數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題

現(xiàn)代通信機(jī)房（IDC)UPS及供電系統(tǒng)現(xiàn)狀

12024/4/6一、IDC機(jī)房中UPS供電系統(tǒng)現(xiàn)狀和值得思考的問題二、當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置中存在的若干問題目錄22024/4/6市電1市電2ATS柴油發(fā)電機(jī)ATS交流輸入系統(tǒng)UPS主機(jī)；輸入輸出配電；輸入輸出濾波器；輸出STS轉(zhuǎn)換開關(guān)；線纜傳輸；變壓器；電池阻；UPS供電系統(tǒng)

負(fù)載一、UPS供電系統(tǒng)現(xiàn)狀和值得思考的問題32024/4/6當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意圖逆變器工作波形AC/DC（6脈沖）5、7次無(wú)源濾波

配電DC/AC全橋或半橋PWC控制

配電濾波器變壓器UPS輸出電壓AC220V/50HZ負(fù)載電流PF=0.6CF>3UPS輸入電流PF=0.7THDI≥30%直流母線電壓DC300V±20%計(jì)算機(jī)負(fù)載器件電壓：全橋380V半橋760V傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電池組42024/4/6（1）系統(tǒng)可靠性問題：系統(tǒng)復(fù)雜、單路經(jīng)故障點(diǎn)多、設(shè)備可靠性差、維護(hù)難度大等。（2）系統(tǒng)電流諧波干擾問題：系統(tǒng)中存在兩個(gè)諧波源-負(fù)載開關(guān)電源和UPS。對(duì)電網(wǎng)和系統(tǒng)本身形成干擾、增加濾波設(shè)備、降低輸入功率因數(shù)和能源利用率、對(duì)地線系統(tǒng)提出苛刻要求等。（3）系統(tǒng)成本和能源消耗問題：能源兩次轉(zhuǎn)換降低了效率、系統(tǒng)復(fù)雜性提高了購(gòu)置成本和運(yùn)行成本、電流諧波的存在增加了濾波設(shè)備、輸入功率因數(shù)的低下降低了系統(tǒng)設(shè)備容量利用率。（4）系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化問題：系統(tǒng)復(fù)雜為標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)困難，系統(tǒng)設(shè)計(jì)建造停留在手工業(yè)階段。（5）系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展、變更問題：以計(jì)劃容量一次性投入、難以變更和擴(kuò)展，縮短了生命周期。（6）系統(tǒng)使用維護(hù)難度問題：要求較高的維護(hù)水平，多供應(yīng)商和非標(biāo)準(zhǔn)化使故障修復(fù)困難。當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)存在的問題52024/4/6與安全有關(guān)的兩大問題決定了傳統(tǒng)UPS技術(shù)的發(fā)展系統(tǒng)的可用性：可靠性低，造成系統(tǒng)不可預(yù)見的突發(fā)性故障；諧波干擾：造成系統(tǒng)隱性故障；62024/4/6諧波電流對(duì)系統(tǒng)和電網(wǎng)的污染1、諧波電流是UPS輸入功率因數(shù)低的主要原因：2、輸入功率因數(shù)低是降低電能利用率和系統(tǒng)工作效率低的原因之一：

在電壓是正弦波的情況下，所有的諧波電流形成的功率都是無(wú)功的3、諧波是中線電流大的主要原因：所有的3次及3的整數(shù)倍3n次諧波電流在中線上都是同相位迭加的；

4、電流峰值因數(shù)對(duì)供電設(shè)備和傳輸導(dǎo)線容量的影響：

增大傳輸損耗；5、諧波電流對(duì)供電系統(tǒng)的污染：1）、使設(shè)備和元件產(chǎn)生附加諧波損耗，降低發(fā)電、輸電及用電效率；2）、加速電纜絕緣老化，縮短使用壽命；3）、干擾由同一電網(wǎng)供電的其它電氣設(shè)備的正常工作；4）、引起局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大；5）、導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確；6）、對(duì)通信和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾；72024/4/6

UPS供電系統(tǒng)的諧波治理：

諧波治理是UPS設(shè)備性能改進(jìn)和供電系統(tǒng)配置研究的重要的課題。

治理措施：

增大電力系統(tǒng)的供電容量和傳輸電纜、開關(guān)等設(shè)備容量；

改變變壓器的配置和不同的方式聯(lián)接方式；

在系統(tǒng)中和設(shè)備內(nèi)部配置無(wú)源濾波器；

在UPS設(shè)備輸入端采用輸入功率因數(shù)校正電路-PFC

在系統(tǒng)或設(shè)備輸入端配置有源濾波器82024/4/6降低和治理系統(tǒng)諧波電流方法之一：12脈沖整流+無(wú)源濾波器逆變器工作波形

配電DC/AC全橋或半橋PWC控制

配電濾波器變壓器UPS輸出電壓AC220V/50HZ負(fù)載電流PF=0.6CF>3直流母線電壓AC/DC12脈沖整流11次無(wú)源濾波PF=0.95THDI≤10%DC300V±15%計(jì)算機(jī)負(fù)載器件電壓：全橋380V半橋760V電池組存在問題：1，增加系統(tǒng)成本；2，負(fù)載減輕時(shí)，無(wú)源濾波效果不好92024/4/6降低治理系統(tǒng)諧波電流方法之二：PFC高頻整流逆變器工作波形

配電DC/AC全橋或半橋PWC控制

配電濾波器變壓器UPS輸出電壓AC220V/50HZ負(fù)載電流PF=0.6CF>3直流母線電壓PFC整流PF=0.99THDI≤5%DC300V±15%計(jì)算機(jī)負(fù)載器件電壓：全橋380V半橋760V電池組1，與UPS配套2，當(dāng)前的器件水平可做到120KVA102024/4/6降低治理系統(tǒng)諧波電流方法之三：混合型有源濾波器逆變器工作波形AC/DC（6脈沖）有源濾波

配電DC/AC全橋或半橋PWC控制

配電濾波器變壓器UPS輸出電壓AC220V/50HZ負(fù)載電流PF=0.6CF>3UPS輸入電流PF=0.7THDI≥30%直流母線電壓PF=0.99THDI≤5%DC300V±15%計(jì)算機(jī)負(fù)載器件電壓：全橋380V半橋760VAPF電池組可放在UPS前端，也可放在整個(gè)系統(tǒng)前端112024/4/6提高系統(tǒng)可用性方法之一：?jiǎn)螜C(jī)冗余并機(jī)系統(tǒng)AC/DC（6脈沖）5、7次無(wú)源濾波DC/AC全橋或半橋PWC控制

配電

配電濾波器變壓器計(jì)算機(jī)負(fù)載AC/DC（6脈沖）5、7次無(wú)源濾波DC/AC全橋或半橋PWC控制并機(jī)控制電池組電池組122024/4/6

配電

配電濾波器變壓器計(jì)算機(jī)負(fù)載AC/DC（6脈沖）5、7次無(wú)源濾波DC/AC全橋或半橋PWC控制

配電

配電濾波器變壓器AC/DC（6脈沖）5、7次無(wú)源濾波DC/AC全橋或半橋PWC控制并機(jī)控制STS電池組電池組提高系統(tǒng)可用性方法之二：雙總線冗余并機(jī)系統(tǒng)132024/4/6提高系統(tǒng)可用性方法之三：?jiǎn)螜C(jī)模塊化UPSN+1冗余配置可在線熱插拔，最大限度降低故障修復(fù)時(shí)間可用性=MTBFMTBF+MTTR142024/4/6提高系統(tǒng)可用性方法之四：集成化UPS供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

ATS1柴油發(fā)電機(jī)ATS2市電1市電2模塊熱插拔冗余n+1UPS模塊熱插拔冗余n+1UPSSTS變壓器變壓器輸出配電服務(wù)器服務(wù)器單電源負(fù)載ATSPDU輸入配電ATS輸入配電ATSSTS雙電源負(fù)載PDU輸出配電供電設(shè)備制造和供應(yīng)渠道的統(tǒng)一化；設(shè)備結(jié)構(gòu)的一體化和連接的規(guī)范化；各設(shè)備和環(huán)節(jié)狀態(tài)管理的集中化；各設(shè)備和環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)的模塊化、冗余配置和連接的熱插拔功能。152024/4/6提高系統(tǒng)可用性方法之五：智能監(jiān)控與管理：是提高管理水平的輔助手段，可提前發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少故障發(fā)生的概率，防患于未然。自檢功能：定期的自檢功能，以防患于未然；UPS遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)功能：遠(yuǎn)程檢查UPS狀態(tài)、查詢預(yù)警信息；自動(dòng)關(guān)機(jī)功能：UPS執(zhí)行定制化的數(shù)椐保護(hù)功能；自動(dòng)報(bào)警功能：UPS系統(tǒng)故障時(shí)，通過電子郵件、尋呼、彈出式信息等方式實(shí)時(shí)通知系統(tǒng)管理員。162024/4/6當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖逆變器工作波形AC/DC（6脈沖）AC/DC12脈沖PFC整流11次無(wú)源濾波5、7次無(wú)源濾波有源濾波

