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UPS不间断电源在数据中心的应用
- 2019-05-06 -

UPS不间断电源在数据中心的应用

从系统工程的角度,紧紧围绕数据中心对UPS供电系统的要求,突出系统的可用性、适应性、可管理和可维护性以及节能降耗的新理念,全面分析了当前UPS设备及供电系统技术现状、使用中存在的问题、发展趋势,以及UPS设备应具备的功能特点,并针对数据中心可用性等级要求对供电系统方案进行了全面的分析、计算和比较。

UPS的特性

  UPS电源是一种高质量、高可靠性的独立电源,是一种蓄电池静止型不间断供电装置。它由整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组组成。平时,市电经整流器变为直流对蓄电池充电,同时经逆变器输出高质量的交流净化电源供重要负载,使其不受市电的电压、频率、谐波。当市电因故停电时,系统自动切换到蓄电池组,蓄电池放电,经逆变器对重要负荷供电。

    在数据中心中的供电电源系统可以分成交流和直流两个回路。与交流回路相比较,直流回路发生故障时的影响会更大。

主要原因有以下几方面:

(1)蓄电池组短路危害性比交流电要大一般情况下,电池短路起火的首要措施是切断电源。对于交流电源而言,由于电能自上而下地来源于市电电网或柴油发电机组,当发生电气短路故障时,总会有一级保护器件产生动作,及时切断短路的电气电路。而当蓄电池组位于电源供电系统的末端,电能是自下而上提供的,只要越过了直流总配电屏的保护熔丝或蓄电池组的保护断路器,则不会再有其他的保护。发生短路故障时,往往无法有效地切断短路的电气电路。加上直流电流不像交流正弦波,没有过零点时的瞬间电动势为零,一旦发生电气短路极易引起蔓延。而发生短路后的阻抗仅取决于导线线阻和蓄电池组内阻,短路电流基本近似为无穷大,因此,蓄电池组直流电气短路的危害程度远大于交流电气短路。

(2)导致网络中断事故

通信电源中的直流供电系统是保证通信网络设备供电不中断的核心系统,后备蓄电池组是通信网络的应急供电能源所在。对于直流供电系统中,蓄电池组是直接并联在整流器输出端的直流供电回路中,正是由于有后备蓄电池组的存在,市电停电或交流侧发生电气短路中断并不会直接导致通信网络的供电中断。同样,对于交流UPS系统,只要逆变器及后续电路正常工作,后备蓄电池组就能够发挥作用。然而,若直流电源系统特别是蓄电池组发生电气短路,必然造成直流电源系统的输出电压瞬间跌落,引起负载设备掉电,导致网络中断故障,严重影响信息通信的畅通。

(3)引发机房火灾

发生蓄电池组电气短路后,若不能及时发现和切断回路,则必然引起火灾。蓄电池组的质量越好、电量越足,危害也越大。

因此,数据中心交流UPS系统中直流回路特别是蓄电池组的过流保护尤为重要。特别要注意必须在靠近蓄电池组侧配置电池保护箱,其内置开关应为直流型(或交直流两用型)断路器或熔断器,如多组蓄电池并联使用,宜设置总输出开关,且对每组蓄电池分别设置开关进行保护和操作。

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