UPS冗余并聯(lián)與雙總線連接供電方案
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?。?）這里的重點(diǎn)就轉(zhuǎn)到如何在一路市電和ATS同時(shí)故障時(shí)仍能使另一路市電可靠地接入。這個(gè)問(wèn)題再容易解決不過(guò)了，比如給雙機(jī)冗余輸入端的ATS配上旁路開(kāi)關(guān)（有的是選件,有的就是標(biāo)配）就可解決了，因?yàn)橐宦肥须姷綦娛怯懈婢模琔PS1輸入電壓斷電也是有告警的，值班員就可在確認(rèn)ATS確實(shí)故障后而合上旁路開(kāi)關(guān)。不要期望全自動(dòng)化，一般這樣的機(jī)房都會(huì)有值班員。當(dāng)然，如果確實(shí)需要全自動(dòng)化，也是可以的，只要向供應(yīng)商提出要求就是了。因此，雙總線的供電效果完全可以用很小的代價(jià)來(lái)取代。
?。?）減少UPS和STS設(shè)備量的途徑
如果有的用戶確實(shí)對(duì)雙總線結(jié)構(gòu)情有獨(dú)鐘，也未嘗不可，在保證可靠性與可用性的前提下也有節(jié)約的方法。有的認(rèn)為雙總線必定需要用圖11（b）的結(jié)構(gòu)方式，即兩路電源必須用兩個(gè)臺(tái)大容量STS進(jìn)行互相切換。實(shí)際上雙總線也各有不同，以圖12為例：
?。╝）為雙開(kāi)關(guān)二單機(jī)雙總線結(jié)構(gòu)本文引用地址：http://2s4d.com/article/201612/330858.htm
這個(gè)電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于每臺(tái)UPS有兩個(gè)輸入開(kāi)關(guān)，一個(gè)普通斷路器和一個(gè)ATS轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。普通斷路器供UPS主電路應(yīng)用，ATS供兩臺(tái)UPS的旁路用電，這樣一來(lái)從輸入開(kāi)關(guān)上就加了一層冗余，即使其中一路市電故障斷電，仍能保證雙電源設(shè)備的雙路供電。這里只用了一個(gè)STS為單電源設(shè)備供電，與雙UPS并聯(lián)冗余相比，增加設(shè)備不多。如果采用分散小型STS結(jié)構(gòu)方案，功耗、價(jià)格和占地面積還可降低。
?。╞）是雙開(kāi)關(guān)三單機(jī)雙總線冗余結(jié)構(gòu)
從前面的分析可知，當(dāng)一路市電故障（比如市電1）斷電時(shí)，斷電這一路UPS1的輸出就是通過(guò)ATS送過(guò)來(lái)的市電，這樣一來(lái)，雙電源設(shè)備的兩個(gè)輸入就有一路是市電，有可能引入干擾。為此可用第三臺(tái)UPS來(lái)代替圖（a）中的市電，如圖所示，此結(jié)構(gòu)同時(shí)也具有了串聯(lián)熱備份的功能。
（c）為多機(jī)雙總線同一冗余結(jié)構(gòu)方案
在多機(jī)雙總線的情況下，除去前面的冗余方案外，還可采用該圖的結(jié)構(gòu)方式。以后雙電源的設(shè)備越來(lái)越多，不用大型STS的雙總線結(jié)構(gòu)越來(lái)越多。那時(shí)雙總線與并聯(lián)冗余的設(shè)備量就非常接近了，甚至相同。
3.采用雙總線進(jìn)一步的節(jié)能方案
對(duì)于一個(gè)大的信息中心機(jī)房而言無(wú)疑有大量的設(shè)備，但核心機(jī)器只是一部分而不是全部；即使是核心機(jī)器，這些機(jī)器的功率容量一般不會(huì)很大，當(dāng)然刀片服務(wù)器的情況除外，這樣一來(lái)就給供電方案的節(jié)能措施提供了方便。
