一個典型的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng),由中壓配電、變壓器、低壓配電、不間斷電源、末端配電以及發(fā)電機等設備組成。其中,UPS的主要作用,是在市電電源中斷、發(fā)電機啟動之前,確保所帶的負載持續(xù)供電。
UPS系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心供電連續(xù)性的重要保障,UPS系統(tǒng)的可靠性直接影響數(shù)據(jù)中心的可靠性,同時,在絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心,UPS系統(tǒng)的損耗可占IT設備能耗的10%以上。了解ups是機房建設的重要環(huán)節(jié)。
本文將詳細了解ups常見的四大問題:
1、ups的品牌選擇
2、ups的配電計算
3、ups的安裝
4、ups的六大故障處理
弱電行業(yè)網(wǎng)與大家一起來看下。
一、ups的品牌
ups不間斷電源的大小牌子有很多,平時我們在項目中用的比較多主要有下面一些牌子,其中山特、艾默生、科華、科士達等牌子我們在項目中經(jīng)常會看到。當然除了上面這些牌子,動力源、任達、寶星等這些也是不錯的,在實際項目中可以根據(jù)情況選擇使用。
二、ups配置計算
對于ups的公式計算,我們在之前曾提到過,算起來比較復雜,很多人也不理解,那么我們來了解下簡單的計算方法。
使用時按下列公式計算:
所需電池容量(Ah)= UPS容量(KVA)×109(Ah.塊)/KVA/每組電池塊數(shù)
舉例一:
例如:對于109Ah•塊/kVA設計UPS電池容量的算法,一臺120kVA的UPS,每組電池32塊,要求后備時間60min(即1h)。
則所需電池容量為(60min):
120kVA×109Ah•塊/kVA=13080Ah•塊,
13080Ah•塊/32塊=409(Ah),
即可選12V,100Ah電池4組(32塊/組)。
注意:實際后備時間不足與60min接近。
如果每組33塊,則13080/33=396Ah,同樣可選12V、100Ah電池4組(33塊/組)。
注意:33塊/組實際后備時間超過60min(超出一點)。
如果要求后備時間為30min時:
則
109×120=13080Ah•塊
13080/32=409Ah,
409/2=205Ah。
由于電池的放電功率與放電時間不是線性的,即不能只簡單除以2,還需乘以修正系數(shù)。見下表1,因此205×1.23=252Ah。即可選12V、65Ah電池4組(32塊/組)。
注意:實際后備時間超過30min(超出一點)。
電池后備時間(小于1H)與修正倍數(shù)之間的關系 | |
后備時間(min) | 需乘以修正倍數(shù) |
60 | 1 |
50 | 1.04 |
40 | 1.15 |
30 | 1.23 |
20 | 1.41 |
10 | 1.65 |
如果要求后備時間20min時:
則409/3=136Ah,還需乘以修正系數(shù),見表1,136×1.41=192Ah,即可選12V、65Ah電池3組(32塊/組)。
注意:實際后備時間超過20min(超出一點)。
其它情況,以此類推。
舉列二:
對于126Ah•塊/kVA電池容量的算法,一臺120kVA的UPS,每組電池32塊,
如果計算時間是一小時以上,要在按上述計算后再除以一個修正系數(shù),見下表。
電池后備時間(大于1H)與修正倍數(shù)之間的關系 | |
后備時間(H) | 需乘以修正倍數(shù) |
2 | 1.11 |
3 | 1.25 |
4 | 1.4 |
5 | 1.51 |
6 | 1.62 |
7 | 1.68 |
8 | 1.74 |
計算方法和需乘以修正系數(shù)與前述完全一樣。
例如:
前例的后備時間是3h:
則126×120=15120Ah•塊,
13080/32=472Ah,
472×3=1417Ah;
還需除一個修正系數(shù),1417/1.25=1131Ah。
則需要配置即選12V、300Ah電池4組(32塊/組)。
按照能量守恒原理,以上方法對于三相/單相或單相/單相UPS是一樣的。
一般中大功率的UPS所配每組電池都是32塊;電池并聯(lián)數(shù)最好不要超過4組,以免影響電池組的均流和充電效果。