配電DC/AC全橋或半橋PWC控制

配電濾波器變壓器UPS輸出電壓AC220V/50HZ負(fù)載電流PF=0.6CF>3UPS輸入電流PF=0.7THDI≥30%直流母線電壓PF=0.99THDI≤5%PF=0.99THDI≤5%PF=0.95THDI≤10%DC300V±15%計(jì)算機(jī)負(fù)載主機(jī)模塊化系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)----STS智能管理集成化系統(tǒng)器件電壓：全橋380V半橋760V電池組172024/4/6值得思考的問題：傳統(tǒng)的UPS供電系統(tǒng)方案已經(jīng)走過了50年，IDC供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)建造的現(xiàn)狀和趨勢(shì)是：系統(tǒng)不斷復(fù)雜化；設(shè)備堆積、結(jié)構(gòu)臃腫；成本不斷攀升；效率難以再有效提高；五花八門，難以標(biāo)準(zhǔn)化。運(yùn)維難度越來(lái)越大系統(tǒng)可靠性差是造成以上現(xiàn)象的根本原因182024/4/6值得思考的問題之一：可靠性問題3、用戶感覺到UPS系統(tǒng)故障的頻率不亞于市電掉電故障的頻率；平均每年一次市電掉電有UPS系統(tǒng)保護(hù)；而UPS系統(tǒng)故障由誰(shuí)保護(hù)呢？！1、負(fù)載對(duì)系統(tǒng)可靠性要求提高，是因?yàn)閁PS系統(tǒng)的可靠性不高2、在系統(tǒng)正常的情況下，市電掉電時(shí)可保護(hù)負(fù)載不間斷地繼續(xù)供電；市電掉電和系統(tǒng)故障發(fā)生在同一時(shí)刻的可能性不大；但市電正常，系統(tǒng)本身故障卻沒有確有把握的保護(hù)！192024/4/6值得思考的問題之二：諧波源治理問題系統(tǒng)中的諧波是負(fù)載和UPS設(shè)備自身產(chǎn)生的，

而不是電網(wǎng)帶來(lái)的；供電系統(tǒng)為治理電流諧波付出的代價(jià)是巨大的；有沒有更有效的消除電流諧波源的辦法呢？17202024/4/6值得思考的問題之三：建造成本系統(tǒng)建造和運(yùn)行成本還要繼續(xù)升高嗎？！治理諧波電流要增加有源或無(wú)源濾波器；要提高設(shè)備可靠性，冗余并機(jī)使UPS設(shè)備購(gòu)置成本加倍；要提高系統(tǒng)可靠性，雙總線冗余配置使設(shè)備購(gòu)置成本

再加倍；要降低零地電壓差，需要再配置隔離變壓器，提高電

纜規(guī)格；212024/4/6值得思考的問題之四：能源效率系統(tǒng)運(yùn)行的能源效率還有提升的余地嗎？！提高設(shè)備工作效率、降低系統(tǒng)中電流諧波形成的無(wú)功

功率，對(duì)提高系統(tǒng)能源效率起到了一定的作用；但設(shè)備輕載工作、UPS冗余配置、系統(tǒng)雙總線配置等提

高可靠性的措施，又明顯地提高了系統(tǒng)消耗的功率；系統(tǒng)復(fù)雜性本身造成了系統(tǒng)能源消耗不斷增大的趨勢(shì)222024/4/6值得思考的問題之五：維護(hù)使用難度系統(tǒng)維護(hù)難度大的原因是：系統(tǒng)復(fù)雜；可靠性差；沒有標(biāo)準(zhǔn)化；系統(tǒng)故障總數(shù)中的50%以上是由于系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)和設(shè)備的安裝問題、人為操作和維護(hù)問題引起的！232024/4/6值得思考的問題之六：適應(yīng)性系統(tǒng)的適應(yīng)性有多大討論的空間呢？！當(dāng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化周期小于設(shè)備的生命周期時(shí)，就會(huì)對(duì)設(shè)備的適應(yīng)性提出要求。但由于技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不確定性和不可預(yù)測(cè)性，要求一臺(tái)設(shè)備能夠自動(dòng)而有準(zhǔn)備地適應(yīng)新的需求是根本不可能的。242024/4/6值得思考的問題之七：標(biāo)準(zhǔn)化問題難道系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化永遠(yuǎn)是句口號(hào)嗎？！其他行業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)化的觀念已上升到一個(gè)新的高度，成為了一種富有創(chuàng)造性并具有突出戰(zhàn)略意義的企業(yè)哲學(xué)。IDC機(jī)房的標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒有什么進(jìn)展。還停留在手工行業(yè)階段：將來(lái)自不同供應(yīng)商的不兼容的設(shè)備進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，組合成一個(gè)獨(dú)特的大型基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。因而產(chǎn)生了難以設(shè)計(jì)、部署、維護(hù)和管理的系統(tǒng)；所有應(yīng)用技術(shù)和產(chǎn)品最終都是用商業(yè)價(jià)值決定優(yōu)劣的；價(jià)值可用性適應(yīng)性總擁有成本標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)提高可用性、提高適應(yīng)性和降低總擁有成本起著重要的作用；252024/4/6值得思考的問題之八：正確地選用配置UPS根據(jù)需要確定選用標(biāo)準(zhǔn)；計(jì)算機(jī)對(duì)UPS電性能指標(biāo)要求并不高；任何高指標(biāo)都是要以提高成本和降低可靠性為代價(jià)的；屏蔽和排除廠家的誤導(dǎo)；262024/4/6一、IDC機(jī)房中UPS供電系統(tǒng)現(xiàn)狀和值得思考的問題二、當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置中存在的若干問題目錄272024/4/6二、UPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中存在的若干問題計(jì)算機(jī)類負(fù)載對(duì)UPS電性能指標(biāo)要求不高；先進(jìn)UPS的性能指標(biāo)是什么；如何衡量設(shè)備的可靠性；可靠性與可用性的區(qū)別；系統(tǒng)的模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化；關(guān)于系統(tǒng)模塊化的概念討論；隔離變壓器在供電系統(tǒng)中的功能-無(wú)輸出變壓器UPS的優(yōu)缺點(diǎn)；系統(tǒng)零地電壓差的產(chǎn)生與治理；UPS供電系統(tǒng)方案的選擇；282024/4/6二、UPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中存在的若干問題雙輸入電源負(fù)載特性；雙總線系統(tǒng)的單路徑故障點(diǎn)與新的配置方法；高可用級(jí)別的雙總線系統(tǒng)；冗余系統(tǒng)中再冗余對(duì)可用性的影響；低成本的雙總線系統(tǒng)；油機(jī)再冗余對(duì)可用性的影響；UPS輸出功率因數(shù)與實(shí)際帶載能力；關(guān)于UPS輸入阻抗性質(zhì)（PF≠1、容性還是感性）；UPS輸入電流諧波污染與抑制方法；292024/4/6二、UPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中存在的若干問題機(jī)房接地問題；油機(jī)與不停電系統(tǒng)；關(guān)于UPS輸入電壓變化范圍；數(shù)據(jù)中心輸入消耗能源分布與節(jié)能問題；IT系統(tǒng)交流輸入環(huán)節(jié)不能加漏電保護(hù)器；隔離變壓器啟動(dòng)短路問題；關(guān)于參數(shù)穩(wěn)壓器在系統(tǒng)中的配置問題；302024/4/61、計(jì)算機(jī)類負(fù)載對(duì)電性能指標(biāo)要求不高性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)類負(fù)載的要求電壓穩(wěn)定精度+15%，-20%+20%，-35%波形失真度有效值峰值變化=穩(wěn)壓精度范圍三相電壓不平衡度<5%頻率變化范圍+200%/-10% 市電掉電時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間（ms）<20312024/4/6上部軌跡：電源低電壓

DC輸出中間軌跡：輸入電壓和電流斷開AC后，承擔(dān)大容量負(fù)載的計(jì)算機(jī)電源輸出延遲一段時(shí)間后才開始下降。輸入掉電后，計(jì)算機(jī)內(nèi)部直流電壓變化情況322024/4/6允許在與SMPS設(shè)備連接的UPS輸出中出現(xiàn)大小和持續(xù)時(shí)間位于綠色“區(qū)域”中的電壓擾動(dòng)（“瞬變電壓”）；

