14 合肥UPS方案s.docx
《14 合肥UPS方案s.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《14 合肥UPS方案s.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
14合肥UPS方案s
目录
第十四章不间断电源系统方案504
1概述504
2设计目标504
2.1用户需求504
2.2建设目标504
3设计依据和设计原则504
3.1设计依据504
3.2设计原则505
4设计指导思想506
5需求分析506
6系统方案总体设计506
6.1系统结构506
6.2系统设计508
6.3设备选型509
6.3.1UPS主机509
6.3.2电池515
第十四章不间断电源系统方案
1概述
合肥万达酒店的不间断电源系统，为酒店各智能化系统提供了一个很好的电源解决方案。
本酒店项目中所涉及到的安防设备、IT系统服务器、网络设备等全部采用UPS集中供电。
UPS（不间断电源）在本项目应用中，主要起到两个作用：
一是应急使用，防止突然断电而影响各系统设备正常工作，给IT设备造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为智能化系统提供高质量的电源。
本系统的建设为其它各系统的正常运行提供了一个安全、可靠的保证。
2设计目标
2.1用户需求
依据用户的需求，本项目需建立两套UPS不间断电源系统，其中一套UPS为安防系统主机及末端摄像机供电，另一套UPS为网络机房IT设备供电。
所有UPS电源需满足，在市电停电后可提供半小时不间断的供电。
2.2建设目标
合肥万达酒店通过在消控室和网络机房安装UPS主机、铅酸蓄电池以及其相关组件，建立起两套相互独立的在线式UPS不间断电源供电系统，真正为其它各智能化系统提供一个安全、可靠的电源保障。
3设计依据和设计原则
3.1设计依据
《电子计算机机房设计规范》（GB50174-2008）
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
《电子计算机场地通用规范》（GB2877-2000）
《计算机场地安全要求》（GB9361-88）
《计算机机房用活动地板的技术条件》（GB6650-86）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
《建筑防火设计规范》（GBJ16-87）
《计算机信息系统防雷保安器》（GA173-1998）
《建筑结构荷载规范》（GB19-87）
《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）
《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95）
《民用建筑照明设计标准》
《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T30003）
《建筑装饰工程施工及验收规范》（JGJ73-91）
《低压配电设计规范》（GB50054-95）
《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
《低压配电设计规范》（GB50054-95）
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-92）
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-91）
3.2设计原则
（1）实用性和先进性
采用先进成熟的技术和设备，满足合肥万达酒店当前各智能化系统的供电需求，兼顾未来的业务发展，尽可能采用先进的技术、设备和材料，以适应高速的信息技术的发展，使整个系统在一段时期内保持技术的先进性，并具有良好的发展潜力，以适应酒店未来的发展和技术升级的需要。
（2）安全可靠性
为保证各智能化系统的应用，供电系统必须具有高可靠性。
要对酒店的程控交换机机房和消控室的布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。
在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施，提高不间断电源系统的安全可靠性。
