电源系统改造设计方案Word格式文档下载.docx
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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（不包含电池切换）
项目
型号规格
数量
备注
UPS主机
9390-120KVA
1
美国伊顿爱克赛
电池架
定制
2
2600x950（mm）
电池
12V100Ah
200
密封免维护铅酸蓄电池
并机附件
伊顿9系列
并机卡
电池开关
320A3P
带48VDC欠压脱扣及辅助接点
承重要求及安装提示：
主机：
480公斤/柜，静载荷640公斤/平方米
根据机房建筑承重能力，采用加固或增加散力架等方式合理处理；
设备上方不得有空调管线经过，防止滴水造成电气设备故障；
消防喷淋应采用气体等电气灭火装置，不宜使用喷水装置。
系统特点：
1、采用1+1冗余结构，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
±
25%
20%
10%
输入功率因数
≥0.95
≥0.90
≥0.85
输入电流谐波
<
5%
15%
我国依据性能不同，将UPS划分为3类，就像服装一样有一级品和二级品。
最好的UPS是采用IGBT整流器的UPS，它的输入电压范围要在±
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小于5%。
爱克赛的所有在线式UPS都归属于最佳的一级品行列。
3、主机在线能效高达94%，半载在线效率93%，热耗低，三年节省的电费支出可以再购买一套相同规格的UPS；
⏹以100kW的负载为例，和12脉冲整流的UPS相比效率高6%以上
效率差异
每小时
每天
每年
6kW
6度
144度
52560度
每度电（商业）为1元
每年节省约52560元
UPS寿命为10年
10年节省约525600元
空调制冷节省10年
10年节省约260000元
10年共节省电费
约78万元
当今的计算机和服务器与10年前有很大不同，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满载效率对用户而言是没有实际意义的，因为现实中没有人会将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有意义。
爱克赛9390UPS在满载时可以达到94%的整机效率，在50%负载的时候依然可以达到93%以上。
爱克赛9390UPS达到94%的整机效率的前提是已经保证了UPS输入功率因数是大于0.99，输入谐波失真小于3%，而且当负载只有50%时，也可以达到93%。
而同类产品如果要达到同样的指标，还需要加众多的选件例如输入滤波器，12脉冲整流器等，每个额外选件都会进一步降低UPS的整体效率。
12脉冲整流器，会降低效率2%，有源滤波器会使系统效率降低4%，因此在实际测量时许多12脉冲UPS的整机效率尚不足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，普通机器只能带96KW；
⏹9390输出功率因数可达0.9
⏹而传统UPS输出功率因数仅为0.7~0.8
⏹9390具有更强的带载能力
标称功率
输出功率因数
输出功率
少带的负载百分比
120kVA
0.7
84kW
-22％
0.8
96kW
-11％
0.9
108kW
以此为标准
5、并机系统采用伊顿的专利热同步无线并机技术，在正常工作时，即使通信线脱落或断开，也不会影响系统的稳定安全工作，普通UPS若通信线故障将造成系统中断甚至炸机的严重后果；
6、采用伊顿的专利ABM电池管理系统，电池使用寿命延长50%；
ABM和浮充的对比
传统技术
结果
ABM™
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，存在可能
90％休息，不可能
电流纹波
长期充电，影响很大
热失控
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，安装调试完成验收时，满载测试轻松完成
很多的用户在UPS开机后并没有做假负载的测试，因为他们找不到那么大功率的假负载。
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内部可以产生一个满载测试。
同样，我们可以做满载的电池放电测试。
这样的话，通过这种方式我们可以测试出系统的所有的环节，消除UPS内部因为接线不牢固，松脱等潜在的隐患。
因为UPS一旦投入正式运行后就不方便停机检修了。
