提高UPS供電可靠性的創(chuàng)新方案

1、提高UPS供電可靠性創(chuàng)新方案的進(jìn)展報(bào)告中國(guó)移動(dòng)浙江網(wǎng)管中心、現(xiàn)狀概述:近年來(lái)，隨著通信業(yè)務(wù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)設(shè)備在通信系統(tǒng)中被廣泛使用。目前在網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)設(shè)備中除部分設(shè)備采用-48V直流供電方式外，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)設(shè)備（包括小型機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、防火墻和磁盤(pán)陣列 等）均采用UPS交流供電方式。隨著公司進(jìn)一步深化“集中化”運(yùn)維體制改革，各種業(yè)務(wù) 網(wǎng)網(wǎng)元、IDC、BOSS等大量的高功率密度數(shù)據(jù)設(shè)備（按目前實(shí)際測(cè)算，部分機(jī)房的耗電功 率密度已高達(dá) 8001000W/m2）被集中安裝在一起，單一樓層機(jī)房 UPS供電所需功率達(dá)到 8001000KVA的情況已

2、開(kāi)始出現(xiàn)。同時(shí)，隨著這些數(shù)據(jù)設(shè)備提供業(yè)務(wù)的重要性日益提高， 其供電電源的不可用度指標(biāo)要求也相應(yīng)需要大幅下降，在信息產(chǎn)業(yè)部的通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求（YD/T1051-2000 ）中對(duì)通信樞紐樓的 48V電源系統(tǒng)的不可用度指標(biāo)為 0.02秒的瞬間停電）故障就會(huì)導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備退服或莫明其妙的“開(kāi)機(jī)自檢”，從而導(dǎo)致“網(wǎng)絡(luò)癱瘓”發(fā)生。這種情況在UPS處于市電旁路和 UPS輸出端出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)載或發(fā)生短路故障時(shí)（因分路斷路器未能及時(shí)分?jǐn)?故障分路）會(huì)較多的出現(xiàn)。表2:通信設(shè)備電源配置情況統(tǒng)計(jì)設(shè)備備份及供電情況主備用電源供電設(shè)備“ 2+1”冗余供電設(shè)備單電源供電設(shè)備有系統(tǒng)備份的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備124888無(wú)系

3、統(tǒng)備份的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備673118小計(jì)19111206與設(shè)備總數(shù)的占比46.8%2.7%50.5%二、UPS供電可靠性創(chuàng)新方案及其特點(diǎn)本創(chuàng)新方案是采用了冗余式雙總線“ 1 + 1”（或“ N + 1 ”）UPS供電系統(tǒng)，就是指由兩 套完全獨(dú)立的“ 1 + 1” UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)或“ N + 1 ” UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)為核心，構(gòu)成雙總 線輸入、雙總線輸出的冗余式 UPS供電系統(tǒng)，我建議具體結(jié)構(gòu)采用如圖 1所示的方式。圖1中，1#和2#變壓器分別引自兩路 10kV高壓，輸出400V低壓交流電。其中，1#變 壓器通過(guò)進(jìn)線斷路器 K1連接至1段低壓母線，2#變壓器和備用柴油發(fā)電機(jī)組通過(guò)ATS開(kāi)關(guān)切換后再通

4、過(guò)進(jìn)線斷路器 K2連接至2段低壓母線，K1和K2與母聯(lián)開(kāi)關(guān)K3配合（電氣或機(jī) 械聯(lián)鎖）可保障兩段0.4kV配電母線上均能供出市電或備用油機(jī)電。正常情況下，母聯(lián)開(kāi)關(guān)K3斷開(kāi)，兩段母線分別由兩臺(tái)變壓器供電；當(dāng)其中一路市電中斷時(shí)，通過(guò)母聯(lián)開(kāi)關(guān)使兩段 母線均由1臺(tái)變壓器供電；兩路市電全部中斷時(shí)，由柴油發(fā)電機(jī)組通過(guò)ATS開(kāi)關(guān)和母聯(lián)開(kāi)關(guān)向兩段母線供電。1#和2#兩套“ 1 + 1 ”（或“ N + 1 ”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的主路輸入和旁 路輸入分別通過(guò)斷路器接至 1段和2段母線段。分析可知，按這樣的輸入配置，任何一套“1 + 1 ”（或“ N + 1”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)輸入過(guò)載或短路導(dǎo)致主路輸入斷

