1、前言

    “西部開發(fā)”是近年來國家提出的口號。與其他地區(qū)相比，目前西部地區(qū)的信息建設(shè)及相關(guān)信息設(shè)備管理建設(shè)仍然滯后于其它地區(qū)，而該地區(qū)不穩(wěn)定的市電環(huán)境更對眾多行業(yè)的關(guān)鍵信息保障造成了隱患。作為當(dāng)?shù)亍耙愿镄麓侔l(fā)展”的模范企業(yè)，隨著業(yè)務(wù)量的快速發(fā)展，四川石油管理局近些年加大了基礎(chǔ)設(shè)備的改造，希望通過改造進(jìn)一步提升服務(wù)水平。而通信中心機(jī)房的改造則是近期進(jìn)行的重要改造項(xiàng)目。

    2、用戶需求概述

    ⑴　某機(jī)房內(nèi)由一套60KVA UPS“1+1”冗余并聯(lián)供電，隨著業(yè)務(wù)量的快速發(fā)展以及對數(shù)據(jù)機(jī)房的高度重視，原有的雙機(jī)冗余供電系統(tǒng)容量已經(jīng)滿足不了現(xiàn)有的設(shè)備需求量，需新增加一套60KVA UPS 2臺并聯(lián)冗余供電系統(tǒng)。

    ⑵　機(jī)房用電設(shè)備按照輸入電源方式分為：單電源負(fù)載和雙電源負(fù)載。原有系統(tǒng)的供電方案如圖1所示。

圖一

    由于原系統(tǒng)為早期規(guī)劃建設(shè)，所有用電負(fù)載輸入端的電源均采用2臺60KVA UPS并聯(lián)輸出電源。要求新增加UPS系統(tǒng)與原有系統(tǒng)構(gòu)成雙母線優(yōu)化方案，為原有的設(shè)備及新增設(shè)備提供安全可靠的電源保護(hù)。

    ⑶　對UPS電源主機(jī)的要求：

    ①　UPS采用雙變換純在線式架構(gòu)設(shè)計(jì)，輸出具備隔離變壓器;

    ②　UPS具有寬廣的輸入電壓范圍;

    ③　由于UPS系統(tǒng)中電池的故障率最高，要求UPS主機(jī)采用有先進(jìn)的智能電池管理方案，延長電池的使用壽命及提早發(fā)現(xiàn)電池組的故障隱患;

    ④　UPS主機(jī)應(yīng)具有遠(yuǎn)程緊急事故關(guān)機(jī)功能，當(dāng)?shù)卣鸹蚧馂?zāi)等緊急事故發(fā)生時，可以透過遠(yuǎn)程緊急事故關(guān)機(jī)(EPO)功能快速的將UPS關(guān)閉。

    3、解決方案

    3.1　根據(jù)用戶對UPS電源的需求⑴，中達(dá)提供GES-NT60KVA UPS兩套，“1+1”冗余方式供電。臺達(dá)NT60KVA UPS最多可支持8臺UPS直接并聯(lián)，并且可以在線并機(jī)，以后當(dāng)負(fù)載擴(kuò)展時UPS電源擴(kuò)容方便、簡易。

    3.2　根據(jù)用戶提出的需求⑵，新增加UPS電源系統(tǒng)與原系統(tǒng)構(gòu)成“2+2”雙母線架構(gòu)優(yōu)化供電方案，整改后UPS供電方案系統(tǒng)圖如圖2所示。

圖二

    該方案的優(yōu)點(diǎn)：為雙電源負(fù)載提供高可靠性的電源保障;克服了傳統(tǒng)雙母線結(jié)構(gòu)中的LBS同步控制器及STS的單點(diǎn)故障現(xiàn)象，提高系統(tǒng)的可靠性和可用率;系統(tǒng)冗差功能強(qiáng)大;系統(tǒng)擴(kuò)展方便、容易;對單電源負(fù)荷仍保證提供最高可靠性的雙機(jī)冗余電源供電系統(tǒng)。

    臺達(dá)NT系列UPS具有內(nèi)置同步控制器(LBS)功能，是針對于用戶用電設(shè)備中具有雙電源負(fù)荷采用雙母線系統(tǒng)解決方案而專門設(shè)計(jì)的內(nèi)置同步控制電路，從而推出無需外置同步控制模塊的雙母線系統(tǒng)，技術(shù)更先進(jìn)，大大提高了系統(tǒng)可靠度。

    3.3　根據(jù)用戶需求⑶對UPS電源主機(jī)的功能需求，中達(dá)采用臺達(dá)NT60KVA UPS。臺達(dá)NT系列UPS具有以下的先進(jìn)設(shè)計(jì)功能。

    ⑴ 雙變換在線式設(shè)計(jì)，具有輸出隔離變壓器

    保護(hù)用戶的精密設(shè)備供電質(zhì)量，市電與電池供電為0ms時間斷電轉(zhuǎn)換，負(fù)載端可以完全濾除輸入市電的雜波，提供用戶負(fù)載端純凈可靠的正弦波電源，可以延長負(fù)載用電設(shè)備的使用壽命。

    輸出具有隔離變壓器設(shè)計(jì)，使得三相負(fù)載在完全不平衡下仍然可以滿足各相負(fù)載的正常供電，使UPS對不同性質(zhì)負(fù)載的適應(yīng)性最強(qiáng)

