UPS电源的设计及应用

第46卷第10期通信技术Vol 46 No 102013年10月Cnications TechnologyOct.2013doi:10.3969/i.issn.1002-0802.2013.10.029UPS电源的设计及应用朱光华*(河南电视台,河南郑州450008)摘要:U門S电源的设计和应用是日常供电系统运行中的重点问题。介绍了UPS电源的基本设计理念,对经常应用的供电方案进行了优劣对比,以广播电视专业机房UPS电源的设计和应用为例结合其实际使用需求,对设计和应用方案进行了分析探讨,并结合河南广电大厦的UPS成功应用案例,简单分析了其日常维护与管理,希望能对专业机房U門S电源的设计和应用提供经验与参考。关键词:UPS电源;问题;设计;蓄电池中图分类号:文献标志码:A文章编号:1002-0802(2013)10-012-03Design and Application of UPS Power Supply for radioand PROfessional roomZHU Guang-hua(Henan TV Station, Zhengzhou Henan 450008, ChinaAbstract: The design and application of UPS power supply is the critical problem in the operation of dailypower supply system. This article describes the basic design concept of UPS power supply, and comparesthe advantages and disadvantages of power supply solutions for frequent applications. With UPS power de-sign and application for broadcast television professional room, as an example, and combined with thetual case of successful application for Henan Radio and Television Building the daily maintenance andnanagement of UPS power supply is briefly analyzed, thus providing some experience and reference forUPS power-supply design and applicationKey words: UPS power supply; critical problem; power-supply design; battery播行业机房电源应用和管理的关键。因此,在专0引言业机房应用UⅣS电源这种安全可靠性较高的基础UPS电源的设计和应用是当前供电系统中的热性部件,确保选型和设计的合理性与科学性,是当前点研究课题,以其在广播电视专业中的应用为例,由实践的焦点。下面针对UPS电源的设计及其在广于受职能和性质影响,专业机房UPS电源的设计和播电视专业机房的应用与维护实践略作分析应用需求都较为特殊,随着广播电视行业转向数字化和产业化时代,更多的新技术模式和业务模式融1UPS电源系统的设计入其中,尤其是国家广电总局62号令实施细则的颁在设计UPS电源供电方案时,要综合考虑多种布,更是对本行业的播出安全提出了更加具体的高因素,比如UPS的输出功率和电池组的配备、供电要求,在当前环境下,如何更好地确保设备的稳定运设备负载的总功率因素、电源及配线选择、不间断的行,做好播出的安全无风险,已经成为了当前电视电源电池工作时间等,下面以其中较为典型的三项中国煤化工收稿日期:2013-05-21;修回日期:2013-09-25CNMHG通讯作者:815942219@qcom第46卷朱光华:UPS电源的设计及应用第10期为例略作分析。