摘自IEC標(biāo)準(zhǔn)62040-3：SMPS負(fù)載兼容的可接受AC電壓異常的大小和持續(xù)時(shí)間計(jì)算機(jī)輸入電壓變化與持續(xù)時(shí)間的關(guān)系332024/4/6后備式方波輸出UPS是不穩(wěn)壓的穩(wěn)壓精度：額定值±11.25%有效值220V直流母線電壓342024/4/6UPS輸出電壓的穩(wěn)頻問題一、計(jì)算機(jī)負(fù)載對(duì)頻率范圍的要求：-10%，頻率過低時(shí)，會(huì)使整流濾波后的紋波加大，影響計(jì)算機(jī)直流電源的工作；+200%，在低頻整流濾波正常工作范圍內(nèi)二、市電輸入正常時(shí)，UPS輸出頻率必須跟蹤市電頻率：當(dāng)輸出過載或逆變器故障時(shí)，可保證逆變—旁路正常轉(zhuǎn)換；在并機(jī)系統(tǒng)中，可保證所并各臺(tái)UPS逆變器同步，減少因不同步而形成的各臺(tái)之間的環(huán)流，提高并機(jī)均流度和系統(tǒng)可靠性。三、只有在電池逆變時(shí)才有輸出電壓穩(wěn)頻問題：352024/4/6可靠性和輸出能力成為最重要的指標(biāo)；輸入功率因數(shù)是否做到0.99和輸入電流諧波成分是否小于5%；在系統(tǒng)配置能力上它必須有多臺(tái)輸出均流冗余并機(jī)的能力；為了提高系統(tǒng)的可用性，它必須是可修復(fù)和可快速修復(fù)的設(shè)備,因此在體系結(jié)構(gòu)上采用模塊化可在線熱插拔技術(shù)；UPS具有更強(qiáng)大的智能管理功能，將電源管理系統(tǒng)與企業(yè)信息管理系統(tǒng)集成開始成為最重要的技術(shù)內(nèi)容之一；UPS的性能要求和評(píng)估選用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了明顯的變化2、先進(jìn)UPS的性能指標(biāo)362024/4/63、如何衡量設(shè)備的可靠性MTBF是科學(xué)的，但由于不可測(cè)量而不可信；可量化的設(shè)備可靠性指標(biāo)：工作效率；過載能力；輸出功率因數(shù)；輸出電流峰值系數(shù)；輸出不平衡能力；372024/4/6失效率：式中：ns試驗(yàn)開始時(shí)正常工作的樣品數(shù)；n在運(yùn)行（t1-t2）時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)故障的樣品數(shù)；可靠度：

平均無(wú)故障時(shí)間：MTBF==當(dāng)考察的工作時(shí)間t<<MTBF時(shí)通常t=1年，將平均故障時(shí)間（即維護(hù)時(shí)間定義為MTTR，則其可用性A表示為：可用性：4、可靠性與可用性的區(qū)別

λ=常數(shù)382024/4/6“不停電”觀念的變化市電故障后延時(shí)10—15分鐘供電，保證計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并安全關(guān)機(jī)。系統(tǒng)要求---可靠性；不停電保護(hù)系統(tǒng)市電故障后保證系統(tǒng)不間斷繼續(xù)供電。系統(tǒng)要求---可靠性+可用性；不停電供電系統(tǒng)392024/4/6MTBF與失效率及產(chǎn)品壽命的關(guān)系MTBF與產(chǎn)品生命周期無(wú)關(guān)以50萬(wàn)個(gè)25歲的人作為抽樣，在一年的時(shí)間內(nèi)，收集這些人口的“故障”（死亡）數(shù)據(jù)。這些人口的生活時(shí)間是500000x1年=50萬(wàn)人年；在這一年當(dāng)中，有625個(gè)人“出現(xiàn)故障”（去世）。故障率為625個(gè)故障/50萬(wàn)人年=0.125%/年。MTBF是故障率的倒數(shù)，即1/0.00125=800年；故障率的浴缸曲線MTBF≠故障時(shí)間間隔如果MTBF=10萬(wàn)小時(shí)；失效率λ=0.00001；如果在產(chǎn)品生命周期內(nèi)，

λ為常數(shù)，則在任意一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，產(chǎn)品都有失效(故障)的可能性；402024/4/6系統(tǒng)不可用時(shí)間比例冗余配置的可用性系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間=1系統(tǒng)可用時(shí)間比例A兩個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)兩個(gè)系統(tǒng)冗余并聯(lián)（空間狀態(tài)圖）412024/4/6（1+1）并聯(lián)可用性計(jì)算公式：式中：A—可用度

n—n個(gè)模塊的額定容量之和等于UPS實(shí)際輸出負(fù)載容量（n≥2）；

m—冗余的模塊數(shù)；多機(jī)并聯(lián)（模塊化）可用性計(jì)算公式：并機(jī)系統(tǒng)可用性計(jì)算422024/4/6可靠性模型及計(jì)算舉例：4+1冗余并機(jī)系統(tǒng)(1)、輸出滿載，任意兩臺(tái)故障都會(huì)造成系統(tǒng)故障(2)、輸出75%額定負(fù)載，系統(tǒng)為3+2冗余，任意三臺(tái)故障都會(huì)造成系統(tǒng)故障R1R2R3R1R2R4R1R2R5R1R3R4R1R3R5R1R4R5R2R3R4R2R3R5R2R4R5R3R4R5RS(3+2)={1-[1-R]3}10R1R2R1R3R1R4R1R5R2R3R2R4R2R5R3R4R3R5R4R5RS(4+1)={1-[1-R]2}101+0可用度Ai(t)0.90.990.9991+1并機(jī)A=1-(1-Ai)20.990.99990.9999991+2并機(jī)A=1-(1-Ai)30.9990.9999990.9999999992+1并機(jī)A=[1-(1-Ai)2]30.970.99970.999997冗余并機(jī)對(duì)可用性的影響432024/4/6負(fù)載量對(duì)可靠性和可用性的影響可靠度R（t）100%負(fù)載率75%負(fù)載率50%負(fù)載率1+00.990.990.99單機(jī)1+1冗余0.99990.99990.9999模塊化4+1冗余0.9990.9999950.99999997可用性A（t）100%負(fù)載率75%負(fù)載率50%負(fù)載率1+00.99990.99990.9999MTTR=8單機(jī)1+1冗余0.999999990.999999990.99999999MTTR=8模塊化4+1冗余0.99999999211MTTR=1442024/4/6現(xiàn)代信息系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)基本要求是：該系統(tǒng)必須能連續(xù)工作一個(gè)能連續(xù)工作的系統(tǒng)必然是一個(gè)能夠修復(fù)和可快速修復(fù)的系統(tǒng)一個(gè)能修復(fù)和可快速修復(fù)的系統(tǒng)要求組成該系統(tǒng)的所有子系統(tǒng)都必須有模塊化功能5、系統(tǒng)模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化

---構(gòu)建信息系統(tǒng)基礎(chǔ)物理設(shè)施的最基本的法則452024/4/6模塊化的基本特征：模塊是系統(tǒng)中一個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的單元；結(jié)構(gòu)上整體安裝、拆卸、更換、移動(dòng)；相同單元可冗余并機(jī)運(yùn)行；系統(tǒng)模塊化要考慮的內(nèi)容設(shè)備安裝空間：可在線維護(hù)、拆卸、設(shè)備擴(kuò)容、移動(dòng)、更換PDU及線纜鋪設(shè)：可在線擴(kuò)容、更換、重組（不允許帶電操作）；制冷與通風(fēng)：出風(fēng)口風(fēng)量調(diào)節(jié)和位置變動(dòng),冗余模塊和在線維護(hù)；一個(gè)螺帽，一條電纜，它們都有獨(dú)立功能，但系統(tǒng)運(yùn)行后，由于工具和物理空間原因，無(wú)法再對(duì)其拆卸，則該螺帽就不具備模塊化功能；一臺(tái)復(fù)雜的UPS設(shè)備，它有冗余并機(jī)功能，可在線維護(hù)、拆卸、擴(kuò)容、移動(dòng)、運(yùn)進(jìn)運(yùn)出更換，則這臺(tái)UPS具備模塊化功能462024/4/66、關(guān)于系統(tǒng)模塊化的概念討論設(shè)備、線纜、開關(guān)等可獨(dú)立運(yùn)行且結(jié)構(gòu)上可整體裝、拆、換、移動(dòng)的單元（N+1）UPS、（N+1）空調(diào)及其它有冗余配置功能的模塊化子系統(tǒng)擴(kuò)容模塊化UPS、保險(xiǎn)絲、無(wú)工具安裝線纜及其它有可插拔安裝功能的模塊化子系統(tǒng)（N+1）模塊化UPS及其它有同樣功能的模塊化子系統(tǒng)可插拔更換修復(fù)的模塊化子系統(tǒng)可插拔更換修復(fù)的冗余配置模塊化子系統(tǒng)模塊化子系統(tǒng)冗余配置的模塊化子系統(tǒng)472024/4/6提高系統(tǒng)可用性提高系統(tǒng)適應(yīng)性

降低總擁有成本可修復(fù)的系統(tǒng)可連續(xù)工作的系統(tǒng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)可插拔更換的系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)可快速修復(fù)的系統(tǒng)可冗余配置的系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)減少單路經(jīng)故障點(diǎn)降低MTTR提高M(jìn)TBF子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備工作效率提高避免過度規(guī)劃降低一次性投資提高部署速度提高系統(tǒng)擴(kuò)展能力可重新配置能力降低備件成本降低運(yùn)行能源成本降低維護(hù)難度降低非能源成本系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)減少人為錯(cuò)誤模塊化結(jié)構(gòu)降低非設(shè)備資本成本簡(jiǎn)化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、安裝流程系統(tǒng)價(jià)值=可用性×適應(yīng)性總擁有成本系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)482024/4/67、隔離變壓器在供電系統(tǒng)中的功能

