通信用不间断电源UPS V100.docx
《通信用不间断电源UPS V100.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信用不间断电源UPS V100.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
通信用不间断电源UPSV100
中国移动通信企业标准
QB-W-018-2008
通信用不间断电源－UPS
UninterruptiblePowersystemforcommunication
版本号：
1.0.0
2008-5-12实施
2008-5-12发布
中国移动通信有限公司发布
目录
1.范围1
2.规范性引用文件1
3.术语、定义和缩略语1
3.1.输出动态响应恢复时间1
3.2.输出电流峰值系数1
3.3.频率跟踪范围2
3.4.频率跟踪速率2
3.5.并机输出电流不均衡度2
3.6.正常工作方式2
3.7.电池逆变工作方式2
3.8.旁路工作方式（在线式UPS）2
4.UPS系统运行模式介绍3
4.1.UPS单机系统运行模式3
4.1.1.UPS单机系统运行模式框图3
4.1.2.UPS单机系统运行模式组成3
4.2.UPS串机系统运行模式（新建系统不建议采用）4
4.2.1.UPS串机系统运行模式框图4
4.2.2.UPS串机系统运行模式组成4
4.3.UPS并机运行模式5
4.3.1.UPS分立旁路并机运行模式框图5
4.3.2.UPS分立旁路并机运行模式5
4.3.3.UPS公共旁路并机运行模式框图6
4.3.4.UPS公共旁路并机运行模式6
4.3.5.UPS分立旁路与公共旁路并机运行模式适用场合6
5.UPS系统供电模式标准7
5.1.双总线分布冗余供电模式7
5.1.1.系统框图7
5.1.2.供电系统配置7
5.1.3.UPS容量配置和负载率8
5.1.4.供电系统适用范围8
5.2.冗余并机供电模式8
5.2.1.系统框图8
5.2.2.系统配置8
5.2.3.UPS容量配置和负载率9
5.2.4.供电系统适用范围9
5.3.单机供电模式10
5.3.1.系统框图10
5.3.2.系统配置10
5.3.3.UPS容量配置和负载率10
5.3.4.供电系统适用范围10
5.4.UPS供电系统的接地型式10
5.5.UPS系统输出N－G电压11
6.UPS电气和性能指标11
6.1.环境要求11
6.1.1.正常工作条件11
6.1.2.贮存运输环境及机械条件11
6.2.外观和结构要求11
6.3.电磁兼容性11
6.4.安全要求11
6.5.UPS电气和性能指标12
6.5.1.20KVA（含）以下UPS电气和性能指标12
6.5.2.20KVA－120KVA（含）UPS输入电气和性能指标13
6.5.3.120KVA（含）以上UPS电气和性能指标15
7.UPS断路器的整定及使用方法17
7.1.交流断路器17
7.2.直流断路器17
8.UPS检测18
8.1.UPS电气指标检测18
8.1.1.电气指标检测方法说明图18
8.1.2.负载要求18
8.1.3.输入电压、谐波电压、电流、谐波电流检测18
8.1.4.输入功率检测19
8.1.5.输入功率因数检测19
8.1.6.输出电压、电流检测、视在功率、有功功率检测19
8.1.7.输出电压精度检测19
8.1.8.输出功率因数检测20
8.1.9.整机效率＝输出KW/输入KW20
8.1.10.输出电压不平衡检测20
8.1.11.输出电压相位差检测20
8.1.12.并机负载均分测试说明图21
8.1.13.并机电流、功率均分检测21
8.1.14.并机环流检测22
8.2.检测设备、仪表和数据记录22
8.3.关于UPS及部分器件使用寿命与更换周期的规定22
9.编制历史22
前言
