計(jì)算機(jī)機(jī)房UpS配備方案建議

一、配置方案建議

1.1容量

1.1.1相關(guān)因素及說(shuō)明

選配UpS過(guò)程中考慮容量問(wèn)題時(shí)，列舉決定容量大小的相關(guān)因素，并具體說(shuō)明各因素與容量的具體關(guān)系。確定UpS容量大小應(yīng)參考因素主要有：實(shí)際負(fù)載容量、負(fù)載的類(lèi)型、容量使用率、環(huán)境條件、UpS的類(lèi)型及實(shí)際負(fù)載能力、潛在擴(kuò)容需求等。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)考慮：

A、實(shí)際負(fù)載容量

這是決定UpS容量大小的最根本因素。UpS的輸出能力必須達(dá)到或超過(guò)負(fù)載需要才能保證正常供電。實(shí)際應(yīng)用中要考慮UpS是采用集中式供電還是分布式供電。采用集中式供電的負(fù)載總量應(yīng)是將機(jī)房所有由UpS供電負(fù)載的功率累計(jì)。采用分布式供電的則根據(jù)每臺(tái)UpS所帶負(fù)載不同確定。

通常電氣設(shè)備的負(fù)載容量稱(chēng)為視在功率，用S表示，單位VA。視在功率包含有功功率p(單位W)和無(wú)功功率Q(單位Var)，其大小的關(guān)系是S2=p2+Q2。這里我們將有功功率與視在功率的比值稱(chēng)為功率因數(shù)，純阻負(fù)載的功率因數(shù)為1，容性負(fù)載的功率因數(shù)一般在0.6~0.7。

B、負(fù)載的類(lèi)型

如上所述，不同類(lèi)型的負(fù)載其有功功率和無(wú)功功率的比例不同，但UpS需向負(fù)載同時(shí)提供足夠的有功功率和無(wú)功功率，則實(shí)際輸出能力受負(fù)載類(lèi)型所限制。對(duì)于計(jì)算機(jī)類(lèi)負(fù)載，UpS基本上可以輸出額定的功率，如果負(fù)載是阻性或電感性的，則UpS的輸出功率有所下降，需要加大UpS容量。例如功率因數(shù)為0.7的1KVAUpS，帶計(jì)算機(jī)負(fù)載可以帶滿(mǎn)1KVA，帶純阻性負(fù)載最多只能帶700VA(這時(shí)有功功率是700W)，帶電感性負(fù)載則更低。因此在計(jì)算負(fù)載容量時(shí)，對(duì)以W值表現(xiàn)功率的阻性、感性負(fù)載，應(yīng)折算成VA值，一般地計(jì)算方法是：阻性負(fù)載的VA值=W值÷0.7;感性負(fù)載的VA值=W值÷0.3。

C、UpS容量使用率

由于計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)備有各種開(kāi)關(guān)電源類(lèi)的非線性負(fù)載及各類(lèi)打印機(jī)負(fù)載，這些負(fù)載沖擊電流大，如果供電UpS容量過(guò)小，長(zhǎng)期重載運(yùn)行，容易出現(xiàn)波形失真，而且易造成輸出末級(jí)功率器件過(guò)流，加上重載引起的發(fā)熱量，對(duì)系統(tǒng)可靠性明顯不利。對(duì)于大功率UpS，一般建議容量使用率控制在0.6~0.8。

當(dāng)然UpS容量也不宜過(guò)大。UpS帶很小的負(fù)載雖然有利于可靠性，但過(guò)度輕載運(yùn)行，一則浪費(fèi)了投資，二則在市電長(zhǎng)時(shí)間停電時(shí)，電池一直小電流放電，容易發(fā)生深度放電引起損壞。

D、環(huán)境條件

UpS的工作溫度一般應(yīng)控制在0~40℃范圍內(nèi)。如果溫度過(guò)高、通風(fēng)條件不好，則不利于散熱，應(yīng)降額使用。另外海拔高度也有影響，海拔超過(guò)1000m后每升高1000m，UpS應(yīng)降額5%使用。