5、路器跳閘，一般 都不會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的旁路輸入斷路器同時(shí)跳閘，即使旁路輸入斷路器也跳脫，甚至導(dǎo)致進(jìn)線斷路器跳閘，也不會(huì)影響另一套“1 + 1 ”（或“ N+ 1”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的正常輸入。1#和2#兩套“ 1+ 1”（或“ N + 1”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)分別由 2臺(tái)（或N + 1臺(tái)）UPS 單機(jī)組成，每套“ 1 + 1 ”（或“ N + 1”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)中的 UPS單機(jī)通過(guò)并機(jī)柜中的斷 路器進(jìn)行并聯(lián)輸出，再由 1#和2#兩套“ 1 + 1 ”（或“ N + 1 ”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)組成冗余式 雙總線輸出UPS供電系統(tǒng)。圖1中，對(duì)于所有具備主備用輸入電源（2路或4路）的通信設(shè)備，主用

6、電源和備用電源分別從兩套“ 1 + 1”（或“ N + 1”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的輸出屏取得電源；對(duì)于通信設(shè)備 本身具有備份功能的雙系統(tǒng)單電源設(shè)備，則主備用系統(tǒng)的電源分別從 1#或 2# 1 + 1”或（“N+ 1 ”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的輸出屏取得；對(duì)于采用“2 + 1 ”冗余電源的通信設(shè)備，則分別從1#或2# “1+ 1 ”或（“N + T） UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的輸出屏取得兩路電源，另一路電源從 獨(dú)立于1#或 2# “ 1 + 1 ”或（“ N+ 1”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的另一個(gè)“ 1+ 1”或（“ N + 1 ”） UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的輸出屏上取得；對(duì)于單電源供電的單系統(tǒng)通信設(shè)備，則在保

7、證負(fù)荷平 衡的要求下分別從 1#或2#UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的輸出屏取得。這樣，當(dāng)其中某一個(gè)“1+ 1”（或“ N+ 1”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)發(fā)生供電中斷時(shí)，有主備用電源供電的或采用“2+ 1”冗余電源的通信設(shè)備仍能繼續(xù)正常工作；有備份系統(tǒng)的單電源通信設(shè)備則由于分別接在不同的UPS系統(tǒng)下，仍有一個(gè)系統(tǒng)可以正常工作，對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)不產(chǎn)生影響；而對(duì)于重要性相對(duì)不高 的單電源單系統(tǒng)通信設(shè)備（占數(shù)據(jù)通信設(shè)備總數(shù)的28.9%），不采用通常推薦的 STS切換后供電的方式，避免造成兩個(gè)系統(tǒng)間的相互關(guān)聯(lián)，降低其可用度指標(biāo)，但由于機(jī)柜內(nèi)有2路UPS電源，可以在很短時(shí)間內(nèi)把電源插拔到正常的供電系統(tǒng)上，也大大縮短了通信設(shè)備的

8、 切換啟動(dòng)時(shí)間。從以上分析可以得出，冗余式雙總線“1 + 1” UPS供電系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（一）輕而易舉達(dá)到核心網(wǎng)網(wǎng)元設(shè)備對(duì)供電的可靠性要求我們已經(jīng)知道，一般“ 1+ 1”冗余并機(jī)系統(tǒng)的典型MTBF值為（1.12.2 ） X 106h，不可用度 心約為W （ 0.911.82 ） X 10-6 ；而“ N + 1”冗余并機(jī)系統(tǒng)的典型 MTBF值可達(dá)（2 4 ） X nx 105h（ n為表1中的對(duì)應(yīng)倍數(shù)），不可用度 加）約為w （510） /nX 10-6,以Powerware 9315系列“ 2 + 1”冗余并機(jī)系統(tǒng)為例，MTBF為1.48X 10 h，不可用度 M）約為w 1.36 X

