摘要：本文是介绍不间断电源UPS设计的主要要点，并以实例介绍为大家讲解UPS的系统设计。

    一 系统概述

    为满足某厂房智能化系统的不间断供电需求，中心机房及设备间需设置UPS供电系统。UPS输出电源经输出配电柜分送至各个IDF设备间用电设备。采用UPS不仅解决了计算机设备的用电问题，还解决了保障计算机设备正常运行的其它附属设备的供配电问题；不仅能够保证可靠的连续供电，而且UPS输出比较稳定，没有瞬变和谐波。

 主设备负载包括：计算机主机、服务器、网络设备、通讯设备等，由于这些设备进行数据的实时处理与传递，所以对电源的质量与可靠性的要求最高，这部分供配电系统称为“设备供配电系统”，采用UPS来保证供电的稳定性和可靠性。

 机房辅助设备负载包括空调、动力设备、照明设备、测试设备及辅助插座等，其供配电系统称为“辅助供配电系统”，其系统供电由市电直接供电。 
    
    二 UPS供电系统总述
 
   （1）本UPS进线电源采用三相四线制。
    （2）UPS供电从总高低压配电室引入电源送至UPS配电柜对“设备供配电系统”和“辅助供配电系统”分路分区控制。
    （3）UPS配电系统所用线缆为BVR电线（铜芯聚氯乙烯绝缘软护套电线），敷设钢制桥架、镀锌电线管及金属软管。
    （4）UPS配电柜采用模块化智能配电柜，整个配电柜具有过负荷、短路、缺相保护、防雷击功能。配电柜内需有消防联动系统，使消防系统有火灾报警信号时，市电总开关能断开。同时各楼层电信间的不间断电源通过机房UPS配电柜取电。
    （5）各类配电柜安装一定数量和载荷的备份控制开关。
    （6）本设计中UPS电源的主要供电对象如下：
    ①　计算机主机、服务器
    ②　网络设备和通信设备
（7）各配电柜开关元件采用国际品牌，产品符合IEC898、GB10963标准和CCEE安全认证要求。
    （8）各配电柜内设置过负荷及短路保护，设有电压、电源的检测指示，并有相关的指示报警、相位显示等功能，同时具有独立的零汇流排。 
    
    三 UPS系统选型方案

    选用一台输出容量为12kW/15KVA的UPS设备集中负责二三四楼层的供电。
    1．UPS选型：设计采用一套UPS供电，型号为APC/SURT15KRMXLICH，计算负载率为80%，后备时间为三小时。
该型号其他技术参数：
    ①　满负载效率：94%；
    ②　输出电压失真：低于 5%；
    ③　波峰因数：3 : 1；
    ④　输出连接：(1) Hard Wire 3-wire (H N + G)，(1) Hard Wire 5-wire (3PH + N + G)，(8) IEC 320 C19，(2) IEC Jumpers；
    ⑤　半负载效率：94%；
    ⑥　旁路：内置静态旁路,内部旁路 (自动会人工),外置分路器 可选；
    ⑦　接口端口：DB-9 RS-232,RJ-45 10/100 以太网接口,灵巧插槽；
    ⑧　预装 SmartSlot 卡：AP9619；
    ⑨　紧急关断：Yes；滤波器：多级噪声滤波器，符合UL1449标准；
    ⑩　设备安装有效高度：12U

    2．蓄电池选择：阀控式密封铅酸蓄电池（32pcs*12V*120AH）；
    分装为两个机柜，每个机柜16pcs。
    铅酸电池优点如下：
    ①　阀控式密封铅酸蓄电池体积较小、密封性能好、绝少维护；
    ②　是一种新型电池，无需加水；
    ③　使用寿命较长，约为5~6年；
    ④　密封式充电不会产生任何有害气体；
    ⑤　摆设容易，无需考虑安置地点通风问题；
    ⑥　放电率高，特性稳定；
    ⑦　价格适中；

