优秀的硕天UPS电源供电系统要具备哪些特质?
硕天UPS电源产品要具备适应各种负载的能力。一台硕天UPS电源的常规指标包括了输出电压精度、波形失真度、输出频率精度、动态响应时间、后备转换时间等,在实际应用中,对硕天UPS电源输出功率因数、波峰系数、瞬间过载能力等性能的考察更有利于选择为负载提供可靠有效保护的电力设备。
硕天UPS电源对电网环境要有较强的适应能力。选购一台硕天UPS电源首先要考虑它对复杂电网环境的适应能力,特别在有特殊电力供应的电气环境中,输入电压允许变化范围、输入功率因数和硕天UPS电源抗*能力是重要的性能指标。
提高电池性能,加强对电池的管理。在电池的使用过程中,硕天UPS电源对电池的使用和管理能力正在被强化。
系统配置的灵活性和冗余功能。特别是在关键业务应用上,硕天UPS电源通常采用冗余配置的方式提高系统可靠性,选择适当的冗余方式能为提高供电系统的灵活性、可扩容性、可维护性打下坚实的基础。
智能化提升硕天UPS电源价值。智能化是硕天UPS电源的一个重要趋势,它从智能化应用结合网络化平台,最终以数字化的方式将设备与运维人员联系起来,让设备能够自我检测并自动故障预警,基于业务视角提硕天UPS电源价值。
全面支持负载新需求。硕天UPS电源产品素来以高可靠、高效率著称,宽泛的输出功率因数范围和ESS交流直供技术使其具备强大的带载能力和应对瞬时过载的能力,确保了用户系统稳定性和极限状态下的系统安全性,从而全面支撑现代数据中心新型负载、工业冲击性负载、三相不均衡负载等负载需求,同时避免了用户对设备的过量投资。
双变换技术提供纯净电源保护。硕天UPS电源产品所采用的双变换技术,有效解决谐波失真、欠压、过压、瞬变等9种供电*问题,能够为关键负载提供与市电隔离的纯净的不间断电源输出。创新技术的应用使硕天UPS电源只向电网索取有功功率,输入功率因数达到大于0.99,表现出色。
AMB智能电池管理技术,延长电池使用寿命。对于硕天UPS电源重要部件之一的电池系统,伊顿独特的智能电池管理技术,减少传统的电池长期浮充充电电流对电池寿命的影响,能够延长电池使用寿命50%,并实现了电池在线故障的诊断及提前报警功能,确保电池的安全运行和预先维护。
硕天UPS电源灵活的冗余扩展性。硕天UPS电源产品独特的热同步并机技术,实现了并机的各台硕天UPS电源之间无需实时的数据交换和集中控制,从而避免由于硕天UPS电源之间数据通讯线路不畅而造成的并机系统崩溃故障。在冗余设计方面,伊顿从功率模块冗余到双总线静态母联系统,真正做到了系统总线级的全冗余,有效消除整个系统中的单点故障。
硕天UPS电源可以解决电网存在的诸如:断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲*等等问题,而精密的网络设备更是不允许电力有间断的,故此以服务器、大型交换机、路由器为核心的网络中心要配备UPS更是不言而喻。
(1)硕天UPS电源系统的稳压功能。系统的稳压功能是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。
(2)硕天UPS电源净化功能。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲*不能消除,整流后的电压仍存在*脉冲。储能电池除具有存储直流电能的功能外,对整流器来说就像接了一只大容量电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲*,起到了净化功能,也称对*的屏蔽。
(3)频率的稳定。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。
(4)开关控制功能。系统配备了工作开关,主机自检,故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。
