ups电源供电方案选择与应用

一个良好的UPS电源供电系统提供给负载的是其他任何电源都无法比拟的优质电源，然而在实际应用中，又有许多问题是由UPS电源供电系统本身引起。如何根据化工生产的工艺特点、生产装置中重要负荷的分布、可提供的外部电源和对事故状态处理的特殊要求，合理地选择UPS供电方案，从而使供电系统和化工生产装置的运行可靠性提高，成为广大化工企业电气工作者共同关注的问题。

1、采用集中式供电还是分布式供电

这是在确定UPS供电方案时首先考虑的问题。采取集中或分布式供电，需要结合化工生产实际情况而定。下面就这两种供电方式的优缺点进行一个简单的分析比较。

1）分布式供电。其优点：首先在于安装使用方便，接线数量少而且简单。其次，小功率的UPS电源价格较低，首期投资较小。缺点：小功率的UPS电源供电质量较差，故障率较高，维修费用相对较高；由于没有自检和自诊断功能，在市电正常时UPS电源的缺陷不易暴露，只有在市电不正常时才会暴露，这样就会影响到供电的连续性和可靠性。

2）集中式供电。其优点在于：大型UPS电源比小型UPS电源的功能更齐备，稳压、稳频以及抗高次谐波于扰能力也更强；故障率低，大型UPS电源平均无故障时间可达30万小时以上；由于大型UPS电源一般有自检自诊断功能了，不易造成意外的供电中断。缺点：由于大型UPS电源的供电范围大，一旦UPS电源出现不易排除的故障，停电范围大、影响面广；当用电负荷较为分散时，集中式供电就会造成供电线路长，增加了系统故障率和电能损耗；大型UPS电源的价格较高，首期投资较大。

基于以上比较 在实际工作中，我们在选择UPS供电方案时，首先应结合现场负载分布情况，在负载比较集中或电力线布线较方便的场合，可考虑采用集中式供电方式，在负载分散或布线困难的场合，则可选用分布式供电。

其次，需要考虑各负载间的相互关联情况。如化工过程控制系统采用冗余方式工作，则对每个冗余单元系统宜单独分开供电，或采用冗余并联 供电；如各负载间相互关联程度高、联系紧密（如一条自动化生产线、互供物料的生产装置间），一旦一个负载出问题，整个系统将无法继续工作下去。则宜采用集中式供电。

2、采用双路供电还是单路供电

采用双路供电，可大大地提高系统可靠性。在有双路供电的场合。宜采用旁路功能的UPS电源。如果在UPS电源输入前级具备双路电源自动切换装置，可提高系统的可靠性。

3、是否需要采用多机并联形式

在特别重要的场合，可考虑采用多机并联方式供电。在区分负载的重要性时，可参照设计时的负荷等级。主要考虑一旦停电，其引起的经济或社会效益的损失大小，如化工生产中，工艺控制系统、重要单机设备或关键仪器仪表等，如一旦掉电，造成装置生产流程连续性破坏、重要设备损坏、物料浪费甚至安全、环保事故发生，由此产生的损失远大于UPS电源的价格时，就很有必要采用多机并联供电。并机方式主要有热备份串并联、并机柜并联、直接并机等形式。采用何种并机方式时，因各有优缺点，应从系统可靠性及经济性出发，结合实际负载情况，选择合适的并机形式。

4、采用长延时供电还是短延时供电

在选择UPS供电方案时，确定后备供电时间主要的依据是：当地电网供应情况和设备需要的最长供电时间。如市电存在计划性停电，可依据停电的时间长短确定；对有双路供电或备用发电机供电的场合，则需考虑两路电源切换的稳定时间和可能存在的检修时间。一般来说 ，小容量UPS电源可选用较长延时，而大容量UPS电源由于电池价格太高，一般选择较短延时，在需要长延时的场合，应另配应急柴油发电机供电。

UPS电源方案

一、方案内容：

1， 办公大楼的后备电源。由一台大功率UPS电源集中向各楼层总经理室及其它各部门

办公区的电脑、办公设备、实验室仪器、门禁系统以及网络中心机房服务器、网络设备、监控设备等提供不间断的后备电源；

2， 办公大楼的应急电源。由一台EPS消防应急电源集中向办公楼客梯、总经理室应急

照明、机房空调、消防楼梯、消防通道、电动门提供不间断的应急电源；

二、需求分析：

（一） UPS不间断电源部分

众所周知，市电电网中充斥着各种问题，如供电非正常中断、电压浪涌、电压不稳、波形畸变、频率飘移、持续过压等，这都造成计算机网络系统设备以及实验室仪器轻则工作出错，通信失败，重则设备损坏、数据丢失或系统崩溃，对企业的正常经营和生产带来严重的影响甚至灾难性的后果。

