机房装修与配电系统设计方案

1、机房装修及配电系统设计方案二零一二年三月二十日目录第一部分 机房装修设计21、工程概况22、设计依据及技术指标23、活动地板34、吊顶35、隔墙46、墙面、柱面4第二部分 机房送配电系统设计41、配电系统设计依据52、配电系统说明53、UPS不间断电源系统53.1、UPS不间断电源系统概述53.2、系统功能描述83.3、技术性能103.4、系统管理与维护123.5、选型因素143.6、UPS不间断电源系统方案173.7、系统配置203.8、产品制造、安装、验收标准213.9、产品介绍213.10、安装服务细则263.11、售后服务264、防雷与接地系统274.1、防雷接地系统概述274.2、设

2、计规范284.3、防雷与接地系统的工程设计内容284.4、接地电阻要求284.5、接地系统实施方案284.6、弱电防雷接地系统设计304.7、直流接地装置的结构324.8、屋顶防直接雷措施334.9、供电系统的防雷334.10、信号系统的防雷及其设备配置344.11、使用防雷器注意事项344.12、接地网的设计345、照明系统366、静电泄漏系统367、配电系统容量378、消防与自动报警系统379、空调新风37第一部分 机房装修设计1、工程概况说明：本机房设计方案仅为初步设计，未能与建设单位研究探讨。本方案根据我公司长期从事机房设计施工经验，并参照相似规格机房而推出。机房选材为中高档，设计方案

3、供建设单位参考借鉴。经建设单位研究考察后，我们愿和贵单位研究磋商，以便提供更为准确并切实可行的设计方案及工程预算。中心机房位于综合楼七层右侧，面积约为35平方米，包括MDF、PABX、PCM、LAN等系统的机房。2、设计依据及技术指标2 国家标准计算站场地技术条件（GB2887-89）2 国家标准电子计算机机房设计规范（GB50174-93）2 国家标准计算站场地安全要求（GB9361-88）2 国家标准计算机机房用活动地板技术条件（GB6650-86）2 电子计算机机房施工及验收规范（SJ/T30003-93）2 建设单位提供的建筑平面图及机房有关技术要求主要技术指标：机房区：温度夏季222

4、 冬季202湿度55%10%洁净度粒度大于0.5微米，小于18000粒/升温度变化率小于5/H新风量40立方米/人.小时照度大于300勒克斯噪音小于65分贝（A声级）净高2.9米接地电阻（直流地）小于1欧姆3、活动地板本机房采用活动地板。活动地板的用途主要有两方面：一方面，便于机房线缆的敷设（机房内缆线较多）；另一方面为下送风的空调机提供送风空间（即形成送风静压箱）。活动地板的种类较多，但各种地板敷设后，板面相似，因各种板材的表面均为抗静电贴面（有进口和国产贴面的区别），只是基材不同而已。活动地板的选用对机房影响较大，活动地板对板面的工艺要求较严，其主要技术指标为承重荷载要求和系统电阻阻值要求

5、。出厂的活动地板对上述技术指标应备有检测报告，符合标准要求方可出厂。当前机房活动地板选用大都为抗静电钢地板（中档次），其特点为：质量稳定，价格适中，地板承载能力高，稳定性好且防火。在活动地板敷设过程中，沿墙、沿柱均需精确下料，切口刷胶密封。同时应配备相应数量通风地板、走线地板用于通风和走线。采用下送风专用空调的房间，活动地板下的全部墙面、柱面、地面均刷防尘漆两遍，保持机房的洁净度。为防止结露，地板下做福乐士保温层。采用下送风专用空调房间的活动地板敷设高度，应不低于300毫米，本机房地板敷设高度为350毫米。活动地板敷设后沿墙、柱周边采用不锈钢踢脚板封边装饰。4、吊顶本机房吊顶采用铝合金微孔方板

6、吊顶，吊顶板规格为600*600毫米，吊顶龙骨采用双层轻质金属龙骨，上层主龙骨和面层龙骨采用十字连扣连接，面层龙骨为暗装卡口式，饰面板采用微孔铝合金板面，板面坚固、防腐、不燃、无毒、无污染，对人体无害，微孔表面既用于装饰，又有吸音效果。暗装龙骨是明装龙骨的升级换代产品，采用金属饰面板吊顶比矿棉板、石膏板吊顶更符合机房要求，同时板背面贴有吸音防尘纸，兼有吸音防尘效果。吊顶板面与灯具尺寸配套，灯具采用嵌入式三管格栅灯具（无眩光），为保持照度均匀，灯具采用均布设计。目前机房吊顶内各系统工程均需安装空间，其中有风管、风口、强弱电线槽、消防水管、气管、喷头、探测器以及灯具等。吊顶上空间有限，管线纵横交错

7、，故需综合设计，以保证各系统纵横有序、错落有致。吊顶顶面布置工整、色泽淡雅，板面颜色有浅米黄色、鸭蛋青、乳白等色，本机房设计用乳白色吊顶，同时已考虑的是吊顶、地板、墙面三者色彩应协调，互相衬托，以保持机房的整体色彩效果和特色。5、隔墙机房内隔墙一般采用轻质隔墙，主要分成玻璃隔墙和实墙两大类。本机房玻璃隔墙采用发纹不锈钢12毫米玻璃隔墙。不锈钢玻璃隔墙以其精致、豪华、壮观、透视效果好等众多优点逐步取代了铝合金玻璃隔墙，占据了机房玻璃隔墙的市场。不锈钢玻璃隔墙是用10#槽钢焊接成骨架，外表面以发纹不锈钢饰面，内镶12毫米玻璃制成，玻璃采用钢化玻璃。槽钢骨架坚固，隔断龙骨饰面精致、无眩光，玻璃稳定安

