《某煤矿UPS方案》doc版.doc

UPS交流不间断电源工程XXXX矿业有限责任公司一矿机房设备UPS交流不间断电源系统方案（60KVA单机系统）重庆斯拜迩科技有限公司2010年11月重庆斯拜迩科技有限公司地址: 重庆市九龙坡区二郎科城路75号B3-9http: E-mail: UPS交流不间断电源工程- 目 录 - 一、 艾默生网络能源有限公司介绍二、 UPS设计、生产、检验技术标准 三、 艾默生UPS特点描述及技术参数 四、 UPS交流不间断电源主机选型五、 UPS交流不间断电源蓄电池的选型六、 UPS交流不间断电源外形及安装尺寸七、 艾默生UPS系统配置表八、 艾默生网络能源有限公司设备保修承诺一、艾默生网络能源有限公司介绍艾默生（Emerson）公司创建于1890年，总部设在美国密苏里州圣路易斯市，是全球最悠久的跨国公司之一。经营领域涉及网络能源、过程控制、工业自动化、环境调节、家电和工具五大领域。公司业务遍布全球150多个国际，在世界各地拥有60多个子公司、255个制造基地及11万名员工，名列世界500强，2008财年的销售额达248亿美元，更在电子行业中名列第二。艾默生公司是最早在中国进行大规模投资的大型跨国公司，在中国有34个全资子公司和8个合资公司，在中国的业务规模仅次于美国。在中国的15个地区建有30个生产工厂。艾默生公司和中国多所知名大学进行合作，包括提供MBA奖学金、实施教育设施赞助、聘任客座教授等。艾默生网络能源有限公司是艾默生公司旗下8大业务分公司之一，是全球最大的网络能源产品供应商，2007财年全球销售额52亿美元。艾默生网络能源有限公司在中国设立28个办事处和29个服务中心，拥有业内最完整的网络能源产品、技术、研发、制造和服务平台，致力于将科技与工程应用完美结合，为客户提供最有竞争力的“端到端”一体化网络能源柔性解决方案，为用户创建竞争优势。艾默生网络能源有限公司自2001年成立以来，不断获得中国用户的支持与认可，业务发展日新月异。2008年，中国地区的销售额达到68亿元人民币。业内领先的服务优势服务网络贴近用户，在中国设有29个用户服务中心，负责区域内的服务业务管理和实施；在中国设有26个UPS联保服务中心，负责区域内相关产品的维修业务；拥有强大的IT平台，所有的工程与维护业务都有IT系统的全面支持；拥有500多名专业的设备维护专家和工程督导队伍,并培训和认证了1200人的工程与维护合作队伍；提供电信网络代维服务和通信机房托理服务，并在西安建立远程监控服务中心，为用户提供专业化的远程监控和代维服务。2006年IT用户满意度调查第一名2007年IT用户满意度调查第一名完善的安规认证体系和专业化实验测试艾默生建立了完善的安规认证体系和专业化的实验测试装备，获得中国、美国、德国、加拿大、欧洲等地区的安规认证，拥有受国际及国家认可的符合国际ISO/IEC17025标准的实验室，包括安规、EMC、环境与可靠性、防雷保护等测试实验室和仪器仪表校准实验室。完善的测试手段和高性能的测试设备，独立运作的研发部产品测试部门，充分保障了艾默生产品在全球范围内的高可靠运行。美国UL认证加拿大CSA认证欧洲CE认证德国TUV认证中国CCC认证中国TLC认证CCCUL of USCSA of CanadaTLC of ChinaCE of EuropeTUV of GermanyCCC of China.艾默生网络能源有限公司在中国获得的用户及行业评价：公司荣誉：l 中国移动2007年度5大优秀供应商之一-中国移动l 2008中国绿色通信节能术先锋单位-通信产业报l “2007最佳绿色节能奖”和2007最佳IT服务电信奖“-通信世界IT 解决方案l “绿色数据中心优秀解决方案”奖-计算机世界资讯l 2004、2005、2006年电子政务、银行机房、通信机房动力一体化解决方案奖-计算机用户协会l 2007中国机房一体化最具影响价值解决方案-电子信息产业发展研究院l 2008年度最佳网络能源解决方案奖-中国通信网l 2008中国通信业成功解决方案推荐奖-通信世界l 2007年度通信产业技术应用奖-通信产业报l 2007中国IT支撑解决方案优秀典范奖-通信产业报UPS产品l NX 系列UPS:2007年度编辑选择-技术之星-中国计算机报l Hipulse 系列 UPS : 2000-2007中国最具价值UPS产品-电子信息产业发展研究院Emerson UPS : 2007中国IT用户用户满意度调查的用户满意度第一，用户首选品牌，品牌忠诚度第一-计算机世界资讯艾默生网络能源有限公司（原深圳安圣电气有限公司、力博特中国、EES等公司整合而成）是美国艾默生电气下属的子公司，位于广东省深圳市龙岗区坂雪岗工业区，现有员工2500人，在中国设有31个办事处及29个用户服务中心。艾默生电气有110多年的历史，总部设在美国密苏里州圣路易斯市，是全球最悠久的跨国电气公司之一。经营领域涉及网络能源、过程控制、工业自动化、环境优化技术、家电应用技术、机电科技、存储技术和专业工具八大领域。