单UPS供电方案大范围适用性较强,且由于系UPS电源设备的选择要以技术指标有保证、售统简单,成本也较低,但是这种供电方案存在着致命后服务也较为完善的厂家为主。设备选择过程中,缺陷,那就是一旦电源输出存在单点故障等瓶颈问要综合考虑机房设备的应用需求、扩容需求以及输题,将会造成灾难性的停播事故,并且损坏系统内的入输出电压范围、旁路逆变零切换、输出频率范围、数据,可以说是一种风险极大的供电方案。双UPS以及抗浪涌突波、高频干扰以及谐波失真等能力。并机冗余供电方案的优势在于能够实现在线维护和选择好电源后,连接配线也要考虑到负载情况选择扩容,保证重要负载不会因为电源、电池和内部模块合适线径,避免过细发热氧化造成事故或者过粗造等的故障造成断电停播问题,但是对于配电回路方成浪费,在材质选择方面可以铝线或者多股铜芯线面的故障却难以解决。双UPS双回路冗余供电方为主案在上述方案基础上解决了配电回路方面的问题供电设备所带负载的功率容量也是设计供电方它的双回路供电系统与服务器等有双电源供电的设案时所必须考虑的关键因素。为尽可能的在确保高备能够实现最佳配合,但是单电供电方面却受到单效率的前提下延长系统的使用寿命,根据计算,选择点故障的瓶颈限制。双UPS并机双回路供电结合负载功率在电源额定功率60%~80%的阻性负载以上两种方案的优势,既解决了负载和电源以及负设计能力计算,可以根据机房内所有设备负载累加载之间的配电回路故障,也避免了单点故障的故障,总功率容量最大值的70%~80%左右较为理想2。可以说是目前安全性较高、可靠性较强的供电方案,在选择机房电源供电方案时,可根据生产用电分为在多数广播电视专业机房都得到了应用,但是应用三组,实现在线式的不间断供给电源。将其分为三成本和环境及范围方面却又存在一定限制。纵观几组具有多重优势,比如可以更好的分担负载功率容种供电方案,各有利弊,结合多种情况来看,根据机量,在设计上留了较多余裕,即使其中一组出现故障房本身的应用需求、范围和特点选择最为合适的方需要维修,也能够将负载分担到其他两组电源上,在案还需要加强考察与论证。应急方面较有优势。故障导致生产用电中断,有其他两组备用也不会出现播放事故,在维护管理方面3机房UPS建设面临问题与解决措施较为便捷1999年5月,河南广电大厦因两路10千伏线以广播电视专业几方UPS电源的设计和应用为例,由于广播电视中心不间断工作时间有所差异路同时失压,中心配电所双电源停止供电。由于当负载功率也会受后备铅酸蓄电池影响,从备用电源时大部分机房和演播设备未配备UPS且未配备发的接入时间来看,长短不一,因此,机房设备系统在电机,而播出设备仅配备了单UPS,后备时间有限,检测到电网电压中断后,自动供给后备电源,随着应造成了较大范围的停电事故,造成了非常不好的影用时间延长和电池的放电过程,其余量也不断降低,响,播出事故通常与机房电源的安全性与可靠性密这时候要确保电池电源最多下降到50%为止,这样切相关6。在其寿命终止时还能够存有一定的余量3。广播电视媒体的加速数字化进程,致使其应用的数字设备越来越多也越来越高端,对于电源管理需求的可靠性、安全性也越来越高,特殊需求也逐渐2UPS电源供电方案分析与比较增多,原本的双市电、单UPS供电方案已经无法满目前UPS电源设计中较常使用的方案主要有足当前管理的应用和需求,根据形势变化和专业趋四种,分别是单UPS供电、双UPS并机供电、双UPS势,选择更可靠的供电方案势在必行。机房UPS电双回路供电、双UPS并机双回路供电。根据专业调源的建设需要考虑众多问题,其中尤其以方案问题查结果显示,广播电视专业机房电源故障的分布比较为关键:广播电视专业机房内的负载设备主要以例主要三类为主,一类是电源设备本身故障,比例高计算机、服务器和带存储的数字设备为主,很多设计达20%左右,一类是负载及电源与负载之间配电回为确保安全可靠,多使用双电源供电设计,但是选择路故障,包括短路跳开、烧毁等,约占70%,其他故何种UPS供电产中国煤化工UPS的选障占10%左右,电源方面故障的高发率决定了UPS择与设计要考先型、供电需电源供电方案的选择与设计要极为慎重4。求等,这些必口元)论证和考察,ww, txJSZz, com通信技术2013年慎重考虑US电源容量的冗余设计、负载的三相平指标符合国家安全规范标准。