    ⑵　寬廣的輸入電壓范圍，可延長電池使用壽命

    在滿載的情況下，輸入電壓范圍寬廣(-32%～+35%)，適應(yīng)供電環(huán)境惡劣的大部分地區(qū)使用，降低電池的放電次數(shù)及損耗，延長電池使用壽命。

    ⑶　先進(jìn)的電池智能管理功能

    臺達(dá)NT系列UPS擁有優(yōu)越而先進(jìn)的電池智能管理方案，能使配合NT系列UPS的電池相對地延長使用壽命。

    ①　具備電池充電自動溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)

    臺達(dá)NT系列UPS有獨(dú)特的選購件來實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償功能，并且溫度偵測器是置于電池箱體內(nèi)而非置于UPS箱體內(nèi)，可正確對電池充電電壓做調(diào)整達(dá)到補(bǔ)償效果，進(jìn)而延長電池使用壽命。

    ②　內(nèi)建電池漏液自動偵測保護(hù)電路

    電池箱外殼實(shí)施設(shè)備接地，當(dāng)電池組中任何一個電池發(fā)生漏液而與電池箱接觸時，對地形成一個電流回，在漏液處發(fā)生火花及高熱，可能造成電池外殼過熱燃燒。通過檢測進(jìn)行保護(hù)。

    UPS內(nèi)建電池接地錯誤自動偵測電路。當(dāng)電池發(fā)生接地故障，UPS 將發(fā)出警告，繼之將整流器分離，以防止發(fā)生更大的危害。

    設(shè)備名稱品牌規(guī)格型號數(shù)量備 注

    UPS主機(jī)臺達(dá)GES-NT60KVA2臺直接并聯(lián),無需外加并聯(lián)卡(柜)

    蓄電池中達(dá)DCF126-12/100116節(jié)58節(jié)/臺

    電池架――――2套

    SNMP卡中達(dá)――2套遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

    電池開關(guān)箱――――2個內(nèi)置2個分線斷路器(250A)

    電池連接線――――若干電池組到開關(guān)箱

    4、方案特點(diǎn)分析

    整改后的系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)，實(shí)際上為兩套獨(dú)立的“1+1”并機(jī)系統(tǒng)分別向機(jī)房設(shè)備提供電源，新增加的臺達(dá)NT系列UPS“1+1”并聯(lián)冗余系統(tǒng)分析如下：

    ⑴　可靠性分析

    ①　采用智能的微處理控制器CPU控制設(shè)計(jì)，簡化復(fù)雜的模擬線路及零件數(shù)目，提高了整個系統(tǒng)的集成率及可靠度。

    ②　采用并機(jī)1+1冗余， 在并機(jī)系統(tǒng)使用中，其中一臺UPS發(fā)生故障時，該故障的UPS會迅速、可靠地從并機(jī)系統(tǒng)中脫機(jī)，從而確保并機(jī)系統(tǒng)繼續(xù)提供用戶高質(zhì)量的逆變電源，雙機(jī)并聯(lián)冗余是單機(jī)系統(tǒng)可靠性的5.6倍。

    ③　臺達(dá)NT UPS控制電源采用雙路電源,任何一路出現(xiàn)故障，UPS仍可正常供電，且不同控制電源電路輸入來自不同的進(jìn)線電源，更加確保控制電路的運(yùn)行，提高系統(tǒng)可靠度。

    ⑵　實(shí)用性分析

    ①　可以8臺直接并機(jī)，無須外加并聯(lián)卡，且可在線擴(kuò)容，方便簡單而實(shí)用。

    ②　通過監(jiān)控軟件可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控UPS的各種狀態(tài)，可實(shí)時了解UPS的各種動態(tài)而無須到現(xiàn)場。

    ③　中文及多國語言選擇、圖形化大型LCD顯示使UPS易于操作。

    ④　具有維修旁路開關(guān)，可使UPS帶電進(jìn)行維修，使系統(tǒng)仍可繼續(xù)向負(fù)載供電。

    ⑶　擴(kuò)容及升級分析

    ①　臺達(dá)NT系列UPS具有高可靠性并機(jī)技術(shù)。只要增加一根通訊數(shù)據(jù)線，且在交流屏預(yù)留兩個空開，可在線實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)擴(kuò)容，也可繼續(xù)擴(kuò)展到N+X多機(jī)冗余系統(tǒng)。

    ② 　如第二年再購買同系列同樣容量的機(jī)器，仍可實(shí)現(xiàn)并機(jī)，只要對原來的機(jī)器進(jìn)行同版本升級即可，無須復(fù)雜的的升級程序。

    5、結(jié)論

    該方案介紹石油管理局通信機(jī)房內(nèi)采用兩套獨(dú)立的“1+1”并聯(lián)冗余構(gòu)成的雙母線輸出供電，屏蔽了LBS、STS設(shè)備的單點(diǎn)故障，系統(tǒng)構(gòu)成簡單、可靠性高，為通信機(jī)房內(nèi)單電源設(shè)備和雙電源設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電源保障，并且故障清除能力強(qiáng)。所介紹方案可給更多用戶參考。■