硕天UPS电源的作用非常大,是用来保护用电设备的。以下进行一下介绍:
1、目前基本所有场所都需要用到硕天UPS电源,常见的场所:交通、机房、机场、地铁、大楼管理、医院、银行、电厂、办公室等等场合都需要。
2、作用:保障这些场合所需要的不间断供电需求,当这些场合的市电停了之后,硕天UPS电源会立即供电,保证这些场合的用电设备不间断的工作。
3、家庭也是可以使用硕天UPS电源的,目前中国用电量极大,偏远山村经常断电所以备一台UPS电源是可以考虑的,当然大城市的家庭或办公司也可以使用UPS电源,因为城市家庭的用电设备一般比较高端,如电脑或服务器都算精密设备,突然断电同样给设备造成很大损害,所以也可以使用硕天UPS电源来保护。
不间断电源的作用主要是针对计算机网络系统,在停电状态下,持续供电的作用,而且还可以防止数据丢失。而在日常的使用过程中,为确保电源的使用寿命,同时满足自身需求,因而明确相关使用技巧,显得至关重要。
第一、硕天UPS电源在进行使用时,应该要明确相关问题。如何才能延长不间断电源的供电时间,当前有两种方法,分别是外接大容量电池组,选购较大的电源系统。当然不同的解决方法,具体的操作技巧有所不同。当选择外接大容量电池组的方法时,需要明确具体供电时间,负载功率具体是多少,再选择相应的外接电池组。而在采用该方法时,会造成电池组充电时间相对增加。而采用选购较大的电源系统,相对而言可以减少维护成本。即便负载设备需要扩充,较大容量的不间断系统,也能正常运作。
第二、硕天UPS电源在进行开机操作时,应该要按照顺序合闸,储能电池开关,自动旁路开关,输出开关依次置于开启档。而在按下面板开启键时,电源系统会慢慢启动,而在此时,对于广大用户来说,应仔细观察指示灯变化情况。
第三、硕天UPS电源在日常开关机过程中,只需要按下开启键,大约二十分钟左右,就可以开启其它仪器使用。当电源启动进入稳定工作状态后,才能打开负载设备电源开关。而在此时,还应该要明确,电源在正常运行下,手动维护开关时,应呈关闭状态。
机架式硕天UPS电源广泛应用于通信、电力、公安、消防、广电、金融、军队、互联网等行业,与之匹配集成的设备有:通信基站、一体化配电柜、数据中心、模块化集成产品等。
机架式硕天UPS电源在哪些领域应用行业呢?
⒈数据中心
机架式硕天UPS电源供电系统在各行业数据中心中起到重要的电源保障作用,要为负载提供不间断的供电,就必须具有电能储存的功能。对于数据中心来说,在整个运营过程当中最为重要的就是能源效率,能源效率的高低直接反映了人们对于可持续发展以及气候变化的态度转变,数据中心的运营商正在考虑如何更好地应用基础设施中UPS电源系统,以最大限度地提高效率,同时以最小的资本支出(CAPEX)提供一致性和弹性。
企业为了满足负载不断增长的需求,在数据中心当中会部署大量的锂电机架式UPS电源系统,这样一来,就大大影响了数据中心的整体运营和成本开支。在锂电机架式UPS电源供电系统中应用锂离子电池具有许多好处:与同等规格的铅酸蓄电池相比,其体积缩小70%,并且重量更轻,这意味着可以将更多的机房空间分配给服务器。
2.一体化机柜
一体化机柜将数据中心基础设施产品进行深度整合,包含UPS、配电、制冷、机柜、消防等多个子系统,通过监控系统对全部系统实现统筹管理,简化设计和建设流程。可靠的UPS电源配电系统,不断为IT设备保驾护航,同时配置了精密制冷系统,保障IT设备运行环境,搭配动环监控系统实时监控设备工作状态。一体化机柜采用全密封设计,能应用在多种恶劣室内环境中,无需单独设置机房。
机架式硕天UPS电源针对机房机架式设计,它能够像别的存储设备、硬盘录像机之类的一样放在标准机柜内。外形设计采用当前应用最为广泛的19英寸标准机架式机箱,机架式安装方式使机器在尺寸(占用空间小)、布局(在机柜中链接布线)、视觉(统一和简洁)以及可靠性(防止误操控和误接触)等方面优于传统塔式UPS电源。
