机房更换UPS设计方案综述

1、机房 UPS更换设计方案一、 项目概况1.1 摘 要：UPS是不间断电源( Uninterruptible Power System)的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时，有效地净化市电； 还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑， 服务器等设备供电， 使你能 有充裕的时间应付； 从用途上来说， 随着信息化社会的来临， UPS广泛地应用于从信息采集、 传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加。 据 IDC 统计，全部电脑故障的 45%是由电源问题引起的；在中国，大城市停电的次数平均为 0

2、.5 次 / 月，中等城市为 2 次/ 月，小城市或村镇为 4 次/ 月，电网存在至少九种问题：断电、 雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰；因此 从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。 另外， 精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的， 以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的， 即使是一台普通电脑， 其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值， 因此为 防止数据丢失而配备 UPS也是十分必须的。1.2 需求：为保证信息系统的安全， UPS间的建设尤为重要。由于供电系统中不可避免的存在如供 电中断、电压浪涌、

3、电压陷落、波形畸变、频率漂移、持续过压、持续低压、瞬间过电压和 噪声干扰等情况， 这些情况中的任一出现必将造成整个供电系统的不稳定， 尤其是对通信网 络信息设备轻则工作出错、通信失败，重则设备损坏、数据丢失、系统崩溃。作为网络信息 系统核心的服务器及通信设备能否稳定地工作， 取决于电源系统能否提供高质量、 稳定的电 源。增加 UPS主要为服务器等数据通讯设备提供后备电源，根据需求， 对服务器等重要设备 提供供电。同时，还要求 UPS还具有网络监控功能， UPS的工作状况能被系统管理员随时掌握。一 旦 UPS出现异常， 可以通过多种方式通知把信号传达到工作人员办公室、保安室； 同时采用短信息方式

4、通知相关负责人。1.3 现状：云南中医学院现教中心机房现 UPS设计为机房核心网络设备， 服务器， 监控等设备提供 电源保障。 随着业务发展和信息化系统的逐渐开展， 使得机房服务器、 存储等核心设备不 断增加， 而机房核心设备作为集团的信息化数据的载体和处理工具， 需 24 小时不间断工作， 这对 U PS供电系统的可靠性要求非常高，而现有的UPS功率将无法保障今后集团需求，为保障集团今后业务需求，拟对机房UPS系统进行升级更换。由原来的 APC牌 UPS更换为 2 台 20KVA的伊顿 DX系列 UPS。更换的目的：保证机房 UPS能满足今后若干年信息化系统业务开展需求。 更换时注意事项：1

5、、更换时需要停电，原 UPS无外部旁路。2、由于更换的 UPS与原设备尺寸不同，底座需要重新制作。3、电池更换 33 块 100AH 的伊顿标配电池。4、环控点位不变。、 UPS设计概述2.1 、编制目的本文件用来描述机房电源解决方案， 主要对保证监控中心服务器设备、 网络设备及视频 设备的用电安全。对 UPS设计进行了总体说明，并作为甲方、监理、专家监督施工的依据。2.2 、编制依据1、通信用不间断电源 -UPSYDT 1095 2000国家信息产业部2、信息技术设备不间断电源通用技术条件GBT 147153、不间断电源设备 GB T7260-19874、通信电源设备安装设计规范 YD504

6、0 972.3 、设计原则1、高可靠性：这是系统设计最重要的基础、是用户设备稳定工作的重要保障。2、技术的先进性：UPS系统应具备目前先进的技术，并能满足未来发展的需要。3、良好的管理性：UPS具备直观的状态显示和方便的操作、具有远程监控和管理能力。4、良好的维护性：UPS系统具备故障自动检测和报警能力；特别具有良好的维护性并保护用户对电池系统的投资。5、最佳性能价格比：UPS系统具备良好的性能和相对较低的价格，满足用户的投资需求。三、UPS系统设计3.1 、 UPS主机的选择考虑到 UPS主要为服务器等数据通讯设备提供后备电源， 根据用户需求， 对服务器等重 要设备提供后备电源。按照用户现场