采用集中式UPS供电的特点：

1、 将办公大楼的中心数据机房的小型机、服务器、路由器、交换机等机房设备及总经

理室及各部门办公区的IT设备、办公设备、实验室仪器统一由UPS提供后备电源，免除了非正常停电，电压不稳定带来的影响；

2、 统一由一台大功率UPS供电，可避免重复建设，节省资金；

在非集中UPS供电的情况下，各办公区按其自己的需求，各自配置UPS或稳压器，造成大量采购电源设备，资金浪费严重。分散的配置也同时浪费了大量的办公场地，也带来操作管理上的分散，存在安全上的隐患；采用集中UPS供中，就可避免这种情况；

3、 避免了对办公场地空间的浪费；

在集中式UPS供电的情况下，各楼层需要的不间断电源，都由其集中输送，不再需要另外配置小功率的电源设备，节省了办公室的空间，也使环境更为简洁雅观；

4、 方便集中有效的管理；

集中的大功率UPS，用户只需要对一台UPS的管理便可。易事特智能型和高稳定性的UPS，也将对维护的工作提供轻松和方便有效。通过R232接口和与专用的SNMP网络适配器连接，再由适配器上网，系统管理员可以通过网络管理软件对UPS进行管理。借助UPS远程监控器，管理人同可以在局域网或广域网，对UPS进行监控，查询其运行的参数，可以图形或数字方式显示UPS输入、输入出电压、负载情况、电池容量、机内温度、市电频率，以及UPS的基本信息和工作状态。同时UPS可以通过手机短信的方式，将电源出现异常的参数发到管理员的手机上，以便及时知悉并及时排除隐患。

易事特EA89系列的大功率UPS，提供各种数据的干接点，也方便机房监控系统数据的接入。

（二） EPS消防应急电源部份

目前，城市供电系统的安全对策一般是采用并网供电，为城市电力提供可靠的电

源保护。但从企业及工业、民用建筑使用情况来看，仅仅靠公用电网还远远不够，必须具备应急供电系统（EPS），其重要性是在事故发生的情况下确保提供所需的应急电力，以有效降低因为断电而造成的损失，为人们生产和生活安全提供保障。因此，EPS也被称为“城市生命线系统”的重要组成部分。本次设计的EPS为55KW三相混合型，在市电停电后提供60分钟的应急后备电源。主要带载设备为：

1、 主办公楼客梯一部。

非正常的停电，会导致电梯失去动力而无法工作，梯内的乘客被关在电梯无法脱离，短时会造成恐慌，精神上受到伤害，长时间的停电可能会造成人员窒息，形成严重的事故。通过EPS应急电源的电力保障，避免事故的发生。

2、 总经理室及消防梯及消防通道的应急照明

事故的发生往往伴随着电力供应的中断，照明系统如若不能正常工作，容易造成人群的恐慌和混乱从而导致人群安全问题，此时的消防楼梯及消防通道的照明就尤其重要。通过EPS应急电源的电力保障，使事故或灾难发生时，人群得以安全、从容、顺利地撤离现场，从而避免危害的进一步发生。

3、 网络中心机房空调系统

停电的发生，将导致网络中心机房空调系统停止工作，机房的温度将持续上升，进而影响到机房里面设备的正常工作。服务器，电脑，网络设备会因为无法散热而死机，从而造成系统瘫痪，数据丢失，甚至设备损坏。通过EPS的应急电源，机房空调在停市电的情况下仍能保障空调系统的正常运行，保证机房设备的安全。

4、 大楼电动门

通过EPS的电源保障，在非正常停电的情况下，仍能保障电动门的正常工作，不会影响到人员的出入或疏散。

三、用电负荷及设备的选型

（一）、UPS部份 本工程中的各层用电量：

以上各层的数据点及语音点用电量合计为223.18KW，连同网络中心机房的服务器等设备及实验室仪器的用电量，需要提供的不间断电源满负载达到250KW左右。但考虑到正常情况下数据点和设备仪器并非全部开启工作，为避免浪费，UPS的功率选定在200KVA是合适的。