（3）灵活性与可扩展性
能够根据酒店不断深入发展的需要扩大设备容量、提高服务质量。
提供技术升级、设备更新的灵活性。
（4）标准化
合肥万达酒店不间断电源系统整体设计，基于国际标准和国家颁布的有关标准，包括各种建筑、机房设计标准，电力电气保障标准以及计算机网络、安防、消防标准，坚持统一规范的原则，从而为未来的业务发展，设备增容奠定基础。
（5）经济性
应以较高的性能价格比构建UPS不间断电源系统，使资金的产出投入比达到最大值。
能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益。
4设计指导思想
本方案结合我公司多年工程经验和对系统规范标准的深刻理解，根据合肥万达酒店的自身的特点，在设计中结合产品性能指标合理优化应用，期待将在本项目中把UPS不间断电源系统的应用优势发挥到极致，为万达酒店的智能化体系架设起完美平台。
5需求分析
针对用户对UPS不间断电源提出的要求，本系统拟在程控交换机机房和消控室内分别设置一台20KVA在线式UPS，并配备相应数量的铅酸蓄电池，满足UPS半个小时的后备延时的要求。
6系统方案总体设计
6.1系统结构
本供电系统采用集中供电与分散供电相结合的方式。
采用ZRYJV5×10mm²电缆为20KVAUPS供电，UPS输出三相电通过配电箱进行合理分配，尽量保证三相平衡。
每条回路通过空开进行控制管理，采用ZRRVV3×4mm²电缆至各机柜和各弱电井配线间。
引至弱电井的回路电缆连接弱电井开关盒，根据本层负载的个数和功率大小，合理分散式配置各分回路，并采用ZRRVV2×1.5mm²从开关合引至前端设备（摄像机、探测器等）。
系统结构图如下：
三相市电2
三相市电1
市电配电柜
UPS输入开关
20KVAUPS
外部维修旁路开关
UPS输出配电柜
各UPS负载
6.2系统设计
对于安防系统，在B1F消控室中安装一台20KVAUPS，并配备一组（32个）38AH蓄电池，UPS输出所有回路由UPS输出配电箱集中管理控制，其中一部分供给机房内部设备，另一部分至各楼层弱电井，每层弱电井均有一路UPS输出电缆引入，通过变压处理后，分散至各前设备（交换机、摄像机、入侵探测器等）。
如系统图所示：
在2F网络机房中，安装一台20KVAUPS，配备一组（32个）38AH铅酸畜电池。
机房内所有机柜（包含服务器、网络设备等）均由UPS输出配电箱集中供电，并集中控制和管理。
6.3设备选型
根据合肥万达酒店对UPS不间断电源的需求，我们对主要设备作了如下配置。
消控室/程控交换机机房20KVAUPS后备时间半小时配置表
项目
数量
描述
三相20KVAUPS
2台
APCSmart-UPSVTP系列,双转换在线式设计
电池
64只
12V/38AH，松下品牌铅酸免维护电池,满载后备时间半小时
电池柜
2台
32位电池柜
6.3.1
UPS主机
本系统中消控室和程控交换机机房的两台UPS主机均采用美国APC公司生产的SUVT系列产品。
APC公司成立于1981年，是全球最大的UPS供应商，总部位于美国罗德岛州，目前在全世界用户超过800万，产品线涵盖大、中、小型UPS，容量从500VA延伸到MW级别，产品类型包括工业级和商业级UPS。
APC公司在UPS电源应用技术及发展趋势基础上，结合工来、信息业的发展需求，创立了独树一帜的UPS产品技术特性及公司经营理念；在充分提高UPS可靠性的前提下，尤其注重为“全面解决方案”。
（一）产品优势：
高可用性
双电源输入
通过允许UPS接两路不同的电源提高可用性
兼容发电机
使用发电机电源时，确保干净、不间断电源以保护设备
自动内部旁路
在UPS超载情况下或故障时向负载提供市电供电
热插拔电池
在更换电池的整个过程中，确保干净、不间断电源以保护设备
可扩展的运行时间
需要时允许快速增加更多的运行时间
易服务性
自动进行自检
通过定期测试UPS部件确保潜在问题尽早发现
模块已安装可以发货
能够进行安装前UPS的分段运输和测试以及快速安装
不用工具更换电池
通过快速容易的电池更换减少负载损坏的风险
用户可更换的电池
能够简单升级和更换电池
易管理性
网络可管理
可通过网络对UPS进行远程管理
LCD显示器
通过文本显示本地管理UPS，可通过存储的警报条件和事件进行快速诊断
音频告警
提供有关改变市电和UPS条件的通知
