1、能耗问题
很多IDC是在传统通信机房的基础上改建的,不过,IDC与传统通信机房有很大区别。 通信机房主要是设计给传输交换设备使用的,电源供应一般以负48V为主,而且功率不大。而IDC中会有密集的服务器、大型存储设备等大功率、高发热的设备,有“电老虎”的绰号。所以建设一个IDC,必须进行电力扩容。
在过去的十年中,服务器供电密度平均增长了十倍。据国际数据公司预测,到2008年IT采购成本将与能源成本持平。另一方面,数据中心的能耗中,冷却又占了能耗的60%到70%。因此,随着能源价格的节节攀升,数据中心的供电和冷却问题,已经成为所有的数据中心都无法回避的问题,进而成为整个行业乃至社会挥之不去的阴影。
2、环境安全问题
统计表明,在数据中心机房中,温度每升高10℃,系统的可靠性将下降50%,数据中心正面临着降低能耗、提高资源利用率、节约成本的严峻挑战,构建节能型的数据中心受到越来越多的数据中心管理人员和企业的关注,并成为未来数据中心的必然发展趋势。
3、空间问题
随着全国房价的突飞猛进,数据中心特别是大型数据中心的机房空间问题已经凸现。《2007 eNet服务器存储频道IDC行业调查报告》显示,当前情况下,我国IDC行业拥有500台服务器的企业已经将近占到企业总数的48%;而且有一部分企业已经拥有了超过5000台服务器的规模。对于这样的大型IDC企业,充足的机房空间显得难能可贵。
对于带"双输入电缆"的关键性负载(数据中心、计费中心、网管中心、信息中心等),为确保关键性的负载能获得的"高可利用率"的电源供应,可采用双回路输出供电方式。针对不同类型的负载,图示中的UPS系统根据用户所用的信息网络重要性的不同及投资预算的差异,可灵活选用N+1双机/多机冗余并联系统。
科士达UPS电源的可靠性?
为了保证科士达UPS电源正常工作,必须要提高UPS电源运行的可靠性,对输入输出电压电流、输入输出电压频率、机内工作温度、电池、机内风扇等都需要做好检测和管理。那么如何才能提高UPS电源运行的可靠性,这是人们为关心的一大问题。
1.对输入电压电流幅值的监测和管理输入电压变化范围超过设计极限值时,UPS电源逆变器会进入恶劣的工作状态,甚至失去调节功能,此时UPS电源会转入电池逆变工作方式。输入电压变动范围过大,但并没有达到设计极限值时,UPS电源会拒绝再执行转旁路功能操作,因为输入电压和逆变器输出电压的差值过大时,如果仍保留转旁路功能,在转旁路时有两个不利的影响。一是使负载承受超范围的输入电压,给负载的安全运行造成危险。二是在转旁路时,会因输入电压与逆变器输出电压的差值过大而形成过大的瞬间环流,有可能烧毁逆变器。对输入电流的检测,可反应UPS电源系统的工作状态,当UPS电源设备局部电路有故障隐患时,有时也会从输入电流的变化中反映出来。
2.对输入输出电压频率的监测和管理UPS电源逆变器的工作频率和相位总是严格地跟踪输入电压频率和相位的。当输入电压频率偏差过大时,UPS电源逆变器将同样频率的电压送至负载,会影响负载的工作状态。UPS电源逆变器的频率跟踪和锁相功能也会受到设计极限的限制,在此情况下必然影响频率跟踪和锁相的效果。这时,UPS电源将转电池逆变工作方式。由于输入电压频率与逆变器输出电压频率不再同步,虽然输入市电仍然存在且幅值正常,但UPS电源失去转旁路功能。
3.对输出电压和电流的监测和管理UPS电源输出电压状态直接地反映UPS电源的工作状态,对输出电压进行监测是UPS电源监控功能中重要的而且是必不可少的功能之一。UPS电源输出电压是稳定不变的,因此输出电流的大小和变化情况就反映了UPS电源的工作状态、输出容量和功率强度的变化。UPS电源控制电路会将监测到的电流幅值信号送到主机内的风扇控制电路,自动改变通风强度。当输出电流超出设计大值时,UPS电源就转旁路工作方式,在转换工作方式之前,UPS电源将根据电流过载的比例确定延时转换的具体延迟时间。以上三大检测和管理功能是保证UPS电源正常工作的关键,除此之外,还要在机内工作温度的监测与管理、对电池的监测与管理、对机内风扇的控制与管理等方面进行提高UPS电源电源运行可靠性的措施。
4.机内工作温度的监测与管理UPS电源机内工作温度可间接地反映设备的工作稳定性,因此UPS电源对机内主要功率器件和环境都设置了温度传感装置,控制电路将根据传感器送来的温度值信号自动改变机内通风强度,发出报警信号,紧急状态时可做关机处理
5.对电池的监测与管理电池是UPS电源设备重要的部件,电池的状态直接决定UPS电源是否有不停电供电功能,所以大部分UPS电源都具备了对电池的监测和管理功能,一是可自动监测UPS电源的电池容量和充电情况;二是可预先设置自动对电池进行充放电管理。当环境温度变化时,还可对浮充电压做温度补偿,以延长电池的工作寿命。
6.对机内风扇的控制与管理UPS电源可根据机内环境温度、主要功率器件温度、UPS电源输出容量和工作方式等各种因素,因此,UPS电源结构的模块化、可冗余、可热插拔设计,是UPS电源系统可用性可维护性的重要的心技术标志之一。以上措施可以切实提高UPS电源运行的可靠性,随着可靠性的提高,UPS电源在运行过程中也更加顺利,对于用户而言,在运用UPS电源的过程中也能更放心,安全可靠的运行环境,也能保障UPS电源使用效率的发挥。
