电能供应系统升级设计方案.docx

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1、光大参闸路UPS电矗统改造方案伊顿集团上海分企业2023年5月一、负载基本状况及需求机房原采用一台爱克赛9390-60KVA和一台爱克赛9390-120KVUPS分别对不一样区域B负载供电，由于120KUPSB估计负载量将会增长，到达或超过单机容量的60%,伴伴随负载量的增长，系统的可靠性也伴随减少，需要采用必要的措施来提高供电系统的安全性和可靠性。二、处理方案简介根据以上供电及负载状况，并根据UPS的特点，对UPS系统作如下处理方案提议。将原先日勺9390-120单机系统,改导致由两台9390-120构成高可靠性并机冗余系统，在本来的单机基础上增长一台相似型号、相似容量B美国伊顿爱克赛939

2、0-120KVA不间断电源，作双机并联冗余集中供电系统，将本来120K单机系统的所有负载和将要增长的负载，所有纳入该供电系统。考虑到新增电池组的安装场地和升级为冗余系统后的系统可靠性大幅提高，提议只增长5组电池，将原120K单机配置的9组电池中匀出两组给新增UPS,使得改造后的系统每台不间断电源各配置7组电池组，系统后备延时到达7小时以上，单机故障完全退出系统时，剩余0单机还可以单独支撑负载3.5小时。假如但愿在最极端0状况下，单机工作可以支持7个小时以上0后备时间，我们可以在改造中，增长一种电池母联开关，如下系统图中B红色部分。借助原系统建设初期的扩容设计，这次B扩容工程变得相称便捷，其中日

3、勺输入输出配电、开关等无需额外改造。11并机冗余系统如下：总输入400A3P上图中，红色部分为电池组母联开关示意，母联的详细构造如后简介；蓝色部分为新增的并UPS及电池组。市电分别接入UPSl和UPS2的主电源和旁路电源，正常工作时，市电通过整流变成稳定0直流电，共给UPS逆变器再变为纯粹日勺无污染交流带负载,同步直流为电池组充电，时刻保持电池电力饱满；两台UPS并联输出，由于系统负载容量不不小于120KVA,因此系统自动成为1+1冗余供电方式,两台UPS平均分派后端负载，当中容许有一台UPS故障，系统不会由于单机故障而转到不安全的旁路去带载，只有当2台机器所有故障时，系统才会自动不间断地转旁

4、路工作，此时的负载由市电供电。故障消除后系统将不间断地恢复到UPS逆变器供电。上述UPS供电方式是目前为止最为可靠的供电方式，广泛应用于通讯、金融、高规定制造业等等顾客。系统由输入输出配电、UPS主机及配套电池构成，规定顾客端准备输入总开关一种，UPS输入开关4个，UPS输出总开关一种，外置维修旁路开关一种。为实现UPS的高可靠及高可用性，UPS的整流输入和旁路输入分别设置开关,使得UPS各部分完全独立运行，消除各功能模块间的互相影响；配电系统提议设置外置维修旁路开关一种，在有需要时，该维修旁路开关可以使得UPS完全脱离出供电系统，甚至可以在移除UPS主机时，可以保障负载还可以得到市电供应。鉴

5、于负载量等状况，为每台UPS各配置7组40节12VlOOAh蓄电池，单机后备时间保证3.5小时，冗余并机工作到达7小时以上的后备延时。当系统中一台UPS因故障退出供电系统时，上述电池系统可认为负载提供3.5小时时后备延时，若要使得供电系统在任何状态下都保持7小时的后备时间，可以通过如下方案实现：上图中，KI、K3是带48V欠压脱扣的直流开关，在UPS主机关机或EPO等功能启动时，负责将电池组从UPS系统中脱离（断开）；KM为两组电池的母联开关，为了愈加安全，该开关提议加锁；K2、K4为电池组操作开关。电池安装提议如下:注：由于安装场地的限制，新增电池采用两个开放式电池架安装，架子外形260Om