---無(wú)輸出變壓器UPS的優(yōu)缺點(diǎn)UPS輸入12脈沖整流必須配置隔離變壓器輸出DC/AC全橋逆變器需要隔離變壓器系統(tǒng)零地電壓差大時(shí)需配置隔離變壓器普通隔離變壓器抗干擾能力不強(qiáng)半橋逆變器可去掉輸出隔離變壓器492024/4/6UPS輸入12脈沖整流必須配置隔離變壓器全受控晶匣管整流橋輸入變壓器相位轉(zhuǎn)換器全受控晶匣管整流橋三角形電流星形電流初級(jí)電流006001200180024003000三角形電流星形電流輸入電流12脈沖整流器的電流波形36003相市電輸入直流濾波扼流圈502024/4/6六脈沖整流器六脈沖整流器六脈沖整流器六脈沖整流器六脈沖整流器六脈沖整流器逆變器逆變器逆變器(a)雙繞阻變壓器(b)單繞阻雙變壓器(b)移相自藕變壓器十二脈沖整流電路形式512024/4/6TNSTNSTNSTNS逆變器變壓器零地電壓UPS的內(nèi)置逆變變壓器不隔離中線，零地電壓是系統(tǒng)原有特性。零地電壓不真實(shí)的理由：逆變變壓器實(shí)現(xiàn)輸入—輸出的隔離；真是的理由：產(chǎn)生輸出中線，提升輸出電壓；機(jī)內(nèi)輸出隔離變壓器沒有系統(tǒng)隔離功能~~濾波器輸出變壓器濾波器維護(hù)旁路靜態(tài)旁路零地電壓差機(jī)內(nèi)輸出隔離變壓器沒有系統(tǒng)隔離功能532024/4/6系統(tǒng)零地電壓差大時(shí)需配置隔離變壓器~~濾波器輸出變壓器濾波器維護(hù)旁路靜態(tài)旁路系統(tǒng)隔離變壓器零地電壓差機(jī)內(nèi)輸出隔離變壓器沒有系統(tǒng)隔離功能542024/4/6系統(tǒng)零地電壓差大時(shí)需配置隔離變壓器~~濾波器輸出變壓器濾波器維護(hù)旁路靜態(tài)旁路系統(tǒng)隔離變壓器零地電壓差零地電壓差=0552024/4/6缺點(diǎn)：輸出三相電路不能單獨(dú)控制調(diào)整；逆變器帶變壓器工作頻率難以提高（不符合高頻化小型化趨勢(shì)）；必須用隔離變壓器（升壓、產(chǎn)生零線）輸出，體積大而重，整機(jī)成本高、效率低；輸出三相不平衡對(duì)逆變器工作狀態(tài)影響大；當(dāng)產(chǎn)生正負(fù)開關(guān)波的信號(hào)不對(duì)稱時(shí)，變壓器存在著磁化不平衡問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使輸出變壓器進(jìn)

入飽和狀態(tài)；輸入電流諧波成分高，輸入功率因數(shù)低。（2）半橋逆變器不帶輸出隔離變壓器的優(yōu)缺點(diǎn)：

正好

與全橋逆變器帶輸出隔離變壓器相反（3）系統(tǒng)配置的共同點(diǎn)：系統(tǒng)零地電壓差大時(shí)，都需要單獨(dú)配置隔離變壓器；半橋逆變器可去掉輸出隔離變壓器從電路技術(shù)的角度講，去掉變壓器是UPS電路技術(shù)的一種進(jìn)步?。?）.全橋逆變器帶輸出隔離變壓器優(yōu)點(diǎn)：交流輸出與直流母線電壓隔離；對(duì)開關(guān)管（IGBT）靜態(tài)耐壓

（380V）和dv/dt要求低；562024/4/6去掉工頻變壓器是UPS設(shè)備電路技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步電路技術(shù)改進(jìn)設(shè)備技術(shù)性能提高產(chǎn)生零線，升壓第一代三相UPS

MGEAlpase3000

MGEAlpase4000Galaxy系列572024/4/6半導(dǎo)體器件的進(jìn)步帶動(dòng)電路技術(shù)和性能的進(jìn)步你的可靠性期望值是多少6070809020002010年代SCRGTRMOSFETIGBT4變壓器2變壓器1變壓器0變壓器效率可靠度（Kh)體積重量幾千小時(shí)60-70%帶輸出變壓器無(wú)輸出變壓器}}}}}輸入功率因數(shù)582024/4/68、系統(tǒng)零地電壓的產(chǎn)生與治理輸入電壓存在時(shí)系統(tǒng)零線是不能斷的零線斷對(duì)負(fù)載的影響UA>UB時(shí)的電流負(fù)載1負(fù)載二B相D1D2D3D4A相C相N592024/4/6說明:兩臺(tái)IT設(shè)備分別接在三相電源的兩相上，每個(gè)IT設(shè)備的輸入都是220V,而兩相之間的電壓差是380V；負(fù)載由兩相分別供電，輸入電壓都是220V，互不影響。在交流輸入線電壓正常的情況下，斷開零線，UA>UB時(shí)，電流的途徑是：UA---D1-----負(fù)載1----D2---D3---負(fù)載2---D4—UB于是，UAB380V電壓加在負(fù)載1和負(fù)載2上，結(jié)果：1、負(fù)載1和負(fù)載2相等，分別加電壓380V/2=190V；2、負(fù)載1和負(fù)載2不相等，380V按阻抗比分配電壓；3、負(fù)載1和2極端不平衡，380V加在一路負(fù)載上，直流母線電壓由310V升高至540V，此路可能因過壓燒毀。602024/4/6零地電壓的產(chǎn)生：不平衡負(fù)載基波電流；高次諧波電流：主要是3次和3的整數(shù)倍諧波；零地電壓的測(cè)量：有效值，包括不平衡基波電流和高次諧波電流峰值，是有效值的3-4倍；零地電壓標(biāo)準(zhǔn)限值：有效值1V或2V，是衡量零線是否接好的方法，而非是否影響負(fù)載正常工作的限值，1V可能有問題，5V也許沒有問題；零地電壓治理：平衡三相負(fù)載；降低諧波電流；降低零線傳輸阻抗：加大導(dǎo)線截面、減小節(jié)點(diǎn)阻抗、縮短零線傳輸距離；加隔離變壓器(位置)；線路阻抗：Z=ρL/Sρ=22.5mm2/mL：mS：m21819612024/4/6如果零地電壓主要是系統(tǒng)諧波電流造成的，那么較大的諧波電流可能會(huì)在形成諧波電壓后再通過濾波器增大注入地線的電流,而零地電壓差并不直接影響負(fù)載工作，因?yàn)闄C(jī)內(nèi)開關(guān)電源的輸入輸出是通過高頻變壓器隔離的。DCACACDCDC5VA輸入IT負(fù)載機(jī)內(nèi)開關(guān)電源的輸入輸出是通過高頻變壓器隔離的622024/4/6UPS輸入端，UPS工作正常UPS輸入端，UPS轉(zhuǎn)靜態(tài)旁路UPS輸入端，UPS電池逆變UPS輸出端，UPS工作正常UPS輸出端，UPS轉(zhuǎn)靜態(tài)旁路UPS輸入端，UPS電池逆變(平衡負(fù)載下的UPS輸入輸出諧波電壓)632024/4/69、UPS供電系統(tǒng)方案的選擇選擇配置方案的原則：“N”系統(tǒng)串聯(lián)“N+1”冗余系統(tǒng)并聯(lián)“N+1”系統(tǒng)分布式（Distributed）冗余雙總線冗余系統(tǒng)2(N+1)、2N+2、[(N+1)+(N+1)]、[(N+1)+AC](STS)配置雙總線系統(tǒng)應(yīng)注意的其它問題642024/4/6

