UPS不間斷電源所產生的作用及其應用

1、隨著電子計算機在國防、科研、生產自動化、管理等領域的廣泛應用，近二 十幾年里在我國如雨后春筍般地建成了很多大、中、小各種規(guī)模的計算機機房， 為計算機尋求和建造一個合適的工作環(huán)境以確保計算機可靠， 充分發(fā)揮其設計性 能，延長機器的使用壽命以及確保工作人員身心健康的問題越來越受到建設方的 重視，并成為追求目標。艾默生網(wǎng)絡能源具有業(yè)界最齊全的網(wǎng)絡能源產品線、 并且其網(wǎng)絡能源主設備 全部為自有品牌。 艾默生網(wǎng)絡能源利用自身強大的技術優(yōu)勢， 為客戶提供端到端 的一體化解決方案，這樣降低了客戶選型、采購、工程管理的整體成本，大幅度 提高工程建設速度， 縮短工程周期， 加快機房投產， 統(tǒng)一和縮小客戶的維護工

2、作 界面，這樣有助于客戶專注于核心業(yè)務，提高客戶的核心競爭力。1.2 系統(tǒng)設計依據(jù)本項目將依據(jù)國家標準及行業(yè)標準設計和管理施工， 所引用的文件及標準包 括：1. 業(yè)主提供的建設資料2. 施工現(xiàn)場條件和勘測資料3. 相關國家標準及規(guī)范文件：GB 50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范GB 50462-2008電子信息系統(tǒng)機房施工及驗收規(guī)范GB 50019-2003采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GB 50243-2002通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范GB 50311-2007綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范GB 50312-2007綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范GB/T 50314-2006智能建筑設計標準J

3、GJ 16-2008 民用建筑電氣設計規(guī)范GB 50052-95供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB 50303-2002建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范YD5040-2005通信電源設備安裝工程設計規(guī)范YD5098-2005通信局（站）防雷與接地工程設計規(guī)范GB50057-2000建筑物防雷設計規(guī)范GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范GB 50370-2005氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范1.3系統(tǒng)設計原則及系統(tǒng)特點本系統(tǒng)集交流不間斷供配電系統(tǒng)整體解決方案。J 通用性本系統(tǒng)的設計符合國家設計標準；1 可靠性設備具有良好的電磁兼容性和電氣隔離性能，不影響其他設備正常工作；一體化供電能統(tǒng)籌設計保證主設備的

4、不間斷供電；穩(wěn)定性所有產品都經(jīng)過全球主要電信商、數(shù)據(jù)網(wǎng)長期的運行考驗，在業(yè)界具有領先 的技術、領先的制造和領先的品牌；J 安全性符合高等級的抗擾度國際標準，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(tǒng)設計中充分考慮到用戶后期的擴容，做了合理的冗余設計；J 智能化設計系統(tǒng)主設備UPS動力監(jiān)控等均采用智能化設計，不需要另購智能接口板；J 經(jīng)濟性系統(tǒng)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；一、UPS設計方案2. 1概述根據(jù)信息中心機房技術要求，提供交流不間斷系統(tǒng)（UPS產品方案2. 2

5、 UPS供配電系統(tǒng)2.2.1 總體說明本項目中心機房進線電源采用三相五線制。 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(tǒng)，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(qū) 域信息設備、應急照明、消防安防用電均采用 UPS 供電 。機房強弱電系統(tǒng)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 。UPS系統(tǒng)選用艾默生Adapt系列10KVA UPS系統(tǒng)作為不間斷供電系 統(tǒng)主體， 系統(tǒng)后備時間按系統(tǒng)滿載延時 2 小時設計。我們這種分區(qū)集中式就近供電的方案，首先 Adapt 系統(tǒng)采用艾默生易睿風 格的 Ra

6、ck 機架設計，系統(tǒng)可直接安裝于設備機房機柜列附近，最大程度縮短配 電系統(tǒng)與負載機柜間距離， 節(jié)省線纜敷設開支， 進一步降低電能損耗， 達到更優(yōu) 化的節(jié)能目的； 其次提供了更加靈活的系統(tǒng)結構， 完全實現(xiàn)按需擴展而無需提前 投入大量基礎投資， 最大程度保護用戶利益； 再次將對日常維護、 未來擴容提供 了極大便利， 最大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(yōu) 點均充分保證了機房供配電系統(tǒng)的可靠性及經(jīng)濟性要求。2. 3艾默生Adapt模塊化UPS系統(tǒng)模塊化UPS系統(tǒng)方案可行性分析模塊化 UPS 系統(tǒng)由于具有可靠性高、便于擴容、安裝維護容易、節(jié)能環(huán)保 而成為UPS未來的發(fā)展趨勢，而

7、我們在此次項目中采用的即為此類 UPS系統(tǒng)。邊發(fā)展邊投資模塊化UPS，具備極強的擴容能力，可實現(xiàn)邊發(fā)展邊投資的按需擴展要求 。 根據(jù)我們的了解，本項目用戶現(xiàn)有設備并不多，采用模塊化UPS，在不改變現(xiàn)有機房結構的前提下， 可以很容易實現(xiàn)擴容， 保證將來整個供電系統(tǒng)的可靠性不 變。更高的可靠性N+X 是目前最可靠的供電結構， N 代表總負載所需的最少 UPS 數(shù)， X 代表 的是冗余的 UPS 數(shù)，也就是系統(tǒng)可以同時承受的故障 UPS 數(shù)，當 X 越大， 系統(tǒng) 的可靠度就會越高。例如有一客戶的總負載為32KVA，采用模塊化UPS做N+1 冗余設計， N 為 2， X 為 1，冗余等級為 99.99

