[分享]弱电工程UPS电源如何安装?如何配置计算?

发表于2021-04-02     48人浏览     2人跟帖     总热度:186  

一个典型的数据中心供电系统,由中压配电、变压器、低压配电、不间断电源、末端配电以及发电机等设备组成。其中,UPS的主要作用,是在市电电源中断、发电机启动之前,确保所带的负载持续供电。

UPS系统是数据中心供电连续性的重要保障,UPS系统的可靠性直接影响数据中心的可靠性,同时,在绝大多数数据中心,UPS系统的损耗可占IT设备能耗的10%以上。了解ups是机房建设的重要环节。

本文将详细了解ups常见的四大问题:
1、ups的品牌选择
2、ups的配电计算
3、ups的安装
4、ups的六大故障处理

一、ups的品牌
ups不间断电源的大小牌子有很多,平时我们在项目中用的比较多主要有下面一些牌子(排名不分先后)。
弱电工程UPS电源如何安装?如何配置计算?_1
其中山特、艾默生、科华、科士达等牌子我们在项目中经常会看到。当然除了上面这些牌子,动力源、任达、宝星等这些也是不错的,在实际项目中可以根据情况选择使用。

二、ups配置计算

对于ups的公式计算,我们在之前曾提到过,算起来比较复杂,很多人也不理解,那么今天我们来了解下简单的计算方法。
弱电工程UPS电源如何安装?如何配置计算?_2
使用时按下列公式计算:
所需电池容量(Ah)= UPS容量(KVA)×109(Ah.块)/KVA/每组电池块数


举例一:
例如:对于109Ah•块/kVA设计UPS电池容量的算法,一台120kVA的UPS,每组电池32块,要求后备时间60min(即1h)。

则所需电池容量为(60min):
120kVA×109Ah•块/kVA=13080Ah•块,
13080Ah•块/32块=409(Ah),
即可选12V,100Ah电池4组(32块/组)。
注意:实际后备时间不足与60min接近。

如果每组33块,则13080/33=396Ah,同样可选12V、100Ah电池4组(33块/组)。
注意:33块/组实际后备时间超过60min(超出一点)。

如果要求后备时间为30min时:
109×120=13080Ah•块
13080/32=409Ah,
409/2=205Ah。
由于电池的放电功率与放电时间不是线性的,即不能只简单除以2,还需乘以修正系数。见下表1,因此205×1.23=252Ah。即可选12V、65Ah电池4组(32块/组)。

注意:实际后备时间超过30min(超出一点)。
弱电工程UPS电源如何安装?如何配置计算?_3
如果要求后备时间20min时:
409/3=136Ah,还需乘以修正系数,见表1,136×1.41=192Ah,即可选12V、65Ah电池3组(32块/组)。
注意:实际后备时间超过20min(超出一点)。
其它情况,以此类推。
弱电工程UPS电源如何安装?如何配置计算?_4


举列二:
对于126Ah•块/kVA电池容量的算法,一台120kVA的UPS,每组电池32块,
如果计算时间是一小时以上,要在按上述计算后再除以一个修正系数,见下表。
弱电工程UPS电源如何安装?如何配置计算?_5
计算方法和需乘以修正系数与前述完全一样。

 例如:
前例的后备时间是3h:
则126×120=15120Ah•块,
13080/32=472Ah,
472×3=1417Ah;
还需除一个修正系数,1417/1.25=1131Ah

则需要配置即选12V、300Ah电池4组(32块/组)。

按照能量守恒原理,以上方法对于三相/单相或单相/单相UPS是一样的。
一般中大功率的UPS所配每组电池都是32块;电池并联数最好不要超过4组,以免影响电池组的均流和充电效果。

以上是快捷的估算,不是特别精确。但可以做为参考,要想得到精确的结果,应参照电池厂家给出的电池放电特性。
三、ups如何安装

对于ups的安装,一般厂家都会提供安装标准与连接示意图。
一般ups的安装顺序如下:
1、 到现场先确定UPS、电池柜的安装位置。

2、 安装电池连接线。
A、确定电池开关所在的位置,确定电池在电池柜中的正负极方向,安装好电池柜上的空气开关和接线端子。
B、开始电池线的连接、将电池的正极连接到空气开关上。
C、从下一层到上一层的电池线要用胶布包好,防止意外碰到短路,检查螺栓的拧紧情况。
D、最后留出的正负极分清楚,防止接错,正极从空气开关上接至连接端子,负极直接从电池的负极接线柱接至接线端子上。
E、查看电池柜里有没有无关的东西
F、从电池柜将电池线连接到主机之前,用万用表测量电池的电压,并检查正负极出线有没有接反

