第二章　UPS電源供電方案

2.2.1.1  多機共用電池組    

    所謂共享電池組就是指兩(liang) 台或多台UPS同時利用一組或多組電池的解決(jue) 方案。市電正常時各台UPS同時為(wei) 蓄電池組充電，市電異常或者終斷時，各UPS又同時利用電池組的能量逆變成交流電供給負載使用。

多機並聯共用電池組供電架構說明：

因此共享電池組具有以下優(you) 點：

(1)  節省購買(mai) 電池的資金投資
(2）節省安裝空間  

(3)擴容方便

(4)延長電池壽命和提高電池利用率

2.2.1.1  電池配置及容量計算

經過前麵的分析，我們(men) 知道實際量約為(wei) 530KVA，一般廠房的數控機床設備類設備的功率因數約為(wei) 0.7～0.8。為(wei) 使電池延時做夠，我們(men) 取負載的功率因數為(wei) 0.8，則 根據恒功率電池容量計算法：

電池容量計算方法：

恆功率後備時間對應電池容量計算方式：

P（W） -- 電池提供總功率   A --  UPS標稱容量（VA）  N --  電池CELL 數 

C -- 電池組數    D -- UPS實際帶載量（UPS實際帶載量一般不超過滿載80%）

Pf -- UPS功率因數   η  -- 逆變轉換效率   Pc -- 電池放電曲線表中查的放電功率

Pnc   --   電池每CELL需要提供的功率     B --   UPS主機配置1組12V電池的節數                      

P（W）= { A * Pf } 或D /  η#p#分頁標題#e#

Pnc=P（W）/(B*N)     

然後根據計算出電池的每個(ge) CELL需提供的功率，再查找電池恒功率放電曲線表對應時間的最匹配的功率值。則此功率對應的容量的電池就是我們(men) 要選用的電池。若計算出的功率大於(yu) 最大容量電池相應時間的放電功率，則就表明需要並聯電池組。

並聯電池組數（取整）= Pnc / Pc

因此，計算如下：

P（W）= { A * Pf*D }  /  η=530KVA*0.8/0.95≈446.3KW

Pnc=P（W）/(B*N)=446.3KW/(29*6)≈2565W

查表，可知，中達電池200AH/12電池10分鍾對應的功率為(wei) 592.9W（放電到1.75V時）

則：並聯的電池組數=2656/592.9=4.3組，故電池組數取整數為(wei) 4，即200AH/12V電池29*4=116隻。

2.2.1.1  電池組監控：

     電池為(wei) UPS供電係統的重要部分，故我們(men) 特為(wei) 本次電池組提供單體(ti) 電池監控係統。本係統能實現UPS中備用電池組的在線偵(zhen) 測，測量數據包括單體(ti) 電池電壓，單體(ti) 電池溫度，單體(ti) 電池內(nei) 阻，電池組電流，電池組端電壓以及環境溫度等，通過網絡方式實現遠距離數據傳(chuan) 輸，在主控單元上進行數據搜集，處理和存儲(chu) ，並能通過通訊與(yu) 上位機相連，實現數據傳(chuan) 輸。

    使用本係統可以對電池進行遠程檢測，從(cong) 而方便地隨時對係統故障和電池使用狀態進行分析，

從(cong) 圖中可以看出係統包括：  1 個(ge) 電池組偵(zhen) 測模塊 （SCMM），負責測量每組電池組的充放電電流和電池組的端電壓；最多240 個(ge) 電池偵(zhen) 測模塊 （CMM），負責測量電池的電壓，溫度和配合計算內(nei) 阻的相關(guan) 信息；1 個(ge) 數據處理模塊 （DPM ），處理來自CMM 和 SCMM 的無線數據。

2.2.2        UPS監控方案

          台達UPS所設計的此次方案，采用了電力管理大師管理者的監控軟件，監控軟件來將三個(ge) 廠房的所有UPS作集中監控。以下對此集中監控作進一步介紹。

台達UPS UPSentry Manager遠程集中監控管理軟件:可以對所有的UPS係統經由廣域網或專(zhuan) 線網絡進行集中監管﹐以監視各UPS的運行情況並作記錄﹐當各UPS有事件告警時﹐manager軟件會(hui) 自動亮燈告警﹐並跳出圖屏﹐顯示該告警UPS的問題﹐平時也可以點閱各聯網UPS，以階層式管理方式完成集中管理,同時可以實現遠程控製，當機房內(nei) 出現火災等情況時，可以實現對UPS的遠程關(guan) 機。如圖：