7、最大负载计算，考虑到 UPS运行的效率在 80%左右，需 要选择 40KVA的 UPS机头。本设计为 2 台 20KVA UPS相结合，对机房设备进行供电。 根据以上需求，我们为用户选用了伊顿公司DX系列中的 UPS电源，标准配置输出隔离变压器，降低共模干扰，最大程度提高系统的可靠性；电池采用铅酸免维护电池。3.2 、后备电池的选择根据方案需求我们为机房电源解决方案配备的 UPS ，更换 33 块伊顿电池 100AH长寿命铅酸免维护电池，满足客户要求的服务器及网络设备延时需要。UPS后备时间计算方式如下：放电电流 =S*COS/ 每组电池数 *电池平均放电电压 * 逆变效率注释：UPS 输出功

8、率 48KVA ，S 为实际负载约为 40KVA，计算机负载功率因数 COS为0.8 ，每组电池数为 64，电池单体数为 1，UPS逆变效率为 0.95 ，当 UPS单机负载 40KVA时， 在负载为计算机负载情况下， 满足 1 小时电池后备工作时间共需 12V100AH6 4只的单体电池。3.3 、 UPS设备间布置及承重设计说明3.3 1 设备的重量需要放置的设备包括伊顿 UPS 一套（含 2台主机和电池等） ，具体电池数量、重量见下 表。1） 新增 UPS 主机柜的重量：名称配置说明数量重量（ kg ）UPS主机柜20KW2440电池12V100AH3340kg/ 块3.3 2 设备间的

9、底座说明底座采用 50mmX50mm 5m厚mL 型角钢，焊接成立体的承重架。3.4 、EATON UPS产品特点Eaton PowerwareEaton Powerware（ 伊顿爱克赛 ） DX 系列 产品简介容量： 2040KVA拓扑结构： 双变换在线式输出电压： 380/400/415VAC输出功率因数： 0.8频率： 50/60Hz特征先进的 IGBT 整流技术 , 输入功率因数达 0.99, 输入电流谐波小于 3% 整机系统效率高达 93%产品内置并机功能，标配并机卡 ,不需要增加外部附件 ,可实现 8台 UPS并联工作 并机冗余工作状态下可以支持共用一组电池 , 大大节省了用户的

10、投资 大屏幕中文 LCD 图形化显示面板方便中国用户操作优秀的工业环境防护性能 , 标配下可以达到 IP21 的防护等级X-Slot 通讯扩展槽和多种可选通讯扩展卡满足网络智能监控的要求Eaton DX 系列采用了传统双转换结构，是三相在线式UPS.本产品广泛适用于中小型数据中心，企业服务器机房 , 制造、交通、能源等领域的控制中心，以及针对工业领域的精密 生产和测试设备 . 作为电源供给和保护的关键设备 , 对电网出现电源停电、电压下陷、电源 浪涌、持续欠压、持续过压、频率波动、电源干扰、切换瞬变、谐波失真等9种状况可提供良好的解决方案，为用户的负载提供安全可靠的电源保障优异的电器性能整机效

11、率高达 93%; 提供 ECO 节能模式 , 使效率高达 98%以上，降低了 UPS的电力损耗 提供较宽的输入电压范围 210VAC-475VAC，能适用恶劣的电网环境IGBT高频智能整流逆变技术，输入功率因数高达0.99 ，输入电流谐波低于 3%，优良的过载能力 : 125%的负载可正常运行 10 分钟,150%的负载可正常运行 1 分钟 高可靠性高性能的 DSP 处理系统 全数字化的 DSP处理系统大大增强了 UPS的中央控制能力， 提升了系统的稳定性和精确度1、强大的运算能力，使得系统控制能力更快、更准确，有利于增强系统的可靠性2、数字化控制系统，简化了外围控制线路，减少了传统模拟元件的