爱克赛的这一测试功能可以为用户发现隐患，同时节省几万元的假负载租赁、电费和临时电缆连接成本。
UPS系统介绍
1、主机系统：
主机由2台美国伊顿爱克赛9390-120KVAUPS并联组成，使得UPS系统得可用性达到99.999%，该系列产品是爱克赛公司推出的三进/三出的最新一代的中大容量功率的UPS不间断电源。
功率从40-160KVA,其设计目的是为了满足当今计算机网络系统对集中供电的需要，非常适合各种系统的应用场合。
主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是一个即时双向转换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，为关键设备提供连续的经过过滤的三相电源。
在给设备提供电源的同时，UPS也在持续的给电池充电，如果突然发生停电事故，UPS可继续不间断的从UPS的输入端为设备提供电源。
如果停电的时间超过了储备电量所能支持的时间，UPS会自动的关闭以免电池深度放电。
来电的时候UPS会自动启动继续为关键设备提供电源并且给电池组充电。
一个UPS模块由几个独立的分别有其自己特有功能的模块组成：
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。
交流电源经过整流器的整流和调整，该整流器为逆变器提供电源并且负责电池的充电，整流器确保电池被完全充满。
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进行维护而不断电。
控制和监控电路用来测量、监控和控制UPS的工作，它通过可视和可听的指示仪向用户提供系统的运行工作状态。
UPS通过RS232串行数据界面来发送系统运行工作的信息，这些信息包括关于使用电源、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。
图1.UPS的电路图（无S3开关）
PW9390主机特点详述：
1．IGBT整流技术
谐波导致电源质量发生偏差（相对于理想的正弦波形），谐波可能存在于电流、电压中或者同时存在于电流和电压中。
滤波是目前使用最普遍的用来消除谐波对系统其他部分产生的影响的方法，传统的滤波器由一系列的协调L-C电路组成。
PW9390UPS模块采用的先进的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的减少而使振荡器更为经济。
同时，作为一个输入功率因数的统一的整体元件，该系统还能最大限度的降低维护、铺设电线和熔断器费用。
另外，因为不需要额外的滤波器，所以该UPS供电系统能够节省安装空间和安装投资。
谐波电流和电压能导致一下情况的发生：
电线或者电缆中的额外的电能损耗。
变压器和发电机发热量过大，从而减少其使用寿命。
电路保护器的不稳定工作和故障
计算机、无线电通讯设备、监视器、电子测试设备等的不正常工作。
与功率因数校正电容发生谐振。
IGBT整流技术的好处体现在：
减少了对电网的谐波污染（符合绿色电源）
UPS输入端的线缆,保险,空开等容量可以减小（降低用户的投资成本）
与发电机的容量能得到最佳匹配
不会因加装滤波器而造成能量损失
机器重量轻（易于安装和运输）
2．逆变器
9390系列UPS电源逆变器采用IGBT大功率器件，三相独立调节的高速PWM正弦脉宽调制方式。
逆变器控制电路采用80C166微处理器，该CPU通过HAWKNET网络与其它控制电路CPU进行通信，通信频率高达300K。
它能缩短闭环控制时间，提高UPS输出电压的精确性和稳定性及对故障的快速处理能力。
逆变器电路将检测如下信号：
旁路电压、频率、相位，整流器输出的直流电压和电流，逆变器输出电压、电流，完成对输出电压、频率及相位的精确控制。
●电压经输出滤波后成为波形畸变率小于2％的正弦波电源。
●输出电压的稳压范围380VAC±
1％。
●频率窗口为0.5HZ-3.0HZ可调，逆变器同步跟踪市电电源的相位角差在1度之内。
●在发生下列情况之一时，逆变器的输出电压瞬态值变化不超过±
5％：
A：
100％阶跃负载的增加或减少
B：
任何一台冗余并机的UPS出故障
C：
逆变器满负荷切换到旁路
●逆变器电源在1毫秒内、其瞬态电压值恢复到±
3．电池管理系统
对于占系统成本很大部分的电池，爱克赛公司9390系列的机器采用了ABM型智能化“三阶”式电池充放电管理系统和DC-Expert电池诊断系统。
在线对电池进行诊断，并可对电池系统故障提前报警，提高了系统的可靠性。
●ABM（AdvanceBatteryManagement）：