在可用性,管理性,适应性,系统保护上机架式硕天UPS电源更加智能高效,具有电池过欠压保护、输出过压保护、输出欠压告警、输出短路、过温等保护功能。所以在机房一体化配电柜这种需要高精度不间断电源供电的地方,选用机架式UPS电源是一种很不错的选择。
3.电力行业
电力UPS的工作原理和输出特性与传统的UPS完全相同,但是,由于它连接直流操作电源系统,因此其直流输入特性必须满足电力系统的专用要求。电力UPS是为发电厂,变电站等电力行业设计,在发电厂、电力等电力系统中,DCS(分布式控制系统),监控系统、自动化仪表,调度通信系统、微机系统等核心设备对供电质量及可靠性要求非常高,需要专用UPS供电,这些负载绝大多数为单相负载。
为电力行业量身定制的专业型机架式UPS电源,适应电力行业内部的恶劣电网环境,既满足了电力行业的负载需求,又可以让用户不必再为负载的三相不平衡而烦恼。充分利用电力行业的220V/110V大容量电池组,可最大限度的延长UPS的后备时间,并节省电池组的安装空间和前期投资。丰富的智能通讯接口,标准RS232通信接口,可以直流远程在线调试并监控电源系统的运行,简化网络管理工作,并提高系统的可靠性。
4.金融行业
随着中国的改革开放,近年来,不断的有外资银行涌入中国,对金融行业市场带来一定的影响,引发新一轮的基础设施建设以及IT硬件投资的需求。因此,对于IT硬件设备厂商,特别是UPS厂商都带来一定的市场机会。随着金融业的发展,提出了UPS电源整理解决方案,并成功应用于某外资银行。
机架式硕天UPS电源作为数据中心中最常用的供电保障设施、供配电系统中损耗最大的环节,对于金融行业有重要作用。银行与金融企业必须维护许多需要个别电源防护的小型系统。自动柜员机(ATM)就是需要在线机架式UPS保护,以避免可能的供电异常。
由于数据中心需要运算大量数据,该处极为耗电,再者,所有分行、ATM及网络银行也都仰赖数据中心,机架式UPS可解决许多潜在能源问题,包括电压突波、电压波尖、电压骤降、全面停电,以及频率差异的必要安全设备。金融行业可通过让系统在停电期间获得稳定供电,而大幅降低成本,以及持续确保顺畅运作。
机架式硕天UPS电源采用双转换纯在线式的架构,是有效解决所有电源问题的最佳架构设计。保证输出电源的稳定上、精密、可靠,让负载安全的运行。特别针对机架式应用设计,适用于保护机架式服务器,存储产品等机架式网络设备。
室外柜的散热方式有多种选择,哪种散热方式适合室外蓄电池柜呢?这要从UPS电池的产品特性说起。对于通信直流电源系统中的铅酸蓄电池,用户最关注的是使用寿命。影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素是环境温度和电网条件。
硕天UPS电源蓄电池的使用寿命与环境温度密切相关。环境温度越高,蓄电池的使用寿命越短。当环境温度高于蓄电池设计寿命要求温度25度时,温度每上升10度,使用寿命缩短一半。
硕天UPS电源蓄电池的放电次数、放电深度直接影响蓄电池使用寿命。放电次数越多、放电深度越深,蓄电池的使用寿命越短。也就是说电网频繁停电会降低蓄电池的使用寿命。
对于室外基站,通常情况下运营商无力改善电网条件或者改善电网条件的成本太高、无法承受,所以我们从降低UPS蓄电池的工作环境温度入手,来提高蓄电池的使用寿命。
室外柜的传统散热方式是风扇直通风或热交换器,但这两种方式都不能使柜内温度低于柜外的环境温度。对于高温地区UPS电池的应用场景,需要通过主动散热,使室外蓄电池柜的柜内温度低于柜外的环境温度。中兴通讯突破常规,组合创新,把制冷部件引入了室外蓄电池柜。