對(duì)于那些不是重點(diǎn)的機(jī)器可直接由雙總線的一路提供就可以了，如果僅對(duì)那些重點(diǎn)的機(jī)器供電進(jìn)行多重保護(hù)的話，就可節(jié)約相當(dāng)大的一部分能量。這里不妨介紹一個(gè)實(shí)際的例子：某系統(tǒng)配置了600kVA×2作1+1冗余的UPS，本來(lái)作1+1冗余直接并聯(lián)即可滿足可靠性和容量要求，但在實(shí)際方案中卻給出了如圖13（a）的電路結(jié)構(gòu)。這里兩臺(tái)600kVAUPS分成兩路后分別送到10臺(tái)60kVA容量的STS上，該10臺(tái)STS各帶自己的負(fù)載。開(kāi)始有UPS1供電，一旦UPS1故障，STS就可以自動(dòng)將UPS2切入來(lái)替換UPS1，以達(dá)到雙電源冗余供電的目的。從前面的討論中可以看出，在這里的可靠性與容量并未發(fā)生矛盾，兩個(gè)單臺(tái)UPS在容量上尚有極大的空間，如果不直接并聯(lián)冗余首先就丟失了雙倍過(guò)載能力的優(yōu)點(diǎn)，直接隱患就是多了一個(gè)故障點(diǎn)。在過(guò)載能力上就走到串連熱備份的路子上去了。并暴露出了如下的問(wèn)題：
?。?）增加了功率損耗
為了有一個(gè)量的概念，擬作如下計(jì)算，以滿負(fù)荷為例，首先計(jì)算出UPS的輸出電流：I=600kVA/220V=2727A
靜態(tài)開(kāi)關(guān)是由三個(gè)PN結(jié)的可控硅構(gòu)成，導(dǎo)通壓降設(shè)為U=1.5V，于是在這些可控硅管上的消耗功率就是：
P=IU=2727A×1.5V?4091W
每年消耗能量：Q=4091W×8765h?35857kWh=35857度
即每年僅僅STS就消耗掉35857度電能，有資料顯示每kWh電的煤燃燒后可向大氣中排放2.72kg的二氧化碳，35857度電的煤就向大氣中排放35857×2.72kg=97531kg的二氧化碳。如果采用圖12（b）的電路結(jié)構(gòu)方案，就可將這些功率節(jié)約下來(lái)，將煤省下來(lái)，將二氧化碳的排放量降下來(lái)。
（2）增加了投資
按照當(dāng)時(shí)用戶的反映說(shuō)，每臺(tái)60kVA的STS價(jià)格為50萬(wàn)元人民幣，10臺(tái)就是500萬(wàn)元。采用了圖13（b）的電路結(jié)構(gòu)方案后，每臺(tái)msts僅3000元，即使100臺(tái)也才30萬(wàn)元，何況用量不足100臺(tái)。該項(xiàng)投資不到原設(shè)計(jì)的十分之一，節(jié)約了投資。
?。?）增加了占地面積
10臺(tái)60kVA的STS按照Cyberex公司的介紹其占地面積S=（61cm×76cm）×10=4636cm2，近5m2?？紤]到柜子不是放在一起，至少一面要預(yù)留出活動(dòng)的空間，所以占地面積約10m2，這就是一個(gè)小機(jī)房的面積。而當(dāng)時(shí)的msts（minists）僅有1U的高度，可以放到19?的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，一般可不另外放置，直接放到IT機(jī)柜內(nèi)即可，即使另外放置，最多占兩個(gè)柜子的面積，不到1平方米。
對(duì)于刀片服務(wù)器而言也可用此方案，因?yàn)橐话愕镀?wù)器一組合模塊為單位，即使一個(gè)IT機(jī)柜可達(dá)到20kW或更多，但一個(gè)組合并不是這么多，更何況現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了針對(duì)刀片服務(wù)器的模塊UPS電源，可與刀片服務(wù)器放在一起，這就給使用節(jié)能的msts提供了更大的空間。如圖13所示就是刀片服務(wù)器電源與msts的連接示意圖。
評(píng)論