网络信息机房ups供电系统设计方案研究

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网络信息机房UPS供电系统设计方案研究　　摘要随着信息技术的不断发展进步，我们已经进入了网络信息的时代。网络信息在人们生产和生活中发挥着巨大的作用，网络信息更新也达到前所未有的程度。本文对网络信息机房UPS供电系统的设计方案进行了研究，先分析了网络信息机房UPS供电系统的基本要求，然后再研究影响网络信息机房UPS供电系统容量的因素，最后论述UPS供电系统的设计方案，并且提出了自己的观点。关键词网络信息；机房；UPS；供电系统；容量；设计方案中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1671—7597（2013）051-068-01随着网络信息广泛应用于生产和生活中，这对供电系统提出了越来越高的要求。网络信息机房中按照UPS供电系统也越来越普遍，UPS供电系统的稳定直接影响着网络信息机房的发展，一个设计比较好的UPS供电系统能提供稳定优质的电源。但是，当前网络信息机房中容易发生断电问题，问题都是来自UPS供电系统本身。总之，要建立一个合理和安全的UPS供电系统是当前网络信息发展值得探讨的一个课题。1网络信息机房UPS供电系统的基本要求5 UPS供电系统提供稳压、稳频以及波形失真小的高质量电源，并且在动态旁路相互切换时做到供电不间断。这对UPS供电系统的要求是比较高的，供电质量要加强重视，要考虑以下几方面要求：1）电压和频率要保持在一个合理范围内。网络信息机房UPS供电系统电压一般保持在360V，可以上下浮动12%。如果电压太低，UPS设备就会处于欠充电状态，这样就会大大降低它的使用寿命。相反，当电压太高时，则会导致UPS设备损坏。一般的频率也是有要求的，要控制在±15%之内。如果电源频率变化超过30%，就会导致旁路电源被切断或禁止。我们要使得电压和频率满足以上的要求，在机房里安装抗干扰交流稳压电源，避免使用电子管型交流器，防止UPS故障的发生。2）UPS供电系统不能有负载，例如频繁开关空调和使用电梯。空调和电梯都是大功率设备，开关时会发生高低压现象，容易导致电源线路负荷，电压波形会失真，最终引发机房控制电路的故障。3）UPS供电系统中的交流发电机输出功率要大，这样可以解决较长时间停电难以供电的问题。其选择的输出功率不能少于UPS额定输出功率的2-3倍，这样就完全保证发电机输出电压和频率的正常，保持网络信息机房UPS供电系统的稳定运行。5 2影响网络信息机房UPS供电系统稳定性的因素1）主输入和旁路都是来自不同的电源，这样会发生零线中断问题。一旦出现零线中断，网络信息机房UPS供电设备就容易被损坏，修理的过程也比较复杂。因此，主输入和旁路要接入同一个电源，这样就可以避免故障的发生，保证供电系统稳定运行。2）UPS容量是影响供电系统稳定性的重要因素。如果UPS容量过大，就会发生过度轻载现象。而过度轻载运行时会损害供电设备，也会导致停电，甚至电池组会被深度放电，遭受永久性损坏。相反，当UPS容量过小时，则处于重载运行状态。虽然短期可以节约成本，但是长期来看，输出电压就会不稳定，不能提供供电系统稳定的优质电源，造成逆变器元件的损坏，从经济成本上来说是得不偿失的。3）由于网络信息机房面积都比较大，输出功率需要首要进行配置大小。我们选择的输出功率要合理，考虑到中长期发展，挑选出多机运行的机型，可以方便今后供电设备进行扩容。3网络信息机房UPS供电系统设计方案1）涉及到零线中断问题，在考虑UPS供电方案时应采取相应的措施，将这些不利影响5 降低到最小。很多网络信息机房是采用高频变压器代替工频变压器，体重得到明显降低，功率输出完全通过变换元件来实现的，这样可以避免零线中断问题，也可以消除电压过高负荷运载所带来的危险。此外，合理进行电气隔离和接地，机房的交流引线引入输出点，符合机房供电设备的正常要求。2）合理配置UPS的电池组，保证供电设备的正常运行。为了供电设备能够正常不间断运行，电池组是UPS电源向机房提高稳定的电源的基础条件。当机房供电设备超负荷运转时，UPS的电池组就会发挥着供电的作用。如果超负荷运转时间过长的话，就要配置外接充电器或长延时的电池组，保证机房供电的正常运行。电池组可以设置在机房柜内，也能放置在电池架上，不仅可以美观，整洁，而且还有利于散热。不过占地面积比较大，容易堆积灰层，维护上难度不小。5 3）为了提高UPS供电的可靠性，我们可以采用冗余连接方式。多机主连接到从机的UPS1，再从机的UPS2输出接到另一台作为主机的UPS1的旁路输入，正常运行时由UPS3供电，UPS2处于备份。当UPS1故障时，负载切换至UPS3旁路，由UPS2承担负载供给任务。这样的连接方式方便控制，但是也有不足之处：多机主经常超负荷运作，基本不会关机，这样加快了元件老化程度。此外，在从机供电的状态下，主机静态旁路故障时将导致UPS供电系统不能正常运行，系统负载不能超过单机容量且以后无法扩容。此外，还有一种冗余连接方式，先将多台UPS单元并联起来，同时负载平均供电。当一台发生故障时，另外几台则会从系统中分流负载电流，再有逆变器进行重新供电。这种连接方式的优点就是方便扩容，通过备份可以提高供电的可靠性。4）要使网络信息机房UPS供电系统长期不间断运转，UPS不得不具备智能的特点，要及时发现UPS故障，进行UPS状态的自动检测，发现问题及时处理。4结论综上所述，网络信息机房中按照UPS供电系统也越来越普遍，UPS供电系统的稳定直接影响着网络信息机房的发展，合理设计UPS供电系统方案，关系到网络信息机房重要设备能否正常运营。进行设计网络信息机房UPS供电系统时，我们不仅要考虑成本这一因素，还要考虑到供电系统的稳定性和灵活性，为网络信息机房正常运行提供有效的保值。参考文献[1]张小青.网络信息机房供电系统设计与接地技术[M].北京：中国电力出版社，2008.[2]叶佩生.计算机房环境技术[M].北京：人民邮电出版社，2012.[3]苏帮礼.网络信息机房UPS供电系统方案的研究[M].广州：中山大学出版社，2011.[4]方新荣.UPS供电系统设计中存在的问题以及发展对策研究[Z].山东电力局，2009.5