8、9% 。也可以選擇做 N+2 冗余設 計，其可用性等級為 99.99999% ，這樣用戶可以根據(jù)負載的重要程度提高冗余 等級。綠色節(jié)能采用模塊化UPS，可以根據(jù)現(xiàn)有負載的實際情況配置 UPS的功率，從而保 證 UPS 與負載的理想匹配，達到最佳的節(jié)能效果 。一般來說 UPS 是在滿載的情況下效率最高，而負載越輕，效率越低。采用 二臺傳統(tǒng) UPS 并機，各 UPS 的負載最大能到 50% ，根據(jù)統(tǒng)計大部分情況是不 超過 40% ，這種負載條件下 UPS 的效率一般都不會超過 82%；如果采用模塊化 UPS，比如2+1冗于模式，最大負載可達到67%，這時的效率可以高達90%， 這樣無論在系統(tǒng)工作效

9、率、能耗、設備利用率、投資保護等方面都是最佳的。 這 樣的設計理念在環(huán)保節(jié)能方面更是很好的響應了目前國家大力提倡節(jié)能減排的政策方針。模塊化UPS便于裝卸運輸安裝傳統(tǒng)的立柜式UPS是一個整體，單個機架就比較重，如容量 100KVA的重 量一般為1000kg左右，尺寸一般也超過 2m3,包裝、運輸、裝卸、機房門或 者走道偏小、電梯載重不夠、樓層層板支撐力不夠等都可能存在問題。而采用模塊化UPS,則上述問題都將迎刃解決：2個4個人力即能搞定機 架，12人能搞定模塊的安裝。傳統(tǒng)大功率UPS的結構限制了只能采用立式包裝和立式運輸，大大限制了運輸車輛的選擇。而模塊化 UPS系統(tǒng)，由于模塊可以分開包裝，則機

10、架可以臥 式包裝及運輸。232艾默生Adapt模塊化UPS系統(tǒng)構成半 方案：單機系統(tǒng)序號設備名稱型號數(shù)量備注1Adapt 10KVA UPS(UHA1R-0100L)1臺UPS模塊；輸岀功率因數(shù)0.9;標準19英寸機架式，高度3U;重量35Kg;滿載輸入功率因數(shù) 0.99;含機架L型導軌212V100A H鉛酸閥控蓄電池32節(jié)HUMBIRD蜂鳥）;支持9KW負載2小時延時316節(jié)柜2個定制電池柜233艾默生Adapt系列UPS系統(tǒng)簡介服務器、存儲器、網(wǎng)絡設備、ATM、VoIP、通訊設 備、自動化設備、精密儀器、醫(yī)療診斷設備等輸入電壓精度要求較咼的設備。I 適用場合中小型數(shù)據(jù)/通信機房、網(wǎng)絡間、

11、營業(yè)廳、實驗室、儀器室、控制室、辦公 環(huán)境、計費中心、精密控制室、過程控制中心等。 Adapt系列UPS特性Adapt系列UPS的產品定位？適用于服務器機房等區(qū)域，保護服務器、網(wǎng)絡通信等關鍵設備完全匹配艾默生易睿TM機房整體方案黑色機身設計突顯了與服務器、機柜和諧搭配提供豐富機架選件，方便機架內的配電/監(jiān)控等功能的一體化實施；Adapt系列UPS如何確保供電的高可靠？雙變換在線式設計，市電掉電無中斷支持N+X冗余方式，實現(xiàn)系統(tǒng)可靠性的大幅提升DSP全數(shù)字控制，輸出穩(wěn)壓精度高采用最新IGBT器件，實現(xiàn)輸入超寬抗電網(wǎng)波動范圍輸入標配防浪涌電路，實現(xiàn)卓越的抗電網(wǎng)浪涌能力Adapt系列UPS如何帶來綠

12、色環(huán)保？整機效率高達92%以上，節(jié)能效益明顯（本項目所選20KVA型號 高達94%）輸入功率因數(shù)高達0.99，電能利用率高滿足歐盟RoHS指令，物料/工藝無有毒物質 可調速智能風扇，風扇轉速自適應調節(jié)，有效節(jié)能提供ECO運行模式，效率高達98%，顯著節(jié)能Adapt系列UPS如何為您省錢？高達0.9的輸出功率因數(shù)，帶載量提升20-30%，匹配最新服務器的用電特性系統(tǒng)效率高，省電、運行成本低功率密度高，整機2-3U，占用機架空間小，節(jié)省機架數(shù)量(本項目所選20KVA型號高度為3U)Adapt系列UPS如何方便的維護？全系列兼容機架/塔式安裝方式目了然超大尺寸LCD和LED顯示，各類運行數(shù)據(jù)/系統(tǒng)狀

13、態(tài)/歷史情況一IX 口顯示面扳逆變在琳忒r故薛告警指示枷梏除故障告警希音F1-F4作耀緊急停機LEDS丞面扳0EMERSONNetwork Pknmr操作顯示面板旋轉設計，可隨安裝方式不同自由調整角度，方便直觀Adapt系列UPS如何提高方案的可用性？兼容三單/單單(5/10K)，三單/三三(16/20K)多種應用場合支持軟線并聯(lián)運行(最大4臺，3+1/2+2/4+0 可選)，且無需并機插框，系統(tǒng)容量隨意擴充可通過級聯(lián)電池模塊方便地延長后備時間Adapt系列UPS如何滿足各種監(jiān)控需求?前面板通鳳孔操作按鍵及LGD顯示面板LED顯嚇 并機地址鹽及 電池袴啟動捜鍵主機前面板圖并機端1LB3vS口輸