9、10- o 我們也知道，對(duì)于兩個(gè)完全獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)不可用的概率是兩個(gè)系統(tǒng)不可用度的算術(shù)積， 而“ 1+ 1”冗余并機(jī)系統(tǒng)的不可用度并不符合這個(gè)規(guī)律，主要原因是兩臺(tái)UPS之間有很多相互關(guān)聯(lián)的割集，如：同一個(gè)輸入電源、有共同的并機(jī)柜、并機(jī)控制系統(tǒng)等等，而冗余式雙 總線UPS供電系統(tǒng)由于其2套“1+ 1 ”或（“ 2+ 1 ”）UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)之間再無(wú)單點(diǎn)瓶頸， 相互隔離性很高，會(huì)同時(shí)影響2套系統(tǒng)的只有類似于自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)、災(zāi)難性市電中斷且油機(jī)不能供電、火災(zāi)等因素，雖然其同時(shí)不可用度心同樣不能采用2套系統(tǒng)不可用度的算術(shù)積，目前也尚無(wú)相互間可計(jì)算的量化依據(jù)，但其MTBF與“1+ 1”冗余并機(jī)系統(tǒng)的

10、倍數(shù)顯然會(huì)比5.5倍高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，MTBF輕易可達(dá)到1.48 X 108h，不可用度約為w 1.36 X 10-8，遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超過(guò)D/T1051-2000中對(duì)48V電源系統(tǒng)的可靠性要求。（二）消除了存在的“單點(diǎn)瓶頸”，使維修、維護(hù)、割接等因素引起的安全隱患得到了保障冗余式雙總線UPS供電系統(tǒng)消除了可能出現(xiàn)在從低壓配電系統(tǒng)到UPS冗余并機(jī)供電系統(tǒng)的輸出端，再到最終的網(wǎng)元設(shè)備電源輸入端之間的各種配電線路中由于輸入開(kāi)關(guān)、輸入轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、輸出并機(jī)開(kāi)關(guān)、 輸出配電屏等各種設(shè)備、 器件、線纜等因素所可能存在的單點(diǎn)瓶頸故障隱患，從而為核心網(wǎng)元能獲得極高可用性的電源供應(yīng)奠定堅(jiān)實(shí)的運(yùn)行基礎(chǔ)。由于冗余式雙總線 UPS供

11、電系統(tǒng)的單點(diǎn)瓶頸被消除，當(dāng)其中一套“ 統(tǒng)中某臺(tái)UPS出現(xiàn)故障時(shí)，除了單機(jī)仍能繼續(xù)向負(fù)載供電外，另一套“ 統(tǒng)將承擔(dān)起供電可靠性的保障，即使維修過(guò)程中出現(xiàn)冗余并機(jī)系統(tǒng)輸出中斷,1 +1”冗余并機(jī)系1 +1”冗余并機(jī)系也不會(huì)引起網(wǎng)元退服。1#冗冗冗SCZB9-2000/10 D,y n112000KVA 10/0.4/0.23KV冗冗冗冗冗冗CAT 35162500KVA2#冗冗冗SCZB9-2000/10 D,y n112000KVA 10/0.4/0.23KVATS冗ASCO 7ATSC3-4000H5MT40H1/4PMIC6.0HMT40H1/4MT40H1/4 PNS800H/3P*冗M(jìn)I