8、全，透视效果好。在隔墙上配备不锈钢无框自由门。机房入口采用不锈钢防火门。6、墙面、柱面机房墙面全部刮腻子两遍，抹光磨平，然后滚涂高级乳胶漆三遍。高级乳胶漆墙面易清洗，干洗湿洗均可，且无毒，防潮防霉。机房内柱面采用铝塑板饰面装饰，提高柱面装饰的档次和质量，对机房整体质量、效果影响均较大。第二部分 机房送配电系统设计1、配电系统设计依据计算站场地安全要求（GB9361-88）计算站场地技术要求（GB2887-89）电子计算机机房设计规范（GB5017-93）工业与民用供电系统设计规范（GBJ52-83）低压配电装置及线路设计规范（GBJ54-83）电气装置安装工程及验收规范（GBJ232-83）甲

9、方提出的有关技术要求2、配电系统说明依据本机房要求提供380V/220V的电源，设空调电源配电箱AP，照明配电箱AL，计算机专用配电柜JAP。机房用电设备供电电源均为三相五线制或单相三线制。用电设备做保护接地（或保护接零，依据现场供电情况而定）。机房配电系统采用树干与放射相结合的形式向设备供电。用电设备配电线路设置过流、过载保护，同时配电系统各级之间有选择性地配合。机房配电系统穿线为BV-500V聚氯乙烯绝缘导线及敷设铁线槽SR、铁电线管TC。机房电源进线、直流专用地线由甲方负责提供，并分别敷设至AP、JAP柜上口处及机房内。3、UPS不间断电源系统3.1、UPS不间断电源系统概述一只木桶的最

10、大容量，取决于最低的那块木板的高度。这就是著名的“木桶理论”。 事实上，电力供应系统也确实经常成为这块“最低的木板”。 因为目前大多数应用在信息系统中的UPS系统是为电气和制造工业所设计的，没有考虑到信息系统用电需求的特性。对于大型信息系统而言，其整体系统的可用性取决于可用性最低的子系统，具体表现就是，假如电力系统中断供电，无论使用多么先进的服务器、工作站或操作系统，整个信息系统仍将陷于瘫痪。在智能大厦如此红火的今天，无法想像没有电的智能大厦。由于市电的不稳定会引起瞬时停电、浪涌、尖峰，会影响电子芯片的寿命，造成数据丢失甚至破坏硬件设备，使系统陷入极度混乱。正是意识到电源保护的重要性，数据中心

11、不仅采用网络设备、服务器以及Linux、Window NT等操作系统来保障网络系统的高质量运行，同时又在关键部位使用高可靠的UPS进行保护，UPS成为数据中心维护企业网站计算机信息系统正常运转的重要保障。从理论上讲，高端大功率UPS电源的供电优点是保证可向需要高可靠性和高质量电源的用户提供输出功率在30kVA以上、稳压精度在0.05%0.1%、工作频率稳定在0.01%0.1%、电压畸变度小于0.1%的纯正弦波电源，即为用户提供不存在“谐波失真”、输出波形不存在任何干扰、不存在任何瞬时断电和长期停电的正弦交流电。目前，UPS电源根据其输入/输出方式共有单相输入/单相输出、三相输入/单相输出、三相

12、输入/三相输出等三种标准方式；而根据其具体结构则主要有在线式、在线互动式和后备式三种传统产品，其中单相输入/单相输出方式和后备式UPS电源普遍应用于小功率输出和供电质量要求相对较低的单机系统，其它则广泛应用于输出功率相对较大、供电质量要求相对较高的高级工作站和服务器等系统，以及大功率高品质要求的行业性数据中心和重要局域网应用环境。下面我们全面介绍这几类产品：在线式（On Line）UPS供电系统，其单机输出功率从0.7kVA1500kVA。但当用户采用多机“冗余”配置方案时，可将69台具有相同功率输出和相同型号的UPS电源直接并机，形成输出功率高达7000kVA8000kVA的大型UPS供电系

13、统。在线式UPS又叫双变换在线式UPS，因为它有两个逆变器，第一个是AC-DC交直流变换型逆变器，通常为整流或可控相位整流电路，可将交流转换成直流向电池充电，并向第二个逆变器提供100%负载功率的直流电能。第二个则为DC-AC直交流变换型逆变器，主要担负将直流电能转变为符合要求的交流电任务，且当市电断电时，直流电能直接由电池供给。显而易见，在市电和负载之间的在线式UPS，一直都担负着先将市电转换成直流，再将直流转换成标准正弦波交流电的双变换供电任务，只有当市电失电时，第一个逆变器才不工作，而是由电池提供直流电给第二个逆变器将其转换成标准正弦波交流电。在传统的在线式UPS供电系统中，市电是经两次

14、转换后才向负载供电的，由于要经过两次转换，UPS电能转换效率肯定不高，且因功率器件发热厉害，电源系统寿命也不长，因而整机可靠性相对较差。尤其是它的输出能力有限，即对负载提出了较多限制，整机输入功率因数只有0.70.8，输入电流高次谐波高达30%，无功功率和谐波电流对公共电网的反向侵害非常严重。为了保留在线式UPS供电品质和输出功率较高的优点，克服可靠性不高、对负载要求苛刻和对电网反向侵害的缺点，现代高端大功率在线式UPS普遍采用了多种高新技术，极大地提高了在线式UPS电源的功率因数和可靠性，保证了在线式UPS在高端应用环境的霸主地位。在线互动式（Interactive）UPS电源，其单机输出功