14、入輸岀接線端子排（蓋扳后面）主機背版圖干接點USB 接口 眈七選杵插槽帚蓋拔）肓面板通鳳孔提供USB單機監(jiān)控端口 提供可采集環(huán)境量的SIC網(wǎng)絡適配卡，支持服務器自動安全關機功 能后臺軟 件兼容多種操 作系統(tǒng)（Win dows/Li nu x/HP-UX/Su n Solaris/IBM AIX 等），兼容艾默生機房監(jiān)控平臺 SiteMo nitor ，支 持Web監(jiān)控提供Mib庫，方便接入各類NMS網(wǎng)管系統(tǒng)Adapt系列UPS如何保護和延長電池組壽命？超寬輸入電壓/頻率范圍，有效減少電池放電幾率，延長壽命溫度補償功能，減少環(huán)境溫度對電池壽命的影響超強充電能力，有效縮短電池回充時間 電池組節(jié)數(shù)設

15、置靈活，便于電池系統(tǒng)的利舊（16/20K）支持共用電池組（16/20K），節(jié)省電池投資-參數(shù)特性Adapt 型號UHA1R-0100L輸入?yún)?shù)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 120Vac288Vac輸入頻率范圍45Hz55Hz輸入功率因數(shù)單相 >=0.99/ 三相 >=0.95電池電池類型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U16-07C1電池模塊規(guī)格430W X660D X88H （機架內高度 2U）,50KG輸岀參數(shù)額定功率10KVA/9KW額定電壓單相220Vac電壓穩(wěn)定度3%頻率穩(wěn)定度0.2

16、5%輸岀電壓波形畸變率<3 %線性負載；<5 %非線性負載負載最大峰值因數(shù)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(tǒng)參數(shù)及標準變換類型雙變換在線式能否實現(xiàn)并機支持最大4臺并機，可設置4+0、3+1、2+2模式安裝方式機架式/塔式兼容整機效率> 92.5 %切換時間0 ms噪聲<55 dB語言中英文是否有LCD顯示是（可選）安規(guī)IEC/EN 62040-1-1電磁兼容IEC/EN 62040-2; IEC/EN61000-3

17、-11; IEC/EN 61000-3-12; YD/T 1095-2008浪涌保護IEC/EN 62040-2防護類型IP20體積430W X750D X130H( 2U )重量25.5 Kg保修1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/SIC卡/Modbus 卡/RS485卡）管理軟件SiteMonitor環(huán)境參數(shù)運行溫度040 °C相對濕度595%，無凝露最大海拔高度<1500m，超過1500m 時參照GB/T 3859.2 降額使用2. 4蓄電池系統(tǒng)HUMBIRD（蜂鳥）電池關鍵生產技術與工藝說明HUMBIRD（蜂鳥）閥控式密封鉛酸蓄電池是應用現(xiàn)代

18、最新技術制造，公司科研技術力量 雄厚，生產、檢測設備先進，嚴格按照IS09002系列國際標準組織和管理生產。產品性能穩(wěn)定可靠，品質優(yōu)良、使用安全、應用面廣，通過國家蓄電池行業(yè)南方檢測中心等國家指定歸口單位檢測、認證。越力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?shù)炔块T。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。使用和貯存環(huán)境溫度范

19、圍寬：從30 C60 C。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 C環(huán)境條件下，全浮充正常使用壽命6FM系列可達5年以上，GFM系列可達10年以上。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(tǒng)、辦公設備、計算機房等）。電力系統(tǒng)（發(fā)電廠、水電站、輸變電站、風能及太陽能發(fā)電設備等）。應急照明系統(tǒng)、消防安全及報警、監(jiān)視系統(tǒng)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(tǒng)。峰值負載補償儲能裝置。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 （溫度最好不超過200C或6

20、800F）;把存 放起超過三個月的電池加以適當?shù)难a充電； 充電時要在通風良好的環(huán)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UPS電池放電功率計算公式：P=（Wk a）/（n勺）P電池放電功率，單位一瓦/單體（Watt/Cell）；W UPS功率，本項目采用1個艾默生Adapt 10KVA UPS 系統(tǒng)；A UPS功率因數(shù)，Adapt 10KVA UPS 功率因數(shù)為0.9 ；n2V 電池單體數(shù)量， Adapt 10KVA UPS 電池組額定電壓按 192V 設計，即

21、 n = 96 ;n電池逆變效率，Adapt 10KVA UPS 為0.97 ;由以上參數(shù)計算可知：P= （10000 X 0）/（96 X 0.9）專6.65W/C （上下允許 5%左右浮動）。結合相關文件要求，對照以上恒功率放電數(shù)據(jù)表，確定 10KVA 負載延時 2小時需配備 12V65AH 蓄電池 2組，共計 32 只。艾默生Hipulse U系列UPS是對原有7000 Hipulse系列UPS的優(yōu)化和升級 機型。該機型除秉承7000 Hipulse系列高可靠性的技術優(yōu)勢外，在 DSP全數(shù)字 控制、諧波治理、 并機應用及雙總線控制技術上等有了較大改進。 它采用真在線 雙變換工作原理，正弦

22、脈寬調制及全數(shù)字化技術，可向負載提供連續(xù)、穩(wěn)定、純 凈的正弦波電源。其主要內部結構及特點如下：1. 整流器提供12脈沖全控橋（2組6脈沖SCF可控硅+30度移相變壓器）整流器， 其作用是將輸入交流AC380V整流為直流432V左右?？刂铺攸c為“斜坡”啟 動，即整流器輸出電壓在10秒鐘內由0V至432V,對電網(wǎng)無沖擊。同時可實 現(xiàn)多臺UPS的延時啟動，延時啟動時間5300秒可調，減小多臺UPS同時啟 動對電網(wǎng)或油機的沖擊。再加上專用 11 次輸入諧波濾波器，可將輸入諧波含 量減小至 4.5%以下。 12脈沖整流器還可以有效降低直流母線紋波，延長電池 壽命。2. 逆變器由6只IBGT大功率管組成的