公司业务遍布全球150多个国家，在世界各地拥有60多个子公司和12万多名员工。艾默生电气2001财政年度销售业绩达155亿美元，在2001年世界500强中排名第323位，连续5年被工业周刊评为全球最佳管理100家企业之一。2002年再次被财富杂志评为美国最受尊敬的公司之一。二、UPS设计、生产、检验技术标准UPS交流不间断电源产品制造制定了严格的企业标准。企业标准的编制是根据国际有关标准而制的，具体标准如下：序号标准标准名称1GB4208-93外壳防护等级2GB/T 13702 92 计算机软件分类与代码3GB/T 15532 1995计算机软件单元测试4GB/T 14537 93量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验5GB 6162 85静态继电器和保护装置的电气干扰试验6GB2423电工电子产品基本环境试验规程7GB/T17626.2 1998电磁兼容 试验和测量技术静电放电抗扰度试验8GB/T17626.3 1998电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验9GB/T17626.4 1998电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验10GB/T17626.5 998电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验11GB/T17626.8 998电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验12GB/T17626.11 1998电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验13GB/T17626.12 1998电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验14DL/T 621 1997交流电气装置的接地15国电发2000589号防止电力生产重大事故的二十五项重点要求16IEC950信息技术设备安全标准17EN50091-1国际安全标准18EN55022B 级EMI滤波标准19VDE0160国际测试标准20IEC146-4设计标准21EN50082-1电磁兼容性-通用抗干扰性标准22DL612-1996中国电力行业标准23DIN41773半导体整流器.规范24DJ9-87电气测量仪表装置设计规范25QJ 01-1999固定用阀控式密封铅酸蓄电池26GB 50065-1994交流电气装置的接地设计规范27GB7450电子设备雷击保护导则28ISO9001国际质量认证29ISO14001国际环境认证22、参照标准要求ANSI美国国家标准学会CHS中国标准IEC国际电工委员会EIA电气工业协会ASTM美国材料试验学会CCITT国际电报和电话的咨询委员会ISO国际标准化组织IEEE电气和电子工程师学会NEC全国电气规程NEMA国家电气制造商业学会三、艾默生UPS特点描述及技术参数31、UPS工作原理简介UPS( Uninterruptible Power System )，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断( 事故停电 )时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V（380V）交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。32、UPS工作原理简介UPS( Uninterruptible Power System )，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断( 事故停电 )时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V（380V）交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。33、Nx系列UPS特点描述美国艾默生公司NX系列UPS是采用全球最新的、功能最先进的DSP数字控制技术的第4代在线式双变换UPS产品，具有优异的性能和突出的可靠性。美国艾默生公司NX系列UPS特点如下：（1）基于DSP的全数字控制技术在UPS主机中，所有的功率变换器（诸如整流器、逆变器和DC/DC变换器等）和系统元件（诸如旁路和逆变器的静态开关）都是由2个40MHz的DSP（数字信号处理器）控制的。 DSP的高速和精确控制性能使UPS可由先进的柔性的逻辑算法实现极高的性能和可靠性。（2）高稳定性和可靠性四进四出，380V/220V，纯在线，双变换提供最佳供电质量。