    3．该型号UPS设备特点：
    1) 电源输出容量不仅满足现有的供电要求，同时还要有2KW功率的余量，采用模块化UPS系统，具备极强的扩容能力，可实现边发展边投资的按需扩展要求，能够满足以后增加设备的要求；
    2) 蓄电池总容量为3840AH，能够满足设备3小时的供电时间，还可通过级联电池模块方便地延长后备时间；
    3) 可靠性：
    ①　采用了模块化UPS，具有很高的可用性以及可靠性，N+X是目前最可靠的供电结构，当X越大，系统的可靠度就会越高。用户可以根据负载的重要程度提高冗余等级；
    ②　双电源输入将 UPS 连接到两个独立的电源中，增加了可靠性；
    ③　智能电池管理，通过智能、精确的充电技术获得最佳的电池性能、寿命和可靠性；
    4) 大尺寸LCD和LED显示，各类运行数据/系统状态/历史情况一目了然；操作显示面板旋转设计，可随安装方式不同自由调整角度，方便直观，操作方便，且便于维护、保养；
    5) 具有高度的智能化，通过RS-232接口，配合UPS智能监控软体可与电脑进行通讯进行软件控制，能实现网络管理功能，能实现远程监控功能；
    6) 单相或三相输入可配线给使用单相或三相输入配线进行安装的 UPS 提供灵活性；
    7) 可拆除的输入/输出绕线托架，允许快速容易地安装和维护 UPS架式/塔式 转换当从塔式迁移到机柜式安装环境时，保护对 UPS 的初始投资；
    8) 可管理的外部电池通过监视外部电池正常与否及其预期运行时间减少预防性维护需求；
    9) 超宽输入电压/频率范围，有效减少电池放电几率，延长寿命，输出兼容220/230/240V， 50/60Hz，极佳的灵活性；
    10) 温度补偿功能，减少环境温度对电池寿命的影响，绿色环保；
    11) 电池组节数设置灵活，便于电池系统的利旧(32pcs/15K)；
    12) 支持共用电池组(32pcs/15K)，节省电池投资；
    13) 在线双转化UPS 15KVA/12KW ，内置电池，输入输出可调 ；

    四 UPS系统其他主要技术参数

    1、市电输入指标
    输入电压范围：200V-478V
    输入频率范围：50HZ或60HZ ±5HZ
    输入浪涌保护：符合ANSIC62.41，A及B类
    EN50091-2及EN50082-2标准
    输入功率因数：0.8
    输入电流失真：带输入滤波器小于10%

    2、UPS输出指标
    输出电压谐波失真：< 5% 100%非线性负载，峰值因数3：1 < 2% 线性负载
    输出电压瞬态响应特性：< ±5% （带100%阶跃性负载时），在1毫秒内完全恢复到输出电压的标称值
    输出频率（本振频率）：±0.005HZ
    输出频率同步跟踪范围：±0.5HZ—±2.0HZ可调
    输出频率的同步跟踪速率：1HZ/秒-3HZ/秒（可选） 
    输出电压的调节范围：±1%（由工程师调整） 

    3、电池 
    UPS主机柜相配，可与UPS主机并列安装 

    4、环境指标 
    工作环境温度：零度至零上40℃ 推荐使用温度25℃ 
    相对湿度：5—95%（无冷凝） 
    电磁兼容性：符合EN50091-2 （1EC801） 

    5、安全标准 
    UPS产品应符合以下标准 
    符合IEC 950---------------国际电工协会电磁兼容性标准 
    符合EN50091-1-------------国际电工协会电磁兼容性标准 

    五 备注：关于电池的建议 

    必须：使用前必须检查电池外观；存储电池在阴凉处(温度最好不超过200C或6800F)；把存放起超过三个月的电池加以适当的补充电；充电时要在通风良好的环境中进行；把电池牢固地安装在设备机箱内。

    切勿：将电池放在靠近火源的地方或焚烧电池；将电池短路；将电池放在密闭箱内使用；野蛮装卸电池；使用跛裂或漏夜的电池；过度震动和摇晃电池。

    责任编辑：kelly