UPS電源的設計及應用

第46卷第10期通信技術(shù)Vol 46 No 102013年10月Cnications TechnologyOct.2013doi:10.3969/i.issn.1002-0802.2013.10.029UPS電源的設計及應用朱光華*(河南電視臺,河南鄭州450008)摘要:U門(mén)S電源的設計和應用是日常供電系統運行中的重點(diǎn)問(wèn)題。介紹了UPS電源的基本設計理念,對經(jīng)常應用的供電方案進(jìn)行了優(yōu)劣對比,以廣播電視專(zhuān)業(yè)機房UPS電源的設計和應用為例結合其實(shí)際使用需求,對設計和應用方案進(jìn)行了分析探討,并結合河南廣電大廈的UPS成功應用案例,簡(jiǎn)單分析了其日常維護與管理,希望能對專(zhuān)業(yè)機房U門(mén)S電源的設計和應用提供經(jīng)驗與參考。關(guān)鍵詞:UPS電源;問(wèn)題;設計;蓄電池中圖分類(lèi)號:文獻標志碼:A文章編號:1002-0802(2013)10-012-03Design and Application of UPS Power Supply for radioand PROfessional roomZHU Guang-hua(Henan TV Station, Zhengzhou Henan 450008, ChinaAbstract: The design and application of UPS power supply is the critical problem in the operation of dailypower supply system. This article describes the basic design concept of UPS power supply, and comparesthe advantages and disadvantages of power supply solutions for frequent applications. With UPS power de-sign and application for broadcast television professional room, as an example, and combined with thetual case of successful application for Henan Radio and Television Building the daily maintenance andnanagement of UPS power supply is briefly analyzed, thus providing some experience and reference forUPS power-supply design and applicationKey words: UPS power supply; critical problem; power-supply design; battery播行業(yè)機房電源應用和管理的關(guān)鍵。因此,在專(zhuān)0引言業(yè)機房應用UⅣS電源這種安全可靠性較高的基礎UPS電源的設計和應用是當前供電系統中的熱性部件,確保選型和設計的合理性與科學(xué)性,是當前點(diǎn)研究課題,以其在廣播電視專(zhuān)業(yè)中的應用為例,由實(shí)踐的焦點(diǎn)。下面針對UPS電源的設計及其在廣于受職能和性質(zhì)影響,專(zhuān)業(yè)機房UPS電源的設計和播電視專(zhuān)業(yè)機房的應用與維護實(shí)踐略作分析應用需求都較為特殊,隨著(zhù)廣播電視行業(yè)轉向數字化和產(chǎn)業(yè)化時(shí)代,更多的新技術(shù)模式和業(yè)務(wù)模式融1UPS電源系統的設計入其中,尤其是國家廣電總局62號令實(shí)施細則的頒在設計UPS電源供電方案時(shí),要綜合考慮多種布,更是對本行業(yè)的播出安全提出了更加具體的高因素,比如UPS的輸出功率和電池組的配備、供電要求,在當前環(huán)境下,如何更好地確保設備的穩定運設備負載的總功率因素、電源及配線(xiàn)選擇、不間斷的行,做好播出的安全無(wú)風(fēng)險,已經(jīng)成為了當前電視電源電池工作時(shí)間等,下面以其中較為典型的三項中國煤化工收稿日期:2013-05-21;修回日期:2013-09-25CNMHG通訊作者:815942219@qcom第46卷朱光華:UPS電源的設計及應用第10期為例略作分析。單UPS供電方案大范圍適用性較強,且由于系UPS電源設備的選擇要以技術(shù)指標有保證、售統簡(jiǎn)單,成本也較低,但是這種供電方案存在著(zhù)致命后服務(wù)也較為完善的廠(chǎng)家為主。設備選擇過(guò)程中,缺陷,那就是一旦電源輸出存在單點(diǎn)故障等瓶頸問(wèn)要綜合考慮機房設備的應用需求、擴容需求以及輸題,將會(huì )造成災難性的停播事故,并且損壞系統內的入輸出電壓范圍、旁路逆變零切換、輸出頻率范圍、數據,可以說(shuō)是一種風(fēng)險極大的供電方案。