金融行业UPS电源的解决方案

2011-09-30 15:27:51来源: 互联网

引言

  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。虽然全球金融危机时至今日尚难言见底,但中国金融业在全球金融市场中的表现可谓是"风景这边独好"。随着国家经济刺激计划的逐步推进,银行的信贷规模迅速扩大,这无疑有利于中国银行业的整体表现。随着金融业的发展,全球领先的多元化动力管理公司伊顿公司针对银行业,提出了UPS电源整理解决方案,并成功应用于某外资银行。

  1 对UPS系统的基本要求

  1.1 宽广的输入电压范围

  UPS的输入电压范围代表了UPS适应电网的能力,同时电压范围宽广也有着降低用户投资成本,节能环保的作用,该项目电源系统要求后备延时时间在15分钟和8个小时,这样在系统中就需要投入大量的蓄电池,UPS宽广的输入电压范围可以有效的减少电池的充放电次数,达到节能环保的效果。

  1.2 高整机效率

  IT机房的用电量非常大,每年花在电上的费用是非常巨大的,所以在选用用电设备时,效率尤为重要。所以在银行业IT机房电源系统在选用UPS时,效率是非常重要的一项参数。

  1.3 风扇的智能管理功能

  UPS的散热基本是靠风扇来完成,如果风扇出现故障或者转速不够,UPS的运行就会出现问题,而大多厂商的UPS对风扇都没有预告警的功能,此次项目,针对风扇提出了转速在线检测的功能,从而能有效的延长风扇使用寿命。

  1.4 体积小、重量轻

  此次IT电源系统机房在11层,要求UPS具有体积小,重量轻的要求,从而能达到机房承重的要求,同时,动力机房空间也非常有限,在选用设备时在保证设备质量的基础上最好能选择何积小、重量轻的设备,以便节省机房使用空间。

  2 对节能环保的基本要求

  2.1 符合ROSH环保要求

  要求UPS具有绿色环保功能,其本身也应该符合绿色环保的要求,所以在选用UPS时,要看生产厂商是否通过了RoHs标准。

  2.2 高输入功率因数、低输入谐波电流

  绿色的UPS一定要有高输入功率因数,低谐波电流。高输入功率因数,可以使UPS对市电的利用率提高,减小无功损耗,达到节能的效果。谐波电流低,可以减小UPS对电网的污染,达到环保的功能。同时,提高输入功率因数及降低输入电流谐波失真还可以减小UPS输入端的线缆,保险,空开等容量,减少发电机匹配的容量,降低用户的投资成本等等。

  最好的解决UPS输入功率因数和谐波电流的问题的方法就是选用采用高功率全IGBT整流逆变UPS,这种UPS无须外加滤波器就可以使用输入功率因子提升至≥0.99,谐波电流降至3%以下。

  3 对电池的要求

  UPS之所以称为不间断电源,主要的原因是有电池的存在,因此电池能否稳定运行,直接影响着UPS的稳定运行,客户要求电池采用国外知名品牌,同时要求对电池进行在线的监控,具体要检测到电池的单体电压、电流和内阻。

  从该项目的这几点需求来看,UPS的绿色环保以及UPS的可靠性是用户最关心的重要指标。

  4 EatonUPS电源解决方案

  针对于该项目的需求,伊顿公司经过全面的分析后,提供了一套目前在业内普遍认可的可靠性最高的双总线供电方案。UPS设备采用伊顿的主打产品伊顿9390-120kVA和伊顿9155-10kVAUPS产品。伊顿9390-120kVAUPS系统产品是伊顿公司推出的三进/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。

  下面针对于客户的需求,来详细叙述伊顿9390-120KVA系统是如何来解决的。

  4.1 绿色节能

  1)极宽的输入电压范围:伊顿9390-120kVAUPS系统采用的是全IGBT整流逆变技术,在满载的情况下可以达到输入电压范围为正负20%,因此最大限度的减少了蓄电池的放电次数。

  2)极高的整机效率:伊顿9390-120kVAUPS系统在满载的时候,整机效率高达94%,而对于该项目UPS是在半载以下的情况下工作,效率仍然高达93%,大大减少了用户的运行成本。