12、C6.0H,1 1NS800H/3Md.OP冗冗冗冗冗冗冗NS800/3P*4ATS冗冗ASCO 7ATSC3-800H51# N+1 UPSz-* /-* /-* /-* /-* /-*冗冗冗冗冗冗冗冗冗ATS冗冗ASCO 7ATSC3-800H52# N+1UPSZ-*Z-* /-* /-* /-*冗冗冗冗冗冗冗冗冗NS800/3P冗冗冗冗冗冗Z-*Z-*Z-* /7T*冗冗冗冗冗冗NS630/3P1# N+TUPSZ-*Z-*Z-* /7T*冗冗冗冗冗冗2# N+1 ” UPSZ-*Z-*冗冗冗冗冗冗NS630/3P*3NS100/3P冗 NS250/3P1# N+1 ”P(pán)SZ-*Z-*

13、Z-* /-*冗冗冗冗冗冗冗冗冗2# N+TUPS冗冗冗冗冗冗冗冗冗NS100/3P冗 NS250/3Pr-f r-f r-f r-f r-f r-f r-f r-f 冗冗冗冗冗冗冗冗Z-*Z-*Z-* /-* /-* /-*冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗N#UPS冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗冗圖1雙總線UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖采用冗余式雙總線 UPS供電系統(tǒng)以后，UPS系統(tǒng)的擴(kuò)容割接變得非常簡(jiǎn)單，更不需要采用新老2套“ 1 + 1 ” UPS系統(tǒng)串聯(lián)同步的方法來(lái)進(jìn)行不斷電割接，只要把需割接的部分 負(fù)荷單側(cè)斷電割接即可，割接變得簡(jiǎn)單快速（已實(shí)踐證明）?？偟恼f(shuō)來(lái)，冗余式雙總線 UPS供電系統(tǒng)具有

14、高可靠性、高容錯(cuò)能力、高可用性，這些優(yōu)點(diǎn)使其能比較完善地解決 UPS系統(tǒng)的可維護(hù)性問(wèn)題并具備了抗天災(zāi)、人禍的能力。三、目前普遍采用的“ 1 + 1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)和冗余式雙總線“ 1 + 1”（或“2 + 1”）UPS系統(tǒng)配置模式及投資比較（一） 目前常用的250KVA 1 + 1 ”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)的配置模式UPS 主 機(jī)：Powerware 9315 系列 250KVA X 2 臺(tái)UPS并機(jī)柜：Powerware 9315系列400A并機(jī)輸出開(kāi)關(guān)柜X 1臺(tái)輸入配電屏：輸入： Asco 7ATSC31000H5 X 1 只，輸出：NS630/500A X 5 路輸出配電屏：輸入： NS

15、400/400A X 3路，輸出：NS250/250 X 4路，NS160 X 2路 備用電池組： GNB Sprinter S6V740 X 4 組X 70 只（二） 采用冗余式雙總線400KVA 1 + 1 ”UPS供電系統(tǒng)的配置模式UPS 主 機(jī)：Powerware 9315 系列 400KVA X 2 臺(tái) X 2 套UPS并機(jī)柜：Powerware 9315系列630A并機(jī)輸出開(kāi)關(guān)柜X 1臺(tái)X 2套輸入配電屏：輸入： Asco 7ATSC31250H5 X 1只，輸出：NS800/800A X 5路X 2套輸出配電屏：輸入： NS630/630A X 3路，輸出：NS250/250 X

16、 6路，NS160 X 4路X 2套備用電池組： GNB Sprinter S6V740 X 4 組 X 70 只 X 2 套（三） 采用冗余式雙總線400KVA 2 + 1 ”UPS供電系統(tǒng)的配置模式UPS 主 機(jī)：Powerware 9315 系列 400KVA X 3 臺(tái) X 2 套系統(tǒng)旁路柜：Powerware 9315系列1200A系統(tǒng)旁路柜X 1臺(tái)X 2套輸入配電屏：輸入： Asco 7ATSC31600H5 X 1 只，輸出：NS800/800A X 4 路+ MT12H1X 2路X 2套輸出配電屏：輸入： MT12H1 X 2路，輸出：NS250/250 X 14路，NS160