23、SPWM正弦脈沖調制）全控橋組成。其作用 是將DC432V專換成交流AC208V經(jīng)特制的（ /Z）零相移鋸齒型升壓隔離變 壓器，變?yōu)樨撦d所需的 AC380V另外，該變壓器具有消除來自如計算機類的 非線性負載所反射的三倍次諧波電流的能力?？刂铺攸c采用“慢降柵壓”保 護技術，可大大減少逆變器擾動關斷（逆變器與靜態(tài)開關相互切換） ，并提高UPS整機過載能力，使其抗短路和抗過載能力優(yōu)于一般機型。特別是其抗短路 能力是同類設備無法比擬的。3. 雙路靜態(tài)開關由12只SCR（可控硅）組成逆變器側和旁路側雙路無觸點電子式靜態(tài)開 關。其作用是確保逆變器供電與旁路供電間的無間斷切換， 并確保輸出電壓波 形的連續(xù)性

24、和平滑性?？刂齐娐凡捎昧恕斑^零點”切換技術，保證了UPS在同步鎖相時切換時間為Oms在與電網(wǎng)不同步時，切換時間小于 4ms即電網(wǎng)頻 率無論怎樣變化，均可確保 UPS輸出電壓、頻率的穩(wěn)定與不間斷。4. 控制系統(tǒng)采用雙DSP全數(shù)字控制技術，確保整流器、逆變器、靜態(tài)開關的實時控制， 以及各功率部分的協(xié)調，其特點是控制時效增加，精度提高，可靠性加強，最 終使UPS整機效率提高，各項輸出技術指標均優(yōu)于一般同容量設備。5. 專用電池開關艾默生Hipulse U系列UPS電源所使用的電池開關均為專用“三位”開關， 即UPS正常工作時為手動閉合狀態(tài)，當電池組放電至下限保護電壓值時，此開 關自動由閉合狀態(tài)跳為“

25、 0”位置，斷開電池組供電，防止電池組因“涓流” 小電流放電（對UPS控制電路提供電能）而影響電池的實際使用壽命，確保電 池組的使用年限。另一方面，此專用開關可以避免由于誤操作，即在整流器未啟動（無 DC 電壓）時，閉合電池開關（兩位開關） ，而造成電池組正極直流經(jīng)濾波電容對 負端短路燒斷電池保險，以及造成濾波電容或逆變器功率器件（IGBT）損壞。“三位”電池開關可很好地解決一般 “兩位”電池開關所造成的以上兩個問題。電池溫度檢測電1X2| |X10|電池電池開關電池溫度檢測板4532029V UT電池開關控制板4520057Tr®111"Il ! IX5*X6IIIIi

26、ill IJIX7 -X8X9+X11X3X4 J 234 石電池電源連接rl1 2 3 4 5 6 7 8 9一1011112電池控制電纜Hipulse U系列UPS采用AC-DC-AC變換器，第一級變換（由AC-DC采用 三相全控SCR橋式整流器，把三相輸入電源變換成穩(wěn)定的直流電壓。直流母線電壓同時為電池充電和逆變器提供電源。電池充電采用溫度補償充電系統(tǒng)，以 延長電池壽命。逆變器采用最新IGBT功率開關器件及 PWM Pluse WidthModulation ）技術，把直流母線電壓變換成交流。在正常運行時，整流器和逆 變器都工作，同時給負載和電池浮充供電。當市電斷電時，整流器停止工作，

27、由電池經(jīng)逆變器向負載供電；若電池電壓下降到放電終止電壓，而市電還未恢 復供電，UPS#關機。電池放電終止電壓已預先設定（例如：對 380VAC供電體 制，電池放電終止電壓為 320VDC。市電斷電，電池維持 UPS工作，直至電池 電壓降到電池放電終止電壓 UPS關機的時間，被稱作“后備時間”。后備時間 的長短取決于電池的容量和所帶負載的大小。通常情況下，在重要場合，市電 斷電后，由發(fā)電機為UPS提供輸入電源。一旦發(fā)電機為 UPS供電后，整流器啟動為（電池充電）及逆變器供電?，F(xiàn)在通常采用的發(fā)電機在市電停電后，能自 動啟動，并很快帶載這使得電池放電時間很短，相應縮短了電池充電時間。6. 旁路電源在

28、下圖中注有“靜態(tài)開關” （STATIC SWITCH的框的電子控制開關，使 負載連接到逆變器的輸出或旁路電源上。在正常情況下，負載通過電子開關 K1 （受靜態(tài)開關電路控制）由逆變器供電：但過載或逆變器故障時，負載自動切換到旁路電源。要實現(xiàn)逆變器與旁路電源間無中斷切換，應先開靜態(tài)旁 路開關，由旁路電源向負載供電，再斷開電子開關K1。而當負載從旁路切換回逆變器，首先要閉合電子開關 K1,再關斷靜態(tài)旁路開關。在正常運行狀態(tài) 下，上述操作的實現(xiàn)必須是逆變器輸出與旁路電源完全同步。當旁路電源頻 率在同步窗口內，逆變器控制電路總是使逆變器頻率跟蹤旁路電源頻率。同 步窗口設定為工作頻率的 2%即土 1Hz。

