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在市电网络中,成千上万的负载不仅从电网中获取电能,也会反过来恶化电网或局部电网的供电品质,形成市电电压的畸变或频率漂移。另外,各种自然或人为事故,也会危害电力的正常供应。为了解决电网中出现的各种意外及缺陷,播控机房UPS解决方案应具备以下要求:
★可靠性:电视播控中心机房须采用单机平均无故障时间(MTBF)达20万小时以上、高安全可靠的在线大型UPS组成1+1冗余并机工作方式。
★抗干扰性:机房的电源干扰不仅来自市电及设计不够完善的UPS本身,还可能来自非线性负载设备,如输出滤波不良的UPS会向负载泄漏高次谐波干扰;反过来,整流滤波型非线型负载也可向UPS供电系统反射高次谐波干扰,所以须采用具有功率因数补偿的双变换型在线UPS,以便向负载提供高质量和安全可靠(零转换时间)的电能。
★防雷击、浪涌性:电视播控中心在线型UPS输入端应配置防雷击、浪涌保护电路模块,以抵御瞬态闪电或浪涌的侵害。
★抗过载能力:UPS在带冲击型负载设备的情况下,会产生较大的瞬间启动冲击电流,由于播控中心的各类监视器均属于冲击型负载设备,因此对UPS的防过载能力有较强的要求。
★高负载能力:播控中心UPS的带载能力应有充足的余量,各路供电分支应设置相应的开关进行控制。UPS的输出不要直接接人播控系统,可先送到接线排的接线柱上,每路接线柱先接到相应的空气开关,从空开的输出端再接到相应的机架,可防止系统因某一设备短路对其他设备造成影响,同时也可防止UPS的过载使用。
★可维护能力:在确保播控中心负载设备由UPS连续供电的情况下,应允许对UPS冗余供电系统的某台UPS执行完全断电,以定期进行维修及故障检修等操作。
★可管理能力:播控中心的UPS必须有极强的可管理能力,应配置监控单元及管理软件,并可在Windows95/98/2000/XP、Novell、Unix等操作系统平台上运行,以便对UPS进行智能化检测、监控及管理。
在实际应用时,可通过以下方式搭建UPS供电系统
★输入市电的接入:播控中心UPS的输入市电应采用主备相互独立和相互冗余的方式接入,且可自动切换,如出现两路均断电的极端情况时,则启动大功率柴油发电机为UPS供电。
★主备UPS冗余并机的工作方式:配置两台完全相同的UPS,并使用独立的蓄电池组,能输出同幅、同相、同频的交流电,每台UPS的输出功率均可承担全部负载。正常情况下,两台UPS均工作且各自承担一半负载,当市电输入正常时,市电经UPS1和UPS2的整流、逆变输出给负载,同时电池组浮充;当市电输入全部断电时(包括发电机)则由电池组放电经逆变器逆变后输出;当一路UPS出现故障时则由另一路UPS承担全部负载。以上各工作全自动且切换时间为零。
★UPS额定输出功率及蓄电池组的配备:为确保UPS系统的高效率并尽可能延长其使用寿命,负载功率应为UPS额定功率的60%~70%。
蓄电池组可支持的工作时间可采用下面公式计算:
蓄电池组容量×电压/(UPS额定功率×0.8)=满载时蓄电池组支持的工作时间。
其中0.8为功率因数。贵州播控机房UPS系统采用双机冗余并机工作方式,每台UPS的额定功率为80kVA,分别配2组电池柜共32块铅酸蓄电池,每块电池电压为12V,容量100Ah,利用以上公式:电池组电压12V×16=192V,电池组容量100Ah×2=200Ah,可工作时间为200Ah×192V/(80000×0.8)=0.6小时,以实际负载45000 kVA计算,电池组可支持的时间为200Ah×192V/(45000×0.8)=1小时。
UPS供电系统的维护需要注意以下几点:
★主机的维护、保养:室内应清洁卫生,以避免因灰尘遇潮湿引发主机工作紊乱;主机中的参数不能随意改动;断电时应避免带载启动UPS,以避免开机瞬间大电流对UPS的冲击;不能让UPS长期处于满载或过载状态。
★蓄电池的维护、保养:由于环境温度对电池影响较大,因此电池安装地的温度应保持在20-25度之间;另外。放电深度越深,电池的循环使用次数越少,因此应避免UPS处于轻载或空载时放电工作。