17、X 8路X 2套備用電池組:GNB Sprinter S6V740 x 6 組 x 70 只 x 2 套表3三種配置模式的投資情況比較配置模式 配置組成250KVA “ 1 + 1 ”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)冗余式雙總線400KVA “ 1 + 1” UPS供電系統(tǒng)冗余式雙總線400KVA “ 2 + 1” UPS供電系統(tǒng)配置情況價(jià)格配置情況價(jià)格配置情況價(jià)格UPS主機(jī)Powerware 9315 系列 250KVA X 2 臺(tái)472790X2Powerware 9315 系列 400KVA X 2 臺(tái)X 2套625204X4Powerware 9315 系列 400KVA X 3臺(tái)X 2套62520

18、4X 6UPS旁路柜/Powerware 9315 系列 1200A 系統(tǒng)旁路柜X 1臺(tái)X 2套389850X 2UPS并機(jī)柜Powerware 9315系列400A并機(jī)輸出開(kāi)關(guān)柜X 1臺(tái)78498 X1Powerware 9315系列630A并機(jī)輸出開(kāi)關(guān)柜X 1臺(tái)X 2套90718X2Powerware 9315 系列 1200A 并機(jī)輸出開(kāi)關(guān)柜X 1臺(tái)X 2套94918X2輸入配電屏輸入：Asco 7ATSC31250H5 X 1 只，輸出：NS630/500A X 5 路183260X1輸入：Asco 7ATSC31250H5 X 1 只,輸出：NS800/800A X 5 路X 2 套

19、218260X2輸入：Asco 7ATSC31600H5 X 1 只， 輸出：NS800/800A X 4 路+MT12H1 X 2 路X 2 套374916X 2輸出配電屏輸入：NS400/400A X 3路，輸出：NS250/250 X 4 路, NS160 X 2 路56865X1輸入：NS630/630A X 3路，輸出：NS250/250 X 6 路, NS160X 4 路X 2套80565 X 2輸入：MT12H1 X2路，輸出：NS250/250 X 14 路, NS160 X 8 路 X2套187890X 2備用電池組GNB Sprinter S6V740 X 70 只 X 4

20、 組，電池開(kāi)關(guān)，電池架(2530 X70+4000)X4+7000X 2GNB Sprinter S6V740 X 70 只 X 4 組X 2套，電池開(kāi)關(guān)，電池架(2530 X70+4000)X8+7000X 4GNB Sprinter S6V740 X 70 只 X 6 組X 2套，電池開(kāi)關(guān)，電池架(2530X 70+4000)X12+14000X 6合計(jì)（元）200260347847027323872表4三種配置模式下不同負(fù)載情況的帶載能力及單位功率投資情況比較負(fù)荷情況250KVA “ 1+ 1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)冗余式雙總線400KVA “1+ 1 ” UPS供電系統(tǒng)冗余式雙總線400K

21、VA “ 2+ 1 ” UPS供電系統(tǒng)投資成本（元）200260347847027323872最大允許負(fù)荷KW（ 100%為雙電源設(shè)備）160304576單位功率投資（元/ KW）125161573912715單位功率投資增加率0%26%2%最大允許負(fù)荷KW （ 75%為雙電源設(shè)備）160347658單位功率投資（元/ KW）125161378911130單位功率投資增加率0%10%-11%最大允許負(fù)荷KW （ 66%為雙電源設(shè)備）160366693單位功率投資（元/ KW）125161307310568單位功率投資增加率0%4%-16%最大允許負(fù)荷KW （ 50%為雙電源設(shè)備）1604057