29、當逆變器輸出頻率與旁路電源不同 步時，操作顯示面板上顯示告警信息 INV:UNSYNCHRONIZED另卜，在 UPS 設計中，設置了手動維修旁路開關 Q3用于當UPSS維護而需要關機時，由 旁路電源通過旁路開關直接給負載供電。Maintenance poer Swjc/jBypass power Switch Q2Rectifier input a.c.Supp/UPSMputT I第三代：DSI數(shù)字信號處bypassa.c.圖UPS電源開關配置技術特點及性能優(yōu)勢Liebert Hipulse U 系列UPS的主要技術特點及性能優(yōu)勢如下：1.雙DSP全數(shù)字控制在Hipulse U系列UPS中

30、，所有的功率變換器（諸如整流器、逆變器等）和系統(tǒng)元件（諸如旁路和逆變器的靜態(tài)開關）都是由2個32位40MHz的DSP （數(shù)字信號處理器）控制的。DSP的高速和精確控制性能使 UPS控制精度大大提高，可靠性進一步得以加 強。至負載大功率UPS電源均有兩路輸入，即主輸入、旁路輸入。 UPS正常工作時 由主輸入給整流器提供能量，當逆變器出現(xiàn)故障或負載出現(xiàn)浪涌電流時，UPS會轉旁路，由旁路輸入對負載供電?，F(xiàn)大部分UPS電源只有主輸入電壓、頻率 檢測電路，而旁路同主輸入檢測窗口相同。一般該窗口檢測指標為：電壓380V20%，頻率50HZ5%。這種單檢測窗口設置的 UPS對負載的供電會產生一定的問題。如果

31、市電電壓在 456V時，UPS由于輸出浪涌電流的沖擊而轉旁 路對負載供電，此時市電456V就會直接供給負載，此電壓值會造成負載過電 壓保護，嚴重時可能會造成負載因過壓而燒壞。這種情況在其它單輸入檢測窗 口機型中出現(xiàn)過。而艾默生 Hipulse U系列UPS為雙輸入檢測窗口，主輸入檢 測窗口為：電壓380V15%25%,頻率50HZ 10%；旁路輸入檢測窗口：380V10%15%，頻率50HZ 2%。從以上電壓檢測指標可以看出， 此指標不是一個恒定值，是可以根據(jù)UPS使用電網(wǎng)情況而做適應調整。所以，此功能 的設置不僅可以完全解決對負載供電的安全可靠；而且對單輸入檢測窗口的機型來說并非輸入電壓范圍

32、越寬越好。3、輸出功率因數(shù)高達0.9Hipulse U系列UPS的輸出功率因數(shù)提升到0.9（滯后），使得其帶負載的能 力大大加強，能與新一代的服務器等IT設備更好的相匹配。目前新一代服務器 具有輸入PFC功能，其輸入功率因數(shù)達到0.9以上，這就要求UPS與之有相匹 配的更高的輸出功率因數(shù)，Hipulse U系列UPS正好滿足了這一新的挑戰(zhàn)。4、業(yè)內獨有的UPS防雷技術，標準內置D級防雷器5、輸入諧波治理功能更加靈活和高效Hipulse U系列UPS在諧波治理方面具有更強大和更靈活的配置解決方案其內置的5次和11次諧波濾波器可以根據(jù)現(xiàn)場不同負載量下的諧波治理需求來 靈活啟工作動或關閉脫離系統(tǒng)。6

33、. 逆變器抗過載能力和抗短路輸出能力極強UPS逆變器過載能力：110%時可工作60分鐘；125%時可工作10分鐘；150%時可工作1分鐘；200%時可工作30秒（單相）由于采用獨特的限流輸出調控技術，所以當用戶因不慎造成UPS輸出端嚴 重過載或短路時，逆變器的輸出電流不會無限增大，從而使該機型具有極強的 抗短路和抗階躍負載“沖擊”的能力（注：每臺UPS在出廠前均做過成功的輸 出短路測試）。所以，該UPS的逆變器的可靠性極高，一般其它 UPS的該項指 標僅為過載150%時可工作30秒。7、具有優(yōu)異的帶三相不平衡負載的能力每臺UPS內置獨特的 /Z型隔離變壓器，實現(xiàn)輸出完全電氣隔離，并提高了輸 出

34、三相不平衡能力： /Z型隔離變壓器與傳統(tǒng) /Y型變壓器不同，變壓器副邊 線圈和原邊線圈不是一一對應，而是交錯纏繞（見下圖），也就是說，副邊a相 的一半線圈和c相的一半線圈（反相）與原邊A相線圈對應。因此，當負載100% 不平衡時，對應到原邊只有 50%不平衡。得益于此項技術，艾默生 UPS三相不 平衡負載能力遠優(yōu)于同類產品。優(yōu)異的三相不平衡能力可使用戶配電更加靈活， 并有效防止輸出電壓的不對稱性，零線電流過大等故障的發(fā)生。圖：艾默生UPS獨特的 /Z型輸出隔離變壓器100%平衡負載，輸出三相電壓不平衡度1 %; 100%不平衡負載(0-0-100%,0-100%-100%),輸出三相電壓不平衡

35、度2%(典型值);帶100%不平衡負載時，其三相相電壓間的不對稱度小于2%,三相相位移不對稱度小于1201%。有的機型雖然可以帶三相不平衡負載，但并未給出不對稱度的指標，或不對稱度較大。這種機型在長期帶三相不平衡負載時，可能會因電壓對稱度飄移而造成負載電源故障。8. 可自動執(zhí)行同步切換/不同步切換操作當UPS電源執(zhí)行市電交流旁路供電逆變器供電切換時，可視市電電網(wǎng)頻率波動狀況，自動執(zhí)行同步切換/不同步切換操作，決不會出現(xiàn)像有的公司的UPS那樣，不能自動執(zhí)行不同步切換的弊端。并且在切換時采用了“過零點”切換 技術，即在電壓、電流為“ 0 ”時切換，從而減少了因切換時造成的對逆變器 的反向電流沖擊，