通信主设备和直流电源的功率变化部分在设备运行过程中都会发热,而蓄电池却不同。根据硕天UPS电源蓄电池充放电的电化学机理,蓄电池放电时不发热。正常充电时(不过充电)基本不发热。即蓄电池在正常使用过程中的发热量可以忽略,因此,室外硕天UPS电源电池柜内没有热源,需要的制冷量小,据测算,通常情况下室外蓄电池柜只要200-400W的制冷量就够了。
1)投资有效性:随需扩容,节省初期投资;
2)模块冗余高可靠性:避免出现重大断电事故;
3)易维护性:在线热插拔,维护简单快速,无须转旁路;
4)节能环保性:对电网污染小,高效率及模块休眠等技术减少能源浪费。
正因为具有如此众多的优点,目前大多数UPS厂商都已发布模块化UPS,越来越多的用户已经或正在考虑使用模块化UPS建设新数据中心。但现今市场上的模块化UPS所采用的技术不尽相同,客户在选用过程中有一定的困惑,本文将基于笔者的应用实践与理解对两种主流架构的模块化UPS进行剖析,希望能给各位读者一些帮助及启发。
2.模块化硕天UPS电源的两种典型架构
1)分布式架构
分布式结构的模块化硕天UPS电源架构
分布式是早期模块化UPS经常使用的一种架构。此类模块化UPS系统层面上等价于数台独立的UPS直接并联,其功率模块利用小型UPS改造而成,可自主独立工作,其特点是:①除整流、逆变的控制外,均流与逻辑切换也由内部控制单元控制;②内置容量与功率模块容量一致的静态旁路,在旁路模式时,由每个模块内的静态旁路共同承担负载。
2)分布+集中式架构
分布+集中式结构模块化UPS架构
分布+集中式结构的模块化UPS设备所有的功率模块内置控制单元用于本模块的整流器与逆变器控制,而将整个系统的均流及逻辑切换等功能从模块内部控制单元中提取出来,由一个集中的控制模块控制。为了消除可能引入的单点故障,该控制模块及相应通讯总线均进行1+1冗余。当一个控制单元出现故障时,整个硕天UPS电源系统中功率模块可由另一处于热备状态的控制单元无缝接管系统控制,保障系统不间断运行。同时,功率模块内不再内置静态旁路,系统配置一个静态旁路模块,其容量即为系统容量。
3.分散控制与分布+集中控制逻辑模式对比
分布式架构的模块化硕天UPS电源采用分散控制逻辑模式,系统中每个模块都含有一个完整独立的控制单元,系统的主控模块会通过一定的逻辑规则从系统内所有模块中选出,其余模块作为从控模块听从主控模块调度。当UPS系统中的一个从控模块出现故障时其余模块仍正常工作,当主控模块出现故障时可通过一定的竞争规则来使得另一个模块作为主控模块,保障系统继续正常工作。
分散控制逻辑模式的优点在于每个控制单元都可以完成对系统独立控制的工作,故不存在这方面的单点故障点。但缺点也很明显,首先因为主控模块既要处理本身的信号,又要协调各模块之间的信号,所以控制逻辑比较复杂,软件逻辑可靠性不高。其次各主控模块故障后,会在剩余模块中竞争产生一个模块作为主控模块,该过程中也容易发生竞争失败导致系统故障。
分布+集中式架构的模块化UPS功率模块内整流、逆变的控制是分布的,而均流逻辑等控制则是集中控制模式,即采用独立集中的控制模块(如图2中控制模块)来检测市电的频率和相位,然后向每个模块发出同步信号,各个功率模块接受到此同步信号后通过自身的控制环输出相应频率相位的正弦波。
当市电丢失时,集中控制模块会自激产生同步信号发送给各个UPS模块来保证各单元的输出同频同相。同时在均流的控制实现形式方面,集中式架构的模块化UPS依靠控制模块来检测整个系统的负载电流,然后除以系统模块数量来作为各个UPS模块的均流参考值,进而与各模块输出电流比较后求出偏差值来不断调整各模块的输出电流,以保证系统内模块间良好的均流度。分布+集中控制逻辑模式的优点在于采用独立的均流与逻辑控制单元,均流度更好,且控制逻辑层级清晰,各功率模块之间不存在竞争关系,软件逻辑可靠性较高。为了保证集中控制单元的可靠性,避免单点故障,一般采用该架构的UPS控制单元及通讯线路均会做1+1备份。1+1热备份是最常用的备份方式,其可靠性在各类系统长期运行实践中已得到验证。