22、68單位功率投資（元/ KW）12516118149536單位功率投資增加率0%-6%-24%（四）投資產(chǎn)出分析表3是三種UPS供電系統(tǒng)的配置情況和設(shè)備投資情況，其中250KVA “1+ 1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)為實(shí)際采購(gòu)價(jià)，冗余式雙總線400KVA “1 + 1” UPS供電系統(tǒng)和冗余式雙總線400KVA “ 2+ 1 ” UPS供電系統(tǒng)為根據(jù)配置情況的估算價(jià)，需要說(shuō)明的是冗余式雙總線 400KVA “1 + 1 ” UPS供電系統(tǒng)和冗余式雙總線 400KVA “ 2+ 1” UPS供電系統(tǒng)的價(jià)格已經(jīng) 是各包含了兩套 400KVA “1+ 1”（或“ 2 + 1”）冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)的價(jià)格。根

23、據(jù)各種不同配置的情況， 三種UPS供電系統(tǒng)的帶載能力也是完全不同的。為保證UPS系統(tǒng)能可靠穩(wěn)定的運(yùn)行，一般規(guī)定250KVA “1 + 1”冗余并機(jī) UPS系統(tǒng)的最大允許負(fù)荷為160KW，主要考慮為通信設(shè)備負(fù)荷功率因數(shù)為0.8,單機(jī)工作時(shí)的容量冗余度為0.8。而采用冗余式雙總線 400KVA “1+ 1” UPS供電系統(tǒng)時(shí)，通信設(shè)備負(fù)荷功率因數(shù)0.8仍需照?？紤]，但是，單機(jī)工作時(shí)的容量冗余度可以考慮到0.95左右，即單側(cè)“ 1 + 1”冗余并機(jī) UPS系統(tǒng)的最大允許負(fù)荷可達(dá)到304KW，因?yàn)?，出現(xiàn)同時(shí)3臺(tái)UPS主機(jī)宕機(jī)的概率已經(jīng)非常非常小。采用冗余式雙總線 400KVA “ 2 + 1” UPS

24、供電系統(tǒng)時(shí)，考慮到最小正常運(yùn)行模式是單 側(cè)的2臺(tái)UPS主機(jī)正常運(yùn)行，則工作時(shí)單機(jī)的容量冗余度可以考慮到 0.90左右，即單側(cè)“2 + 1 ”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)的最大允許負(fù)荷可達(dá)到 576KW。那么，冗余式雙總線 400KVA “1 + 1 ” UPS供電系統(tǒng)和冗余式雙總線 400KVA “2 + 1 ” UPS供電系統(tǒng)的實(shí)際帶載容量是不是就是 304KW和576KW呢？答案是不！因?yàn)閷?duì)于由 2 套“1+1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)組成的冗余式雙總線“ 1 + 1” UPS供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只有在所 有負(fù)荷通信設(shè)備都是雙電源（或四電源）時(shí)，其系統(tǒng)總帶載容量才等于單側(cè)“1+1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)的帶載容量（

25、因?yàn)殡p電源設(shè)備在一側(cè)電源中斷后，所需功率需由另一側(cè)來(lái)提供）；如果實(shí)際負(fù)荷中有一部分是單電源設(shè)備，則系統(tǒng)總帶載容量就會(huì)超過(guò)單側(cè) “1+1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)的帶載容量，其原因就是，單電源設(shè)備在一側(cè)電源中斷后，所需功率不會(huì)轉(zhuǎn)嫁到 另一側(cè)UPS系統(tǒng)上去。例如：假設(shè)負(fù)荷中有50%的單電源設(shè)備，其余為雙電源設(shè)備，并且單電源設(shè)備均勻分布在冗余式雙總線400KVA “1 + 1” UPS供電系統(tǒng)的兩側(cè)，則實(shí)際上系統(tǒng)單側(cè)可帶202KW的負(fù)載，即101KW的雙電源負(fù)載和 101KW的單電源負(fù)載，即正常情況下， 兩側(cè)各帶202KW的負(fù)載，當(dāng)其中一側(cè)“ 1 + 1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)供電中斷時(shí)，僅有101KW 的雙

