弱电机房中的UPS工程应用探讨

时间：2023-04-13

随着社会经济的发展，我国的建筑智能化领域有了很大的发展，从大型的商业建筑、写字楼，到小型的门店，乃至于很多居民小区中，包括建筑基本设备及其控制特性、建筑设备自动化技术、智能建筑的安防技术和消防及联动控制技术动力环境监控系统等等随处可见。

这些智能弱电系统，包括安防监控系统、闭路电视、网络通讯、楼宇自控、智能停车系统等等的系统，随着信息化建设进程不断加快，数据的重要性已被企业提到了的高度，在建设、使用过程中，复杂的数据中心构架易出现安全隐患，而一次宕机就可能带来难以弥补的损失，面对这些问题，合理部署UPS是***好的解决之道。

在智能弱电工程中，机房UPS供电系统的性对确保信息网络及智能化设备的安全运行显得尤为重要……一方面，UPS能够稳定输出电压，能有效保护设备；UPS电源可以解决电源电压下陷、电源浪涌、减幅振荡、电源干扰、电源突波、电源波动、交换瞬变及谐波失真等由市电电源质量差对设备造成的危害。另一方面，UPS能在市电断电的同时自动切换为蓄电池供电。可以说，UPS在智能建筑中起着的作用。

机房UPS供电系统工作原理及选择：

UPS实际是一个整合了整流器（AC／DC换流器），蓄电池以及逆变器（DC／AC换流器）的电力转换系统，其基本原理是用蓄电池存储市电电网输入电能，当供电中断时，换流器将蓄电池的输入的直流电压转换为交流电压输出，并且将输出电压与电流净化为比较标准的正弦波形，从而使得负载在不受断电影响的同时也享有比较好的电源品质。

UPS通常按照工作状态划分为：后备式，互动式，在线式三种。

后备式：应用于0.1——1KVa，，输出一般为方波，非正弦波。市电/电池切换有中断（一般为<10ms）在正常工作时，逆变器不工作。供电质量较差，不能解决电网频率漂移，杂波，噪声，干扰，尖峰等问题：

互动式：应用于1——6KVa，成本中等，市电/电池切换有中断（一般<10ms）在正常工作时，逆变器不工作。供电方面不能解决以下问题：杂波，噪声，干扰，尖峰等

在线式：应用于1-800KVa UPS，成本相对较高，市电/电池切换时间为零，供电质量高，提供不间断的纯净的正弦波，解决所有电网问题。

UPS装置宜用于电容性和电阻性负荷。对于大容量的负载，尽量选用三相进三相出的UPS，以三相负荷的平衡；为避免零点的漂移，宜选用带隔离变压器的工频机。为了使UPS、有效地工作，UPS的选择、供配电、机房的设计和布置，以及设备本身所要求的维护和管理

在选择UPS的容量时，还要考虑一定的裕量。对电子计算机供电时，其额定输出功率应大于计算机各设备额定功率总和的1.2倍；对其他用电设备供电时，其额定输出功率应为***大计算负荷的1.3倍。

另外，还需考虑功率因数问题，UPS的功率分为视在功率和有功功率，计算的负载功率，为确保UPS的系统率和尽可能地延长UPS的使用寿命，一般负载功率应满足UPS额定功率的60％——70％。例如我们，需要不问断供电的设备有安防设备、门禁系统、网络交换机，有线电视系统等，统计总功率为4800VA，因此我们选择4800÷75％=6400VA，所以择了6500W的在线式主机。

在实践过程中，我们总结出下面的公式，可以计算出蓄电池的工作时间：

蓄电池组容量×电压／主机额定功率×0.75（功率因数）=满载时蓄电池工作时间

例如我们的UPS系统，主机额定工作功率6500W，3个电池柜共30块铅酸蓄电池，

每块电压12V，容量100AH。所以电池组电压=12V×10=120V电池组容量=100AH×3=300AH 该系统满载时蓄电池工作时间为300AH X 120V/6500W×0.75=7.

说明该系统在断电时蓄电池至少可以工作7.4h。

以实际负载功率计算：300AH×120V／4800w=7.

我们的UPS系统在断电时，***多坚持7.5h。

上述公式如果反推，根据当地实际情况，确定蓄电池所需要的工作时间，就可以决定所需的蓄电池容量和电压。

机房建设UPS的供配电：

除了对负载进行分析，根据其要求的高低和经济的许可选择合适的UPS外，要使UPS地工作，正确的供配电也是不可缺少的一环。对于单相进单相出的UPS，其供配电线路根据计算电流选定。如某3 kVA的UPS供配电系统。

企业对业务的重要性和可用性要求逐渐提高，过去对供电系统采用的方案为单机UPS工作，或串联UPS工作，显然不能达到当前现代企业的要求。为了提高数据中心的可用性，提升UPS供电的性，提高UPS供电系统的可用性。可采用1+l并机双母线冗余方案，当任何一台ups出现故障或者其中一套母线发生故障时，均不影响使用。也可采用两立的UPS为双电源负载提供两路电源，同时为另一路UPS提供旁路备份。无论哪种方案，在设计时需要考虑到未来的业务发展，尽量采用可热插拔的

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词条说明
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