电池充放电功率系统在充电过程中采用了三段式充电方式：
三段式充放电方式带来的好处是：
a）.利用“均衡充电”及时消除位于电池组中的各个单元电池所可能发生的电池端电压的不平衡度，并缩短电池的充电时间
b）.电池没有永远处于浮充状态，消除了电池极板的“钝化”现象。
-------------------多延长了电池50%的使用寿命
●DC—Expert直流在线检测专家系统
为确保电池的有效使用寿命，配置具有完善的智能化电池管理系统：
DC—Expert直流在线检测专家系统，独特的电池测试维护软件。
具有可编程定时“自诊断”测试电池容量和自动计算电池的实时后备供电时间的调控功能。
由于采用恒功率放电（0.25C恒放电速率）及小容量定量放电（自诊断测试时，仅释放10%电池安时容量）双控技术。
其计算结果不仅精度高（误差<
3％）,而且与用户的操作水平无关。
a.由于整流器未关断,负载不会有任何危险
b.电池恒功率放电,使得计算出的电池后备时间精度为±
3%
c.该过程完全自动进行,毋需人工干预
d.根据UPS的实际负载量自动调整它的“电池电压过低”自动关机电压值，可防止在小电流放电时，电池被深度放电的事故发生
4．并机的专利技术---热同步技术
Powerware9390彻底抛弃了传统UPS并联所需要的通讯线，消除了单点故障，提高了系统的可靠性。
充分发挥了微处理器控制软件的功能，控制UPS的并联运行，将环流降到最小，负载的均分不平衡度<
2%
相比之下,“热同步”并机技术具有如下优点:
●两台UPS之间没有信号通信用的电缆,减少故障率
●两台UPS均独立工作,无主从关系
●当两台UPS的交流旁路同时工作时,能提供更大的故障清除能力
●UPS单机系统可以很容易的扩展至直接冗余并机系统
5．控制技术
采用高性能微处理器“数字信号控制技术”+软件可编程调控技术+控制板间的网络通讯技术,大大减少控制板数量（整机只有6块控制电路板）和控制板之间的传输连接线。
确保UPS具有高可靠性和高一致性。
具有极强的“自诊断”检测能力，可提供100多种故障/报警/提示性信息，有利于缩短维修时间（MTTR）。
6．过载能力
具有极强的抗输出过载能力（110％负载，持续工作；
110％～150％，10分钟；
300％，300毫秒；
1000％，5毫秒）+优良的抗输出短路限流能力，可确保逆变器安全可靠地运行。
7．图形化显示界面
与普通UPS厂家采用的字符LCD显示屏不同，9390采用易看和易操作的大屏幕图形化液晶显示屏，借助于人－机对话型的菜单操作随机记录UPS运行状态，提供可靠的原始数据，便于分析故障原因，使UPS有极好的可操作性。
用户可以获得如下信息：
●UPS实际运行参数（输入/输出的电压、电流，KVA，KW和功率因数，电池电压和电流等）
●UPS运行状态的“大事记（记录200多条报警/故障/提示性操作信息）
●UPS各关键部件的运行统计资料（电池放电次数及放电容量AH数，逆变器电源，交流旁路电源及柴油发电机的运行时间统计值）
●UPS工作状态的模拟流程图及UPS三相负载电流的不平衡度。
8．通讯能力
本机同时向用户提供RS232、一组继电器干接点输出接口、一组“用户自定义”报警信号输入接口和多种通讯卡插槽等多种通讯接口，再配置上本机公司所提供的电源监管软件，就可组成具有网络管理功能的智能化UPS供电系统，从而可实现远程集中监控。
9．输入软启动
在正常工作时，整流器可供125％满负荷电流，并限定在125％，防止更大的电流损坏元器件。
在发电机给UPS供电时，输入电流限流值会自动变小，以保护发电机。
线性输入“爬升”特性：
在市电输入加电后，为使UPS逐渐承担负荷，在整流器的控制电路中设有输入“爬升”电路，直流电压的“爬升”时间为4－6秒，一旦升至电池合闸电压，电流将以每秒10％满负荷电流的速率增加。
技术参数：
输入参数：
额定输入电压：
380VAC（100％负载时-15%，+20%）可调
50%负载时（-30%,+20%）三相三线+地线
输入频率范围:
45-55HZ
输入电流失真：
＜5%THD
输入功率因素：
＞0.99
浪涌保护级别：
6kVOC,3kASCperANSI62.41andIEC801-4
输出参数：
额定输出电压:
380VAC，三相四线
输出电压范围:
380±
1%
输出不平衡能力:
三相100％不平衡
阶跃响应能力:
5%
阶跃恢复能力:
1ms恢复到±
1%
UPS输出能力:
100%额定电流
输出功率因素：
0.9
旁路同步范围:
10%VAC，50±
0.5HZ～3HZ可调
本振频率:
50±
0.005HZ
输出电压失真:
小于1.5%（100%线性负载）
小于5%（100%非线性负载）
过载能力:
110％负载，持续工作；
1000%100ms（旁路）
峰值因数:
3:
负载均分不平衡度:
＜2%，典型值0.6%
系统参数：
系统效率：
＞94％（满载）
＞93％（半载）
工作温度:
0-40度（最大45度）
储存温度:
-25-60度
高度:
1500米
相对湿度:
小于95%（无冷凝）
噪音:
40-80KVA<
65dB（ISO3747）
120-160KVA<
70dB（ISO3747）
电磁抑制:
IEC/EN62040-2
安全标准:
IEC/EN62040-1-1,EN60950
外观颜色：
RAL9011黑色
体积（宽*深*高）:
120-160KVA944*804*1872mm
重量（Kg）:
120KVA480Kg
伊顿爱克赛中国区技术服务体系
美国伊顿爱克赛电源国际公司是目前全球最大的UPS专业供应商之一。
主要致力于电源保护系统设备的设计、开发及制造，为世界各地的企业和机构提供全方位的电源管理方案，产品被广泛的应用于计算机网络、通信网络、军事、航空航天、银行金融、证券、医疗、工业和互联网等领域。
美国伊顿爱克赛电源国际公司总部设在美国北卡罗来纳州RALEIGH（莱丽）市，销售与服务网络遍布全球100多个城市，在全世界拥有3900名员工，400多家代理商，并通过980多个国际供应商提供服务。
公司的全球服务部（PGS）拥有全世界最大的专业UPS服务队伍，全天24小时，全年365天随时为用户提供不间断的服务。
伊顿爱克赛电源公司全球服务-中国，作为伊顿爱克赛电源公司国际性服务部在中国的唯一服务机构，在中国区自1990年开始建立以来，至今已有十多年专业的服务验和专业的服务队伍，可靠的技术保障。
在中国大陆分别在北京，天津，上海，西安，广州，成都，沈阳，济南，南京，杭州，武汉，无锡，等地设有分支机构，同时更与专业服务性机构建立了全国服务战略联盟，以更迅捷、更高效、更优质的服务提供给全国范围内的广大用户。
EatonPOWERWARE全球服务部-中国服务体系是由服务部本身及专业授权服务商共同对中国区的广大用户提供服务，最大面积地覆盖全国。
EatonPOWERWARE全球服务-中国建有备件支持网络。
以分级，分层，分点为线性结构，以区域互联为集合模式建立的备件支持网络在对用户
的备件支持上提供了真实的保障。
这种网络从结构上消除了对用户单一备件供应渠道的限制。
服务部的备件支持网络由上海浦东备件保税库，上海备件库，北京备件库，广州备件库，成都备件库，西安备件库以及各服务站点备件储备的备件网络构成，随着服务部全国覆盖网络的增加而增加，由专业的物流服务公司提供7X24小时的备件传递服务，从而满足全国范围内的备件需求，由POWERWARE全球服务-中国统一领导。
保修期内服务
1）保修期的界定
1、自2001年1月1日起,凡在中国大陆境内向本公司订购的单相、三相UPS的中国大陆用户将享受由本公司提供的、为期两年的免费保修服务。
2、保修期的起始日期为该UPS主机开机之日或出厂后30个月，在两年的保修期内，该UPS主机因机器本身的原因而造成的故障，爱克赛电源国际公司中国工程技术部负责免费提供该UPS主机的维修服务。
2）保修期内服务内容：
1、开机启动服务的范围包括EatonPowerware公司Powerware品牌系列三相UPS及其附件，不包括单相UPS及非Powerware公司配备的任何其他产品和器件。
2、开机启动服务是根据Powerware公司验收报告的开机测试程序，由工程师逐步逐级进行相应的检查，测试和调整，记录每个测试结果，以确认UPS已按技术规范正常运行及进行用户现场培训（见附表）。
UPS的就位、安装、接线不在开机服务范围之内。
3、开机启动现场服务的准备工作包括:
确认现场已具备开机条件，确认用户已安排现场人员配合和测试用的阻性负载，确认用户已安排UPS的操作人员参加现场培训，准备服务手册、验收报告、工作单等资料及文件。
3）保修期服务工作时间及响应时间
1、在无其它因素影响情况下，每单台30KVA以下机型的UPS开机启动工作时间为一天；
每单台200KVA以下机型的UPS为二天；
每单台200KVA以上机型的UPS为二至三天，并机系统开机时间为二至三天。
2、响应时间
A．伊顿爱克赛电源公司向本公司用户提供为期两年的7天X24小时的保修期服务，保修期限为用户所购的UPS产品开机之日起24个月或出厂后30个月。
B．保修期内维修范围，三相机及6K以上单相机，设备发生故障，正常情况下，在得到维修申请请求后，在2小时内做出响应，如需现场服务，北京、上海、广州、成都、西安、南京、杭州
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