15、率从0.7kVA20kVA左右。对于这种UPS，当市电电压变化大约在150264V范围内时，可向用户提供经铁磁谐振稳压器或经变压器抽头调压处理的一般市电电源。显然，这时用户实际上使用的就是普通市电交流电。当市电电源电压低于150V或高于264V时，UPS才会向用户提供真正的经UPS逆变器变换后的高质量正弦波电源。在线互动式UPS也在不断引进各类先进技术，如D在线互动式UPS一般可应用于对输出电压品质要求不是很高的高级工作站和服务器单机系统，或应用于并非永不停机且性能要求一般的局域网环境。后备式（Off Line）UPS电源又可分为后备式正弦波输出UPS电源和后备式方波输出UPS电源两类。前者的

16、单机输出功率多为0.25kVA2kVA左右。其工作过程是，当市电电压在165V270V的范围内时，可向用户提供经变压器抽头调压处理过的一般市电电源。而当市电电压低于170V或高于264V时，才向用户提供真正的经UPS逆变器处理过的高质量正弦波电源。显然，这种后备式UPS在市电正常时，逆变器不工作，电网电压经智能调压后直接送负载。因此，它的常规输出电性指标取决于智能调压器；在电网失压和恢复过程中，输出电压有10ms以内的切换过程；逆变器只在电池供电时才投入运行，市电正常时则处在冷备用状态，其整机输出能力强、可靠性高、电路简单、成本低，仅适用于小功率UPS。至于后备式方波输出UPS电源，其单机输出

17、功率一般在0.25kVA1kVA左右。其工作过程是，当市电电压在165V270V左右时，可向用户提供经变压器抽头调压处理过的一般市电电源。当市电电源电压低于165V或高于270V时，则向用户提供具有稳压输出特性的50Hz方波电源。需要注意的是，这种后备式方波输出UPS，因在市电电源电压低于165V或高于270V的条件下，输出的是方波电压，并非正弦波，因而不允许用户使用象电风扇和日光灯这样的电感性负载，因为这样不仅会烧毁UPS逆变器，还有可能损坏用户负载。总之，按技术性能的优劣来看，这些UPS电源品质好坏的顺序是：在线式UPS电源在线互动式UPS电源后备式UPS电源，因此对于电源品质要求较高的银

18、行、证券、电信、移动等企业的中心机房或骨干网络只能应用供电质量较高的在线式UPS电源，其它UPS电源则可应用于对电源品质要求相对较低的环境。从输出能力来看，在线式UPS电源涵盖整个信息工业领域的供电电源范围，后备式UPS电源则只能应用于个人PC或工作站单机系统，在线互动式UPS电源可以工作于单机系统、小型办公室系统和局域网系统。因此，应用于高端市场的则主要是在线式和在线互动式UPS两类电源，并以在线式应用最广。UPS不间断电源系统主要为大厦内弱电系统的主要设备（主要包括计算机网络系统、综合布线系统、安防系统和火灾报警系统等）提供集中供电，并实现计算机实时监控。随着计算机应用的发展，人们的日常工

19、作几乎离不开计算机和各系统提供的信息，弱电系统担负着大楼内的信息提供和交换，在没有后备电源的情况下停电会使网络无法工作，更严重的是丢失重要的信息，有时会造成无法弥补的损失。所以对系统的供电提出较高的要求，为保证供电系统的安全和稳定性，通常用以下两种方式： 采用双路供电 采用不间断电源（UPS）供电 本方案就是把以上两种方式相结合，确保系统的供电可靠，保证综合办公楼的不间断供电。3.2、系统功能描述在降低系统投资的同时而不影响弱电系统系统的正常工作，在综合楼采用的UPS供电应包括整个弱电系统的重要部位，如计算机网络的核心设备和部分重要终端设备、监控系统主机、报警系统主机、公共广播系统（消防系统一

20、般自配有UPS，也可综合考虑）、程控系统主机、楼宇自控系统后备电源支持等。全数字化控制 3A3 UPS模块采用TI公司目前最先进的DSP做为中央控制器，其强大的运算能力可以将传统UPS中大部分由硬件完成的控制功能全部由软件替代实现，不仅可靠度和精确度大大提高，并且方便升级与维护。3A3 UPS采用了先进的两段式三阶段充电方法，第一阶段大电流恒流充电，快速回充约90的电量；第二阶段脉动充电，可以均化电池特性并将电池完全充饱；第三阶段恒压维持，保证电量不损失。这样可以很好的兼顾快速充电与延长电池使用寿命的目标，为用户节省电池开销。业界最高的功率密度 3A3 UPS一个UPS模块体积为4407001

21、31mm（3U），一个标准2米高的UPS机柜最多可以安装8个UPS模块，总容量达到120KVA，而且配电盘也含在其中，再配上与UPS机柜一般大小的电池柜，便可组成完整的UPS供电系统。由于UPS机柜和电池柜都采用标准机柜，与大多数机房的负载设备机柜一致，因此可以与负载并排放置而无需专用的UPS配电房，不仅美观而且能为客户最大限度地节省安装空间。NX无线并联冗余 采用先进的无线并联控制技术，相比于有线并联减少了单点故障点（稳态工作时即使并联通信线故障也能正常工作），更提高了可靠度。并机共用电池 3A3 UPS采用了双电池输入结构和先进的控制策略，并机系统完全共用同一组电池，大大节省了电池的开销。

