計算機機房UPS配備方案建議

計算機機房UPS配備方案建議

一、配置方案建議

1.1 容量

1.1.1 相關(guān)因素及說明

選配UPS過程中考慮容量問題時，列舉決定容量大小的相關(guān)因素，并具體說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：實際負載容量、負載的類型、容量使用率、環(huán)境條件、UPS的類型及實際負載能力、潛在擴容需求等。實際應(yīng)用中應(yīng)考慮：

A、 實際負載容量

這是決定UPS容量大小的最根本因素。UPS的輸出能力必須達到或超過負載需要才能保證正常供電。實際應(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載總量應(yīng)是將機房所有由UPS供電負載的功率累計。采用分布式供電的則根據(jù)每臺UPS所帶負載不同確定。

通常電氣設(shè)備的負載容量稱為視在功率，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為功率因數(shù)，純阻負載的功率因數(shù)為1，容性負載的功率因數(shù)一般在0.6~0.7。

B、 負載的類型

如上所述，不同類型的負載其有功功率和無功功率的比例不同，但UPS需向負載同時提供足夠的有功功率和無功功率，則實際輸出能力受負載類型所限制。對于計算機類負載，UPS基本上可以輸出額定的功率，如果負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，帶計算機負載可以帶滿1KVA，帶純阻性負載最多只能帶700VA(這時有功功率是700W)，帶電感性負載則更低。因此在計算負載容量時，對以W值表現(xiàn)功率的阻性、感性負載，應(yīng)折算成VA值，一般地計算方法是：阻性負載的VA值=W值÷0.7;感性負載的VA值=W值÷0.3。

C、 UPS容量使用率

由于計算機機房設(shè)備有各種開關(guān)電源類的非線性負載及各類打印機負載，這些負載沖擊電流大，如果供電UPS容量過小，長期重載運行，容易出現(xiàn)波形失真，而且易造成輸出末級功率器件過流，加上重載引起的發(fā)熱量，對系統(tǒng)可靠性明顯不利。對于大功率UPS，一般建議容量使用率控制在0.6~0.8。

當然UPS容量也不宜過大。UPS帶很小的負載雖然有利于可靠性，但過度輕載運行，一則浪費了投資，二則在市電長時間停電時，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)。如果溫度過高、通風條件不好，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1000m后每升高1000m，UPS應(yīng)降額5%使用。

E、 UPS的類型及實際負載能力

不同類型的UPS其帶載能力有所不同。工頻機的輸出能力較好，而高頻機的實際帶載能力只有工頻機的0.9倍。

另外一些廠商的產(chǎn)品，可能存在實際負載能力較標稱容量低的現(xiàn)象，這是產(chǎn)品的可信性問題，用戶在應(yīng)用時不得不考慮這一因素?？迫A公司多年來一直保持良好的信譽，產(chǎn)品經(jīng)過嚴格的測試和質(zhì)量把關(guān)，用戶完全可以放心。 　　 　　 F、 設(shè)備的潛在擴容需求。

配置UPS容量應(yīng)考慮設(shè)備今后擴容需要，留有一定余量，將來負載增加了，不至于再次購置UPS。另外，盡量選用具有并機功能的機型，必要時可通過UPS并機成倍擴大輸出容量。同時，在配置UPS的輸入輸出配電柜時，應(yīng)將線纜及空開留有一定余量，方便日后擴容。

1.1.3 對冗余的考慮

UPS選配時考慮容量冗余時應(yīng)參考哪些因素，遵循哪些標準。

1)沖擊性負載對UPS的影響

對于計算機等非線性負載，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載在正常工作時的峰值因數(shù)要求。但當負載量增多，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足負載的瞬間電流要求，會造成輸出波形畸變。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。

另外計算機負載在開機時會產(chǎn)生超出平常多倍的大沖擊電流，尤其是多臺計算機同時開機的情況，通常超過UPS的峰值因數(shù)承受能力，因此在選擇UPS容量時除了選擇過載能力強的類型，還需要考慮負載波動及沖擊余量，適當增大UPS容量以抵御負載的波動。

而對于某些特殊負載(如高速行打)而言，在起動或工作過程中會產(chǎn)生很強的沖擊電流，負載容量瞬間升高數(shù)倍(有時高達6倍)。對于此種負載應(yīng)在普通容量余量比例基礎(chǔ)上進一步加大余量。正確的容量冗余對UPS的正常穩(wěn)定工作及UPS的工作壽命影響很大，經(jīng)常工作在滿載或過載狀態(tài)下的UPS系統(tǒng)故障的機會遠遠高于正確容量冗余的UPS電源。

2)系統(tǒng)擴容的需要

如果最初選擇UPS沒有考慮余量，則一旦設(shè)備增加，超出UPS的負荷能力，就必須重新購置一臺新的UPS，不僅浪費了投資，而且可能受到場地擺放的限制、在布線安裝工作方面也帶來諸多不便。

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