以上是快捷的估算,不是特別精確。但可以做為參考,要想得到精確的結果,應參照電池廠家給出的電池放電特性。
三、ups如何安裝
對于ups的安裝,一般廠家都會提供安裝標準與連接示意圖,為了方便大家更加形象的了解,這里面我們可以通過一個視頻來了解安裝,以上山特ups安裝為例。
一般ups的安裝順序如下:
1、到現(xiàn)場先確定UPS、電池柜的安裝位置。
2、安裝電池連接線。
A、確定電池開關所在的位置,確定電池在電池柜中的正負極方向,安裝好電池柜上的空氣開關和接線端子。
B、開始電池線的連接、將電池的正極連接到空氣開關上。
C、從下一層到上一層的電池線要用膠布包好,防止意外碰到短路,檢查螺栓的擰緊情況。
D、最后留出的正負極分清楚,防止接錯,正極從空氣開關上接至連接端子,負極直接從電池的負極接線柱接至接線端子上。
E、查看電池柜里有沒有無關的東西。
F、從電池柜將電池線連接到主機之前,用萬用表測量電池的電壓,并檢查正負極出線有沒有接反。
3、主機的安裝接線
A、正確的連接UPS的輸入、輸出以及電池柜到主機之間的電池連線。
B、用萬用表測量主機接線端子上的連接線有沒有短路的現(xiàn)象。
C、斷開主機上的市電輸入、輸出、電池的開關,分別合上配電柜的輸入開關、電池柜柜上的電池開關,測量電壓是否異常。
4、主機的開機
以上的步驟全部確認正常之后,按照開機流程步驟開機,進行市電、電池的轉換,測量輸出電壓是否異常
5、接入負載,看帶載是否正常
UPS及設備安裝完畢并通電開始調(diào)試。
四、ups常用六大故障處理
1、市電有電時,UPS出現(xiàn)市電斷電告警
可能原因:
市電輸入空開跳閘;
輸入交流線接觸不良;
市電輸入電壓過高、過低或頻率異常;
UPS輸入空開或開關損壞或保險絲熔斷;
UPS內(nèi)部市電檢測電路故障。
處理方法
檢查輸入空開。檢查輸入線路;
如市電異??刹惶幚砘騿影l(fā)電機供電;
更換損壞的空開、開關或保險絲;
檢查UPS市電檢測回路。
2、市電正常時,UPS輸出正常;市電斷電后,負載也跟著斷電
可能原因
由于市電經(jīng)常低壓,電池處于欠壓狀態(tài);
UPS充電器損壞,電池無法充電;
電池老化、損壞;
負載過載,UPS旁路輸出;
負載未接到UPS輸出;
長延時機型的電池組未連接或接觸不良;
UPS逆變器未啟動(UPS面板控制開關未打開),負載由市電旁路供電;
逆變器損壞,UPS旁路輸出。
處理方法
在市電電壓正常時對電池充足電;啟動發(fā)電機對電池充電;在UPS輸入端加穩(wěn)壓器;
檢查充電器。更換電池;
減少負載。將負載接到UPS的輸出;
檢查電池組是否接對、接好;
啟動逆變器對負載供電(打開面板控制開關);
檢查逆變器。
3、UPS無法啟動
可能原因
電池長期放置不用,電壓低;
輸入交流、直流電源線未連接好;
UPS內(nèi)部開機電路故障;
UPS內(nèi)部電源電路故障或電源短路;
UPS內(nèi)部功率器件損壞。
處理方法
將電池充足電;
檢查輸入交流、直流線是否接觸良好;
檢查UPS開機電路;
檢查UPS電源電路;
檢查UPS內(nèi)部整流、升壓、逆變等部分的器件是否損壞。
4、UPS開機時,輸入空開跳閘
可能原因
輸入空開容量太小;
UPS內(nèi)部短路;
UPS內(nèi)部功率器件損壞;
用戶的市電空開有漏電保護。
處理方法
更換輸入空開;
檢查UPS內(nèi)部整流、升壓、逆變等部分的器件是否損壞;
檢查UPS內(nèi)部整流、升壓、逆變等部分的器件是否損壞;
更換為無漏電保護的空開。
5、UPS在正常使用時突然出現(xiàn)蜂鳴器長鳴告警
可能原因
用戶有大負載或大沖擊負載啟動;
輸出端突然短路;
UPS內(nèi)部逆變回路故障;
UPS保護、檢測電路誤動作。
處理方法
負載投入時按先大后小的順序;增大UPS的功率容量;
檢查UPS的輸出是否短路;
檢查UPS逆變器。檢查UPS內(nèi)部控制電路。
6、UPS工作正常但負載設備異常
可能原因
UPS輸出零地電壓過高;
UPS地線與負載設備地線沒接在同一點上;
負載設備受到異常干擾。
處理方法
檢查UPS接地,必要時可在UPS的輸出端零地間并一個1-3KΩ電阻;
將UPS地與負載地接到同一個點上;
重新啟動負載設備。
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