以下几个方面进行比较。(1)设备安装及机房占地面积。其一，模块化UPS采用先进高频技术，提高了功率密度,缩小TUPS模块的体积,其模块本身就是一台UPS,UPS模块安装于标准机架中，相对于传统UPS节省了占地面积与空间，便于安装与维护。其二,模块化UPS采用先进的整流技术具有强抗干扰能力及较低的谐波失真度，i般正弦波输入电流的总谐波失真度(Till)

7、)〈5%,因而可以不必像传统UPS配置滤波设备，减少了机柜数最。我们同样以前面的案例为依据，采用传统UPS设备占地面积约为13平方米。采用模块化UPS占地面积约为5平方米。(2)建设投资。在供电系统建设初期，传统UPS设备无法扩容，只能按照设备远期负荷需求考虑，面对层出不穷新技术、新设备的应用，设备用电需求难以准确估计，使得UPS设备容量产生过高的估计，造成采购成木过高。而模块化UPS通过可扩充的模块结构有效解决了这一问题，其模块化结构能够很方便地安装和扩容，它刖以帮助用户在未來发展不明确的悄况下分阶段进行建设和投资。即满足了后期业务的

8、发展需求，又降低了用户的初期建设成本。我们同样以前面的案例为依据，装机容量按年增长20%考虑，投资比较如下表。表5投资比较表建设时间传统UPS设备配置投资(丿J元)初期250kVA*41503-5年250k