等級(jí)I等級(jí)II等級(jí)III等級(jí)IV基本型部分冗余型可同時(shí)維護(hù)型故障容錯(cuò)型可得到的通路數(shù)量

只有一路

只有一路主和被動(dòng)各一路

二路主路冗余N實(shí)際量N+1實(shí)際量+一路N+1實(shí)際量+一路S+Sor2(N+1)雙系統(tǒng)（實(shí)際量+一路）區(qū)域劃分無(wú)無(wú)無(wú)有同時(shí)可維修性不能不能能能對(duì)最壞的事件的容錯(cuò)無(wú)無(wú)無(wú)有關(guān)鍵的負(fù)荷可用度100%N100%N90%N90%N初始用電總量（瓦/每平方英尺）20-3040-5040-6050-80最終用電總量（瓦/每平方英尺）20-3040-50100-150150+150以上連續(xù)冷卻沒有沒有或許是的場(chǎng)地空間中架高活動(dòng)地板的比率20%30%80%-90%100%架高活動(dòng)地板的高度(典型值)30CM45CM75-90CM75-90CM地板荷載磅/每平方英尺(典型值)85100150150單點(diǎn)故障多+人為錯(cuò)誤多+人為錯(cuò)誤部分+人為錯(cuò)誤一個(gè)沒有+人為錯(cuò)誤每年場(chǎng)地引起的IT停機(jī)(實(shí)際值)28.8個(gè)小時(shí)22.0個(gè)小時(shí)1.6個(gè)小時(shí)0.4個(gè)小時(shí)場(chǎng)地的可用性99.671%99.749%99.982%99.995%實(shí)現(xiàn)累計(jì)月份數(shù)33-615-2015-20實(shí)際的可用性數(shù)值的分類等級(jí)屬性（TIA-942標(biāo)準(zhǔn)）652024/4/6第I等級(jí)：基本型配有電力分配和冷卻系統(tǒng)，有或不一定有活動(dòng)地板、UPS、發(fā)電機(jī)。在這些系統(tǒng)上的關(guān)鍵負(fù)荷能達(dá)到N的100%。設(shè)備是單模塊的系統(tǒng)，有很多的“單點(diǎn)故障”點(diǎn)。預(yù)防性檢修和修理時(shí)需要停機(jī)。器件故障、操作錯(cuò)誤，以及自然災(zāi)害等都會(huì)造成系統(tǒng)中斷。電力和冷卻都是單通路，沒有冗余，可用性99.671%市電市電浪涌保護(hù)和/或交流穩(wěn)壓PDULOAD第1級(jí)硬件保護(hù)662024/4/6第II等級(jí)：部件冗余型場(chǎng)地內(nèi)有活動(dòng)地板；一臺(tái)UPS和發(fā)電機(jī)，供電的能力設(shè)計(jì)是N+1，全部有單一的分配路徑。關(guān)鍵負(fù)荷能達(dá)到N的100%。關(guān)鍵線路的維修需要一次處理性的中斷停機(jī)。供電路徑上的故障可能引起系統(tǒng)停機(jī)電力和冷卻分配都是單通路，有部分冗余，可用性99.741%第2級(jí)硬件保護(hù)市電市電浪涌保護(hù)和/或交流穩(wěn)壓PDULOADUPS672024/4/6第III等級(jí)：可同時(shí)維護(hù)型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是冗余的；有計(jì)劃的維護(hù)活動(dòng)不會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行。無(wú)計(jì)劃的活動(dòng)，可能會(huì)引起數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行中斷。在一個(gè)系統(tǒng)上的關(guān)鍵負(fù)荷不超過N的90%。具備“同時(shí)可維護(hù)性”功能，由多條電力和冷卻通路組成冗余功能，可用性99.982%市電+油機(jī)+ATSUPS1UPS2PDULOAD市電+油機(jī)+ATSUPS1UPS(N+1)PDULOADBYPASSN+1冗余1+1冗余等級(jí)3：增加系統(tǒng)可用性682024/4/6第IV等級(jí):故障容錯(cuò)型故障容錯(cuò)功能，通常是針對(duì)雙電源輸入系統(tǒng)配置。無(wú)計(jì)劃的故障或者事件不影響關(guān)鍵的負(fù)荷。電力系統(tǒng)供應(yīng)為每個(gè)有N+1冗余的兩個(gè)單獨(dú)的UPS系統(tǒng)。嚴(yán)格的故障容錯(cuò)監(jiān)測(cè)，無(wú)計(jì)劃故障停機(jī)或者運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)不會(huì)發(fā)生計(jì)算機(jī)程序中斷的能力。由多條電力和冷卻分配路徑組成，具有各個(gè)部分的冗余，并且是故障容錯(cuò)的，可用性99.995%。市電1+油機(jī)+ATSups1市電2+油機(jī)+ATSups2LBS雙輸入PDULOADSTSPDULOADLOADSTSPDUPDULOADPDUPDU等級(jí)四:負(fù)載從不停電692024/4/6選擇配置方案的原則停機(jī)成本的影響：每分鐘的流動(dòng)現(xiàn)金有多少？故障后系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間？停機(jī)成本（直接成本：設(shè)備更換和損失的處理時(shí)間；間接成本：事故處理人員、會(huì)議、規(guī)劃等）；風(fēng)險(xiǎn)承受能力：風(fēng)險(xiǎn)承受能力越弱，要求可靠性更高、故障恢復(fù)能力更強(qiáng)； 可用性要求：一年內(nèi)能忍受的停機(jī)的時(shí)間？可能要求決不能停機(jī)，或每天晚上10點(diǎn)之后以及大多數(shù)周末可以停機(jī)。每年計(jì)劃在維護(hù)方面所花的時(shí)間越少，系統(tǒng)需要的冗余設(shè)計(jì)組件就越多；負(fù)載類型：?jiǎn)坞娫簇?fù)載與雙電源負(fù)載；使用環(huán)境：電網(wǎng)環(huán)境、負(fù)載環(huán)境、物理環(huán)境；成本預(yù)算：702024/4/6（1）、“N”系統(tǒng)N系統(tǒng)定義：1、與關(guān)鍵負(fù)載規(guī)劃容量相等的單臺(tái)UPS模塊或一組并聯(lián)UPS模塊構(gòu)成的系統(tǒng)；2、N配置是關(guān)鍵負(fù)載供電的最低要求；3、為了系統(tǒng)維護(hù),需要外部維護(hù)旁路；優(yōu)點(diǎn)：1、設(shè)計(jì)概念簡(jiǎn)單，硬件配置成本低廉；2、由于UPS工作在設(shè)計(jì)滿負(fù)荷條件下，因而其效率最高；3、具備高于市電的可用性；4、可進(jìn)行并機(jī)擴(kuò)展增容（并聯(lián)多個(gè)額定值相同的UPS模塊）；缺點(diǎn)：1、可用性有限，因?yàn)槿绻鸘PS模塊出現(xiàn)故障，負(fù)載將轉(zhuǎn)換到旁路供電，從而處于無(wú)保護(hù)電源下；2、UPS、電池或下游設(shè)備維護(hù)期間，負(fù)載處于無(wú)保護(hù)電源下（持續(xù)2-4小時(shí)）；3、缺乏冗余，限制了在UPS發(fā)生故障時(shí)對(duì)負(fù)載的保護(hù)能力；4、存在多個(gè)單故障點(diǎn)，這意味著系統(tǒng)的可靠性由其最薄弱的環(huán)節(jié)決定。市電油機(jī)ATSbypass2UPS2維修旁路bypass1UPS1配電LOAD712024/4/6（2）、串聯(lián)“N+1”冗余系統(tǒng)定義：串聯(lián)冗余“N+1”系統(tǒng)，正常情況下由“主”模塊供電。“串聯(lián)”的UPS模塊為“主”UPS模塊的靜態(tài)旁路供電。該配置要求“主”UPS模塊的靜態(tài)旁路具有單獨(dú)的輸入電路。輸出仍存在單故障點(diǎn)，因此，維護(hù)旁路是一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)功能。優(yōu)點(diǎn)：1、產(chǎn)品選擇靈活，可以混用不同制造商不同型號(hào)不同容量的產(chǎn)品（系統(tǒng)能力取決于小容量的UPS）；2、不存在要求兩臺(tái)UPS均分負(fù)載的問題，對(duì)UPS單機(jī)的頻率同步跟蹤特性要求不高；

3、具備UPS容錯(cuò)功能；4、對(duì)于雙模塊系統(tǒng)（1+1）而言，相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：