22、灵活的系统配置 3A3 UPS采用模块化设计及易插拔功能，由UPS模块、通讯模块、配电盘以及部分选装件再加上机柜组成。UPS模块及通讯模块可在线更换而不影响其它部分的正常工作，新加入的模块不需要任何校准动作就可以加入系统，扩容和维护都非常方便。用户可以根据需要选择不同的模块数构造15KVA至120KVA之间某一个容量合适的UPS系统，配置非常灵活。对于将来的设备扩容，只需再插入几个UPS模块，就可以轻松完成。如果用户首次装机时将开关与电力线留下裕量，以后当负载量的增加时只要再购买UPS模块就可以将UPS的容量扩充，完全避免了传统UPS首次设备投资过大的缺点，真正做到了“边成长边投资”，为用户节

23、省了宝贵的资金。最优化的供电系统拓扑 3A3 UPS融合集中式与分散式供电拓扑的优点，从设计上引入了区域供电的理念。如果在一个大的数据机房内分开几个区域，每个区域配置一套或两套（冗余备份）3A3 UPS供电系统，直接放置于该区域负载旁边，通过机柜上的配电盘进行供电。这样，每个区域内是集中供电、集中管理，而区域间是独立开的分散供电，布线也是独立的。3A3 UPS这种供电方式具备分散式的“配置灵活、允许逐步投资，不容易产生大面积瘫痪”的优点，也具备集中式的“易于管理”的优点。人性化的操作介面及完善的电源管理软件 并机系统采用大屏幕中文LCD作为操作介面，操作和信息读取一目了然。搭配最新版的监控软件

24、WINPOWER2003，电源管理变得更加容易。如果选配WEBPOWER、SNMP卡，更能实现远程监控。极高的系统可用性如果UPS在冗余两个UPS模组以上，UPS的可用性可达99.999%以上，MTBF（平均无故障时间）长达1500万小时以上。最少的停机检修时间 如果故障的UPS模块数少于等于冗余的UPS模块数，可以在不影响其它模块工作的情况下在线更换故障的UPS模块，这种情况下停机检修时间为零；如果故障的UPS模块数大于冗余的UPS模块数，由于是采用更换UPS模块的方式进行维护，所以停机检修时间不会超过5分钟。3.3、技术性能所谓高端大功率UPS应用市场，一般是指输出功率要求大、输出质量要求

25、好、电源的可靠性和可用性也要求高的计算机与网络系统应用领域。该应用环境一个明显特点就是设备较多、负载额定输入功率较高、负载所支持的是企业的重要数据系统，这些系统基本上为不停机系统。如由计算机网络技术及通信事业迅速发展而带动起来的信息产业，对UPS电源就提出了保证高质量纯净正弦波电源，以及市电失电时须在毫无时间中断的条件下向负载供电，同时还要求对用户数据或程序提供免遭丢失和破坏保护极高要求。而动态保存和实时记录了大量客户数据资料的银行、证券、电信、移动等系统的数据库设备，则要求供电系统不但保持永不停顿的高质量电源支持，而且保证电源不能有任何干扰来影响数据库系统的准确性和可用性。为此，高端UPS电

26、源都普遍采用了多种先进技术，形成了多种技术特色的在线式UPS，以此来保证电源满足这些用户的要求。电压补偿双变换在线式UPS：采用了电压补偿技术的双变换在线式UPS，其结构特点同样具有两个可以双向传输功率的四相限高频逆变器。其中，逆变器1串联在主电路中，输出变压器副边高频调制波对输入电压进行切割，因为采了SPWM（正弦脉宽调制）方式，经电感电容取平均值后形成正弦电压波，幅值可大可小，极性可正可负，能连接变化，这样就可以输入电压进行补偿，从而保证输出电压的稳定性。当输入电压大于输出电压时，逆变器1吸收功率，对输入电压形成反补偿，所吸收的功率以电流形式通过逆变器2送到负载；当输入电压小于输出电压时，

27、逆变器输出功率，对输入电压形成正补偿，所输出的功率由逆变器2以电流方式从电网中取得，再转送给逆变器1。由于逆变器1控制部分以正弦波信号为基准来反馈主电路电流信号，这样就可以保证流过逆变器1的电流为正弦波，而当负载电流有谐波畸变时，则由逆变器2吸收，所以逆变器1可等效为一个正弦波电流源。逆变器2反馈输出电压，保证输出电压稳定不变，当输入电压偏离输入电压额定值时，差值由逆变器1承担，所以逆变器2又等效为一个电压源。APC Silcon DP300E就是一款采用了电压补偿技术的双变换在线式UPS。与传统在线式相比，Silcon DP300E是一种纯在线式UPS，其逆变和控制电路可随时监视并参与对输出

28、电压的调整，具有完备的在线调整功能。特别是当电网出现过高、过低、失压等故障时，由电网供电向电池供电的切换时间为零；另外Silcon DP300E保留了输出电压稳定精度、负载动态响应、输出波形失真度、三相电压不平衡度、三相负载不平衡能力、频率跟踪能力和频率稳定度、抗干扰能力等在线式UPS高性能指标，同时又解决了在线式对电网污染的公害，尤其是它效率高、可靠性高和输出能力强特点，是传统在线式完全不可比拟的。所以，采用了高频双向逆变串并联补偿技术的在线式UPS，是一款性能优异、具有重要意义的现代新型高端大功率UPS的典型代表，其应用前景十分看好。具有管理功能的智能网络化UPS系统：为了满足对用户数据或