12、使用，避免了模拟 元件长期运行后， 会发生零点漂移的问题。 增强了系统控制的稳定性， 特别是有助于并 机系统的可靠运行N+X 并联冗余1、最大支持 8台 UPS并机，可根据用户需求来灵活的提升系统的可靠性2、UPS标配并机模块（并机时，仅需购买并机线）3、并机可共用电池组，减少了用户的投资4、并联时，各 UPS均流运行5、并联时，可支持直流开机 双市电输入功能 采用双市电输入结构 . 用户可以根据实际状况选择双市电输入或单市 电输入，为用户提供更可靠的电力保障正面操作和正面维护功能 充分考虑了用户空间的有效利用率 ; 模块化设计和正面维护，极大地缩短了机器地故障 修复时间，提高了 UPS系统的

13、可用性丰富的远程监控手段提供RS232/RS485等智能接口 ,并提供智能插槽 （intelligent Slot） 等监控通讯接口， 可以加载 Eaton的SNM卡P 来实现远程管理和监控功能，还提供了AS400卡来对外提供干节点接口， 方便客户对各种不同监控需求的灵活选择Eaton DX 主要技术指标型号DX 20KVADX 30KVADX 40KVA额定容量20KVA / 16KW30KVA / 24KW40KVA / 32KW外观尺寸 （ 宽深高 ）mm643x420x956710x470x1150710x470x1150重量 (kg)82110114输出波形正弦波输入配线方式双路市电

14、输入电压范围380VAC (-45%, +25%)标准电压380Vac输入旁路电压范围380VAC ( 15%)输入输入频率50Hz/60Hz输入频率范围50/60 Hz ( 10%)THDI0.99电压精度380VAC (1%)功率因数0.8输出超载能力125% 10分钟, 150% 1 分钟不平衡负载能力可承受 100% 的负载不平衡度频率50Hz/60Hz系统效率ECO模式98%双变换模式93%标准 RS-232 接口： 1 个标准 RS-485 接口： 2 个通讯介面标准 AS-400 接口： 1 个服务通讯接口： 1 个智能插槽： 1 个随机赠送电源监控软件光盘 , 可选购智能监控卡

15、，实现智能化管软件监控理或实现集中、远程监控工作温度0 40操作环储存温度-25 55境工作湿度5%95%海拔高度小于 1000 米噪音小于 55dBEMC标准IEC61000-4电池参每组电池28 只/30 只 /32 只可选数是否可共用电池是四、施工安装4.1 空间要求由于电源及后备电池占用的底面积较大， 设计时不仅考虑电源系统承重的要求， 而且还 留出了充分的电源使用面积。设计标准如下：机器前必须留有至少一米的空间，便于维护。在机器后部和墙边留有至少 20CM的空间，以利于风机空气的流动， 风机维修时至少 40CM的维修空间。机器上不能放置其他物品。电池柜可放置于 UPS机柜旁边，前后左

16、右和上净空要求同 UPS机柜，同样避免阳光直射、液体或异物掉落。4.2 环境要求UPS最好安装在无导电杂质的装有空调的独立房间内，由于可能性的噪音干扰建议不要安装在办公室内，操作环境必须清洁，干燥并受到保护，空气须无灰尘和腐蚀性气体，系统 运行时还必须保持空气流通， UPS 隔墙应该绝对不可以留有缝隙，绝对不可以让潮湿的气 体通过缝隙进入 UPS间。安装 UPS的环境必须符合以下条件：1) 运行相对湿度： 095%，不结露。2) 运行温度： 0摄氏度 40 摄氏度。3) 注：要求 UPS间环境为无水，不得安装液体灭火装置4.3 配电要求特别注意！所有电源线和控制线只能由持证电工在APC授权工程师的督导下进行安装连接， 所有输入、输出和紧急电源关断布线必须符合国家电气标准。建议为 UPS电源布线时使用柔性护套，这样易于维护和保护线路。防雷接地到 C 级UPS房间内部强弱电分开敷设，避免交叉干扰，具体敷设根据现场条件而定。五、售后服务自安装验收之日起， 主机均 享有 2 年的免费保修服务。 本保修内服务条