综合来说,集中式冗余架构具有的优势是明显的。
4.集中旁路与分散旁路对比
目前大容量模块化UPS系统的旁路控制技术主要有两种模式:1、系统集中旁路模式(UPS系统内只有一套旁路系统,如图2所示);2、系统分散旁路模式(UPS系统内每个功率模块都有一套旁路系统,如图1所示)。集中旁路系统具有过载能力强,可靠性高的优点,而分散旁路具有可扩容,成本低的优点,但可能存在一定的可靠性风险。
对于分散旁路模式,表面上看因分散布置,在UPS模块冗余时类似于冗余设计,一处旁路故障,其它旁路仍可工作。实际上此种分散与冗余有本质不同。旁路的主要器件为SCR.因为器件的离散性较大,系统工作在旁路模式时,各个旁路基本不可能处于均流状态;而为了保持旁路输出的电压波形完整,在旁路模式时不会进行开关动作,难以电流进行控制,仅依赖自然均流不均流度很难控制在25%以内,电流大的模块很可能因旁路过载而关机,影响系统供电连续性。
除了稳态的均流问题,在瞬态时分散旁路系统也具有一定的风险。在系统控制器发送切换旁路模式的信号之后,因为信号传输路径、模块控制器响应速度、器件一致性等各方面原因,各个旁路很难同步切换,而先切换导通的SCR将承担大部分负载甚至所有负载,极易导致该SCR失效。
静态旁路是主路模式的冗余,作用非常重要。而分散旁路的设计方式大大降低了旁路的可靠性。实际上,在传统塔式UPS应用中当并机数超过四台时,一般为了避免旁路不均流问题,都需要采用集中静态旁路系统。因为旁路系统的限制,采用分散旁路系统的UPS很难具有较好可扩展性。
提到硕天UPS电源的负载人们首先会想到电脑等精密设备一起。但是你知道吗有些产品ups电源是不能负荷运转的。为保证UPS用电设备的正常可靠运行,UPS电源的选择与负载的匹配至关重要,我们在购买UPS电源的时候,一定要弄清楚UPS电源要面对的使用环境。最大程度发货其应有的作用,那么有些些设备是UPS电源所不能负荷的呢,跟随UPS电源厂家小编来看看!
1、日光灯:应选择大余量硕天UPS电源供电,因为日光灯起动冲击电流较大,且阻性成分高。
2、电动机:需要选择大余量硕天UPS电源供电,因为它为感性负载,且起动冲击很高。
3、空调:一般禁止使用UPS供电,因为空调启动冲压很大,且属于感性负载。
4、复印机,高速行打:因其工作过程中也经常产生冲击电流,也不可负载。
5、电炉丝(纯电阻负载):需要选择大余量硕天UPS电源供电,因其属于阻性负载。
6、激光打印机:应选择大余量硕天UPS电源供电,因其工作过程中经常产生冲击电流。
硕天UPS电源蓄电池内部短路的原因:
(1)隔板质量不好或缺损,使极板活性物质穿过,致使正、负极板虚接触或直接接触。
(2)隔板窜位致使正负极板相连。
(3)极板上活性物质膨胀脱落,因脱落的活性物质沉积过多,致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。
(4)导电物体落入UPS电源电池内造成正、负极板相连。
(5)焊接极群时形成的“铅流”未除尽,或装配时有“铅豆”在正负极板间存在,在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。
硕天UPS电源短路景象的表现:
(1)开路电压低,闭路电压(放电)很快到达停止电压。
(2)大电流放电时,端电压敏捷下降到零。
(3)开路时,电解液密度很低,在低温环境中电解液会出现结冰景象。
(4)充电时,电压上升很慢,始终保持低值(有时降为零)。
(5)充电时,电解液温度上升很高很快。
(6)充电时,电解液密度上升很慢或简直无变化。
(7)充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
硕天UPS电源蓄电池短路的处理方法:
减小充电电流,降低充电电压,检查安全阀体是否堵死。定期充电放电。硕天UPS电源电池系统中的铅酸浮充电压和放电电压,很多在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制计算机等电子设备的使用台数。
在安装铅酸时,应使用的工具应采取绝缘措施,连线时应先将电池以外的电器连好,经检查无短路,最后连上,布线规范应良好绝缘,防止重叠受压产生破裂。
定期检查各单元电池的端电压和内阻。对12V单元电池来说,在检查中如果发现各单元电池间的端电压差超过0.4V以上或电他的内阻超过80mΩ以上时,应该对各单元电池进行均衡充电,以恢复电池的内阻和消除各单元电池之间的端电压不平衡。均衡充电时充电电压取13.5~13.8V即可。经过良好均衡充电处理的电池绝大多数都可将其内阻恢复到30mΩ以下。以下进行一下介绍:
1、利用供电高峰充电
对于UPS电源长期处于市电低电压供电或频繁停电的用户来说,为防止电池因长期充电不足而过早损坏,应充分利用供电高峰对电池充电以保证电池在每次放电之后有足够的充电时间。充电过程中要注意充电器的选用。最好选用既具有恒流又有恒压的充电器对电池进行充电。
2、减少深度放电
电他的使用寿命与它被放电的深度密切相关。UPS电源所带的负载越轻,市电供电中断时,蓄电池的可供使用容量与其额定容量的比值越大,在此情况下,当UPS电源因电池电压过低而自动关机时电池被放电的深度就比较深。当UPS电源处于市电供电中断,改由蓄电池向逆变器供电状态时,绝大多数UPS电源都会以间隙4s左右响一次的周期性报警声,通知用户现在是由电池提供能量。当听到报警声变急促时,就说明电源已处于深度放电,应立即进行应急处理,关闭UPS电源。不是迫不得以,一般不要让UPS电源一直工作到因电池电压过低而自动关机才结束。
3、定期检查
定期检查各单元电池的端电压和内阻。对12V单元电池来说,在检查中如果发现各单元电池间的端电压差超过0.4V以上或电他的内阻超过80mΩ以上时,应该对各单元电池进行均衡充电,以恢复电池的内阻和消除各单元电池之间的端电压不平衡。均衡充电时充电电压取13.5~13.8V即可。经过良好均衡充电处理的电池绝大多数都可将其内阻恢复到30mΩ以下。
4、重新浮充
硕天UPS电源以利用机内的充电子产品电回路重新对蓄电池浮充10~12h以上再带载运行。UPS电源长期处于浮充状态而没有放电过程,相当于处在“储存待用”状态。如果这种状态持续的时间过长,造成蓄电池因“储存过久”而失效报废,它主要表现为电池内阻增大,严重时内阻可达几Ω。因此建议用户最好每隔几个月有意地拔掉市电输入,让UPS电源工作于由蓄电池向逆变器提供能量的状态。但这种操作不宜时间过长,在负载为额定输出的30%左右时,约放电10min即可。
5、保证电源正常工作环境温度
电池可供使用的容量与环境温度密切相关。一般情况下,电池的性能参数都是室温为20℃条件下标定的,当温度低于20℃时,蓄电他的可供使用容量将会减少,而温度高于20℃时,其可供使用的容量会略有增加。当然,要延长电池组的使用寿命不但在维护使用上要注意,而且在选择时就应充分考虑负载特性(电阻性、电感性、电容性)及大小。不要长期使电池处于过度轻载运行,以免电池放电电流过小导致电池报废。
硕天UPS电源在运行过程中,由于各单元电池特性随时间变化而产生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS电源内部的充电回路来消除的,所以对这种特性已发生明显不均衡性的电池组,若不及时采取脱机均充处理的话,其不均衡度就会越来越严重。
电他的使用寿命与它被放电的深度密切相关。UPS电源所带的负载越轻,市电供电中断时,蓄电他的可供使用容量与其额定容量的比值越大,在此情况下,当UPS电源因电池电压过低而自动关机时电池被放电的深度就比较深。
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