本标准是总结近年来对UPS供电系统使用经验，并结合对未来交流不间断电源建设发展的基本需求分析之后制定的。
主要用于指导不间断电源UPS设备选型、新建UPS供电系统的设计、UPS设备配置，工程验收、评估系统运行状态、定性评估产品质量以及作为原有设备更新和系统整改的标准。
因篇幅所限，本标准中对UPS的运行方式、系统配置方式、测试内容都未作全面和完整的理论阐述，只是在总结现有使用经验的基础上制定本规范，内容力求简捷、明确、实用、可操作性强。
因设计范围较大，各地情况较大，实际执行中允许结合现场情况，有小范围偏差。
根据不间断电源用电的实际需求和特点，UPS供电系统的设计应遵循以下几方面的基本原则：
采用相对集中的供电方式，以便兼顾系统的可靠性、故障影响范围、运行的经济性等各方面；为减少故障影响范围，提高整个UPS系统供电的可靠性，无特殊情况下，组成UPS供电系统的单系统容量最大不超过400KVA；无特殊情况，一个UPS并机系统的UPS台数应≤3台。
本标准规定的UPS供电系统模式包括单机、冗余并机（N+1系统）、单机或并机方式的双总线系统三种模式。
本标准主要包括以下几方面内容UPS系统运行模式介绍、UPS系统供电模式标准、UPS电气和性能指标、UPS断路器的整定及使用方法、UPS检测等。
本标准由中移有限技〔2008〕65号印发。
本标准由中国移动通信有限公司技术部提出并归口。
本标准由标准归口部门负责解释，具体细节由网络部负责解释。
本标准起草单位：
中国移动通信有限公司网络部、中国移动通信集团北京有限公司、中国移动通信集团浙江有限公司、中国移动通信集团设计院有限公司
本标准主要起草人：
方力、吴铁刚、俞龙云、郭武、高健
范围
本标准规定了通信用不间断电源设备UPS及其供电系统的技术要求、试验方法，不同安全等级应用模式。
用于指导中国移动不间断电源UPS设备选型、系统设计、工程验收、评估系统运行状态、产品质量评估、原有设备更新和系统整改依据，供中国移动内部和厂商共同使用。
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是标注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究可使用这些文件的最新版本。
凡是不标注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
规范性引用文件
[1]
YD/T1095－2000
通信用不间断电源－UPS
中华人民共和国信息产业部
[2]
GB/T2829-1987
周期检查技术抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查）
国家质量监督检验检疫总局
[3]
GB/T7260.3-2003
不间断电源设备（UPS）第3部分确定性能的方法和试验要求
国家质量监督检验检疫总局
[4]
GB/T14715-93
信息技术设备用不间断电源通用技术条件
国家质量监督检验检疫总局
术语、定义和缩略语
下列术语、定义和缩略语适用于本标准：
1.1.输出动态响应恢复时间
在输入电压为额定值，输出为线性负载，输出电流由零至额定电流或由额定电流至零突变时，输出电压恢复到输出稳压精度范围内所需要的时间。
1.2.输出电流峰值系数
当UPS输出电流中存在着周期性非正弦波电流峰值时，UPS所允许的最大非正弦波电流峰值与输出电流有效值之比）。
1.3.频率跟踪范围
UPS逆变器输出频率允许跟踪旁路输入交流频率的范围。
1.4.频率跟踪速率
UPS输出频率与输入交流频率存在偏差时,输出频率跟踪输入频率变化的速度用Hz/s表示。
1.5.并机输出电流不均衡度
当两台以上（含两台）具有并机功能的UPS输出端并联供电时,所并各台中电流值与平均电流偏差最大的偏差电流值与平均电流值之比。
1.6.正常工作方式
在线式UPS:
输入电压、输出容量在允许范围内时，UPS的输出电压值、旁路功能、频率与相位跟踪功能、电池充电功能均正常的工作方式。
1.7.电池逆变工作方式
输入交流异常,逆变器工作在蓄电池供电的状态。
1.8.旁路工作方式（在线式UPS）
UPS通过旁路为负载供电
UPS系统运行模式介绍
1.9.UPS单机系统运行模式
UPS单机系统运行模式框图
UPS单机系统运行模式组成
10KVA以上UPS单机应包括整流（充电）器、逆变器、静态旁路、电池系统、维修旁路5个部分。
其中整流（充电）器、逆变器、静态旁路、电池系统部分应可以在不中断供电（通过维修旁路供电）的情况下与系统带电部分相隔离，以便于这些部分的维修。
UPS内部旁路输入和整流输入有独立的供电接线端子。
10KVA（含）以下UPS单机应包括整流（充电）器、逆变器、静态旁路、电池系统、4个部分。
可选购维修旁路，允许整流输入和旁路输入共用一个接线端子。
1.10.UPS串机系统运行模式（新建系统不建议采用）
UPS串机系统运行模式框图
UPS串机系统运行模式组成
UPS串机系统运行模式由2台UPS组成，2台UPS可以是不同容量、不同型号。
其中UPS1是主机，UPS2是备机，2台UPS连接方式如上图所示。
正常工作时2台UPS都应处于正常开机运行状态，负载由主机供电。
当主机因故需要退出时可自动或人工转到备机供电，转换过程中无供电间断。
当2台UPS容量不同时，小容量UPS应作为主机，大容量UPS作为备机。
其中备机输出连接到主机的旁路输入。
每台UPS的整流（充电）器、逆变器、静态旁路、电池系统部分应可以在不中断供电（通过维修旁路供电）的情况下与系统带电部分隔离，以便于这些部分的维修。
1.11.UPS并机运行模式
UPS分立旁路并机运行模式框图
UPS分立旁路并机运行模式
参与并机的各台UPS都是完整的单机，且型号、容量相同。
参与并机的各台UPS的旁路输入必须是频率和相位随时保持一致的同一路交流馈电。
他们的输出通过并机开关或直接并联到一起。
正常运行时，各UPS平均承担负载。
当其中一台发生故障不能继续工作时，应自动退出并机系统而不影响其他UPS的正常运行供电。
在需要对一台UPS进行维修时，这台UPS可以在不中断系统供电的情况下与系统带电部分完全隔离，以便于安全维修。
UPS公共旁路并机运行模式框图
UPS公共旁路并机运行模式
公共旁路并机系统由一个独立的旁路系统和若干台UPS组成。
组成系统的各台UPS型号和容量相同，其中旁路系统包括静态开关和维修旁路开关以及相应的控制电路。
而各UPS不再需要配置各自的静态开关和维修旁路开关，只保留单机配置中的其他部分。
各UPS的输出通过并机开关或直接并到一起，系统旁路和逆变之间的切换由系统统一控制。
当负载通过逆变器供电时，各台UPS平均承担负载。
当其中一台UPS故障时，这台UPS应自动退出系统而不影响其他UPS的正常供电。
各台UPS和静态旁路应允许在不中断系统供电的情况下退出系统，并与系统带电部分隔离，以便于安全地进行维修。
UPS分立旁路与公共旁路并机运行模式适用场合
分立旁路并机运行模式一般用于（1+1）双机并联系统，而公共旁路并机运行模式主要适用于（2+1）的多机并联系统，以提高旁路切换时的系统安全性和可靠性。
UPS系统供电模式标准
1.12.双总线分布冗余供电模式
系统框图
供电系统配置
UPS部分由2个相互独立的A、B系统组成，每个系统可以是UPS单机或多机并机配置，也可以一个系统为单机、另一系统为多机并机，但应满足2个系统容量基本相同的要求。
中国移动不允许采用超过3台的并机系统。
UPS输入开关的上级总输入电缆和总输入断路器的配置需要满足单个系统满载容量或在规定负载率情况下2个系统同时充电时的用电需求，以大的为准。
当UPS系统采用并机配置时，他们的旁路输入必须是频率、相位完全相同的同一路交流馈电；各单台UPS的输出必须通过并联开关并联到一起；