36、保證了逆變器的高可靠性。由于該型號UPS的逆變器與市電 的同步范圍較寬，并可根據(jù)用戶要求可調，即0.5-2HZ;可減少設備的不同步運行，減少不同步切換。不同步切換往往會造成UPS輸出大于10ms的間斷，而造成負載供電間斷。7000 Hipulse系列UPS由于采用過“ 0”切換技術，其 最大間斷時間只有4ms,所以不會造成對負載供電的間斷。9. 采用獨特的“母線”并機技術，標準內置并機板，在線擴容更加安全便捷。Hipulse U系列UPS標準內置并機板，并機系統(tǒng)實現(xiàn)更加方便快捷，并機系統(tǒng)的并機控制線也為環(huán)狀冗余式的，即如有一條控制線出故障時，系統(tǒng)依然 會正常運行，這就為并機系統(tǒng)運行的可靠性提供

37、了極大保證。采用全數(shù)字控制的Hipulse U系列UPS所有參數(shù)都可通過后臺軟件進行設 置和調整，并機系統(tǒng)內部各UPS間的均流調節(jié)也可自動完成。因此，系統(tǒng)可以 非常方便和安全的實現(xiàn)在線擴容，擴容期間負載仍然可以獲得逆變供電電源， 客戶的關鍵業(yè)務不會受到任何影響?！澳妇€”并機技術即同步頻率母線和均流母線調控技術，可將6臺UPS直接并聯(lián)而形成對負載的并機供電系統(tǒng)。由本公司所提供的所有并機系統(tǒng)，均 采用所有各UPS都直接同步跟蹤市電的方案，而不是象別的公司所采用的由“導航UPS”首先跟蹤市電，再讓余下的 UPS跟蹤“導航UPS”的串聯(lián)型同 步跟蹤系統(tǒng)。顯然，對于后者，它勢必會造成UPS系統(tǒng)與市電同步

38、跟蹤的相位 差增大，從而導致瞬態(tài)環(huán)流增大的弊端?；谏鲜鲈?，處于艾默生并機供電 系統(tǒng)中的各臺UPS總是處于同頻率、同相位和均流供電狀態(tài)，其環(huán)流幾乎為零。 在可并聯(lián)UPS中為“環(huán)流”控制最好的技術。10. 并機運行時旁路具有“均流”裝置在每臺UPS并機運行，如果UPS轉旁路時，由于交流旁路通道上的靜態(tài)開關 器件可控硅參數(shù)離散必然會造成交流旁路供電不均流，即產生旁路“環(huán)流”，此“環(huán)流”嚴重時，必然會造成旁路靜態(tài)開關可控硅的損壞，而影響設備的可 靠運行，而7000 Hipulse系列UPS機型在旁路上特設置了 “均流”電感，可保 證旁路的靜態(tài)開關的可靠性。11. 標準內置雙總線同步控制（LBS）功

39、能Hipulse U系列UPS將雙總線同步控制（LBS）功能標準內置于主機內，配置 雙總線系統(tǒng)時，僅需一根 LBS控制電纜即可實現(xiàn)。大大降低了雙總線系統(tǒng)的 投資成本和安裝的工程量。12. 大屏幕LCD顯示，最人性化的人機操作界面Hipulse U系列UPS具有包含中英文的2種語言的操作面板，極佳的操 作維護特性。1）UPS工作狀態(tài)、負載狀態(tài)、電池狀態(tài)均獨立顯示；2）開關機、消音、翻屏、退出、確認等控制鍵布局合理，操作簡易；3）大屏幕LCD顯示，一屏四行信息顯示，配合完善和易于操作的菜單， 便捷的設置功能使用戶的操作異常輕松；4）Hipulse系列使用了 122mmx 92mm全新的大屏幕 LC

40、D+LED操作界面， 可顯示14行 19列漢字信息，這一指標優(yōu)于友商同類產品。人機對話 使用中英文可選、提示性菜單、多達7個的觸摸式按鍵、使用多個LED 實時顯示UPS的運行狀態(tài)，使用戶能很方便地對 UPS進行操作并對運 行狀態(tài)進行監(jiān)控。13. 完善的電池管理功能具有微處理器控制的功能完善的電池管理功能：它包括具有溫度補償功能的電池充 電系統(tǒng)；電池充電器限流控制，防過壓充電和過流放電自動保護功能；LCD實時顯 示電池充電容量百分比、放電時的實時后備供電時間，以及利用可編程自動測試軟 件對電池組執(zhí)行定期放電功能。14. 方便維護的結構設計采用便于用戶觀察的平面直列式控制板結構設計，用戶只需打開機

41、柜門就可一目了 然地觀察至位于各UPS控制板上的“自診斷”狀態(tài)監(jiān)視器的工作狀態(tài)，由此，用 戶可迅速獲得近80種故障報警指示。15. 多種通訊功能及監(jiān)控管理功能實現(xiàn)UPS系統(tǒng)的全面智能化管理經(jīng)RS232或RS485通訊接口，用戶可在微機或網(wǎng)絡終端上進入人機對話型菜單 運行狀態(tài)，在此條件下，借助于機內的自測試和自診斷調控功能，用戶可將UPS運 行或報警狀態(tài)實時顯示在遠程終端計算機網(wǎng)絡上，當遇到報警情況，可及時向用戶發(fā) 送E-mail,、手機短信、拔號等方式報警。通過智能化“自診斷”管理系統(tǒng)可向用戶 提供80余條數(shù)據(jù)運行參數(shù)信息及報警信息（電壓、電流、頻率、中線電流及電池組 的充放電電流和電壓等）。