29、程序提供保护和对UPS电源实行异地操作、控制与管理的要求，克服传统UPS与计算机负载和通信设备间互为独立、相互之间无任何协调关系的弊端，人们普遍在在线式或在线互动式大功率UPS主机输出端增设了DB9、RS232、R485等接口，以及SNMP（简单网络管理协议）卡或AS/400通信接口，利用专用通信电缆或经调制解调器同计算机服务器、路由器、网关等设备上相对应的通信接口相连，并在微机或微机网络管理平台上装上能适应各种操作系统运行环境的具有电源监控功能的软件，使之成为智能网络化UPS电源管理系统。这种具有智能网络管理功能的UPS供电系统，可为行业大型数据中心提供完善的管理机制。高可靠性冗余式UPS电

30、源系统：对于银行结算中心、电信计费中心等行业大型数据中心，以及航空管理系统、大规模集成电路流水生产线等精密生产环境，往往对UPS供电系统提出了故障率为零的极高要求。然而，即使平均无故障时间已达24万小时的高质量的大型UPS系统，也无法保证故障率为零。目前，比较可取的方法就是采用具有容错功能的冗余配置方案，所谓“容错”是指在配有多台UPS电源的整个UPS供电系统中，在自动将有故障的电源“脱机”进行检修的同时，整个UPS供电系统中其它正常UPS电源必须继续向用户提供万无一失的高质量电源。由于在冗余式UPS电源供电系统中，采用了多台UPS电源组合起来共同承担向负载供电的任务，因此如何正确地保证多台U

31、PS电源所输出的高品质交流电以同频率、同相位和同幅度方式运行，是能否成功地实现多机UPS冗余供电的关键。现在普遍采用的方法是主从“热备份”冗余配置和直接并机冗余配置方案两类。前者的最大优点是对UPS单机的同步跟踪特性要求不高，因为处于“热备份”的两台UPS电源几乎是处于相互独立互不干扰的单机运行状态之中，仅在主从UPS切换操作期间（最多不超过10ms）才会要求两台逆变器电源做到同频率、同相位和同幅度输出，这样任何具有市电同步跟踪性能的不同品牌UPS之间都可以进行这种配置。后者则包括了1+1型直接并机方案、“导航型”直接并机方案、“并机柜”多机并机方案、多逆变器功率驱动模块直接并机方案和双总线冗

32、余供电方案等。其中1+1方案是指在两台具有相同额定输出功率和相同型号的UPS上，通过各配置一块“1+1并机逻辑控制板”的办法，将两台UPS逆变器输出端直接并联起来所形成的直接并联冗余供电系统。总的来看，冗余式UPS系统是保证零故障率的有效手段。3.4、系统管理与维护首先，UPS需要智能化。由于网络的发展，使网络管理员离受UPS保护的计算机、UPS的物理距离明显拉大了。因此，在出现供电故障时，网络管理员可能来不及在UPS电池电量耗尽之前关闭计算机和UPS的电源，从而导致系统数据丢失，严重的还会损坏硬件。另一方面，现代网络管理员一般都是“日理万机”：要管理多台服务器和普通计算机，要管理集线器、路由

33、器等网络设备，还要管理多台UPS管理点的增加，使网络管理员很难亲自到“现场”监控每台设备，这就需要计算机及外设能“自主”应付一些可能预见到的问题，能进行自动管理和调整，如自动关闭宿主计算机的操作系统并关闭其电源、定时开关UPS本身等，并能将有关信息通过网络传递给操作系统或网络管理员，便于进行远程管理。随着计算机、网络通信技术的发展，UPS系统的智能化的重要体现则是丰富的软、硬件监控功能。1.UPS管理软件的主要功能是保护数据系统，在特定事件发生时通知用户和管理员并自动采取应急保护措施。如业界广泛流行的PowerChute Plus等电源管理软件，在电力故障或UPS电能耗尽前，可通过Email、

34、传呼、弹出式消息等方式通知用户和管理员，并能自动安全地保存应用程序数据、关闭操作系统。此类软件还可支持Windows 95/98/2000、NT、NetWare、Unix等主流操作系统，并已获得了相应软件厂商的认证。另外，这些软件还内嵌支持Microsoft BackOffice、Lotus Notes、SAP/R3、Oracle、Apche Web Server的自动保护功能，并可与业界流行的服务器管理工具如CIM、IBM Netfinity Manager、DMI等无缝集成，从而将UPS纳入整个网络管理体系之中。它们还可根据用户需求定制（如财务部门出于安全性考虑）定时开关被保护的计算机系统

35、，如早上上班时间前开机，下午下班后关机等。另外UPS必须具备自检功能，定期对主要元部件诸如电池、逆变器、旁路开关及控制电路的状况进行自检，如有异常则以寻呼等方式通知系统管理员，以防患于未然。2. UPS智能附件可提供特定环境下监控UPS系统的能力。例如，电话拨号卡可通过电话拨号方式对UPS进行远程监控和自动寻呼；环境监测装置可实时监测机房温度、湿度、烟雾等状况并能自动报警；电源控制单元可对某一UPS的输出口分别进行远程开关等。另外，UPS厂商还开发了适用于机架式安装的机型，从而使UPS系统在安装、监控上与信息系统实现完美的统一。可以说，UPS智能附件可把UPS系统与计算机、网络通信系统的管理与

36、服务纳入同一体系。3. 一般而言，企业级用户选用的UPS数量多、机型复杂、分布区域广、管理工作量大、效率低。针对这一情况，UPS厂商开发了丰富的集中监控功能。代表性的产品有SNMP适配卡、SNMP 代理软件、SNMP管理平台等，这些产品遵循SNMP协议、MIB II标准，支持流行网管平台如HP Open View、Sun Net Manager、IBM NetView、Tivdi TME、CA Unicenter TAG、Cabletron Spectrum等。此类产品的推出，使系统管理员可以在局域网、广域网、Internet及Intranet等层次对UPS进行远程和集中监控，极大地减轻管理员