A、B2个UPS系统应各自设置外部维修旁路，使得在不中断系统供电的情况下单台UPS可以退出系统，并与系统带电部分隔离进行维修。
维修完成后，能在不影响负载工作的情况下，完成并机系统的切换试验。
最后不间断地切换到正常工作状态，使并机投入运行。
各台UPS所有输入、输出电缆、断路器按各UPS单机额定容量的配置要求，以满足冗余备份的安全要求。
各UPS系统单个静态开关、总开关、外部维修旁路开关及输出总电缆（或母排）应满足单个系统的最大供电容量。
如用电负载存在单电源模块的使用需求，应根据其供电的等级，确定是否加装静态转换开关STS，从2个UPS系统分别取电后输出，作为单电源设备的电源，并考虑配置安装作用于两个UPS系统之间的同步控制器；也可直接仅从一套并机系统取电。
三电源模块设备的供电，可采用从2个UPS系统分别取电，其中1个UPS系统取电2路，另1个UPS系统取电1路的供电模式。
为了减少和消除双总线系统的关联点，提高系统可靠性，系统中应尽可能少用或不用静态转换开关STS和同步控制器。
UPS容量配置和负载率
当A、B系统为单机时，每台UPS设计容量为总负载容量的1.25倍。
2个UPS系统正常运行时，每台UPS的负载率不超过40%。
任意1台UPS系统退出时，另外一台UPS负载率为80%。
当A、B系统为并机时，A或B系统UPS容量之和为A与B系统总负载容量的1.25倍。
正常运行时，每系统UPS的负载率为40%。
一个系统因故退出时，另一个UPS系统的负载率为80%。
供电系统适用范围
用于核心网、数据业务中心，计费中心，重点IDC数据机房等。
1.13.冗余并机供电模式
系统框图
系统配置
UPS系统由2台或3台UPS单机并联组成。
所有并联的UPS单机型号和容量相同。
各UPS的输出必须通过并联开关并联到一起；UPS并机系统应设置外部维修旁路，各台UPS应容许在不中断系统供电的情况下退出系统，并与系统带电部分隔离，以便于维修；维修完成后，能在不影响负载工作的情况下，完成新并机系统的切换试验。
最后不间断地切换到正常工作状态，使并机投入运行。
各台UPS的输入、输出电缆和开关应满足单机额定容量的配置要求，以满足冗余备份的安全要求。
2台并联：
总输入电缆和总输入断路器的配置应满足1台UPS满载和2台UPS充电的容量需求。
如可能扩容到三台，按三台并联的模式预留输入开关、输入电缆及输出开关等。
3台并联：
总输入电缆和总输入断路器的配置应满足2台UPS满载和3台UPS充电的容量需求。
所有UPS的旁路输入必须是频率、相位完全相同的同一路交流馈电。
各台UPS所有输入、输出电缆、断路器按单机标准配置。
各台UPS静态开关、系统输入总开关、系统外部维修旁路开关及输出总电缆（或母排）应满足单个系统的最大供电容量。
中国移动不允许采用超过3台的并机系统。
UPS容量配置和负载率
2台UPS并机：
每台UPS设计容量为总负载容量的1.25倍。
2台UPS正常运行时，每台UPS的负载率不超过40%。
1台UPS退出时，剩余1台UPS的负载率不超过80%。
3台UPS并机：
每台UPS设计容量为总负载容量的0.625倍。
3台UPS正常运行时，每台UPS的负载率不超过53%。
1台UPS系统退出时，另外二台UPS的负载率不超过80%。
供电系统适用范围
地市级数据中心、重要的办公负荷。
1.14.单机供电模式
系统框图
系统配置
在UPS具备独立的整流输入和旁路输入接线端子时，整流和旁路应通过各自的输入开关供电。
10KVA（含）以下允许整流输入和旁路输入共用一个接线端子。
所有断路器和电缆应满足单机的满负荷供电需求。
UPS容量配置和负载率
每台UPS设计容量为总负载容量的1.25倍。
供电系统适用范围
基站，营业厅、不可中断的办公负荷。
1.15.UPS供电系统的接地型式
采用TN-S系统
