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机房UPS配备方案建议.pdf
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机房UPS配备方案建议.pdf
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计算机机房 UPS 配备方案建议
一、配置方案建议
1.1 容量
1.1.1 相关因素及说明
选配 UPS 过程中考虑容量问题时,列举决定容量大小的相关因素,并具体说明各因素与
容量的具体关系。
确定 UPS 容量大小应参考因素主要有:实际负载容量、负载的类型、容量使用率、环境
条件、UPS 的类型及实际负载能力、潜在扩容需求等。实际应用中应考虑:
A、 实际负载容量
这是决定 UPS 容量大小的最根本因素。UPS 的输出能力必须到达或超过负载需要才
能保证正常供电。实际应用中要考虑 UPS 是采用集中式供电还是分布式供电。采用集中
式供电的负载总量应是将机房所有由 UPS 供电负载的功率累计。采用分布式供电的则根
据每台 UPS 所带负载不同确定。
通常电气设备的负载容量称为视在功率,用 S 表示,单位 VA。视在功率包含有功
功率 P〔单位 W〕和无功功率 Q〔单位 Var〕,其大小的关系是 S
2
=P
2
+Q
2
。这里我们将
有功功率与视在功率的比值称为功率因数,纯阻负载的功率因数为 1,容性负载的功率
因数一般在 0.6~0.7。
B、 负载的类型
如上所述,不同类型的负载其有功功率和无功功率的比例不同,但 UPS 需向负载同
时提供足够的有功功率和无功功率,则实际输出能力受负载类型所限制。对于计算机类
负载,UPS 根本上可以输出额定的功率,如果负载是阻性或电感性的,则 UPS 的输出功
率有所下降,需要加大 UPS 容量。例如功率因数为 0.7 的 1KVA UPS ,带计算机负载可
. z.
-
以带满 1KVA,带纯阻性负载最多只能带 700VA〔这时有功功率是 700W〕,带电感性负
载则更低。因此在计算负载容量时,对以 W 值表现功率的阻性、感性负载,应折算成
VA 值,一般地计算方法是:阻性负载的VA 值=W 值÷0.7;感性负载的 VA 值=W 值÷
0.3。
C、 UPS 容量使用率
由于计算机机房设备有各种开关电源类的非线性负载及各类打印机负载,这些负载
冲击电流大,如果供电 UPS 容量过小,长期重载运行,容易出现波形失真,而且易造成
输出末级功率器件过流,加上重载引起的发热量,对系统可靠性明显不利。对于大功率
UPS,一般建议容量使用率控制在 0.6~0.8。
当然 UPS 容量也不宜过大。UPS 带很小的负载虽然有利于可靠性,但过度轻载运行,
一则浪费了投资,二则在市电长时间停电时,电池一直小电流放电,容易发生深度放电
引起损坏。
D、 环境条件
UPS 的工作温度一般应控制在 0~40℃围。如果温度过高、通风条件不好,则不利
于散热,应降额使用。另外海拔高度也有影响,海拔超过 1000m 后每升高 1000m,UPS
应降额 5%使用。
E、 UPS 的类型及实际负载能力
不同类型的 UPS 其带载能力有所不同。工频机的输出能力较好,而高频机的实际带
载能力只有工频机的 0.9 倍。另外一些厂商的产品,可能存在实际负载能力较标称容量
低的现象,这是产品的可信性问题,用户在应用时不得不考虑这一因素。科华公司多年
来一直保持良好的信誉,产品经过严格的测试和质量把关,用户完全可以放心。
F、 设备的潜在扩容需求。
配置 UPS 容量应考虑设备今后扩容需要,留有一定余量,将来负载增加了,不至于
. z.
-
再次购置 UPS。另外,尽量选用具有并机功能的机型,必要时可通过 UPS 并机成倍扩大
输出容量。同时,在配置UPS 的输入输出配电柜时,应将线缆及空开留有一定余量,方
便日后扩容。
1.1.2 容量计算方法及说明
容量的计算公式及相关文字说明。
A、 负载容量确实定
a)
b)
列出 UPS 所要保护的设备清单。
每一设备的铭牌或说明书上均标有额定功率或额定电压电流。将其折算成视
在功率 S。
i. 标明额定功率的可以直接采用
ii. 标明额定电压电流的,VA 值=V 值×A 值,通常 V 值取 220
iii. K1 为负载匹配系数,阻性负载的 K1=0.7,感性负载的 K1=0.3,容性负载
的 K1=1。
c) 计算所有负载总和 ΣS=S
1
+S
2
+……+S
n
S
n
即各设备功率,单位 VA
B、 确定 UPS 的功率容量 P
UPS
P
UPS
=
S
K 2 K 3 K 4 K 5
其中,K2 为容量使用率,取值 0.6~0.8。
K3 为环境系数,与温度、海拔有关,一般情况下取值 1。
K4 为 UPS 负载系数,工频机取 1,高频机取 0.9
K5 为扩容系数,根据用户需要确定,一般可取值 0.6~0.8,如不考虑
扩容则取值 1
1.1.3 对冗余的考虑
UPS 选配时考虑容量冗余时应参考哪些因素,遵循哪些标准。
. z.
-
1〕冲击性负载对 UPS 的影响
对于计算机等非线性负载,其电流波形是周期性的非正弦波,峰值与有效值之比〔峰值
因数〕可到达 2~2.5,具体一定的冲击性。通常 UPS 的峰值因数为 3:1,适合电脑等非线性
负载在正常工作时的峰值因数要求。但当负载量增多,电流波形不规律地叠加后,UPS 等供
电设备的电流容量还缺乏以满足负载的瞬间电流要求,会造成输出波形畸变。在这种情况下
需要考虑增加供电设备的容量,从而提高电流提供能力。
另外计算机负载在开机时会产生超出平常多倍的大冲击电流,尤其是多台计算机同时开
机的情况,通常超过 UPS 的峰值因数承受能力,因此在选择 UPS 容量时除了选择过载能力强
的类型,还需要考虑负载波动及冲击余量,适当增大 UPS 容量以抵御负载的波动。
而对于*些特殊负载〔如高速行打〕而言,在起动或工作过程中会产生很强的冲击电流,
负载容量瞬间升高数倍(有时高达 6 倍)。对于此种负载应在普通容量余量比例根底上进一步加
大余量。正确的容量冗余对 UPS 的正常稳定工作及 UPS 的工作寿命影响很大,经常工作在满
载或过载状态下的 UPS 系统故障的时机远远高于正确容量冗余的 UPS 电源。
2〕系统扩容的需要
如果最初选择 UPS 没有考虑余量,则一旦设备增加,超出UPS 的负荷能力,就必须重新
购置一台新的 UPS,不仅浪费了投资,而且可能受到场地摆放的限制、在布线安装工作方面
也带来诸多不便。
所以在选择 UPS 时,需要考虑 2~3 年扩容的可能性,适当增加 UPS 功率容量,毕竟单位
KVA 容量 UPS 的价格,随着 UPS 容量的增大而下降,增出容量的本钱比单买同样容量的 UPS
要节省许多。另外,尽量选用具有并机功能的机型,必要时可通过 UPS 并机成倍扩大输出容
量。同时,在配置 UPS 的输入输出配电柜时,应将线缆及空开留有一定余量,方便日后扩容。
1.2 使用建议
UPS 挂接电子设备应遵循哪些原则
. z.
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