1、依賴于主模塊靜態(tài)旁路是否能從冗余模塊正確接收瞬變負(fù)載；

2、如果電流超出逆變器容量，則要求兩個(gè)UPS的靜態(tài)旁路都必須能正常運(yùn)行；3、輔UPS必須能夠處理突然的負(fù)載變化；4、開關(guān)裝置及相關(guān)控制部件不僅復(fù)雜，而且昂貴；5、“輔助”UPS工作于0%負(fù)載情況下，運(yùn)營(yíng)成本高；6、每個(gè)系統(tǒng)一條負(fù)載總線，因而存在單故障點(diǎn)；7、空載運(yùn)行的UPS蓄電池一直處于“浮充”狀態(tài)，縮短壽命和實(shí)際使用容量；8、沒有擴(kuò)容功能；722024/4/6定義：輸出直接并機(jī)，“備用的”電量至少等于一個(gè)系統(tǒng)模塊的容量；要求采用同一制造商生產(chǎn)的相同容量的UPS模塊。優(yōu)點(diǎn)：可用性要高于“N”配置；可根據(jù)需求的增長(zhǎng)進(jìn)行擴(kuò)展。硬件布置不僅設(shè)計(jì)概念簡(jiǎn)單，而且成本低廉；缺點(diǎn)：并聯(lián)模塊必須采用相同的設(shè)計(jì)、相同的制造商、相同的額定值以及相同的技術(shù)與配置；UPS系統(tǒng)的上游與下游仍存在單故障點(diǎn)；在UPS、電池或下游設(shè)備維護(hù)期間，負(fù)載處于無(wú)保護(hù)電源下；由于各個(gè)UPS設(shè)備的利用率均低于額定用量，因此運(yùn)營(yíng)效率較低；所并各臺(tái)需要一個(gè)邏輯控制總線，因而存在單路經(jīng)故障點(diǎn)；并機(jī)臺(tái)數(shù)增多時(shí)，需要外部靜態(tài)開關(guān)和并機(jī)控制柜，系統(tǒng)仍需要一個(gè)公共的外部維修旁路。（3）、并聯(lián)“N+1”系統(tǒng)市電油機(jī)ATS配電市電維修旁路UPS1UPS2配電LOAD并聯(lián)冗余（N+1)UPS配置732024/4/6（4）、分布式（Distributed）冗余分布式冗余設(shè)計(jì)和雙總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)相似。將單路徑故障點(diǎn)減至最少。可同步維護(hù)；區(qū)別在于，UPS模塊的數(shù)量不同，以及從UPS到關(guān)鍵負(fù)載的配電結(jié)構(gòu)不同。此方案可解決雙總線同步的問題優(yōu)點(diǎn)：1、可同步維護(hù)（如果所有負(fù)載均為雙電源負(fù)載）；2、與2(N+1)設(shè)計(jì)相比，UPS模塊較少，因而成本較低；3、對(duì)于雙電源負(fù)載，兩條獨(dú)立的供電線路自入口處便提供了冗余；4、無(wú)需將負(fù)載轉(zhuǎn)換到旁路模式（負(fù)載將處于無(wú)保護(hù)電源下），即可對(duì)UPS模塊、開關(guān)裝置和其他配電設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。所以不需要維護(hù)旁路電路；缺點(diǎn)：1、大量采用開關(guān)裝置，因此成本相對(duì)比較高；2、采用STS設(shè)備即意味著存在單路徑故障點(diǎn)以及復(fù)雜的故障模式；3、配置方案復(fù)雜。要保證各個(gè)UPS系統(tǒng)均分負(fù)載并了解哪些系統(tǒng)為哪些負(fù)載供電，是一項(xiàng)艱巨的管理任務(wù)；4、無(wú)法預(yù)計(jì)運(yùn)行模式。各UPS系統(tǒng)之間存在多種可能的轉(zhuǎn)換模式。要在預(yù)先定好的條件和故障條件下對(duì)所有這些模式進(jìn)行測(cè)試，以檢驗(yàn)控制策略和故障清除、設(shè)備是否正常運(yùn)行，是不切實(shí)際的；5、由于未達(dá)到滿負(fù)荷工作狀態(tài)，UPS運(yùn)行效率低下。742024/4/6STS1UPS1UPS2UPS3市電1市電2ATS1油機(jī)ATS2ATS3ATS4STS2配電1配電2單電源負(fù)載單電源負(fù)載雙電源負(fù)載分布式冗余UPS配置（一）分布式冗余UPS配置（二）單電源負(fù)載單電源負(fù)載雙電源負(fù)載單電源負(fù)載雙電源負(fù)載STS1STS2UPS1UPS2UPS3市電1市電2ATS1油機(jī)ATS2ATS3ATS4STS3配電3配電1配電2752024/4/6（5）、雙總線系統(tǒng)冗余定義：雙總線系統(tǒng)、多路并聯(lián)總線、雙輸入、2(N+1)、2N+2、[(N+1)+(N+1)]以及2N等都指的是該配置的變體。其基本設(shè)計(jì)概念，是允許每一個(gè)電氣設(shè)備都可以在無(wú)需將負(fù)載轉(zhuǎn)換到市電的條件下出現(xiàn)故障或手動(dòng)關(guān)閉。優(yōu)點(diǎn)：1、兩條獨(dú)立的供電線路，無(wú)單路徑故障點(diǎn)，容錯(cuò)性極強(qiáng)；2、該配置為從電力入口到關(guān)鍵負(fù)載的所有線路提供了全方位的冗余；3、在2(N+1)設(shè)計(jì)中，即使在同步維護(hù)過程中，也仍存在UPS冗余；4、無(wú)需將負(fù)載轉(zhuǎn)換到旁路模式，即可同步維護(hù)；5、更容易使各UPS系統(tǒng)均分負(fù)載，并了解哪些系統(tǒng)為哪些負(fù)載供電；6、在設(shè)計(jì)中無(wú)需再面對(duì)STS設(shè)備及其復(fù)雜的故障模式，從而使系統(tǒng)可用性得到了顯著提高。缺點(diǎn)：1、冗余組件數(shù)量多，成本高；2、由于未達(dá)到滿負(fù)荷工作狀態(tài)，UPS效率低下；3、一般的建筑物不太適合采用可用性極高的雙總線系統(tǒng)，因?yàn)檫@種系統(tǒng)需要對(duì)冗余組件進(jìn)行分開放置(實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的隔離)。市電1市電2油機(jī)ATS1ATS2ATS3UPS1-1UPS1-2UPS2-1UPS2-2配電1配電2雙電源負(fù)載雙電源負(fù)載單電源負(fù)載機(jī)架STS2(N+1)UPS配置762024/4/6更關(guān)心配置是否具備高可用性，而不是其實(shí)現(xiàn)成本；位于專門設(shè)計(jì)的獨(dú)立建筑物中，基礎(chǔ)設(shè)施（包括UPS、電池、制冷系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、市電和配電室）占據(jù)與數(shù)據(jù)中心設(shè)備同樣大小的空間，同時(shí)要考慮以下幾個(gè)因素：物理加固問題：能抵擋自然破壞，能免受電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的故障影響，建筑物能夠隔離并控制住故障。例如，兩個(gè)UPS系統(tǒng)不應(yīng)放置在同一個(gè)房間內(nèi)，電池與UPS模塊也不應(yīng)位于同一房間中。電路斷路器的匹配問題：建筑物加固：建筑物可抵抗颶風(fēng)、龍卷風(fēng)和洪水的破壞，應(yīng)當(dāng)讓建筑物遠(yuǎn)離100年的洪泛平原、建筑物上空應(yīng)避開航線、采用厚實(shí)的墻壁以及無(wú)窗戶設(shè)計(jì)；去掉靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)(STS)：應(yīng)避免STS設(shè)備及其復(fù)雜的故障模式，對(duì)于可能存在的單電源負(fù)載，要充分利用雙總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的冗余優(yōu)勢(shì)，應(yīng)當(dāng)將為單電源負(fù)載供電的轉(zhuǎn)換開關(guān)（小功率ATS）配置在機(jī)架中。配置雙總線系統(tǒng)應(yīng)注意的其它問題772024/4/6內(nèi)容可用性可維護(hù)性可升級(jí)性故障擴(kuò)散現(xiàn)場(chǎng)操作UPS單機(jī)99.99790**-*1+1直接并聯(lián)99.99947*****1+1隔離冗余99.99970*******N+1直接并聯(lián)99.99947*******N+1公共旁路并聯(lián)99.99968*******單母排輸出隔離的公共旁路并聯(lián)99.99968**********雙母排輸出隔離的雙公共旁路并聯(lián)99.99968***********帶STS和智能配電的分布式冗余并聯(lián)99.99970****************各種供電方案系統(tǒng)功能比較782024/4/610、雙輸入電源的負(fù)載特性DellPE6650服務(wù)器雙電源測(cè)試結(jié)果:順序動(dòng)作電源A視在電流電源B視在電流1A,B同時(shí)接通2A1A2切斷B2A0A3再接通B2A1A4切斷A0A2A5再接通A2A1ADCACACDCDCACACDCDC5VA輸入B輸入IT負(fù)載雙電源IT設(shè)備792024/4/611、雙總線系統(tǒng)單路徑故障點(diǎn)與新的配置方法市電1市電2油機(jī)ATS1ATS2配電1配電2UPS1UPS2配電3配電4雙電源STS單電源總線同步器配電1R1UPS1R2UPS1.2R2.1配電2R1UPS2R2UPS1.2R1.2配電3R4總線同步器R3配電4R4802024/4/6市電1市電2油機(jī)ATS2ATS3配電1配電2UPS1UPS2配電3配電4雙電源90%機(jī)架ATS單電源10%完全隔離12、高可用級(jí)別的雙總線系統(tǒng)防火、防災(zāi)、防戰(zhàn)爭(zhēng)ATS1812024/4/6（a）配電1A1配電2A1配電3A1配電4A1UPS1AUUPS2AUSTSAs電網(wǎng)輸入系統(tǒng)包括ATS,At（b）UPS2.1AUUPS1.2AUUPS2.2AUUPS1.1AU配電1A1配電2A1配電3A1配電4A1電網(wǎng)輸入系統(tǒng)包括ATS,AtSTSAs13、冗余系統(tǒng)中再冗余對(duì)可用性的影響UPS再冗余對(duì)可用性的影響Aa=At×[1-(1-A1×Au×A1)2]×As=0.9999799857Ab=At×〖1-{1-A1×[1-(1-Au)2]×A1}2〗×As=0.99997999949輸入輸出配電柜1-4，A1=0.99999；UPS，AU=0.9999，（MTBF=10萬(wàn)小時(shí)，

MTTR=8小時(shí)）；STS,As=0.99999電網(wǎng)輸入冗余系統(tǒng)，At=0.99999；822024/4/614、低成本的雙總線系統(tǒng)（可用于舊系統(tǒng)改造）優(yōu)缺點(diǎn)：？832024/4/6ATS：At=0.99999；油機(jī)：Ay=0.999；市電：Ai=0.999；（在電網(wǎng)環(huán)境較好的地區(qū)）；15、油機(jī)再冗余對(duì)可用性的影響(a)(b)市電1市電2ATS1油機(jī)ATS2市電1市電2ATS1ATS3油機(jī)1油機(jī)2ATS2Aa=<1-{1-[1-(1-Ai)2]*At1}*（1-Ay)>*At2=0.99998998901Ab=<1-{1-[1-(1-Ai)2]*At1}*{1-[1-（1-Ay)2]*At2}>*At3=0.99998999989842024/4/616、UPS輸出功率因數(shù)與實(shí)際帶載能力UPS的實(shí)際輸出功率因數(shù)完全由負(fù)載功率因數(shù)決定，當(dāng)UPS的設(shè)計(jì)輸出功率因數(shù)PF1與負(fù)載功率因數(shù)PF2不匹配時(shí)：PF1>PF2UPS輸出能力由負(fù)載無(wú)功功率決定；PF1<PF2UPS輸出能力由負(fù)載有功功率決定；UPS可在與負(fù)載功率因數(shù)不匹配情況下工作，但逆變器脫離最佳工作狀態(tài)，可靠性降低；UPS帶單臺(tái)負(fù)載時(shí)，負(fù)載功率因數(shù)低，帶多臺(tái)負(fù)載時(shí)，負(fù)載功率因數(shù)高；22852024/4/6