37、的工作量，提高信息系统的可用性，最终提高企业的生产力和竞争力。其次，UPS也需要网络化。以前的概念是，一台计算机配一台UPS，或者说一台UPS只负责一台计算机的正常运行。正如在网络中需要使用网络打印机来为多个用户服务一样，在网络时代，同样需要“网络UPS”，它拥有更大的蓄电量，可以同时为多台计算机或其他外设服务，并能够通过某种机制达成负载之间的动态配置。Internet时代已经到来，代表性的技术是电子商务（E-commerce）、语音IP（Voice IP）和企业资源规划（ERP），这一切无不以网络的可用性为前提。因此，将UPS系统与Internet技术紧密集成，增加整个信息系统的易用性（Us

38、ability）比以往任何时候更有意义。虽然传统的技术如电话拨号、SNMP协议、Telnet等已实现了对UPS的远程和集中监控，但这些技术通常要求特定的设备配置和操作技能。随着Internet的普及，UPS厂商如APC已推出了可使用浏览器监控UPS的产品如Web/SNMP Card、MasterSwitch、Web Device Manager等。同时，Internet本身也要求UPS系统为其提供更高的可靠性。虽然只是一个开端，但毫无疑问使用Internet技术监控UPS系统将成为未来UPS技术的主流之一。3.5、选型因素高端大功率UPS因其输出功率大、输出电源质量要求高、负载基本上为不停机系

39、统，使之基本上都是可管理的智能型大功率在线式UPS，这样也就局限了用户的选择范围。所以，企业在选择高端UPS时的基本方法应该是：首先要确定如何正确评价一台UPS品质优劣的方法；其次是要确定自己选择UPS所从事的主要作用和要达到的目的，从两方面来设计一项UPS供电系统的最佳方案；最后再来选择在设计中需要的UPS设备。用户既要关注UPS电源的常规技术指标，又要区别容易形成误导的方面，既要重视UPS必须重视的功率因数和可靠性，又要了解先进的电路设计和系统配置，重视管理软件和附加解决方案是否满足要求。选择UPS产品时需要注意的几个问题：任何用户在选择UPS设备时，一定要注意如下几个问题：简单地以UPS

40、电路结构形式来判断所选产品的优劣是绝对错误的，而应该以具体的性能指标和使用要求来确定；片面强调某些常规输出性能指标，对UPS技术功能和使用方法缺泛全面了解是不正确的；只注意局部负载的运行要求，忽视整个供电系统对电网的适应性，特别是当所用的UPS对电网有污染时，认为该问题无所谓，是完全不负责的；对UPS的可靠性和输出能力缺乏应有的重视，缺乏科学地衡量比较可靠性的具体方法是不可取的；对UPS的性能指标和使用要求缺乏全面了解，在确定供电系统配置时，往往会提出一些不切实际的要求，进而影响整个供电系统配置的合理性，是用户需要引起重视的。正确认识UPS的常规输出指标：对于一个负责的用户来讲，他应该对UPS

41、的功能和各项主要性能常规输出指标有一个全面清晰的了解，这是正确选合理地选购UPS的必要条件。一般来讲，UPS的性能指标可以分为如下四个方面：一是对电网的适应能力，即所选择的UPS电源必须能在当地电网条件下正常运行，并保证UPS不对当地电网产生不良影响。这其中主要是允许电网电压幅值变化的范围、UPS输入功率因数、UPS输入电流的谐波成份、允许电网电压频率变化范围、允许电网的不平衡度和波形失真度等；二是满足负载要求的UPS常规输出指标，即要满足负载要求，并能改善供电质量的一般性输出指标，这些指标主要是输出电压稳定精度、输出电压波形失真度、输出电压不平衡度、频率跟踪能力或范围和跟踪速率、市电掉电时的

42、转换时间、市电掉电后的继续供电维持时间、抗干扰配置和抗干扰功能、市电恢复后电池再充电能力等；三是UPS的输出能力和可靠性，即要求UPS尽可能真实反映电网输出能力和可靠性，其输出指标除了表示输出能力的负载要求外，还要直接反映UPS可靠性的运行效率、输出电流峰值系统（周期性峰值负载）、输出电流浪涌系统（非周期性峰值负载）、输出过载能力、输出功率因数和冷启动能力等；四是智能管理和通信能力，即UPS电源所具有的自动检测、显示、报警及运行参数的设置功能和包括串口RS232或继电器干点接口的本地智能管理接口等智能管理能力。选购中的误区：由于高端大功率UPS在行业数据中心的重要地位，使得人们在选择UPS电源

43、时往往慎之又慎，但难免还会出现进入选择误区的现象，且主要反映在如下几方面：过分强调对UPS常规输出指标的要求，是用户选择中的第一个误区。虽然用户在选择UPS时，负载对其常规输出指标提出一定的要求是必要的，但不能过分苛刻，特别是输出电压的稳定精度、频率稳定度、市电失电时的切换时间等指标，因为过高的要求不仅没有必要，还可能因为要满足这些指标而影响了UPS的可靠性、成本、价格和可维护性。简单地以结构形式来决定优劣，是用户选择中的第二个误区。任何结构形式的UPS都不可能是十全十美的，不管是在线式还是在线互动式，它们各有优缺点，就是采用了不同高新技术的不同品牌的UPS，相互之间也只能突出某方面的性能，而