可编程频率范围
保证与不同输入频率的兼容性
低总体拥有成本
输入功率因数校正
通过使用小型发电机和电线连接，使安装费用最少
手动维护旁路
通过减少安装外部机械旁路的需要，降低了成本
温度补偿电池充电
根据实际的电池温度调整充电电压延长电池寿命
系统保护
频率和电压调整
不需电池放电而校正不良频率和电压状况保持电源寿命并最大化运行时间
安全代理认可
保证产品测试通过，在该环境中与连接负载安全工作
可冷起动
当市电停止时提供临时的电池供电
（二）性能特点：
（1）先进的电池管理技术使电池的使用更加安全
免维护电池如果长时间得不到充放电维护，其容量，使用寿命将会降低。
SUVT系列UPS具有对电池自动充电及自动放电维护功能,时刻检测电池的电压，电流。
当电池长期处于浮充状态时,用户能够方便地控制UPS自动对电池进行充放电维护,即通过自动或手动的方式使UPS进入电池容量测试状态，在自动状态时，UPS通过电池监测器测试自动确定进入电池容量测试的时机，在电池容量测试时，UPS将降低充电电压对电池进行放电维护，并检测电池的放电量，如果电池容量不足，将反复对电池进行充放电，以恢复电池的额定容量；如果电池故障或容量严重降低，将给出告警；同样可以通过手动方式进行此工作，电池容量测试过程中，不对系统输出电压产生影响。
维护结束后，UPS自动转入正常状态，对电池进行充电，浮充电，充电装置恢复提供额定电压的电源。
通过上述过程可明显延长电池寿命并激活性能下降的电池。
（2）浮充电压温度补偿技术延长电池寿命
免维护电池对充电电压的要求近于苛刻，过高的电压将明显降低电池的使用寿命。
一个在20℃时标称寿命为10年的免维护电池，如果没有浮充电压温度补偿，其电池寿命在30℃时将降为6年，在40℃时将降为4年。
但如果人为地降低浮充电压，将无法保证电池具有充足的能量而降低电池的后备时间。
SUVT系列UPS采用浮充电压温度补偿技术根据温度变化不断调节浮充电压，使其保持在最佳值，在有效地延长电池寿命的前提下，保证电池具有充足的能量。
（3）柴油发电机的最佳的配制
柴油发电机与UPS连接时，存在着相互匹配问题，从柴油发电机的外特性来看，影响其频率和输出电压稳定的因素主要有两个方面：
（1）负载电流的高次谐波成分
（2）负载的瞬时启动。
通常双变换UPS的输入功率因数只有0.8，输入电流的高次谐波高达30%，当使用柴油发电机为其供电时，必然会严重的影响油机频率和输出电压的稳定，所以油机的功率容量必须要高达UPS容量的数倍，才能保证系统正常运行。
但是，当使用SUVT系列UPS与油机组成供系统时，由于SUVT系列采用了有源谐波抑制技术，输入功率因数得到了校正，油机的配置不需过量，而输入电流的谐成分也很小，根本就不对油机的频率和输出电压产生任何影响，也不存在UPS因为输入频率变化过大而频繁转电池供电的问题。
至于瞬时启动问题，SUVT是采用了慢启动的方法。
市电掉电后，UPS由电池供电，同时启动油机，待油机启动正常后，UPS逐渐地将负载由电池供电转到由油机供电，慢启动时间在1分钟左右（可设置）。
（4）先进的软件监测系统
SUVT系列UPS具有良好的软件保护功能，适用于绝大多数操作系统。
当电源故障时间过长，电池可能放电至关机电压而导致UPS关机。
如果无人关断您的系统和设备、存储数据，将给您造成极大的损失。
SUVT的PowerChute智能监控软件与UPS一起提供最佳的电源保护。
通过PowerChute软件可以监测UPS的运行状态及各种运行参数，在电源故障时可以通知系统管理者，使用户有时间存储数据、关闭设备，UPS还能自动关闭操作系统。
UPS硬件与完备的监控软件相结合，可以最大程度的保证系统的可靠运行，同时减少管理维护人员的工作强度，为各种电源故障的及时处理、系统的安全关闭和重新启动、UPS的远程管理提供了条件。
对于UPS设备与机房处于同一楼层、或距离较近的情况，可采用以UPS的RS232串口电缆与用户网络中的计算机串口相连接，在计算机中安装PowerChute软件的方式实现本地的软件监控。
SUVT系列UPS还有进一步的扩展的管理功能，可以实现UPS的远程的网络管理。
在网络上的任一节点，都可以用浏览器随时察看UPS的电气参数
（三）SUVT技术参数：
型号
SUVT20KHS
输出
输出视在功率
20KVA
最大可配置功率
16KW
输出标称电压
380、400、415V3相