26、電源負(fù)荷轉(zhuǎn)到了另一側(cè)，即一側(cè)的負(fù)荷總量達(dá)到303KW，這顯然是小于單側(cè)“ 1 + 1 ”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)的最大允許負(fù)荷的（304KW ），此時(shí)，系統(tǒng)的實(shí)際總帶載容量為 404KW。表4是不同負(fù)載情況下，三種 UPS供電系統(tǒng)的的帶載能力及經(jīng)濟(jì)分析，可以看出，在 目前的負(fù)荷情況下 （約50%66%負(fù)荷為雙電源），采用冗余式雙總線 400KVA “ 1 + 1 ” UPS 供電系統(tǒng)的單位功率投資與采用250KVA “1 + 1”冗余并機(jī) UPS系統(tǒng)的單位功率投資大體相當(dāng)；若采用冗余式雙總線 400KVA “ 2+ 1 ” UPS供電系統(tǒng)模式則比采用 250KVA “1 + 1 ”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)

27、模式還省24%，所不同的是采用冗余式雙總線400KVA “ 1+ 1”（或“ 2+ 1 ”）UPS供電系統(tǒng)的初期投資會(huì)增大，但與其提供的高可用度相比，應(yīng)該是非常值得的。（五）電池后備時(shí)間分析目前常用的250KVA “1+ 1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)的電池后備時(shí)間是按照一臺(tái) UPS故障 情況下，滿負(fù)荷單機(jī)支撐 30分鐘設(shè)計(jì)的，即交流輸入中斷（市電中斷，油機(jī)不能供電）后 可繼續(xù)供電30分鐘。實(shí)際運(yùn)行中，若 UPS不發(fā)生任何故障，系統(tǒng)可提供80分鐘左右的后備時(shí)間，單機(jī)時(shí)可支撐 38分鐘左右。采用冗余式雙總線400KVA “ 1+ 1 ” UPS供電系統(tǒng)后，電池延用原配置，即單側(cè)配置4組200Ah電池；而

28、冗余式雙總線 400KVA “ 2+ 1 ” UPS供電系統(tǒng)則單側(cè)配置 6組2000Ah電池。表5列出了系統(tǒng)出現(xiàn) UPS故障情況下，電池的后備 時(shí)間（按電池容量進(jìn)行計(jì)算）?？梢钥闯觯?UPS無(wú)故障或同時(shí)故障臺(tái)數(shù)w 2臺(tái)的情況下， 蓄電池的后備時(shí)間完全滿足原設(shè)計(jì)要求。表5不同配置模式下電池的后備時(shí)間UPS配置模式滿容量功率無(wú)UPS故障1 臺(tái) UPS故障2 臺(tái) UPS故障3 臺(tái) UPS故障4 臺(tái) UPS故障250KVA “1 + 1 ”冗余并機(jī) UPS系統(tǒng)160KW8038/冗余式雙總線400KVA “ 1+ 1”UPS供電系統(tǒng)（66%雙電源）366KW73533212/冗余式雙總線400KVA “ 2+ 1”UPS供電系統(tǒng)（66%雙電源）693KW5245342311（六）裝機(jī)占地面積比較250KVA “1+ 1”冗余并機(jī)UPS系統(tǒng)的凈占地面積為 2臺(tái)UPS主機(jī)、1臺(tái)并機(jī)柜、1臺(tái) 輸入柜、1臺(tái)輸出柜、4個(gè)電池架，凈占地面積計(jì) 10.7m2,按實(shí)際占地面積為凈占地面積的 2.5倍計(jì)，實(shí)際占地面積為 26.7m2。表6為各種配置模式下的占地面積分析。表6可以看出，采用冗余式雙總線 400KVA “1 + 1”（或“ 2 + 1 ”）UPS供電系統(tǒng)后，單 位功率的占地面積有不同程度的減少，因此不