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APCUPS电源在电信数据机房中心供电系统的设计方案

在电信数据机房中心供电系统的设计方案


1.APCUPS电源容量的确定

根据负载容量及性质选择适当的APCUPS电源,既可保证APCUPS的供电质量,降低故障率,又可节省投资,提高经济效益。一般来说,UPS 的容量要满足当前负载的需要,同时也要考虑以下几个因素。

  ①、负载性质对 UPS 输出功率的影响,当前大部分 UPS 生产厂家在产品说明书中所给的输出功率都是指负载功率因数为 0.8(滞后)时的值,而APCUPS电源实际可带的负载量是与负载功率因数密切相关的,当负载为纯电阻性或电感性时,逆变器在额定视在功率下其有功功率将有所下降。所以在考虑 UPS 容量时,对不同的负载功率因数要进行功率折算。通常可进行这样的估算:假设负载功率因数为 0.8(滞后)UPS 额定功率为 1kVA 时,输出功率为 0.74~ 0.77kW,则当功率因数为 0.9(滞后)和 1.0 时,输出功率为 0.9~0.92kW。对于冲击类负载,只要负载的峰值系数在APCUPS电源允许的范围内,UPS 基本上可以输出额定功率;对于电阻性或电感性负载,则需酌情加大APCUPS电源容量。

②、APCUPS电源容量不宜过大,以免使其过度轻载运行。过度轻载运行虽有利于降低逆变器损坏的概率,但可能造成市电停电时蓄电池放电电流过小而放电时间偏长,在蓄电池保护装置故障时蓄电池组被深度放电而造成永久性损坏。

③、APCUPS电源容量不宜过小;以免使其长期处于重载运行状态。这样虽可节省一部分投资, 但由于逆变器处于重载运行状态,其输出波形将发生畸变,输出电压幅值抖动过大。这样既不能为负载提供优质电源,又极易造成 UPS 逆变器末级驱动元件损坏。目前一些 UPS 厂家推荐,UPS 负载量不宜长期超过其额定容量的 80%。

④、对于通信机房面积较大、负载不断分期扩容的情况,在首期配置 UPS 容量时,应适当考虑中远期发展趋势,并在选型中挑选可并机或多机运行的机型,以使中远期负载容最增大时可通过 UPS 并机扩大其输出容量。相应地,配置APCUPS电源输入、输出配电屏时,应预留多台 UPS 的输入开关和中远期的负荷分路开关,以便于今后扩容。

2.供电系统的电气隔离及接地

一些厂家为降低成本,把输出隔离变压器作为可选件,让用户选择。但一般来说,电网中经常存在差模干扰和共模干扰,这些干扰对机房内设备的正常运行存在着不同程度的干扰。另外,零线电位的偏移也会对电子设备的运行造成影响。所以,在考虑APCUPS电源供电方案时应采取措施把这些影响减少到最小,隔离变压器必需考虑。传统的APCUPS电源通过内部的工频输入及输出变压器来实现负载和电网间的电气隔离和电压匹配,抑制来自电网的共模干扰电压及差模干扰电压,使其不致于耦合到电子设备的电源上。此类APCUPS电源的输出零点取自隔离变压器次级Y 形绕组的中性点。为保证输出零点电压不偏移,应从通信机房的交流工作接地排上单独引线至该输出点。

   近年来,出现了采用高频链结构的不含输出隔离变压器的APCUPS电源。由于采用了高频变压器以代替工频变压器,其体积和重量明显减小,但因为其输出端直接通过变换元件输出,一定程度上存在直流高压进入负载的危险,而且在三相负载不平衡的情况下还存在电压零点偏移问题,中性线与地线间的电压可达十几伏甚至更高,大大超出一些电信设备的要求。所以, 对于大型通信网络等比较重要的负载,供电系统应尽量采用带工频隔离变压器的APCUPS电源。

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