在管理和维护期间衡、电池的供电时间、维护的方便程度、使用环境的要做好机房卫生,清洁好室内与设备,避免灰尘、潮温度、承重等参数。根据项目单位的具体情况和应湿等引起设备故障。主机设备的各项参数要加强监用需求,还要考虑将不同厂家的UPS电源进行高效测,避免随意改动,调试时要配合专业人员打开主开整合,按照轻重缓急合理分配在各个系统中,确保能关进行测试,随时跟踪蓄电池状况,遵循正确的指示够获得最大的社会经济效益7操作来使用负载。UPS电源应用中维护和管理涉及比如某地电视中心机房的UPS电源系统,单组的方面较多,工作过程中要严格按照操作规程和规主机的额定工作频率为10kW,那么以电压12V、容章制度加强管理和养护,确保系统随时不间断运行,量120Ah的铅酸电池进行后备供电,电量蓄满需要为广播电视的顺利运行提供完善保障。3~4个小时左右,那么根据实际工作中的需要和对各项因素的考虑,实际的蓄电时间应该保持在5个5结语小时为最佳,这样才能确保得到安全性和可靠性较UPS电源有着良好的应用前景,对于广播电视高的利用效益8。蓄电池的使用过程中要注意保持适宜的环境温度,实际工作中影响蓄电池寿命的专业机房的电源管理来说有着较多的应用优势,在设计与应用过程中,要综合考虑各种问题,结合实际重要因素是环境温度。据试验测定,环境温度一旦使用需求,确保能够实现业务系统的持续不间断供超过25℃,每升高10℃,电池的寿命就要缩短一半°电,防止停播事故的发生,影响业务系统的正常工作PS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电与运行。池,设计寿命普遍是8年,这在电池生产厂家要求的环境下才能达到,达不到规定的环境要求,其寿命的参考文献长短就有很大的差异,因此,加强对环境温度的监[1]杨连坤,娄巍,陈健浅谈UPS的工作原理与维护[J测,尽可能地延长电池使用寿命也是设计和选择过内蒙古广播与电视技术,2008,3(01):29-32程中应当加以考虑和重视的问题。[2]崔炳俭,陈德生,董卫红,等.UPS应急电源在气象部门的使用及维护[J].信息安全与通信保密,2009(04)4UPS的具体实践与日常维护58-61[3]黄晓慧.网络信息化对提高电视总控技术人员能力的2008年11月,郑州市经三路与徐寨路交叉路思考与建议[J].通信技术,2011,44(08):115-116口,一房地产公司施工塔吊碰撞到架空高压线路,造[4]李伟红.广播数字延时器模数电平不一致问题分析及成电业局柳林变电站22千伏主母线跳闸,引起周边系统解决方法[J].信息安全与通信保密,200(07)10千伏变电站同时失压,郑州市北部地区大面积停8-101电,河南广电中心配电所双电源停止供电。值班人5克冰UPS的使用及维护注意事项[J.太原科技,员迅速启动应急预案,立即与郑州市电业局配调中2010,1(06):77-79[6]陈志勇.不间断电源及其在校园信息化系统中的应心联系,问明原因,要求迅速处理故障恢复供电。按用[J].科技创新导报,2000,5(06):124-126.照应急预案进行事故处理仅用9分钟的时间启动7]苏华,王帅如何保证通信网络系统的U电源供发电机,为播出、消防、电梯提供电源。由于UPS应电[J].通信技术,2010,43(04):133-135急预案的及时启动,不仅很好地解决了故障,同时也[8]张勇,马思邈有线电视前端机房UPS供电系统设计杜绝了停播事故的发生9。方案探讨[J].广播电视信息:上半月刊,2010,13故障的发生是UPS应用实践中必须面临的问(05):77-78题,这些问题的解决除了需要依靠完善的应急预案9]孙英杰曹庆,孙世铭UPS电源在DS系统中的应外,还要从日常维护和管理角度加强对机房内设备用[J].通信技术,2010,43(04):187-189的维护和保养,做好UPS主机的养护。在设计和应作者简介用UPS电源时要加强考察和调研,安装过程中要考朱光华(1967—),男,学士,工程师,主要研究方向为数虑到多种故障情况,设计安全的系统电路,确保所有字化电力电源。中国煤化工CNMHG