6、mX950mm；每个架子5层，层高400mm,每层安装两列、每列安装12至14节电池；每组电池40节分三列安装；每三层可以安装两组电池；两个电池架共安装5组新增电池，另从原120K主机匀两个电池柜的两组电池，共7组给新增120KUPS作为后备电池，改造后每台120K机器各有7组电池。电池架示意图如下:系统配置（不包括电池切换）项目型号规格数量备注UPS主机9390-120KVA1美国伊顿爱克赛电池架定制22600x950(nun)电池12V100Ah200密封免维护铅酸蓄电池并机附件伊顿9系列2并机卡电池开关320A3P2带48VDC欠压脱扣及辅助接点承重规定及安装提醒:主机：480公斤/柜，

7、静载荷640公斤/平方米注：根据机房建筑承重能力，采用加固或增长散力架等方式合理处理；设备上方不得有空调管线通过，防止滴水导致电气设备故障；消防喷淋应采用气体等电气灭火装置，不适宜使用喷水装置。系统特点:1、采用1+1冗余构造，提高了系统可靠性及可用性;2、主机采用IGBT整流的PW9390绿色电源，输入对电网无污染;指标1类产品（IGBT整流器）2类产品（12脉冲+输入滤波）3类产品（6脉冲+输入滤波）输入电压范围士25%20%10%输入功率因数20.9520.9020.85输入电流谐波5%15%25%我国根据性能不一样，将UPS划分为3类，就像服装同样有一级品和二级品。最佳0UPS是采用I

8、GBT整流器的JUPS,它日勺输入电压范围要在25%以上，输入功率因数要在0.95以上，输入电流谐波总失真度不不小于5%0爱克赛的所有在线式UPS都归属于最佳的I一级品行列。3、主机在线能效高达94%,半载在线效率93%,热耗低，三年节省的电费支效率差异每小时每天每年6kW6度144度52560度每度电（商业）为1元每年节省约52560元UPS寿命为23年23年节省约525600元空调制冷节省23年23年节省约260000元23年共节省电费约78万元当今0计算机和服务器与23年前有很大不一样，功率密度极高的刀片式服务器已经非常流行，服务器普遍采用双电源供电。而UPS供电系统也普遍采用1+1冗余

9、并联，因此，UPS单机所带的负载都非常低。这样一来，大家所看到的UPS满载效率对顾客而言是没有实际意义的，由于现实中没有人会将UPS用到满载，能用到50%就不错了。因此UPS轻载时的整机效率对于大家反而更故意义。爱克赛9390UPS在满载时可以到达94%0整机效率,在50%负载B时候仍然可以到达93%以上。爱克赛9390UPS到达94%B整机效率B前提是已经保证了UPS输入功率因数是不小于0.99,输入谐波失真不不小于3%,并且当负载只有50%时，也可以到达93%0而同类产品假如要到达同样的指标，还需要加众多0选件例如输入滤波器，12脉冲整流器等，每个额外选件都会深入减少UPS的整体效率。12

10、脉冲整流器，会减少效率2%,有源滤波器会使系统效率减少4%,因此在实际测量时许多12脉冲UPS的整机效率尚局限性88%。4、输出功率因数高达0.9,相比一般UPS多带负载11%以上，120KVA主机可以带载108KW,一般机器只能带96KW； 9390输出功率因数可达0.9 而老式UPS输出功率因数仅为0.70.8 9390具有更强的带载能力标称功率输出功率因数输出功率少带的负载比例120kVA0.784kW-22%120kVA0.896kW-11%120kVA0.9108kW以此为原则5、并机系统采用伊顿0专利热同步无线并机技术，在正常工作时，虽然通信线脱落或断开，也不会影响系统的稳定安全工