（3）优越的整流器性能线性负载整流器输入电流谐波1%，非线性负载整流器输入电流谐波2%。（4）先进的并联功能并联功能在增加UPS系统容量的同时更进一步提高了电源的可靠性。例如1+1系统中，假设1台UPS因偶然故障而退出，剩余的系统仍然能够向精密的负载提高稳定的电力供应。并联功能通过并机电缆、实时的负载均分调节和灵活的智能化控制实现。精密负载在各种运行模式和条件下都受到最大可靠性和可用性的保护。（5）超宽输入电压抗扰范围适应恶劣电网环境（6）配置全中文图形6英寸超大LCD显示器的多功能面板艾默生公司UPS的多功能面板配有大尺寸图形显示LCD、模拟LED显示和功能键、菜单键。通过图形的 LCD 显示和界面友好的菜单操作系统,用户能容易非浏览输入、输出、负载和电池参数。并且当前的 ups 状态和告警是可自动地快速通知。另外,为提示的警告和故障， 蜂鸣器会发出哔哔声，故障指示LED将被点亮。 超过500条历史记录可作为故障分析的参考。（7）大功率电池充电器支持采用大容量电池进行长延时备电的用法，在配置一小时后备时间的电池时，可以保证在10小时内恢复电池容量; 在配置一小时以上后备时间的电池时，可以保证在10小时内充到90%的满容量。一个高效能的内部充电器可以在又一次停电之前缩短电池的恢复时间，同时无需增加长延时所必须的外配充电器。（8）电池冷启动功能美国艾默生公司UPS能够在没有市电的情况下直接从电池启动。这样就允许仅使用电池供电或用于特殊的高可靠性环境。（9）紧凑的结构设计紧凑的结构设计极大的减小了对安装空间和地板承重的要求，使用户节省了空间和投资。（10）优秀的外观设计优秀的外观设计使UPS能够非常协调的和工业机房其他现代化设备融为一体。（11）全面前维护设计UPS的结构布局满足前面维护、检修的要求，减少了后部和侧面所需的安装空间。主要的部件和器件可以在前面更换。（12）冗余风扇设计和风扇故障检测功能 在风扇设计时采用N+2方式，这样保证UPS在部分风扇故障时仍可持续工作。此外每个风扇故障都能被检测出并在LCD中显示告警（13）内置的多种温度检测功能（可检测外部温度）有12个温度继电器安装在每一个重要的发热器件上，诸如逆变散热器、输入电感、输出电感、DC/DC电感和平衡电路电感。温度过高时将通过温度继电器触发适当的保护操作。通过安装2个温度探测器选件可以分别测量外接电池的温度和环境温度。（14）配置测试仪器电源接口 1个通用输出插座装备在UPS内部以方便测试、调试和维修UPS。这个输出插座能够通过2.5A电流。（15）先进的智能化监控功能UPS可通过UPS监控软件接入先进的网络环境，如：基于Windows的UPS监控、HiroLink + HiroVisor, SiteNet , ModBus / Jbus, SiteScan, SiteScan 2, SNMP等协议。UPS在选择并定义告警条件后可发声或拨电话告警。（16）自诊断和自检测功能UPS有自诊断、自检查功能：（1）系统部件的快速、完全的自检；（2）LED指示，快速了解UPS状态；（3）内部记录芯片记录UPS故障状态和参数；（4）可记录500个系统参数，便于故障追溯与分析。（5）LCD显示当前和历史故障报警，并可通过通信端口（RS232、LAN）上传；（6）故障前后的UPS状态参数记录，便于分析故障原因；（7）LCD可显示整流器、逆变器与监控软件版本信息。（17）可灵活的连接多种电池艾默生公司UPS允许使用多种类型的电池,例如密封维护免费的铅酸电池，镍镉(NiCd)电池。而且，设备具有电压调节功能用于电池浮充的补偿和终止充电。（18）内置的双总线功能 双总线同步装置使独立的 ups 系统(或并联系统)输出同步，甚至当时 2 个系统正处于不同的操作模式(旁路/逆变)或在电池状态。可以使UPS非常方便的组成双总线系统，以满足双电源输入的负载供电要求。（19）具有短路保护功能逆止二极管内置-避免外置带来的安全隐患。（20）瞬态恢复功能输出在负载100%变化时，可在5ms内恢复至标准输出。（21）全面电池管理功能革命性的全面电池管理功能使UPS系统的电池始终处于良好的状态:(1) 支持UPS使用多种类型的电池，如铅酸蓄电池、镍镉电池等.(2) 可通过检测判定对电池浮充、均充或终止充电.(3) 允许用户通过放电检测电池的良好状态. (4) 可以自动进行均浮充和温度补偿.(5) 可以设置定期电池自动检测.(6) 可以精确的预测出当前电池容量.(7) 确保电池避免过放电的损害.(8) 可以对电池故障进行提前预警(9) 提供选件可进行电池模块的故障检测.电池管理功能始终保持电池处于最佳状态，确保UPS使用健康的电池组。由此延长电池的使用寿命和UPS系统的可用性。