如何提高UPS系統(tǒng)可靠性和降低UPS損耗

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-08-12 09:39  瀏覽量：次

　　如何提高UPS系統(tǒng)可靠性和降低UPS損耗？為了保證UPS電源正常工作，必須要提高UPS電源運(yùn)行的可靠性，對(duì)輸入輸出電壓電流、輸入輸出電壓頻率、機(jī)內(nèi)工作溫度、電池、機(jī)內(nèi)風(fēng)扇等都需要做好檢測(cè)和管理。那么如何才能提高UPS電源運(yùn)行的可靠性呢？本文存能電氣小編就來(lái)闡述一番。

　　如何提高UPS系統(tǒng)可靠性？

　　1、添加并聯(lián)電池組:使用單組串聯(lián)電池的UPS對(duì)正常供電負(fù)載的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)大大增強(qiáng)。

　　如果串聯(lián)申的電池其申一只出問(wèn)題，就會(huì)影響整串電池組放電，從而導(dǎo)致UPS無(wú)法正常供電。如果在UPS上再并聯(lián)一串電池組的話，假設(shè)其中一串電池組發(fā)生故障，那么UPS仍可由另一串正常的電池組供電一段時(shí)間，從而有時(shí)間連接備用發(fā)電機(jī)供電或者從容關(guān)閉負(fù)載設(shè)備。

　　2、安裝柴油發(fā)電機(jī):電池供電只能解決一時(shí)的燃眉之急

　　如果面臨長(zhǎng)時(shí)間的斷電情況，即使使用了最長(zhǎng)時(shí)效的電池組可能也是"有心無(wú)力"，最重要一點(diǎn)價(jià)格成本特別高。因此，在長(zhǎng)時(shí)間停電的情況下，使用柴油發(fā)電機(jī)作為備用供電電源較為理想力。

　　3、通過(guò)并聯(lián)安裝UPS提高可用性冗余的設(shè)計(jì)邏輯

　　在電源設(shè)計(jì)申構(gòu)建多條電源通路能夠從根木上提高系統(tǒng)的可靠性。不僅適用于電源保護(hù)方案，同樣亦適用于UPS設(shè)計(jì)。因此，在供應(yīng)鏈的每一點(diǎn)上添加多個(gè)冗余可以提高其整體的可靠性。采用冗余配置的電源系統(tǒng)，當(dāng)組件發(fā)生故障或者進(jìn)行例行維護(hù)時(shí)均不會(huì)導(dǎo)致IT設(shè)備關(guān)閉。

　　4、UPS從規(guī)劃到安裝過(guò)程中都應(yīng)該規(guī)范

　　一般來(lái)講，UPS在安裝時(shí)主要考慮以下幾方面因素：電網(wǎng)情況，負(fù)載容量及特性，使用環(huán)境，接地情況、配線及開關(guān)容量等。電網(wǎng)情況主要包括電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍、停電頻率等，用以確定UPS備用時(shí)間的配置。如有必要可以在UPS前級(jí)增設(shè)其他保護(hù)措施。

　　5、使用環(huán)境

　　溫度：0℃～40℃；濕度：10％～90％；落塵：UPS周圍環(huán)境要保持清潔，這樣可以減少有害灰塵對(duì)UPS內(nèi)部線路的腐蝕；結(jié)構(gòu)：UPS長(zhǎng)延時(shí)配置時(shí)，電池可能較重，此時(shí)應(yīng)考慮地板承重；空間大小：應(yīng)保證UPS進(jìn)行維護(hù)時(shí)，工程人員有一定的施展空間。

　　6、接地情況

　　UPS在電腦系統(tǒng)中為了確保電腦系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作，防止寄生電容耦合干擾，保護(hù)設(shè)備及人身安全，因此必須有良好的接地系統(tǒng)。在接地系統(tǒng)中以接地電阻來(lái)表示接地好壞，一般接地電阻應(yīng)小于5Ω。

　　以上措施可以切實(shí)提高UPS電源運(yùn)行的可靠性，隨著可靠性的提高，UPS電源在運(yùn)行過(guò)程中也更加順利，對(duì)于用戶而言，在運(yùn)用UPS電源的過(guò)程中也能更放心，安全可靠的運(yùn)行環(huán)境，也能保障UPS電源使用效率的發(fā)揮。

　　如何降低UPS損耗？

　　1、降低器件損耗

　　高頻UPS所用的半導(dǎo)體器件主要為IGBT、二極管以及MOSFET。由于自身結(jié)構(gòu)和工作特性不同,器件損耗構(gòu)成各有不同。降低IGBT損耗需要選擇導(dǎo)通壓降低、開關(guān)損耗小的型號(hào)。由于通常導(dǎo)通壓降低和開關(guān)損耗小無(wú)法同時(shí)選擇,所以需要判斷實(shí)際電路中導(dǎo)通損耗比較大還是開關(guān)損耗比較大,然后選擇收益最大的一個(gè)方向挑選IGBT。

　　2、二極管

　　在UPS中會(huì)使用較多的功率二極管,按照電路工作的頻率,二極管分為高頻二極管和整流(工頻)二極管,兩種二極管的損耗略有差異,如果要降低高頻二極管的損耗,需要挑選導(dǎo)通壓降小和反向恢復(fù)快的二極管。

　　3、功率電感

　　功率電感的損耗由磁芯損耗和線圈損耗組成。磁芯損耗分為磁滯損耗、渦流損耗和剩余損耗。UPS一般工作頻率不高,大部分在20kHz左右,磁芯損耗主要由磁滯損耗和渦流損耗構(gòu)成,通常磁芯供應(yīng)商的擬合損耗曲線會(huì)包含這些損耗。

　　4、風(fēng)扇

　　風(fēng)扇的損耗主要來(lái)自電機(jī),通常電機(jī)的損耗和轉(zhuǎn)速的立方成正比,所以在不同負(fù)載段適當(dāng)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,可以降低各負(fù)載段的風(fēng)扇損耗。

　　UPS的設(shè)計(jì)和選型對(duì)于數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的建設(shè)具有重要意義。市場(chǎng)上UPS品牌、托福算分類型眾多。由于UPS整流器、逆變器等元器件技術(shù)指標(biāo)的限制，導(dǎo)致UPS設(shè)備損耗電能，在負(fù)荷率低的情況下，逆變器效率明顯下降。因此在IT設(shè)備部署初期、部署中期和部署全部完成時(shí)，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷變化情況，選擇不同UPS工作模式，從而優(yōu)化UPS的工作效率，可以大大降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本。