11、作，一般UPS若通信线故障将导致系统中断甚至炸机的严重后果;6、采用伊顿B专利ABM电池管理系统，电池使用寿命延长50%；ABM和浮充的对比项目老式技术成果ABATm成果浮充长期浮充极板钝化90%休息极板不钝化过充电长期充电，存在也许90%休息，不也许电流纹波长期充电，影响很大90%休息，不也许热失控长期充电，存在也许90%休息，不也许电池检测强制放电，影响整流器工作电池自放电，不影响整流器电池寿命无法延长电池寿命延长电池寿命达50%7、采用伊顿专利的EasyLoad负载在线测试技术，安装调试完毕验收时，满载测试轻松完毕无需断开市电无需假负载箱！诸多的顾客在UPS开机后并没有做假负载的测试，由

12、于他们找不到那么大功率B假负载。爱克赛UPS自身可以提供模拟假负载测试，我们称之为EASYLoAD专利技术，UPS内部可以产生一种满载测试。同样，我们可以做满载的电池放电测试。这样0话，通过这种方式我们可以测试出系统B所有的I环节，消除UPS内部由于接线不牢固，松脱等潜在的隐患。由于UPS一旦投入正式运行后就不以便停机检修了。爱克赛B这一测试功能可认为顾客发现隐患，同步节省几万元的假负载租赁、电费和临时电缆连接成本。UPS系统简介1、主机系统：主机由2台美国伊顿爱克赛9390-120KVAUPS并联构成，使得UPS系统得可用性到达99.999%,该系列产品是爱克赛企业推出的三进/三出的最新一代

13、的中大容量功率BUPS不间断电源。功率从40-160KVA,其设计目0是为了满足当今计算机网络系统对集中供电的需要，非常适合多种系统的应用场所。重要的应用计算机和数据处理系统；通讯系统；工业控制和通讯系统。这种UPS是一种即时双向转换UPS,它可为计算机系统和其他的诸如测量设备、工业自动控制设备等智能设备提供电源保护，为关键设备提供持续时通过过滤的三相电源。在给设备提供电源的同步，UPS也在持续的给电池充电，假如忽然发生停电事故，UPS可继续不间断的从UPSrJ输入端为设备提供电源。假如停电的时间超过了储备电量所能支持日勺时间，UPS会自动的关闭以免电池深度放电。来电的时候UPS会自动启动继续

14、为关键设备提供电源并且给电池组充电。一种UPS模块由几种独立的分别有其自己特有功能的模块构成： 输入端和负载处的瞬变过程由射频干扰滤波器（RFI）进行消减。 交流电源通过整流器B整流和调整，该整流器为逆变器提供电源并且负责电池0充电，整流器保证电池被完全充斥。 当主电源发生故障的时候由电池为负载提供电源。 逆变器负责将直流电转换为交流电，然后将这些交流电传递给负载。 当逆变器过载或者逆变器不能承担起负载的时候，静态旁路开关自动将负载转换到旁路线路上。 维护旁路开关用来对UPS进行维护而不停电。 控制和监控电路用来测量、监控和控制UPS0工作，它通过可视和可听0指示仪向顾客提供系统的运行工作状态

15、。 UPS通过RS232串行数据界面来发送系统运行工作的信息，这些信息包括有关使用电源、负载和UPS自身的数据，这些数据可以被计算机识别，从而可以实现软件和数据的完全保护。旁路战路输入二 L1L2L3NpLTgX4 二一|图LUPSIl勺电路图（无S3开关）致UPS输出负载分配L1 L2 L3 N PEX3电源质量发生100-160KVA差（相对于理想的正弦波形），谐波也许存在于电流、电压中或者同步存在于电流和电压中。滤波是目前使用最普遍日勺用来消除谐波对系统其他部分产生0影响的措施，老式的滤波器由一系列B协调L-C电路构成。PW9390UPS模块采用B先进的IGBT滤波器技术能将谐波含量减少到3%,这就使系统运行更稳定可靠，并且由于振荡器中线圈损耗日勺减少而使振荡