44、降低或忽略另一方面的性能。不重视UPS对电网的适应性和污染问题，是用户在选择中的第三个误区。在高端大功率双变换在线式UPS系统中，因其输入端是整流电路，100%负载功率都是经整流电路整流后形成直流的，所以输入功率因数一般只有0.70.8，从而使得电流的谐波成份高达30%，成为传统双变换在线式UPS最难解决的问题。因为低输入功率因数所带来的高无功功率和高次谐波电流，将会增加电网容量和配置、导致电网电压畸变、增大能源损耗和运行成本等，其结果是严重干扰使用同一电网的其他用电设备，影响变压器、发电机、电动机、电容器的正常运行，使其损耗增大、发热、绝缘老化、寿命降低，引起异步电机转矩降低、震动加剧、噪声

45、增大，引起继电保护自动装置误动作，引起计算机等精密电子设备运行不正常，对通讯线路、测量线路产生辐射干扰，或增大配电系统中的变压器、开关、传输线的容量，增大电能无谓损耗等。因此，用户在选择高端大功率UPS时，一定要本着对全局负责的态度，选择技术含量高、对电网影响小的在线式UPS，如电压补偿双变换在线式UPS对电网的影响就很小。强调系统的输出能力和可靠性：高端大功率UPS所服务的对象往往是整个网络系统，包括重要的服务器、数据库和工作站，因而必须强调UPS的输出能力和可靠性。UPS的输出能力包括输出过载能力、输出电流峰值系统、输出电流浪涌系统、输出功率因数、三相负载不平衡能力等。由于传统的双变换在线

46、式UPS很难承受负载启动时的电流冲击，说明其输出浪涌系数不高。UPS的设计和使用的意义是提高整个供电系统的可靠性，如果它自身的可靠性低，就相当于在供电系统中增加了一个新故障环节。判断UPS可靠性的重要参数之一是平均无故障时间MTBF，它表示UPS相邻两次故障之间良好运行的时间，该参数是根据原理电路所列出的可靠性等效电路，代入所用元器件和单元电路可靠性参数后计算出来的。另外，UPS的效率和输出能力也可以考察可靠性，因为整机工作效率高、输出能力强的UPS运行可靠性必然高。最后，从UPS产品的电路技术、生产工艺、使用元器件的质量等方面也可以正确分析整机的可靠性，其实这也是最简单、最方便、最现实的参考

47、方法，其参考方面主要有UPS关键功率器件的类型和规格，如逆变器若使用的是IGBT半导体功率管，则具有高功率、高开关速度、低驱动功率、低运行功耗等优点，是提高UPS可靠性的重要条件之一。选择先进的电路技术和系统配置：众所周知，一个环节集中、设计分明、可整体装卸的插拔功能模块或板式结构系统，不仅可为产品的生产、调试和故障诊断提供方便，更可缩短故障的维护时间，从而可大大提高设备的可用性，而正这最终用户普遍关心的重要问题之一。同样，一项新技术的使用，所带来的结果可能是设备性能的彻底改变。所以，用户在选择高端UPS时，不但要重视设备中重要新部件的引用，还要关注系统所采用的先进电路技术和系统配置。如多机并

48、联冗余技术的采用，使得UPS供电系统的总容量大于负载容量，尤其是某台UPS发生故障时，其余UPS可继续向负载供电，其可用性几乎达到了100%；再如在线式UPS经济运行模式的采用，就解决了在线式UPS一直在线所带来的可靠性不高的缺陷，由于这种在线式UPS具有很强的抗干扰性能，其经济运行模式能够在电网电压条件好的情况下，在输入电压处在某一范围内时，可通过智能开关将UPS设置为旁路运行方式，使逆变器空载运行，从而解决了在线式UPS输入功率因数、输入电流谐波、效率、输出能力等顽固问题。如APC Silcon UPS把电压补偿技术成功地应用到双变换在线式UPS中，就是用两个高频双向变换器以串联补偿方式对

49、传统双变换在线式UPS进行改善的，这样既保留了全部在线功能和输出电压高质量，又使得设备的许多关键性能指标得到了改善，不仅消除了对电网的污染，更重要的是它的输出能力和可靠性得到了极大提高。UPS管理软件和附加解决方案的选择：由于技术和工艺的发展，现代UPS电源的电气性能指标已完全满足了绝大多数用户的需求，从而使用户对UPS系统的要求和注意力转到了可靠性、可管理性、可用性、使用与维护成本方面，而这些又主要反映在厂商能够提供系统管理软件和附加解决方案的能力方面。因此，用户在选择UPS管理软件和附加解决方案时就着重考虑如下几个方面：自动报警功能：既管理软件或附加解决方案在诊测到UPS系统故障时，可通过

50、Email、寻呼、弹出式信息等快速方式实时通知管理员，可缩短设备维修和故障恢复时间；数据保护功能：在UPS系统发生故障或电池能量耗尽前，管理软件或附件在自动安全关闭网络系统中的应用程序、数据库和操作系统后，再关闭UPS电源，从而确保了数据及系统的完整性和可恢复性；自动检测功能：软件和附件能够检测UPS逆变器、充电器、电池和控制单元，从而做到防范于未然；远程诊断和远程维护功能：通过软件或附件远程检查UPS状态，远程查询UPS预警信息、作电池校正等，可极大地提高系统的可用性，最大UPS运行时间控制功能：该功能可以通过远程操作在市电失电时自动关闭耗电非核心设备，确保服务器、路由器等核心设备达到最大运