1.16.UPS系统输出N－G电压
UPS系统输出侧N-G电压比输入侧N-G电压，不得高于1V。
UPS电气和性能指标
1.17.环境要求
正常工作条件
设备应在下述条件下连续工作：
环境温度:
0℃～+40℃
相对湿度:
≤95%（无凝露）
海拔高度：
0～1000米（若超过1000米可按GB/T3859.2规定降容使用）
贮存运输环境及机械条件
温度：
-25℃～+55℃（不含电池）
可承受振动冲击条件:
符合GB/T14715-93中5.3.2规定
1.18.外观和结构要求
外观:
产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等现象，表面涂覆层不应起泡、龟裂和脱落，金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤。
结构:
开关操作方便、灵活可靠。
零部件紧固无松动。
标识：
所有标牌、标记、说明的文字符号清晰端正，并符合有关标准的规定。
1.19.电磁兼容性
1传导干扰：
传导干扰符合YD/T983-1998中5.1表2“A级TPE电源端口传导骚扰限值”规定，或符合相应国际标准。
2电磁辐射干扰：
电磁辐射干扰符合YD/T983-1998中5.2表4“A级TPE在10m测试距离的辐射骚扰限值”规定，或符合相应国际标准。
3抗干扰性能：
抗干扰性能应符合YD/T983-1998中7.3表9“抭干扰性能最低测试等级和判定准则”的规定，或符合相应国际标准。
1.20.安全要求
1绝缘电阻：
UPS的输入端、输出端对地施加500V直流电压时，绝缘电阻＞2MΩ。
2绝缘强度：
UPS的输入端、输出端对地能承受50Hz、2000V的交流电压1min，漏电流＜10mA；或2800V直流电压1min，漏电流＜1mA，无击穿，无飞弧。
3对地泄漏电流：
UPS机壳对地的泄漏电流≤3.5mA。
4外壳保护要求：
UPS保护接地装置与金属外壳的接地螺栓间应有可靠的电气连接，其连接电阻≤0.1Ω。
1.21.UPS电气和性能指标
20KVA（含）以下UPS电气和性能指标
1.设备电气性能
1.1拓扑结构与工作方式：
双变换在线式。
1.2UPS整流技术：
UPS采用具有输入功率因数校正的整流器技术。
1.3UPS逆变器技术：
采用IGBT功率器件及PWM控制技术
1.4整流器输入电压及输入频率：
电压：
380V/220V-25%～＋25%，频率：
50Hz±10%
1.5输入功率因数：
30%负载率：
输入功率因数：
≥0.8
50%负载率：
输入功率因数：
≥0.85
100%负载率：
UPS输入功率因数：
≥0.9
1.6输入电流谐波成分：
30%负载率：
输入电流THDI≤15%
50%负载率：
输入电流THDI≤12%
100%负载率：
输入电流THDI≤10%
1.7逆变器频率跟踪范围：
50Hz±4%可调
1.8频率跟踪速率：
0.5-1Hz/s
1.9输出电压稳压精度：
＜±1%线性稳定负载
1.10逆变器输出频率：
50Hz±0.5HZ（电池逆变工作方式）
1.11输出波形失真度（L-N）：
≤3%（线性负载），≤5%（非线性负载）
1.12输出电压不平衡度：
100%负载不平衡时,≤5%（三相输出UPS）
1.13输出电压瞬变范围：
交流输入电压额定，负载从0－100%－0变化时，输出电压变化量小于额定输出电压的±5%
1.14瞬变响应恢复时间：
从输出电压发生阶跃变化时起到恢复到稳压精度范围内时止所需要的时间小于40ms
1.15输出电压相位偏差：
平衡线性负载时，三相输出电压相位差≤120°+/-3°（三相输出UPS）
1.16市电电池切换时间：
UPS在市电和电池两种供电状态转换时，UPS输出间断时间≤4ms
1.17旁路逆变转换时间：
由逆变器工作方式转到旁路工作方式或从旁路工作方式转到逆变器工作方式，UPS输出的切换间断时间≤4ms