3、主机的安装接线
   A、正确的连接UPS的输入、输出以及电池柜到主机之间的电池连线。
   B、用万用表测量主机接线端子上的连接线有没有短路的现象
   C、断开主机上的市电输入、输出、电池的开关,分别合上配电柜的输入开关、电池柜柜上的电池开关,测量电压是否异常。

4、主机的开机
以上的步骤全部确认正常之后,按照开机流程步骤开机,进行市电、电池的转换,测量输出电压是否异常

5、接入负载,看带载是否正常
UPS及设备安装完毕并通电开始调试
 

四、ups常用六大故障处理

1、市电有电时,UPS出现市电断电告警
可能原因:
  • 市电输入空开跳闸;
  • 输入交流线接触不良;
  • 市电输入电压过高、过低或频率异常;
  • UPS输入空开或开关损坏或保险丝熔断;
  • UPS内部市电检测电路故障。

处理方法
  • 检查输入空开。检查输入线路;
  • 如市电异常可不处理或启动发电机供电;
  • 更换损坏的空开、开关或保险丝;
  • 检查UPS市电检测回路。

2、市电正常时,UPS输出正常;市电断电后,负载也跟着断电
可能原因
  • 由于市电经常低压,电池处于欠压状态;
  • UPS充电器损坏,电池无法充电;
  • 电池老化、损坏;
  • 负载过载,UPS旁路输出;
  • 负载未接到UPS输出;
  • 长延时机型的电池组未连接或接触不良;
  • UPS逆变器未启动(UPS面板控制开关未打开),负载由市电旁路供电;
  • 逆变器损坏,UPS旁路输出。

处理方法
  • 在市电电压正常时对电池充足电;启动发电机对电池充电;在UPS输入端加稳压器;

  • 检查充电器。更换电池;
  • 减少负载。将负载接到UPS的输出;
  • 检查电池组是否接对、接好;
  • 启动逆变器对负载供电(打开面板控制开关);
  • 检查逆变器。

3、UPS无法启动
可能原因
  • 电池长期放置不用,电压低;
  • 输入交流、直流电源线未连接好;
  • UPS内部开机电路故障;
  • UPS内部电源电路故障或电源短路;
  • UPS内部功率器件损坏。

处理方法
  • 将电池充足电;
  • 检查输入交流、直流线是否接触良好;
  • 检查UPS开机电路;
  • 检查UPS电源电路;
  • 检查UPS内部整流、升压、逆变等部分的器件是否损坏。

4、UPS开机时,输入空开跳闸
可能原因
  • 输入空开容量太小;
  • UPS内部短路;
  • UPS内部功率器件损坏;
  • 用户的市电空开有漏电保护。

处理方法
  • 更换输入空开;
  • 检查UPS内部整流、升压、逆变等部分的器件是否损坏;
  • 检查UPS内部整流、升压、逆变等部分的器件是否损坏;
  • 更换为无漏电保护的空开。

5、UPS在正常使用时突然出现蜂鸣器长鸣告警
可能原因
  • 用户有大负载或大冲击负载启动;
  • 输出端突然短路;
  • UPS内部逆变回路故障;
  • UPS保护、检测电路误动作。

处理方法
  • 负载投入时按先大后小的顺序;增大UPS的功率容量;
  • 检查UPS的输出是否短路;
  • 检查UPS逆变器。检查UPS内部控制电路。

6、UPS工作正常但负载设备异常
可能原因
  • UPS输出零地电压过高;
  • UPS地线与负载设备地线没接在同一点上;
  • 负载设备受到异常干扰。
     
处理方法
  • 检查UPS接地,必要时可在UPS的输出端零地间并一个1-3KΩ电阻;
  • 将UPS地与负载地接到同一个点上;
  • 重新启动负载设备。




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 发表于2021-04-02   |  只看该作者      

2

 发表于2021-04-08   |  只看该作者       筑龙币+10

3

太棒了,正是我需要的资料,感谢

薄暮晨光123

北京 海淀区 | 建筑电气

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华电学渣一枚 目前在职电气设计

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