  3)极高的输入功率因数:伊顿9390-120kVAUPS系统,输入采用的是IGBT整流技术,UPS的输入电流完全的跟踪输入电压,输入功率因数可以高达0.99。伊顿9390-120KVAUPS系统采用的是主动式治理谐波的方式,伊顿高频开关技术的优越性,使得UPS本身就不会产生谐波,因此无需治理,谐波含量很容易的就控制到5%以内。

  4.2 可靠性

  1)风扇管理:伊顿9390-120KVAUPS系统的风扇采用的是抽屉式的结构,便于更换。采用N+1式冗余风扇,任何一只风扇发生故障,都不会影响整机的冷却效果。

  2)DSP数字控制:伊顿9390-120kVAUPS系统采用了32位DSP数字控制芯片,在UPS系统内部全部为数字控制,整机内部没有一块电位器,不仅仅提高了对事件的处理速度,同时也大大提高了整机运行的可靠性,避免了模拟控制随着时间的变化,参数漂移的缺陷。

  3)控制电源:对于UPS本身的核心电源,伊顿9390-120kVAUPS系统内部是采用两块冗余的逻辑电源作为它的核心控制电源,任何一块电源发生了故障,都不会影响整机的正常运转。

  4)输出变压器:对于伊顿9390-120kVAUPS系统,标准配置不含输出隔离变压器,因为采用IGBT整流技术的UPS,不需要变压器就可以直接逆变输出380V。

电池在线检测系统e#

  4.3 电池在线检测系统

  针对于该项目,伊顿提供美国GNB原装电池,为了满足电池单体在线测试的要求,伊顿公司配置了全球先进的在线电池管理系统CellWatch系统。Cellwatch系统是美国NDSL公司的主打产品,凭借其优越的性能,已经广泛的应用在UPS以及开关电源的行业中,为全世界的广大用户,节省了电池方面的运行成本。

  CellWatch电池监控系统可以实时在线的监测到各个电池单元的工作状态,电池电压、电流、温度以及电池内阻。同时通过监测CU单元中的4个告警干接点信号,可以方便的通过RS485总线,将告警信息上传到TMS系统中。通讯方式可以基于MODBUS-TCP/IP协议来传送,也可以基于RS485来传递告警信息。

CellWatch系统原理图

  5 系统方案原理图

  本项目采用双电源供电系统,每路总线由两台9390-120kVAUPS组成1+1并机系统,同时,还配置了9155-10KVAUPS,为用户的小型服务器提供不间断的供电保护。

  该系统优势:两路总线是完全独立的系统,当其中任何一路总线发生故障时,由另外一路总线自动的承担全部负载。同时,并机UPS系统配置了手动维修旁路开关,在保证为用户提供不间断电源的同时,进行UPS的在线维修。变压器也配置了维修旁路开关,能够方便用户实时的对隔离变压器的各个接线端子进行检修。另外,该系统在设计的初期就考虑到用户机房空间的问题,因此,所有的UPS和隔离变压器都是靠墙摆放的,均是真正的前维护产品,详情请参考机房平面布置图。

双总线电源供电系统原理框图

  从上图可以清晰的看到,每路总线都是配有发电机作为其后备电源,同时,两路总线的市电输入是不同的市电输入,最大限度的保证了UPS始终能处于正常的工作状态。

并机系统深化图

  上图为每路总线的1+1并机系统深化图,对UPS和隔离变压器都配置了相应的维修开关,同时,每台UPS系统,都配置了相应的电池组,以达到不间断的为用户提供可靠纯净电源的目的。

  6 结语

  在政府的宏观调控下,我国的金融行业并没有出现象发达国家金融机构那样动荡的局面,这为中国UPS市场的发展提供了良好的外部环境。同时,在金融危机的恶劣影响下,大量的外资银行不断的涌入中国大陆市场,这必将导致UPS的金融市场仍将保持较高速度的稳定增长。作为全球的着名的UPS解决方案供应商,伊顿公司将一如既往的全身心的投入到中国的金融市场的建设中,为中国的金融市场的稳定运行提供最可靠的供电解决方案。
 

关键字:UPS  电源

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0930/article_12073.html
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