E、UpS的類(lèi)型及實(shí)際負(fù)載能力

不同類(lèi)型的UpS其帶載能力有所不同。工頻機(jī)的輸出能力較好，而高頻機(jī)的實(shí)際帶載能力只有工頻機(jī)的0.9倍。

另外一些廠商的產(chǎn)品，可能存在實(shí)際負(fù)載能力較標(biāo)稱(chēng)容量低的現(xiàn)象，這是產(chǎn)品的可信性問(wèn)題，用戶(hù)在應(yīng)用時(shí)不得不考慮這一因素。科華公司多年來(lái)一直保持良好的信譽(yù)，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和質(zhì)量把關(guān)，用戶(hù)完全可以放心。F、設(shè)備的潛在擴(kuò)容需求。

配置UpS容量應(yīng)考慮設(shè)備今后擴(kuò)容需要，留有一定余量，將來(lái)負(fù)載增加了，不至于再次購(gòu)置UpS。另外，盡量選用具有并機(jī)功能的機(jī)型，必要時(shí)可通過(guò)UpS并機(jī)成倍擴(kuò)大輸出容量。同時(shí)，在配置UpS的輸入輸出配電柜時(shí)，應(yīng)將線纜及空開(kāi)留有一定余量，方便日后擴(kuò)容。

1.1.3對(duì)冗余的考慮

UpS選配時(shí)考慮容量冗余時(shí)應(yīng)參考哪些因素，遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)。

1)沖擊性負(fù)載對(duì)UpS的影響

對(duì)于計(jì)算機(jī)等非線性負(fù)載，其電流波形是周期性的非正弦波，峰值與有效值之比(峰值因數(shù))可達(dá)到2~2.5，具體一定的沖擊性。通常UpS的峰值因數(shù)為3：1，適合電腦等非線性負(fù)載在正常工作時(shí)的峰值因數(shù)要求。但當(dāng)負(fù)載量增多，電流波形不規(guī)律地疊加后，UpS等供電設(shè)備的電流容量還不足以滿(mǎn)足負(fù)載的瞬間電流要求，會(huì)造成輸出波形畸變。在這種情況下需要考慮增加供電設(shè)備的容量，從而提高電流提供能力。

另外計(jì)算機(jī)負(fù)載在開(kāi)機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生超出平常多倍的大沖擊電流，尤其是多臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)開(kāi)機(jī)的情況，通常超過(guò)UpS的峰值因數(shù)承受能力，因此在選擇UpS容量時(shí)除了選擇過(guò)載能力強(qiáng)的類(lèi)型，還需要考慮負(fù)載波動(dòng)及沖擊余量，適當(dāng)增大UpS容量以抵御負(fù)載的波動(dòng)。

而對(duì)于某些特殊負(fù)載(如高速行打)而言，在起動(dòng)或工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊電流，負(fù)載容量瞬間升高數(shù)倍(有時(shí)高達(dá)6倍)。對(duì)于此種負(fù)載應(yīng)在普通容量余量比例基礎(chǔ)上進(jìn)一步加大余量。正確的容量冗余對(duì)UpS的正常穩(wěn)定工作及UpS的工作壽命影響很大，經(jīng)常工作在滿(mǎn)載或過(guò)載狀態(tài)下的UpS系統(tǒng)故障的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正確容量冗余的UpS電源。

2)系統(tǒng)擴(kuò)容的需要

如果最初選擇UpS沒(méi)有考慮余量，則一旦設(shè)備增加，超出UpS的負(fù)荷能力，就必須重新購(gòu)置一臺(tái)新的UpS，不僅浪費(fèi)了投資，而且可能受到場(chǎng)地?cái)[放的限制、在布線安裝工作方面也帶來(lái)諸多不便。

所以在選擇UpS時(shí)，需要考慮2~3年內(nèi)擴(kuò)容的可能性，適當(dāng)增加UpS功率容量，畢竟單位KVA容量UpS的價(jià)格，隨著UpS容量的增大而下降，增出容量的成本比單買(mǎi)同樣容量的UpS要節(jié)省許多。另外，盡量選用具有并機(jī)功能的機(jī)型，必要時(shí)可通過(guò)UpS并機(jī)成倍擴(kuò)大輸出容量。同時(shí)，在配置UpS的輸入輸出配電柜時(shí)，應(yīng)將線纜及空開(kāi)留有一定余量，方便日后擴(kuò)容。