输出电压精度
+/-1%
满载效率
>95%
输出电压失真
＜5%（负载由0到100%，100%到0跳变时）
输出电压谐波失真
<2%线性负载
<5%非线性负载
输出频率（与市电同步）
47～53Hz，额定50Hz
过载能力
市电供电
150%负载运行30秒
市电供电
125%负载运行1分钟
电池运行
150%负载运行30秒
旁路运行
110%负载持续运行
旁路运行
800%负载运行500毫秒
峰值因数
无限制
波形
正弦波
输出插座
三相四线
三相五线
螺丝端子固定方式
输入
额定输入电压
380V,400V,415V3PH
工作电压范围
304～477V
输入频率
47～70Hz（自动适应）
输入功率因数
0.98
输入电流谐波失真
<5%
旁路
内置维修旁路、静态旁路
输入端子类型
三相五线
电池
充电功率
1600W
电池标称电压
+/-192V
电池浮充电压
+/-219V
放电截止电压
+/-154V
通讯管理接口
接口
DB-9RS232，SmartSlot插槽
预装智能管理卡
内置带环境监测功能的网络管理卡（AP9619）
控制面板
多功能液晶显示状态管理控制台
音频告警
有
紧急关断装置
有
物理指标
高（mm）
823
宽（mm）
352
深（mm）
906
净重（kg）
134
毛重（kg）
173
包装高度（mm）
1290
包装宽度（mm）
720
包装深度（mm）
1110
颜色
黑色
环境指标
工作环境
0～40℃
运行湿度
0～95%
运行高度
0～999.9米
储存温度
-50～40℃
储存湿度
0～95%
储存高度
0～15000米
噪声（离UPS表面1米）
64dBA
在线运行发热量
2573BTU/hr
保护等级
IP20
认证
CE认证
CE
UPS电磁干扰
EN50091-2
性能的方法和试验要求
EN/IEC62040-3
谐波电流发射限值
IEC61000-3-2
低压供电系统中额定电流的电压波动和闪烁的限值
IEC61000-3-3
环境管理认证
ISO14001
工厂质量体系认证
ISO9001
VFI-SS-112
服务
保修
1年
（四）安装空间要求：
空间要求
mm
顶部所需最小无障碍空间A
523
机器纵深B
925
机器宽度C
325
后部通风所需最小无障碍空间D
100
固定支架宽度
85
机器安装所需的总纵深G
2025
6.3.2电池
本UPS不间断电源系统满载时在市电停电情况下，需要保证半小时的后备延时。
SUVT20KHS标称电池电压为+/-192V，其所需12V电池个数为（192-（-192））/12=32只。
依据SUVT20KHS所带负载功率和所需后备时间，我们为20KVAUPS配备32只12V38AH的铅酸蓄电池。
所有电池采用松下品牌。
根据所选UPS的容量，我们为20KVAUPS配备32只12V38AH的铅酸蓄电池，为1000VAUPS配备4只12V12AH的铅酸蓄电池。
酸蓄电池型号：
LC-X1238
SUVT20kVA
负载大小（KVA）
电池容量
2
4
8
12
16
20
24
241
111
48
29
20
14
38
420
196
87
53
37
27
65
804
376
169
104
73
55
100
1350
633
285
176
125
95
200
3107
1460
660
410
291
223
Ø电池标准：
标称电压
12V
标称容量（20小时率）
38AH
外观尺寸
长
197mm
宽
165mm
高
175mm
总高
175mm
重量
约12.5kg
端子
L型端子
Ø电池特性：
容量
（25℃）
20小时率
38Ah
10小时率
35Ah
5小时率
31.5Ah
1小时率
22.5Ah
内阻
完全充电
（25℃）
8mΩ
不同温度下的放电容量
40℃
102%
25℃
100%
0℃
85%
-15℃
65%
自放电后剩余容量
（25℃）
3个月后
91%
6个月后
82%
12个月后
64%
Ø充电方法：
浮充；定电压13.6 ～13.8V；最大电流5.7A
Ø终止电压：
放电电流
1.9A-7.6A
7.6A-19A
38A-76A
76A-114A
终止电压（V）
10.5
10.2
9.9
9.3
Ø放电特性：
Ø
不同温度下的浮充寿命
Ø
残存容量
Ø定电压和限电流充电特性
Ø容量与温度及放电电流关系
升级会员 