（22）超级节能环保50%75%负载效率96%，25%负载效率95% (注) ；输入功率因数0.99，输入谐波电流3%（23）超强带载能力输出功率因数为0.9，带超前功率因数负载不降额，其它UPS为0.70.8（2）便于安装上下均可进出线，无需进线柜， 160KVA重量300kg，占地约0.5m（2）便于维护改造电池组采用12V30/32/36/40节设计，设置灵活，便于旧系统改造时利用原有电池系统，也可在单节电池故障时及时撤除且不影响UPS系统运行（26）柜体达到“四防”要求。（27）内部冗余工作电源提升系统可靠性。（28）三级防雷体系，保证UPS系统稳定运行。（29）分散式并联技术方便系统扩容。34、Nx系列UPS技术参数NX系列不间断电源系统参数表容量60KVA主路输入输入电压380/400/415（线电压）输入方式三相五线 / 三相四线功率因数0.99谐波电流3电压范围228476V -20%+25%满载工作，-40%可带70%负载频率范围5070Hz旁路输入输入电压380/400/415V（线电压）输入电压范围默认20%15%，40%、30%、10%10%、15%等其它范围值可通过软件设置输入方式三相五线 / 三相四线频率范围50Hz/60Hz(可设置)输出输出电压380V/220V1%动态电压瞬变范围5%（0%100%0%负载变化）动态瞬变恢复时间5mS电压畸变（线性负载）THD1%电压畸变（非线性负载）THD3%功率因素0.9（滞后）功率跟踪范围2Hz(默认值)，0.5Hz3Hz每0.5Hz可调频率精度（电池逆变）0.05%三相相位差1201度（平衡或不平衡负载）100%不平衡负载电压时稳压精密0.5%频率跟踪速率1HZ/S逆变器过载能力110%1小时，125%10分钟，150%1分钟，150%200毫秒输出电流峰值比3：1切换时间0系统显示工作效率50%以上时96%，25%以上时95%显示大屏幕中文LCD+LEDEMC/EMIIEC62040/EN50019-2CLASS-A；IEC1000-3-400-4-.8.9.11LeveIII；IEC61000-4-2，4，5LeveIV安规要求CCEE噪音（1m）5562dB 防护等级IP20物理尺寸（宽高深）（mm）6008431400重量（kg）234(不含电池)四、UPS交流不间断电源主机选型 根据我公司相关技术人员与相关负责人的沟通交流，以及现场勘察，在完全满足用户目前负载需求的前提下，预留一定的系统冗余量，并综合考虑投资的性价比，推荐用户选用一台艾默生公司最新型3进3出Nx-60kVA系列UPS单机运行，采用八组100AH蓄电池，满足后备时间4小时的要求，完全满足系统安全可靠运行的要求。五、UPS交流不间断电源蓄电池的选型电池实际可使用的容量与放电电流大小、环境温度、电池的最低电压等因数有关。按UPS额定输出容量计算,假设放电过程中为恒功率放电，在放电初期，电池电压高，放电电流小，此时逆变的效率也高。相反，在放电将要终止时，电池电压低，放电电流大。也就是在放电过程中电流是变化的，并且从电池的放电特性曲线看，不同的放电电流，电池的端电压也不同，工程设计公式为： 5.1 Nx 60KVA UPS蓄电池选型(1) 上式中P是UPS的标称输出功率（VA），cos是功率因数，一般取为0.9。是UPS的逆变效率（Nx 逆变效率为0.95）, N是电池个数，E是电池放电最低电压(V)，按照艾默生公司UPS电源Nx 60kVA系列的逆变母线最低电压为324V计算,蓄电池配置30只,蓄电池的单体最低电压为10.8V进行推算出放电电流.I=P*COS/*N*E=60000*0.9/0.95*30*10.8=176A(2)在得出电流后，根据用户需要的支持时间（4小时），I*t=Ah,便可以得到需要的安时数，然后再根据放电特性曲线或特性表进行修正,并乘以1.1的可靠系数。 AH=I*T=176*4=704AH704*1.1=775AH根据计算结果查蓄电池产品系列目录, Nx 60KVA UPS并机系统应急4小时应选择八组100AH/12V 蓄电池共240只.六、UPS交流不间断电源外形及安装尺寸61、Nx60KVA系列UPS外形及安装尺寸图1-1 60 kVA UPS系统示意图，尺寸为6008431400七、艾默生UPS系统配置表1、Nx 60kVA 主机1套（单机运行）序号分项设备名称规格单位数量生产厂家1UPS主机Nx-60KVA台1美国艾默生公司2通信网卡SNMP卡张1美国艾默生公司3免维护阀控式铅酸蓄电池100AH/12V只30*84电池汇流盒 8*63A套 1重庆斯拜迩公司5电池架套1重庆斯拜迩公司6安装电缆及附件标准配置套1重庆斯拜迩公司九、艾默生网络能源有限公司设备保修承诺艾默生网络能源有限公司对向XXXX矿业有限责任公司所售的设备提供一年的保修服务。在保修期内除发生第九条所列的情况外，维修设备的人工费和备件费由艾默生网络能源有限公司承担。在保修期内不定期对用户做巡访。现场了解设备运行情况。进行必要测试与维护。艾默生网络能源有限公司工程部对用户设备发生的问题24小时全天响应。响应内容包括：由专业工程师回答用户提出的技术问题；了解故障情况；提出排除故障的方法；通