51、行时间，不但可以提高系统的可用性，而且还极大地降低了耗电量和运行成本。最后则是UPS软件或附件，应该支持业界流行的大多数操作系统、网络软件、应用和程序和标准，使用户可以在普通局域局、广域网、Internet、Intranet等网络层次对UPS系统进行管理，增系统的易用性。3.6、UPS不间断电源系统方案 APC SILCON DP300E UPS 双机冗余并联方案 电池组 80KVA UPS 80KVA UPS 80KVA 负载 并机运行原理并联技术的关键是使两台或多台UPS的输出同频，同相，同电压值。在UPS之间有一条同步母线可以完成同步功能，也就是说同步母线上的同步信号出自一台其信号首先进

52、入同步母线的UPS，这个信号作为所有UPS的同步信号，即所有UPS的输出电压频率与该信号同步。另一条母线是均流母线，它的作用是传输均流信号用以调节每台UPS的电压和相位以保证精确的均流值。第三条母线是功能母线，控制所有UPS的运行方式，使它们按正确的次序运行。 秀康的DP300系列UPS采用微处理控制技术控制UPS的并联运行，内部秀康专利高速接口电路模块使并联功能更加可靠，避免了多台UPS并联时容易出现的同步失序现象，所以最多九台UPS可以并联。如图1。此方案的优点是： 双机并机方案是建立在单机工作的基础上，为解决单机可靠性低而采用的高可靠方案。通过两台240KVA UPS的并机工作，分别均担

53、50%负载。此方案彻底解决了单点故障的隐患。任意一台UPS故障使得另一台UPS承担100%的负载，在UPS抢修期间，能够保证系统的不间断运行，同时可以共用一组电池。软件管理方案 采用上述方案，APC UPS将备有一套网络UPS电源监控管理系统。 我公司提供SNMP的网络管理方案，通过SNMP适配器将UPS连入本地局域网，管理员可通过网络监控UPS运行状态。当UPS出现故障时将通过网络通知管理员。如图2。 UPSSNMP hub网络NMS 图2可用性简而言之就是正常运行时间的度量方法，或者是系统处于正常运行状态的频率。就目前来说，限制系统高可用性的主要因素是UPS的可用性，电源可用性是衡量一个计

54、算机系统每年可用电源时间的指标。在装备有传统UPS以保护处理和存储设备的典型数据中心里，服务器使用集群和映射技术，存储设备使用磁盘阵列（RAID）技术生成冗余路径，系统不再因CPU或驱动器的单故障点而瘫痪。但由于传统UPS的电源路径不是冗余的，因而整个系统可用性会受到UPS的限制。传统UPS的系统可用性一般为95%，这意味着每年有4.38个小时处于停机状态，这对任意一个公司来讲，都会造成严重的损失。高可用性解决方案目前业界对高可用性的标准的要求或目标是99.999%。传统UPS系统主要是为电气和机械行业设计的，不能达到这一目标。APC公司的Silcon电源阵列克服了传统UPS产品在可用性方面的

55、不足，主要是由于它采用了高冗余性的电源阵列技术。在Silcon电源阵列中，为用户提供了增强的容量冗余性。无论是小型计算系统还是耗电量庞大的超级服务器系统，都能够从Silcon系列产品中得到相应的保护。该阵列中的所有电源模块同时负担系统负荷，其地位完全平等，当某个模块出现问题而停止供电时，其它的模块便会平均承担多出来的电源负载。但在UPS系统接近满负荷工作状态的时候，任一模块停止工作都将会影响外部计算系统的正常工作，此时Silcon的N+1冗余设计便会起到作用了。N+1冗余设计不仅仅是指Silcon在功率模块上的N+1冗余设计，在智能控制上Silcon也实现了N+1冗余设计。通过负载均担技术实现

56、的N+1冗余性，可保证系统最长的运行时间和连续可用性。另外一个影响UPS可用性的重要因素是电源的热可更换能力。热更换能力意味着如果某个部件发生故障，用户可以在系统启动和运行时替换该部件。热可更换能力的结构基础是电源的模块化，而Silcon电源阵列技术正是采用了高度的模块化结构。不同电源技术的可用性对比电源技术可用性冗余且热可更换最高冗余但热不可更换较高热可更换但非冗余较高非冗余且不能热更换最低传统UPS是非模块化的，所有电池和电池组是一个整体，不可能实现冗余和热可更换技术，使得传统的UPS电源可用性很低。由于技术上的差别，导致不同的电源在可服务性、可管理性和可扩充性上也存在明显的差别。一、可服

57、务性由于传统UPS是非模块化的，因而需要专门的UPS技师提供服务。只在全国、全世界范围内保留若干个技师，就会使UPS成本增加50%。Silcon电源阵列可通过简化维护降低运行成本。因为其部件是模块化和可热更换的，用户可以在不中断系统运行时自行维护，还可以使用原有的计算机房服务供应商或者与APC签定现场服务合同，以此降低服务成本。由于具有冗余性，负载系统在整个服务过程都处于运行和受保护状态。二、可管理性在传统的UPS系统中，所有电池和电池组是一个整体，在更换电池或电池组的时候，往往需要暂停UPS的工作，此时由UPS所支持的计算机系统的工作便也需要暂停。Silcon电源阵列采用热可交换的模块化总线结构，其中任何一个模块发生故障，其它模块便增加电量输出以补充损失的模块。Silcon还提供了强大的UPS管理软件，能借助附件建立用户化UPS管理战略。选件和电源管理软件使您能从数据中心或世界上的任何地方管理网络。APC提供了PowerChute plus管理软件，能提供