2.2.2.1  網絡管理達成效果﹕

   集中管理的好處不僅(jin) 是減少人力資源的浪費﹐並能在電力事件發生的瞬間便可以獲得準確的信息﹐同時縮短反應的時間。一旦電力事件發生時可以馬上獲得最快最正確的信息﹐並可以主動聯係第一線的人員﹐指導其正確地處理程序﹐以減少損失。

(1) 安全可靠的高品質供電。

(2) 分散供電﹐集中管理﹐人力資源的高效化。

(3) 同時對全區多於(yu) 500個(ge) 的UPS集中監管。

(4) 對UPS無人職守的監管﹐可達到實進告警﹐實時處理。

2.2.2.2  完整電源事件預防及應急管理：

電力管理大師對24個(ge) 不同的電源事件或UPS狀態（如：斷電、複電、電池低電壓、過載、跳旁路、故障、預約開關(guan) 機等）均可提前製定應急計劃和控製。可安全與(yu) 自動存檔關(guan) 機，自動化事件記錄，自動語音廣播，自動尋呼及發送電子郵件，告警，自動觸發運行可執行文件，插座控製等多種反應行動可供選擇。

2.2.2.3  電源狀態記錄、分析：

根據使用者喜好提供2-12個(ge) 電表顯示實時值。可記錄電力中斷、複電、旁路等各項事件資訊。可記錄並圖示電壓、頻率、故障情況，並可在Excel下作資料分析。

2.1           UPS供電係統的配電方案

2.1.1        每個廠房UPS供電係統的輸入端配電

1）UPS輸入配電櫃，開關(guan) 采用施奈德NSX係列塑殼開關(guan) ，同時配置數字表頭和指示燈。連接線徑在圖紙上亦有標注。具體(ti) 如下圖：

2.1.1        每個廠房UPS供電係統的輸出端配電

開關(guan) 采用施奈德NSX係列塑殼開關(guan) ，同時配置數字表頭和指示燈。連接線徑在圖紙上亦有標識。

輸出配電分路暫時先按8路250A開關(guan) 來配置。這個(ge) 也可根據具體(ti) 的要求後，更改數量和容量。

配電圖如下：

2.1           係統配置清單

2.1           台達NT UPS與艾默生/易事特同等級UPS比較

1）台達UPS與(yu) 艾默生UPS同為(wei) 世界級一線品牌。其中台達NT UPS和艾默生UPS在可靠度等級要求最高的通信運營商領域有廣泛的應用。另外，在富士康、廣汽豐(feng) 台發動機等世界級的工廠裏，台達NT UPS也有廣泛的應用，可見後麵的應用圖例。易事特為(wei) 國內(nei) UPS廠商，小功率UPS應用較多。但在大功率UPS方麵，較少廠家采用。

2）台達UPS和艾默生UPS皆通過了眾(zhong) 多的世界級嚴(yan) 苛認證，比如可出口歐盟的CE/CB、國內(nei) 工信部的TLC認證等。另外還通過了抗震認證。

3）台達NT UPS為(wei) 適應國內(nei) 工作環境，輸入工作電壓範圍為(wei) ±30%，為(wei) 業(ye) 界最寬，可適應惡劣的電力條件。而艾默生和易事特為(wei) ±15%和±25%。

4）台達NT UPS與(yu) 艾默生UPS效率皆可達92%以上，而易事特UPS效率僅(jin) 為(wei) ≥80%，這將耗費大量的電能，帶來運營成本的提升。（注：易事特UPS用戶手冊(ce) 上的標注效率為(wei) ≥80%，而彩頁上標注的效率為(wei) 95%，顯然用戶手冊(ce) 上標注的效率值是可信的。應為(wei) ，在業(ye) 界，工頻架構的UPS，還沒有一個(ge) 廠家在線效率能達到95%。）

5）台達NT UPS具有電池漏液偵(zhen) 測功能和電池組共享功能，此為(wei) 台達UPS專(zhuan) 利技術，特及早發現鉛酸蓄電池漏液問題，還能大大提升電池組利用率，降低用戶成本。

過載能力。台達與(yu) 艾默生UPS過載能力皆為(wei) 125%負載時10分鍾，而易事特UPS過載能力為(wei) 125% 1分鍾。前者過載能力是後者的10倍。