42、以“堆?！毙问綄⑸鲜?00種電源運行參數(shù)自動存貯和顯 示。可自動存貯多達500條故障和報警信息，為用戶提供故障分析和統(tǒng)計資料，從而 可明顯縮短現(xiàn)場維修時間。配置安全關機軟件，可以根據(jù)客戶需求完成停電后的服務器延時安全關機功能， 用戶核心負載的供電安全管理更加省心。通過SiteMo nito網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)，配置SNMP網(wǎng)卡后，可實現(xiàn)最多可監(jiān)控65500臺UPS 的集中網(wǎng)絡監(jiān)控。艾默生網(wǎng)絡監(jiān)控軟件不光可以監(jiān)控艾默生的UPS,也可監(jiān)控其他品 牌的UPS,是業(yè)界唯一兼容其他廠商UPS的監(jiān)控軟件，為用戶組建全網(wǎng)統(tǒng)一的所有 UPS集中監(jiān)控系統(tǒng)。也可將整個UPS監(jiān)控系統(tǒng)作為BMS樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)存在

43、。 所適合的網(wǎng)管操作系統(tǒng)是：HP Openview on Windows95,98 or NT.IBM Netview AIXNovell ManagewiseDigital PolycenetreSun Net ManagerModBus, Jbus, ProfiBu技術參數(shù)Hipulse U不間斷電源系統(tǒng)容量120KVA160KVA200KVA300KVA400KVA額定輸岀功率108KW144KW180KW270KW360KW輸岀功率因數(shù)0.9整流器6/12 脈沖輸入特性標稱輸入電壓380, 400或415VAC,3相 + 中線市電電壓工作范圍+15%, -15 %，可調到土 25%功率

44、因數(shù)0.8滯后（標準型），0.99滯后（選用輸入濾波器時）頻率45Hz-65Hz電流諧波（THD帶輸入濾波器滿載運行時為 9%,當選用12脈沖整流器加輸入濾波器滿載滿行時為4.5 %輸入限流最大125%標稱輸入電流功率爬升”20%至100%負載，可5-300秒可調輸岀及旁路特性輸出電壓380/400/415V,3相3線制或3相4線制輸出電壓可調范圍±0 %過載能力三相125%額定負載-10分鐘150%額定負載-1分鐘最大靜態(tài)旁路電流1000% 旁路電流可承載100ms頻率50Hz,可應用戶需求提供60Hz市電間步跟蹤范圍±).5 3HZ可調內部時鐘的穩(wěn)定性±).1

45、 %內部時鐘幅度50Hz±).01Hz系統(tǒng)效率（滿>94%,（逆變器效率可達98%）載）頻率跟蹤速率0.1Hz/到2Hz/秒可調電壓穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)<±0.5 %瞬態(tài)<±2%（ 0100%階躍性負載）穩(wěn)態(tài)響應時間在20毫秒內，恢復到 ±輸出電壓穩(wěn)態(tài)值相移轉性帶均衡負載時120±°帶100%不均衡負載時120±°相電壓對稱性帶均衡負載時± %帶100%不均衡負載時± %總諧波含量（T.H.D.）（帶100%負載）線性負載1%典型值，最大3%帶3.1峰值因數(shù)負載<3%直流電源特性電

46、池單元數(shù)量192個單元、2V/單元直流紋波分量<1%工作環(huán)境運行溫度范圍0C0 到 40C0存儲溫度-25C 0到 70C0相對濕度0-90 %，不結露最大運行高度1000米（不降低額定值情況下）噪音58db-68dBA保護等級包括在門開著時，構造也符合IP20通風利用內部的風機強制風冷符合標準ISO9001設計生產標準安全和電磁兼容性能分別符合1995年專門對UPS進行認證的國際標準：EN-50091-1-1、IEC801-2,-3,4,5、EN50091-2、ENV50091-3 EN60146-4/IEC106、EN60529 IEC529、IEC364符合歐洲標準 EMC3 89

47、/336/EEC及頒布的技術標準，CE Marked序號招標技術要求投標技術響應備注1設備要求1.1工頻在線式UPS不間斷電 源（品牌選擇：艾默生）工頻在線式UPS不間斷電源,品牌為艾默生完全滿足1.2容量120KVA后備2小時選型為 HipulseU UPS120KVA后備2小時提供120KVA招標120KVA要 求1.3帶后臺監(jiān)控,12脈沖整 流，11次諧波濾波器，輸 出隔離變壓器,電池選用12V100A H鉛酸免維護蓄電池.帶后臺監(jiān)控,12脈沖整 流，11次諧波濾波器，輸 出隔離變壓器，電池為12V100AH鉛酸免維護蓄電池完全滿足2基本參數(shù)2.1工頻在線式UPS 12脈沖整流，11次諧

48、波濾波器提供12脈沖全控橋（2組 6脈沖SC麗控硅+30度移 相變壓器）整流器，再加 上專用11次輸入諧波濾 波器，可將輸入諧波含量 減小至4.5%以下完全滿足2.2UPS額定容量120KVAHipulseU UPS 120KVA,后備2小時提供120KVA超出招標120KVA要求2.3UPS電源效率 94% （逆變器效率 95%）系統(tǒng)效率（滿載）,（逆變器效率可達98%）完全滿足3輸入指標3.1額定電壓：380/380V AC（主輸入為三相三線，旁 路輸入為三相四線）輸入電壓380/400/415V,3 相 3 線制旁路輸入為3相4線制完全滿足3.2額定頻率：50Hz額定工作頻率50/60H