1.18UPS整机效率：
30%负载率：
≥75%
50%负载率：
≥80%
100%负载率：
≥85%
1.19输出额定有功功率（KW）：
不低于额定容量值（KVA）×0.7。
1.20输出电流峰值系数：
≥3：
1
1.21过载能力：
≤10KVA
负载110%In，5min
负载125%In，1min
负载150%In，1秒
＞10KVA,≤20KVA
负载110%In，10min
负载125%In，5min
负载150%In，1秒
1.22噪音：
＜55dB（A）（距离设备1米处）
1.23串、并机能力：
UPS允许串机工作（具有独立的旁路和整流输入接线端子）；
UPS具有并机工作能力，并机工作时，各UPS负载电流不平衡度≤5%（额定输出电流时）
（5KVA以上）
1.24UPS无电池组正常开机、运行能力：
UPS在未接入电池组时，能正常开机，并正常运行
1.25电池开关自动断开能力：
10KVA以上UPS电池开关受UPS控制，可在电池放电终止及紧急情况下自动断开
2.保护功能
2.1输出短路保护：
输出负载短路时，UPS在提供足够的短路故障清除电流的同时,具有完善的自我保护能力。
并且同时发出声光告警。
2.2输出过载保护：
输出负载超过UPS额定负载时，发出声光告警。
达到或超过过载设定阈值时，正确执行转旁路供电或停止供电的动作。
2.3过温度保护：
温度超过规定阀值时，UPS正确执行报警、转旁路方式供电等动作。
2.4电池电压低报警及保护：
UPS具有确切的电池电压低报警点和电池电压低关机点，当电池电压达到该点时，能正确发出声光告警或做出充电器、逆变器关机动作。
2.5直流电压高、低报警及保护：
UPS具有确切的直流电压高、低报警点和关机点，当直流电压达到该点时，能正确发出声光告警或做出整流器、逆变器关机动作。
2.6输出过、欠压报警及保护：
UPS具有逆变器输出电压超限报警设定值，当逆变输出达到该值时，发出声光告警并转为旁路方式供电。
3.遥测、遥信性能
3.1RS232或RS485/422标准通信接口：
UPS具备RS232或RS485/422标准通信接口，实现对UPS的监控。
3.2干接点接口：
UPS具有干接点接口，至少提供UPS正常、不正常2种状态。
3.3遥测：
信号至少包括：
输入电压、电流、直流电压、充电电流、输出电压、电流、频率、功率
3.4遥信：
信号至少包括：
UPS运行状态、电池放电、蓄电池电压低、市电故障、UPS故障
4.电池组管理功能
4.1电池充电电压：
UPS充电电压可调整，充电电压与电池的有关技术要求相符。
4.2充电电流：
具有充电限流功能
4.3充电能力：
充电电路满足后备10小时电池的充电需求（6K以下允许另加充电器）
20KVA－120KVA（含）UPS输入电气和性能指标
1.设备电气性能
1.1拓扑结构与工作方式：
双变换在线式
1.2UPS整流技术：
UPS采用具有输入功率因数校正的IGBT整流技术或可控硅相控整流技术。
1.3UPS逆变器技术：
采用IGBT功率器件及PWM控制技术，允许无变压器逆变技术。
1.4整流器输入电压及输入频率：
电压：
380V/220V-20%～＋20%，频率：
50Hz±10%。
1.5输入功率因数：
30%负载率：
输入功率因数：
≥0.85
50%负载率：
输入功率因数：
≥0.90
100%负载率：
UPS输入功率因数：
≥0.95。
1.6输入电流谐波成分：
30%负载率：
输入电流THDI≤10%
50%负载率：
输入电流THDI≤7%
100%负载率：
输入电流THDI≤5%。
1.7逆变器频率跟踪范围：
50Hz±4%可调。
1.8频率跟踪速率：
0.5-2Hz/s，可调。
1.9输出电压稳压精度：
＜±1%线性稳定负载。
1.10逆变器输出频率：
50Hz±0.1HZ（电池逆变工作
升级会员 