1.科士达交流UPS不间断电源系统供电
在下列情况下应设计并采用交流不间断电源系统供电:
(1)对供电可靠性要求较高,采用备用电源自动投人方式或柴油发电机组应急自启动方式等仍不能满足要求时。
(2)一般稳压稳频设备不能满足要求时。
(3)需要保证顺序断电安全停机时。
(4)电子计算机系统实时控制时。
(5)电子计算机系统联网运行时。
计算机设备对电源要求质量较高,不仅要求采用不间断供电系统,而且要求电源电压波动在一定范围以内才能正常工作。网络数据传输设备要求电源电压的波动在±5%以内。
2.科士达UPS不间断电源的特性
科士达 UPS不间断电源是一种高质量、高可靠性的*电源,是一种蓄电池静止型不间断供电装置。它由整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组组成。平时,市电经整流器变为直流对蓄电池浮充电,同时经逆变器输出高质量的交流净化电源供重要负载,使其不受市电的电压、频率、谐波*。当市电因故停电时,系统自动切换到蓄电池组,蓄电池放电,经逆变器对重要负荷供电。
UPS的不间断特性体现在其"同步切换"工作程序上,当市电与逆变器进行切换时,其控制系统会适时地检测市电的同步范围,在市电不超限时,逆变器实现"先通后断"的供电,从而保证了供电系统的"无间断切换"。
市场上的UPS产品,其容量规格大致有0.25、0.4、0.6、1、2、3、4、5、10、15、20、40、60、80、100、120、160、200、300、400、500、600、800、1000kVA等,并巳形成系列化产品。一般都经IS0g00l国际质量标准认证、UL安全标准及CE抗电磁*认证和标记。多数采用了PWM脉宽调频技术、PIGBT高效功率器件、微处理器主/从控制技术等,可双机或多机并联。具备电池测试维护、微机监控元人值守、可远程通信等功能;在机器构成上,元器件标准化、模块化、互换性好;有宽电压输入、高效率输出、过载能力强等优良性能。
3.科士达UPS不间断电源的供电方式
UPS不间断电源的工作方式根据用电设备对供电可靠性和连续性的要求可分为单一式、并联式、冗余式和并联冗余式等方式;根据用电设备对供电可靠性和管理方便的要求也可分为分散式、集中式、分散与集中相结合三种方式。分散式UPS供电采用的设备容量都比较小,支持时间较短,适合用于一些办公区和控制室;集中式UPS供电适合一些要求支持时间较长和较大型的计算机网络机房等。应当根据甲方需求来确定采用哪种UPS的供电方式和容量。集中设置的UPS电源容量的统计需由设计方与业主密切配合,并考虑所选UPS产品的转换效率。尤其是功率较大时,UPS转换效率非常重要,效率高就可节省初期投资和长期能源损耗的费用。
一般情况下,机房供电采用市电十UPS后备电池相结合的方式较多。正常情况下,市电通过UPS稳频稳压后给计算机设备供电,保证计算机设备的电能质量;当市电停电时,后备电池通过UPS逆变后给计算机设备供电,保证计算机设备的电源。市电与UPS后备电池间通过静电转换开关切换,确保计算机设备无瞬间断电。
UPS不间断电源供电为集中方式时,还应充分考虑UPS机房的设备布置、馈线的铺设、主机柜的散热和整个机房的降噪措施等;对于分散式UPS供电,分散在各处的UPS容量都很小,上述问题可不予考虑。但是,UPS电源都应引自双电源末端互投配电柜(箱)的出线回路,不能从普通插座接引。
设计UPS不间断电源供电方案时,针对分散在各处的重要控制室,在保证双电源末端自投的一级供电模式下,采用分散式小型UPS电源作为后备供电也很实用。
4.尽量避免过电流充电
过电流充电易造成电池内部的正负极板弯曲,使极板表面的活性物质脱落,造成电池可供使用容量下降,情况严重时会造成电池内部极板短路而损坏。
5.尽量避免蓄电池过电压充电
过电压充电往往会造成蓄电池电解液所含的水被电解分离成氢气和氧气而逸出,从而使电池使用寿命缩短。
6.更换活性下降、内阻过大的电池
(1)随着UPS不间断电源使用时间的延长,总有部分电池的充放电特性会逐渐变坏,端电压明显下降,这种电池的性能不可能再依靠UPS电源内部的充电电路来解决,继续使用会存在隐患,应及时更换。
(2)由于蓄电池内阻增大,当用正常的充电电压对电池进行充电已不能使蓄电池恢复其充电特性时应及时更换。电池的内阻一般在10--30mn,如果电池的内阻超过200m巴则将不足以维持UPS的正常运行,对内阻偏大的电池必须更换。
7.避免新旧蓄电池混用或新旧电池混合充电
由于新电池的内阻都比较小,而旧电池的内阻都有不同程度的增大,当新旧电池混合在一起充电时,由于旧电池的内阻大,分压会相对偏大,极容易造成过电压充电现象;而对于新电池,内阻较小,充电电压小但电流偏大,又容易造成过电流现象,所以在充放电过程中应避免新旧电池混充。
8.蓄电池的使用环境
电池的使用寿命与环境温度密切相关,电池处于较低温度时,蓄电池中的锌板容易粉化,失去蓄电性能,造成性损坏;温度过高时,电池的容量也会下降,情况严重时会造成性损坏。根据电池生产厂家的技术规范,电池的佳使用温度是2~25℃,在该温度范围使用,可延长电池的使用寿命。
总之,做好UPS不间断电源蓄电池的维护工作,可以减少UPS的故障,提高系统运行的稳定性。通过对电池的维护可以提高电池的使用寿命。