在不同實(shí)際負(fù)載功率因數(shù)下UPS的輸出計(jì)算容量

負(fù)載功率因數(shù)UPS額定功率100KVAUPS最佳負(fù)載功率因數(shù)0.60.70.80.91.00.6有功功率（KW)6053.354532.620無(wú)功功率（KVAR)8071.46043.50UPS輸出功率（KVA）10089.137554.3700.7有功功率（KW)607058.842.60無(wú)功功率（KVAR)61.271.46043.50UPS輸出功率（KVA）85.71008460.900.8有功功率（KW)607080580無(wú)功功率（KVAR)4552.56043.50UPS輸出功率（KVA）7587.510072.500.9有功功率（KW)607080900無(wú)功功率（KVAR)607080900UPS輸出功率（KVA）66.6777.7888.8910001.0有功功率（KW)60708090100無(wú)功功率（KVAR)00000UPS輸出功率（KVA）

862024/4/6UPS的實(shí)際帶載能力輸出功率因數(shù)傳統(tǒng)表達(dá)形式：

輸出功率因數(shù)完全是由負(fù)載電壓與電流的相移決定的；對(duì)輸出100KVA、PF=0.8的UPS，可帶80KW純電組性負(fù)載；對(duì)計(jì)算機(jī)類型的負(fù)載，輸入為整流濾波電路，功率因數(shù)的表達(dá)形式為：

輸出電流不是正弦波，而是脈沖波；輸出電壓與電流相移不明顯，COSΦ接近1；輸出電流波形嚴(yán)重失真，富含高次諧波成份；在電壓為正弦波的情況下，無(wú)功功率主要由高次電流諧波形成；電流峰值系數(shù)為3-5，而正弦波峰值系數(shù)為1.41；

UPS輸出能力主要由過載能力決定，高峰值系數(shù)可能造成逆變器過載；所以，輸出100KVA、PF=0.8的UPS，不保證可帶有功功率80KW、PF=0.8的

計(jì)算機(jī)負(fù)載；872024/4/6瞬時(shí)狀態(tài)下的起動(dòng)電流必須知道每個(gè)負(fù)載的起動(dòng)電流及其持續(xù)時(shí)間。如果所有負(fù)載有同時(shí)起動(dòng)的可能，則必須將所有的起動(dòng)電流相加，以此來(lái)確定UPS的過載能力（幅值和延時(shí)時(shí)間）注意：負(fù)載應(yīng)該一個(gè)一個(gè)地起動(dòng)，或者按功能區(qū)域或以機(jī)架為單元啟動(dòng)，盡量避免起動(dòng)電流的疊加；負(fù)載配電的順序是：先上游后下游計(jì)算機(jī)系統(tǒng):起動(dòng)電流為8In；持續(xù)時(shí)間80毫秒；變頻調(diào)速器

起動(dòng)電流為4In持續(xù)時(shí)間100毫秒；隔離變壓器起動(dòng)電流為2-15In持續(xù)10-200毫秒。23882024/4/617、關(guān)于UPS輸入阻抗性質(zhì)（PF≠1、容性還是感性）；功率因數(shù)定義：線性電路：功率因數(shù)降低是由于基波電壓與基波電流產(chǎn)生相移造成的，電容性負(fù)載產(chǎn)生超前電流，電感性負(fù)載產(chǎn)生滯后電流，有功功率與視在功率的夾角等于有功電流與視在電流的夾角，用Φ表示，則功率因數(shù)表達(dá)式為：非線性電路：電路中，除了與基波電流之外，還存在大量高次諧波電流，在電壓為正弦波的情況下，所有高次諧波電流產(chǎn)生的功率都是無(wú)功的，如果以Φ表示基波電流與基波電壓之間的相移，則電路的功率因數(shù)表達(dá)式為：式中，r定義為電流因數(shù)，在UPS輸入整流電路中，基波電流相移很小，cos

Φ≈1，低功率因數(shù)主要是由r造成的；結(jié)論：在低功率因數(shù)UPS電路中，討論是容性還是感性是沒有意義的。892024/4/618、UPS輸入電流諧波污染與抑制方法諧波的類型:單相輸入整流器輸入電流市電輸入（a）單相輸入整流電流波形輸入電流6脈沖整流器市電輸入（b）6脈沖輸入整流電流波形12脈沖整流器市電輸入輸入電流（c）12脈沖輸入整流電流波形PFC校正輸入電流市電輸入（d）PFC（高頻）輸入整流電流波形902024/4/6諧波的問題:1、諧波形成無(wú)功功率2、諧波電流是UPS輸入功率因數(shù)低的主要原因。對(duì)計(jì)算機(jī)類型的負(fù)載，輸入為整流濾波電路，功率因數(shù)的表達(dá)形式為：(輸入電壓為正弦波)912024/4/6基波三次諧波0π2π0π/32π/3π4π/35π/32πL1L2L3三相的三次諧波在零線中疊加

3、三次諧波在零線中疊加（形成零序電流）922024/4/64、輸入功率因數(shù)低是降低電能利用率和系統(tǒng)工作效率低的原因之一P∝I2R

∝CSC2Φ(CSCΦ是COSΦ的倒數(shù)）5、電流峰值因數(shù)對(duì)供電設(shè)備和傳輸導(dǎo)線容量的影響對(duì)UPS容量的影響對(duì)傳輸線和開關(guān)觸點(diǎn)的影響I=10AI=20A100R200R932024/4/6非線性負(fù)載諧波源諧波失真阻性分量諧波失真感性分量電源主低壓開關(guān)柜第2級(jí)分開關(guān)柜末級(jí)開關(guān)柜系統(tǒng)輸入變壓器、發(fā)電機(jī)類設(shè)備電纜電纜、開關(guān)電纜、開關(guān)電纜、開關(guān)6、系統(tǒng)自污染，系統(tǒng)污染有兩個(gè)途徑：1、經(jīng)濾波器形成地電流而形成地線污染；2、諧波電流通過傳輸阻抗形成諧波電壓污染；銅線阻抗：Z=ρL/Sρ=0.01707mm2/m（Ω）L：mS：mm2942024/4/6當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)諧波抑制措施AC/DC（6脈沖）5、7次無(wú)源濾波

配電UPS輸入電流PF=0.95THDI≤10%

配電AC/DC12脈沖整流11次無(wú)源濾波PF=0.95THDI≤10%

配電PFC整流PF=0.99THDI≤5%AC/DC（6脈沖）有源濾波

配電PF=0.99THDI≤5%無(wú)源無(wú)源有源有源952024/4/6設(shè)置輸入濾波器是為整流器添加一個(gè)諧波陷阱，使UPS輸入電流中的諧波成分在這里分流。調(diào)節(jié)電感L2和電容C使該分路的諧振頻率與待取消的諧波頻率相同。L1用于換向目的，并確保市電基波電流不被分流，以防止由于陷阱設(shè)計(jì)而引發(fā)其他電路設(shè)計(jì)問題。一個(gè)被調(diào)至6次諧波頻率的陷阱電路可用于削弱6脈沖整流器電路中的5次和7次諧波成分，從而可使THD從34%降至10%。典型的無(wú)源濾波器962024/4/6~~半波交流電壓電流反饋特點(diǎn)與功能采用升壓開關(guān)電路（Boost）補(bǔ)償輸入功率因數(shù)到0.99穩(wěn)定輸出直流電壓功率強(qiáng)度為100%負(fù)載功率功率因數(shù)校正電路--PFC（PowerFactorCorrection）即“功率因數(shù)校正”）輸出電壓反饋驅(qū)動(dòng)電路PFC控制VILDVO

972024/4/6Delta變換器的功率因數(shù)校正等效電路形式PWM電壓發(fā)生器控制主逆變器電池電路輸出電壓反饋電流反饋交流電壓輸入特點(diǎn)與功能采用降壓開關(guān)電路(buck)補(bǔ)償輸入功率因數(shù)到0.99穩(wěn)定輸出交流電壓（通過主逆變器和電池電路，

實(shí)際上是穩(wěn)定電池直流電壓）功率強(qiáng)度為20%負(fù)載功率982024/4/6Delta變換技術(shù)UPS—基本組成原理圖1、輸入輸出濾波器：抑制電網(wǎng)尖波傳至負(fù)載，或負(fù)載高頻干擾反輸電網(wǎng)。屬典型的抗共模、差模干擾濾波電路；2、主電路靜態(tài)開關(guān)：2個(gè)單向SCR反向并聯(lián)，正負(fù)半周分別導(dǎo)通防止電池逆變時(shí)逆變輸出反向饋電；（靜態(tài)旁路類似，導(dǎo)通關(guān)斷靠信號(hào)控制）；3、Delta變換器：可雙向傳輸功率的4象限高頻（15khz）半橋變換器，輸出變壓器傳入主電路，輸出對(duì)主電路電壓補(bǔ)償，控制輸入電流和電壓同相位、同幅值的正選波（功能：無(wú)功補(bǔ)償達(dá)0.99、諧波隔離<5%、波形補(bǔ)償?shù)?，屬于典型的功率因?shù)校正電路PFC)；4、逆變器和電池回路：逆變器相當(dāng)于穩(wěn)壓源、輔佐Delta完成電流源功能（0.99）、