电池在使用一段时间后,应观察电池外观是否异常,3个月UPS应做一次带载(50%满载以上)放电,以保持电池活性,在市电断电时,保证电池能正常放电并达到设计要求。
★可靠性:电视播控中心机房须采用单机平均无故障时间(MTBF)达20万小时以上、高安全可靠的在线大型UPS组成1+1冗余并机工作方式。
★抗干扰性:机房的电源干扰不仅来自市电及设计不够完善的UPS本身,还可能来自非线性负载设备,如输出滤波不良的UPS会向负载泄漏高次谐波干扰;反过来,整流滤波型非线型负载也可向UPS供电系统反射高次谐波干扰,所以须采用具有功率因数补偿的双变换型在线UPS,以便向负载提供高质量和安全可靠(零转换时间)的电能。
★防雷击、浪涌性:电视播控中心在线型UPS输入端应配置防雷击、浪涌保护电路模块,以抵御瞬态闪电或浪涌的侵害。
★抗过载能力:UPS在带冲击型负载设备的情况下,会产生较大的瞬间启动冲击电流,由于播控中心的各类监视器均属于冲击型负载设备,因此对UPS的防过载能力有较强的要求。
★高负载能力:播控中心UPS的带载能力应有充足的余量,各路供电分支应设置相应的开关进行控制。UPS的输出不要直接接人播控系统,可先送到接线排的接线柱上,每路接线柱先接到相应的空气开关,从空开的输出端再接到相应的机架,可防止系统因某一设备短路对其他设备造成影响,同时也可防止UPS的过载使用。
★可维护能力:在确保播控中心负载设备由UPS连续供电的情况下,应允许对UPS冗余供电系统的某台UPS执行完全断电,以定期进行维修及故障检修等操作。
★可管理能力:播控中心的UPS必须有极强的可管理能力,应配置监控单元及管理软件,并可在Windows95/98/2000/XP、Novell、Unix等操作系统平台上运行,以便对UPS进行智能化检测、监控及管理。
在实际应用时,可通过以下方式搭建UPS供电系统
★输入市电的接入:播控中心UPS的输入市电应采用主备相互独立和相互冗余的方式接入,且可自动切换,如出现两路均断电的极端情况时,则启动大功率柴油发电机为UPS供电。
★主备UPS冗余并机的工作方式:配置两台完全相同的UPS,并使用独立的蓄电池组,能输出同幅、同相、同频的交流电,每台UPS的输出功率均可承担全部负载。正常情况下,两台UPS均工作且各自承担一半负载,当市电输入正常时,市电经UPS1和UPS2的整流、逆变输出给负载,同时电池组浮充;当市电输入全部断电时(包括发电机)则由电池组放电经逆变器逆变后输出;当一路UPS出现故障时则由另一路UPS承担全部负载。以上各工作全自动且切换时间为零。
★UPS额定输出功率及蓄电池组的配备:为确保UPS系统的高效率并尽可能延长其使用寿命,负载功率应为UPS额定功率的60%~70%。
蓄电池组可支持的工作时间可采用下面公式计算:
蓄电池组容量×电压/(UPS额定功率×0.8)=满载时蓄电池组支持的工作时间。
其中0.8为功率因数。贵州播控机房UPS系统采用双机冗余并机工作方式,每台UPS的额定功率为80kVA,分别配2组电池柜共32块铅酸蓄电池,每块电池电压为12V,容量100Ah,利用以上公式:电池组电压12V×16=192V,电池组容量100Ah×2=200Ah,可工作时间为200Ah×192V/(80000×0.8)=0.6小时,以实际负载45000 kVA计算,电池组可支持的时间为200Ah×192V/(45000×0.8)=1小时。
UPS供电系统的维护需要注意以下几点:
★主机的维护、保养:室内应清洁卫生,以避免因灰尘遇潮湿引发主机工作紊乱;主机中的参数不能随意改动;断电时应避免带载启动UPS,以避免开机瞬间大电流对UPS的冲击;不能让UPS长期处于满载或过载状态。
★蓄电池的维护、保养:由于环境温度对电池影响较大,因此电池安装地的温度应保持在20-25度之间;另外。放电深度越深,电池的循环使用次数越少,因此应避免UPS处于轻载或空载时放电工作。
电池在使用一段时间后,应观察电池外观是否异常,3个月UPS应做一次带载(50%满载以上)放电,以保持电池活性,在市电断电时,保证电池能正常放电并达到设计要求。