49、z完全滿足3.3電壓允許變動范圍：土 25%（可調）市電電壓工作范圍+15%,-15 %，可調到土 25%完全滿足3.4頻率允許變動范圍：± 10%頻率 45Hz-65Hz完全滿足3.5輸入電流諧波（THDi）v4.5%當選用12脈沖整流器加 輸入濾波器滿載滿行時為V 4.5 %完全滿足3.6旁路電壓范圍：-20%15%范圍內可設置旁路電壓范圍：-20%15%范圍內其他值可通過軟件設置'完全滿足4輸出指標4.1額定電壓：220V/380V （三相四線）輸出電壓380/400/415V,3 相 3 線制或3相4線制完全滿足4.2電壓可調范圍：土 5%輸出電壓可調范圍土 10%完

50、全滿足超出4.3額定頻率：50Hz輸出頻率50Hz,可應用戶需求提供60Hz完全滿足4.4穩(wěn)壓精度：穩(wěn)態(tài)w± 0.5%;瞬態(tài)w± 2%電壓穩(wěn)定性：穩(wěn)態(tài)<± 0.5%;瞬態(tài)w± 2%完全滿足4.5瞬態(tài)電壓恢復時間：< 20ms瞬態(tài)響應時間在20毫秒 內，恢復到±1輸出電壓 穩(wěn)態(tài)值完全滿足4.6直流紋波電壓w 1%直流紋波分量w 1%完全滿足4.7逆變器過載能力：功率因數(shù)0.9 時，110%小時，125%10分鐘，150%6秒逆變器過載能力110%1小時，125%10分 鐘，150%6（秒完全滿足4.8相移特性：帶100%勻衡負載時V1

51、%帶100%f均衡負載時V 1%相移特性：帶100%勻衡負載時V1%帶100%f均衡負載時V 1%完全滿足4.9總諧波含量：100%線性負 載v 1% 100%線性負載v3%總諧波含量：100%性負 載v 1% 100%線性負載v3%完全滿足4.10輸出功率因數(shù)0.9輸出功率因數(shù)0.9完全滿足4.11穩(wěn)態(tài)相應時間v 4ms穩(wěn)態(tài)相應時間v 4ms完全滿足5噪聲：w 5060dB（距離設備1米處）噪聲：5868dB（距離設備1米處）完全滿足6UPS輸入端應提供可靠的 雷擊浪涌保護裝置，在下 列摸擬雷電波發(fā)生時，保 護裝置應起保護作用，設 備不應損壞：電壓脈沖10/700卩s ,5KV:電流脈 沖：

52、8/20 卩 s , 20KAUPS輸入端應提供可靠的 雷擊浪涌保護裝置，在下 列摸擬雷電波發(fā)生時，保 護裝置應起保護作用，設 備不應損壞：電壓脈沖10/700卩s ,5KV:電流脈 沖：8/20 卩 s，20KA完全滿足7當UPS出現(xiàn)故障時，自動 報警系統(tǒng)通過預先設定的 手機短信或電話號碼向有 關人員和工程技術人員發(fā) 出報警信號，以便及時處 理。當UPS出現(xiàn)故障時，自動 報警系統(tǒng)通過預先設定的 手機短信或電話號碼向有 關人員和工程技術人員發(fā) 出報警信號，以便及時處 理。完全滿足8輸入輸出隔離：UPS必須 內置輸出隔離變壓器，充 分有效地抑制共模和差模 噪音以及負載對電網(wǎng)的影 響。輸入輸出隔離

53、：UPS內置 輸出隔離變壓器，充分有 效地抑制共模和差模噪音 以及負載對電網(wǎng)的影響。完全滿足9采用模塊化、板塊化結構，便于維修、維護。采用模塊化、板塊化結構，便于維修、維護。完全滿足10保護功能：過壓保護、低 壓保護、溫度監(jiān)控、過載、保護功能：過壓保護、低 壓保護、溫度監(jiān)控、過載、完全滿足電池低壓、斷電等均由微 處理器監(jiān)控，自動進行處 理。電池低壓、斷電等均由微 處理器監(jiān)控，自動進行處 理。11冷起動功能：在市電停電 時，僅僅依靠電池的能量 就能夠起動UPS合負載供 電。冷起動功能：在市電停電 時，僅僅依靠電池的能量 就能夠起動UPS給負載供 電。完全滿足12電池：電池采用12V100AH 鉛

54、酸免維護蓄電池，UPS每組32只，電池開關采 用專用直流空氣開關（選 用西門子，施耐德或 ABB 的空氣開關）；組數(shù)不超過 6組。電池：電池采用12V100AH 鉛酸免維護蓄電池，UPS每組為32只，電池開關采 用專用直流空氣開關（選 用ABB的空氣開關）；組數(shù) 不超過6組。完全滿足第六部分配電系統(tǒng)一.UPS輸入配電系統(tǒng)規(guī)格HipulseU系列UPS主路輸入為3相（380 X 3） +保護地，旁路輸入為3相（380 X 3） +零線（中線）UPS直流輸入機頭為384V直流輸入，閥控式鉛酸免維護蓄電池供電， 蓄電池經(jīng)BCB BOX電池匯流盒以電纜連接，正極+負極，BCB BOX 內使用4極空開，并有控制電纜與 UPS相連。二. UPS輸出配電系統(tǒng)規(guī)格UPS輸出為3相5線制，3相+零線+保護地三. HipulseU電纜、開關選用要求采用銅芯聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜具體規(guī)格見下表名稱120kVA電流（A）斷路器電纜(mm2)電池（兩線）300400A BCB120旁路輸入（3P+N190250A95輸出（3P+N190250A