在Delta控制下充電；Delta變換技術(shù)UPS—技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)1、Delta變換技術(shù)UPS來(lái)源于有源濾波技術(shù)，它從根本上打破了傳統(tǒng)UPS的設(shè)計(jì)思路和電路模式，消除了傳統(tǒng)UPS的固有缺陷，代表著UPS電路的技術(shù)發(fā)展方向；2、輸入功率因數(shù)0.99，在計(jì)算機(jī)負(fù)載THDI>30%時(shí)，其UPS輸入的THDI<5%，使UPS具有良好的雙向抗干擾功能；3、在Delta變換器的控制下，主逆變器完成對(duì)電池的充電功能，抑制輸入、輸出電壓突變，具有輸入電壓幅值和波形畸變的補(bǔ)償功能±15%，使輸出穩(wěn)壓精度±1%；

串聯(lián)有源濾波混合式串聯(lián)有源濾波串并聯(lián)有源濾波1012024/4/6混合型并聯(lián)有源濾波器標(biāo)配UPS并聯(lián)有源濾波器Sineware市電輸入無(wú)源濾波器1022024/4/6用途：服務(wù)于配電網(wǎng)，可較全面綜合地提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量；功能：補(bǔ)償負(fù)載側(cè)無(wú)功和諧波電流，

使網(wǎng)側(cè)輸入功率因數(shù)接近1；在網(wǎng)側(cè)電壓變動(dòng)（電壓幅值和波形）情況下，維持負(fù)載側(cè)電壓恒定；抑制網(wǎng)側(cè)諧波電壓，向負(fù)載提供純凈的正弦波電壓；當(dāng)內(nèi)部配制儲(chǔ)能裝置（超導(dǎo)儲(chǔ)能或蓄電池）時(shí)，可對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有功調(diào)節(jié)，夜間儲(chǔ)能做峰荷調(diào)節(jié)；在配有蓄電池的情況下，就是性能非常全面的UPS；補(bǔ)償功率：幾百兆瓦電力綜合調(diào)節(jié)裝置CustomerPower1032024/4/6H5H7H11H13H17H19THDI%353025201510506脈沖12脈沖無(wú)源濾波有源濾波（包括PFC整流）各種濾波形式的性能比較濾波效果諧波抑制方式系統(tǒng)配置能力頻率特性負(fù)載量影響THDI%PF基波頻率設(shè)備系統(tǒng)可擴(kuò)展性12脈沖整流器+LC濾波器<10%0.95部分50HZ設(shè)備較差影響大LC無(wú)源濾波器<100.95部分50HZ設(shè)備系統(tǒng)差

影響大PFC整流器<40.99各次可變?cè)O(shè)備不影響

不影響有源濾波器<40.99各次可變?cè)O(shè)備系統(tǒng)可擴(kuò)展不影響

不影響6脈沖整流12脈沖整流無(wú)源濾波有源濾波（包括PFC整流）1042024/4/6負(fù)載電流變化時(shí)各種濾波器濾波效果的變化12脈沖整流器

LC無(wú)源濾波器有源濾波器和PFC整流0%5%10%15%20%20%PnPn33%Pn66%Pn100%Pn25%12脈沖整流器1052024/4/619、機(jī)房接地問題機(jī)房接地原則：（1）一點(diǎn)接地（2）等電位接地供電系統(tǒng)1供電系統(tǒng)2

IT系統(tǒng)1IT系統(tǒng)2電源地信號(hào)地屏蔽地一點(diǎn)接地等電位1062024/4/6

電力變壓器終端供配電系統(tǒng)地噪聲電壓數(shù)據(jù)線地噪聲電流地噪聲電壓地噪聲電壓地環(huán)單機(jī)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)不存在系統(tǒng)間地線噪聲，

但可能遭到嚴(yán)重的共模噪聲干擾；系統(tǒng)地線環(huán)要求等電位系統(tǒng)1系統(tǒng)2系統(tǒng)間地線噪聲和共模噪聲不是一回事；電源保護(hù)設(shè)備可以減少共模噪聲卻不能減少系統(tǒng)間地線噪聲。1072024/4/6

電力變壓器終端供配電系統(tǒng)地噪聲電壓數(shù)據(jù)線地噪聲電流地噪聲電壓地噪聲電壓其它設(shè)備或潛在的噪聲源隔離變壓器只能隔離電源線（包括火線和中性線），而不能隔離地線。地線電位差的形成系統(tǒng)1系統(tǒng)2所有的問題都是由安全接地線的地線環(huán)引起的。斷開地線環(huán)（工作站的地線不接地）可以解決這個(gè)題。但是這是不規(guī)范的并有觸電危險(xiǎn)。1082024/4/6地線注入噪聲：濾波器泄放電流、電涌抑制器泄放電流——結(jié)果：噪聲電流產(chǎn)生噪聲電壓，使各互聯(lián)設(shè)備的參考電壓不一致，影響數(shù)據(jù)的傳輸。地線故障：各互聯(lián)子系統(tǒng)分別接在建筑物的不同電氣回路中，包括絕緣性能不好的非互聯(lián)設(shè)備，漏電時(shí)在電流斷路器還沒來(lái)得及跳閘，就有很大的漏電電流流入安全接地線，地線中產(chǎn)生瞬時(shí)地線電壓。最低幾伏，最大可能達(dá)到額定電壓的一半。結(jié)果：各互聯(lián)設(shè)備公共參考電壓產(chǎn)生壓差，該電壓很容易超過數(shù)據(jù)信號(hào)安全電壓值。它可能導(dǎo)致?lián)p壞計(jì)算機(jī)輸入／輸出接口(I/O)和CPU主板。地線電流：CPU和工作站由不同建筑的不同配電盤供電，配電盤間連線不能保證配線盤的地線電壓相同。配線盤的地可能和別的物體構(gòu)成了地線回路(如建筑的金屬構(gòu)件)，該回路與數(shù)據(jù)地線回路各自獨(dú)立?？赡苁古潆姲彘g產(chǎn)生危險(xiǎn)的地線壓降，閃電會(huì)使外部地線回路產(chǎn)生電流，進(jìn)而使系統(tǒng)內(nèi)部地線回路也產(chǎn)生電流。建筑接地不良，非互聯(lián)設(shè)備的斷路器跳閘電流，以及附近的電氣修理操作等。結(jié)果：互聯(lián)設(shè)備公共電壓參考點(diǎn)間產(chǎn)生壓差，很容易超過數(shù)據(jù)線安全電壓，造成設(shè)備接口和CPU主板的損壞，還會(huì)使數(shù)據(jù)電纜線發(fā)熱。閃電引起的電壓：地線環(huán)相當(dāng)于一個(gè)天線，接收到附近閃電引起的巨大電磁脈沖，在地線環(huán)中產(chǎn)生巨大的循環(huán)電流。結(jié)果：互聯(lián)設(shè)備公共電壓參考點(diǎn)間產(chǎn)生壓差，很容易超過數(shù)據(jù)線安全電壓，造成設(shè)備接口和CPU主板損壞。地躁聲電流源1092024/4/6IT接地系統(tǒng)(浮空)TN-C接地系統(tǒng)(適用三相平衡負(fù)載)TN-S接地系統(tǒng)

TN-C-S接地系統(tǒng)進(jìn)戶前進(jìn)戶后TT接地系統(tǒng)(保證PE不帶電)系統(tǒng)接地原則及類型201102024/4/6計(jì)算機(jī)機(jī)房用TN-C-S系統(tǒng)電力接地系統(tǒng)UVPEN其它用電設(shè)備w

計(jì)算機(jī)機(jī)房計(jì)算機(jī)專用接地隔離變壓器UVWNPE零線電流在地線中流動(dòng)地線中無(wú)工作電流1112024/4/6UPS系統(tǒng)濾波器UPS系統(tǒng)濾波器配電配電配電電源、安全地動(dòng)力火線動(dòng)力零線靜電、屏蔽地信號(hào)地系統(tǒng)

1系統(tǒng)

2動(dòng)力變壓器配電設(shè)備機(jī)架系統(tǒng)設(shè)備靜電、屏蔽地網(wǎng)設(shè)備靜電、屏蔽等電位帶隔離變壓器地極動(dòng)力配電}

零線排地線排1122024/4/620、油機(jī)與不停電系統(tǒng)電網(wǎng)掉電后，電池最終是不能系統(tǒng)連續(xù)工作的；電網(wǎng)掉電后，電池同時(shí)要保證空調(diào)系統(tǒng)繼續(xù)工作；同一電網(wǎng)下的不同變電站輸入是假雙路市電輸入；油機(jī)才是與電網(wǎng)完全隔離的可保證系統(tǒng)連續(xù)工作的備用電源；1132024/4/621、關(guān)于UPS輸入電壓變化范圍輸入電壓范圍小的缺點(diǎn)：不能保證電池總是能夠處在飽滿的能量備用狀態(tài)；解決辦法一：加大UPS允許的輸入電壓變化范圍（例如±20—25%），這樣會(huì)帶來(lái)下面三個(gè)問題：在電網(wǎng)電壓長(zhǎng)時(shí)間偏高或偏低時(shí)，使UPS失去執(zhí)行轉(zhuǎn)旁路運(yùn)行