雙UPS以及抗浪涌突波、高頻干擾以及諧波失真等能力。并機冗余供電方案的優(yōu)勢在于能夠實(shí)現在線(xiàn)維護和選擇好電源后,連接配線(xiàn)也要考慮到負載情況選擇擴容,保證重要負載不會(huì )因為電源、電池和內部模塊合適線(xiàn)徑,避免過(guò)細發(fā)熱氧化造成事故或者過(guò)粗造等的故障造成斷電停播問(wèn)題,但是對于配電回路方成浪費,在材質(zhì)選擇方面可以鋁線(xiàn)或者多股銅芯線(xiàn)面的故障卻難以解決。雙UPS雙回路冗余供電方為主案在上述方案基礎上解決了配電回路方面的問(wèn)題供電設備所帶負載的功率容量也是設計供電方它的雙回路供電系統與服務(wù)器等有雙電源供電的設案時(shí)所必須考慮的關(guān)鍵因素。為盡可能的在確保高備能夠實(shí)現最佳配合,但是單電供電方面卻受到單效率的前提下延長(cháng)系統的使用壽命,根據計算,選擇點(diǎn)故障的瓶頸限制。雙UPS并機雙回路供電結合負載功率在電源額定功率60%~80%的阻性負載以上兩種方案的優(yōu)勢,既解決了負載和電源以及負設計能力計算,可以根據機房?jì)人性O備負載累加載之間的配電回路故障,也避免了單點(diǎn)故障的故障,總功率容量最大值的70%~80%左右較為理想2?？梢哉f(shuō)是目前安全性較高、可靠性較強的供電方案,在選擇機房電源供電方案時(shí),可根據生產(chǎn)用電分為在多數廣播電視專(zhuān)業(yè)機房都得到了應用,但是應用三組,實(shí)現在線(xiàn)式的不間斷供給電源。將其分為三成本和環(huán)境及范圍方面卻又存在一定限制?？v觀(guān)幾組具有多重優(yōu)勢,比如可以更好的分擔負載功率容種供電方案,各有利弊,結合多種情況來(lái)看,根據機量,在設計上留了較多余裕,即使其中一組出現故障房本身的應用需求、范圍和特點(diǎn)選擇最為合適的方需要維修,也能夠將負載分擔到其他兩組電源上,在案還需要加強考察與論證。應急方面較有優(yōu)勢。故障導致生產(chǎn)用電中斷,有其他兩組備用也不會(huì )出現播放事故,在維護管理方面3機房UPS建設面臨問(wèn)題與解決措施較為便捷1999年5月,河南廣電大廈因兩路10千伏線(xiàn)以廣播電視專(zhuān)業(yè)幾方UPS電源的設計和應用為例,由于廣播電視中心不間斷工作時(shí)間有所差異路同時(shí)失壓,中心配電所雙電源停止供電。由于當負載功率也會(huì )受后備鉛酸蓄電池影響,從備用電源時(shí)大部分機房和演播設備未配備UPS且未配備發(fā)的接入時(shí)間來(lái)看,長(cháng)短不一,因此,機房設備系統在電機,而播出設備僅配備了單UPS,后備時(shí)間有限,檢測到電網(wǎng)電壓中斷后,自動(dòng)供給后備電源,隨著(zhù)應造成了較大范圍的停電事故,造成了非常不好的影用時(shí)間延長(cháng)和電池的放電過(guò)程,其余量也不斷降低,響,播出事故通常與機房電源的安全性與可靠性密這時(shí)候要確保電池電源最多下降到50%為止,這樣切相關(guān)6。在其壽命終止時(shí)還能夠存有一定的余量3。廣播電視媒體的加速數字化進(jìn)程,致使其應用的數字設備越來(lái)越多也越來(lái)越高端,對于電源管理需求的可靠性、安全性也越來(lái)越高,特殊需求也逐漸2UPS電源供電方案分析與比較增多,原本的雙市電、單UPS供電方案已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)目前UPS電源設計中較常使用的方案主要有足當前管理的應用和需求,根據形勢變化和專(zhuān)業(yè)趨四種,分別是單UPS供電、雙UPS并機供電、雙UPS勢,選擇更可靠的供電方案勢在必行。機房UPS電雙回路供電、雙UPS并機雙回路供電。根據專(zhuān)業(yè)調源的建設需要考慮眾多問(wèn)題,其中尤其以方案問(wèn)題查結果顯示,廣播電視專(zhuān)業(yè)機房電源故障的分布比較為關(guān)鍵:廣播電視專(zhuān)業(yè)機房?jì)鹊呢撦d設備主要以例主要三類(lèi)為主,一類(lèi)是電源設備本身故障,比例高計算機、服務(wù)器和帶存儲的數字設備為主,很多設計達20%左右,一類(lèi)是負載及電源與負載之間配電回為確保安全可靠,多使用雙電源供電設計,但是選擇路故障,包括短路跳開(kāi)、燒毀等,約占70%,其他故何種UPS供電產(chǎn)中國煤化工UPS的選障占10%左右,電源方面故障的高發(fā)率決定了UPS擇與設計要考先型、供電需電源供電方案的選擇與設計要極為慎重4。求等,這些必口元)論證和考察,ww, txJSZz, com通信技術(shù)2013年慎重考慮US電源容量的冗余設計、負載的三相平指標符合國家安全規范標準。在管理和維護期間衡、電池的供電時(shí)間、維護的方便程度、使用環(huán)境的要做好機房衛生,清潔好室內與設備,避免灰塵、潮溫度、承重等參數。根據項目單位的具體情況和應濕等引起設備故障。主機設備的各項參數要加強監用需求,還要考慮將不同廠(chǎng)家的UPS電源進(jìn)行高效測,避免隨意改動(dòng),調試時(shí)要配合專(zhuān)業(yè)人員打開(kāi)主開(kāi)整合,按照輕重緩急合理分配在各個(gè)系統中,確保能關(guān)進(jìn)行測試,隨時(shí)跟蹤蓄電池狀況,遵循正確的指示夠獲得最大的社會(huì )經(jīng)濟效益7操作來(lái)使用負載。UPS電源應用中維護和管理涉及比如某地電視中心機房的UPS電源系統,單組的方面較多,工作過(guò)程中要嚴格按照操作規程和規主機的額定工作頻率為10kW,那么以電壓12V、容章制度加強管理和養護,確保系統隨時(shí)不間斷運行,量120Ah的鉛酸電池進(jìn)行后備供電,電量蓄滿(mǎn)需要為廣播電視的順利運行提供完善保障。3~4個(gè)小時(shí)左右,那么根據實(shí)際工作中的需要和對各項因素的考慮,實(shí)際的蓄電時(shí)間應該保持在5個(gè)5結語(yǔ)小時(shí)為最佳,這樣才能確保得到安全性和可靠性較UPS電源有著(zhù)良好的應用前景,對于廣播電視高的利用效益8。蓄電池的使用過(guò)程中要注意保持適宜的環(huán)境溫度,實(shí)際工作中影響蓄電池壽命的專(zhuān)業(yè)機房的電源管理來(lái)說(shuō)有著(zhù)較多的應用優(yōu)勢,在設計與應用過(guò)程中,要綜合考慮各種問(wèn)題,結合實(shí)際重要因素是環(huán)境溫度。據試驗測定,環(huán)境溫度一旦使用需求,確保能夠實(shí)現業(yè)務(wù)系統的持續不間斷供超過(guò)25℃,每升高10℃,電池的壽命就要縮短一半°電,防止停播事故的發(fā)生,影響業(yè)務(wù)系統的正常工作PS所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸蓄電與運行。池,設計壽命普遍是8年,這在電池生產(chǎn)廠(chǎng)家要求的環(huán)境下才能達到,達不到規定的環(huán)境要求,其壽命的參考文獻長(cháng)短就有很大的差異,因此,加強對環(huán)境溫度的監[1]楊連坤,婁巍,陳健淺談UPS的工作原理與維護[J測,盡可能地延長(cháng)電池使用壽命也是設計和選擇過(guò)內蒙古廣播與電視技術(shù),2008,3(01):29-32程中應當加以考慮和重視的問(wèn)題。[2]崔炳儉,陳德生,董衛紅,等.UPS應急電源在氣象部門(mén)的使用及維護[J].信息安全與通信保密,2009(04)4UPS的具體實(shí)踐與日常維護58-61[3]黃曉慧.網(wǎng)絡(luò )信息化對提高電視總控技術(shù)人員能力的2008年11月,鄭州市經(jīng)三路與徐寨路交叉路思考與建議[J].通信技術(shù),2011,44(08):115-116口,一房地產(chǎn)公司施工塔吊碰撞到架空高壓線(xiàn)路,造[4]李偉紅.廣播數字延時(shí)器模數電平不一致問(wèn)題分析及成電業(yè)局柳林變電站22千伏主母線(xiàn)跳閘,引起周邊系統解決方法[J].信息安全與通信保密,200(07)10千伏變電站同時(shí)失壓,鄭州市北部地區大面積停8-101電,河南廣電中心配電所雙電源停止供電。值班人5克冰UPS的使用及維護注意事項[J.太原科技,員迅速啟動(dòng)應急預案,立即與鄭州市電業(yè)局配調中2010,1(06):77-79[6]陳志勇.不間斷電源及其在校園信息化系統中的應心聯(lián)系,問(wèn)明原因,要求迅速處理故障恢復供電。按用[J].科技創(chuàng )新導報,2000,5(06):124-126.照應急預案進(jìn)行事故處理僅用9分鐘的時(shí)間啟動(dòng)7]蘇華,王帥如何保證通信網(wǎng)絡(luò )系統的U電源供發(fā)電機,為播出、消防、電梯提供電源。由于UPS應電[J].通信技術(shù),2010,43(04):133-135急預案的及時(shí)啟動(dòng),不僅很好地解決了故障,同時(shí)也[8]張勇,馬思邈有線(xiàn)電視前端機房UPS供電系統設計杜絕了停播事故的發(fā)生9。方案探討[J].廣播電視信息:上半月刊,2010,13故障的發(fā)生是UPS應用實(shí)踐中必須面臨的問(wèn)(05):77-78題,這些問(wèn)題的解決除了需要依靠完善的應急預案9]孫英杰曹慶,孫世銘UPS電源在DS系統中的應外,還要從日常維護和管理角度加強對機房?jì)仍O備用[J].通信技術(shù),2010,43(04):187-189的維護和保養,做好UPS主機的養護。在設計和應作者簡(jiǎn)介用UPS電源時(shí)要加強考察和調研,安裝過(guò)程中要考朱光華(1967—),男,學(xué)士,工程師,主要研究方向為數慮到多種故障情況,設計安全的系統電路,確保所有字化電力電源。中國煤化工CNMHG