科華KR系列三進三出(20-200KVA)ups電源產品特點
產品名稱:科華KR系列高頻化三進三出UPS(20-200kVA)
概述
科華KR33系列三進三出 UPS,采用先進的三電平逆變技術和全數字互聯技術,具有高效率、高功率密度和占地面積小等優點,為數據中心、IT 機房、精密儀器設備等提供安全可靠的綠色電源。
功能特點
●高功率密度 結構配置優化升級
以單柜容量 120kVA 為例,占地面積僅 0.38 平方米,結構設計更加優化,為客戶大幅節省機房面積,減少土地投資
支持并機共用電池組,節省電池成本投入
萬向輪設計,全正面維護,降低安裝維護成本
●綠色電源節能設計
采用最新 IGBT 整流技術,實現超低輸入電流諧波,消除對電網污染,同時減少功率因素補償和諧波治理成本,降低線纜損耗
輸入功率因數接近單位功率因數,提高電能利用率,減少 UPS 前端配電費用,降低客戶投入成本
●能效指標升級
整機效率高達 96%,極大的節省了能耗(UPS 自身熱耗和空調的耗能),減少運行成本
輸出功率因數默認 1.0,具有更高的性價比,順應 IT 產品功率因數提高的發展趨勢
市電質量較高時,可使用 ECO 經濟模式為負載供電,整機效率高達 99%,節能效益顯著
●全數字互聯 實現精確控制
先進的雙 DSP 控制技術,數據處理精確迅速,優化電路設計,快速的故障自我診斷和處理能力,可靠性更高
安全可靠的數字化并機均流技術,并機帶載更加均衡,確保信息設備對于供電質量的高要求,保障用戶設備安全運行
●全冗余覆蓋 可靠性升級
控制通信冗余無主從,告別單點故障,有效提高系統運行的優異性,更好的保護用戶負載
智能風機冗余設計,容錯能力強,保障設備持續帶載,可靠性升級
● 超強電網適應性
超寬的市電輸入范圍,能適應不同環境的電網范圍
避免市電與電池的頻繁切換,延長蓄電池工作壽命
智能發電機控制,更好解決發電機配置及控制,使二者兼容性更強
● 功能強大的觸摸屏顯示界面
大尺寸彩色觸摸屏設計,更符合人體工程學與設計美學,操作人性化
開關機雙鍵組合,軟硬結合雙重防護;EPO 按鈕帶防護蓋緊急關斷,防誤操作設計,安全雙升級
豐富的液晶屏顯示及 LED 指示燈顯示整機運行狀態及工作參數,輔助生動的能量流動態拓撲,清晰直觀
人機界面友好,貼近客戶使用習慣,軟件功能豐富,便于用戶信息讀取及操作
● 完善的保護功能及失效預告警
具有完善的輸入過壓、輸入欠壓、過載、短路、缺相、相序錯誤等告警及保護功能,使客戶后顧無憂
器件失效預告警功能,將系統故障及失效風險排除在萌芽階段
智能化電池未接檢測及電池回路異常告警功能,降低客戶運維成本及應用風險
● 靈活組網豐富通訊
可通過干接點通訊實現計算機與不間斷電源的智能監控、通過 SNMP 實現上網監控,用戶在遠端即可對設備運行狀況了如指掌
可配置獨立的遠程監控器,進行一對一或一對多的靈活管理,滿足用戶各種需求
● 貼心設計 變頻器功能
一套設備兩種用途,減少一套變頻器成本
輸入輸出 50/60Hz 隨意轉換,不再為設備頻率與電網頻率不匹配而煩惱
● 智能風機四維設計
負載自適應,多種模式智能調節轉速,同時降低整機噪音,為客戶營造綠色舒適的工作環境
溫度自調節,延長風機使用壽命,進一步提高整機效率,降低損耗,
風道自除塵,獨特風道設計,避免重要電路板積塵,解決高密度散熱問題,可設置定時清灰除塵,延長器件及設備的使用壽命
下電自風冷,下電時強制風冷,快速消耗余電的同時使設備加速冷卻,節約電能,一箭雙雕
●強大的電池調節能力
電池數量可調范圍大,避免電池故障影響系統運行,快速去除故障電池,減少維護時間
對于改造項目,電池配置更加靈活,優化投資成本
●自主專利智能蓄電池監測系統
可選配智能蓄電池監測系統,全方位在線監測蓄電池性能狀態,保證測量精度
強大的安裝適應性,可進行機架或壁掛式安裝,電池監測單元模塊之間用網線即可相連,布線簡潔,給客戶整潔清爽的機房環境
多級的模塊化系統設計,可根據實際需要進行系統擴展,組合模式靈活,可設置兩組電池監測,電池數高達64 節,最大程度為用戶節約配置成本
當監控主機出現故障時,除給出故障信號報警提示外,絕不影響直流系統的正常運行,保證系統的可靠性
●更安全的智能化電池管理
與電池性能高度匹配的三段式智能充電模式,讓電池組保持健康運行
電池二次保護功能,有效保護電池,避免電池欠壓保護后小電流深度放電損毀電池
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作為負載用電可靠保障的UPS電源,在各行業領域中得到了廣泛的應用。UPS的研發和應用已有幾十年的歷程,現有的各種品牌、機型和架構為用戶提供了更多的選擇余地。而在實際案例中,有些用戶卻因選擇了不適合的UPS產品而對供電系統帶來隱患或造成經濟上的損失。為此,數據中心的UPS電源及其供電架構的選擇和配置值得令人關注。
施耐德電氣日前發布的《UPS如何選擇、配置和降低成本》白皮書,為用戶在選擇UPS和配置架構時提供了更多的選擇。文章指出,由于面臨IT設備不斷增多、用電量加劇、機房空間緊張、節能降耗需求等挑戰,用戶在選擇UPS時,應重點考慮適用性、可靠性和可用性、節能減排、運維管理、成本等多方面因素。
1 根據需求選擇適用的UPS
隨著UPS技術的成熟與進步,行業廠商開發并提供了工頻機型、高頻機型、模塊化機型和專用工業機型等多種UPS。用戶可以根據自己的需求選擇適用的機型。
2 單相或三相UPS的選擇
根據UPS要保護的負載以及設備的電壓范圍或功率值,就可以確定是需要單相還是三相UPS。通常情況下,20kVA或更低的負載可以采用單相UPS,而功率較大的負載則需要三相UPS。
如果確定采用三相UPS,那么需要確定使用三相輸入/單相輸出配置還是三相輸入/三相輸出配置?這與負載類型有關。數據中心的服務器等IT設備通常使用單相電源,如磁共振成像系統(MRI)等醫療設備或大型工廠車間機器可能使用三相電源。
在需要三相輸入/三相輸出UPS的情況下,負載平衡問題將會很棘手。例如在石油天然氣等行業中,不希望花費更多的精力去處理其負載平衡的問題,因此通常選用三相輸入/單相輸出UPS。
另一方面,使用三相輸入/三相輸出的優勢在于可以采用集中式電源保護方案,使用一臺大型UPS用于保護整棟建筑物或一組關鍵電路。從這個意義上講,可以簡化用戶的電源保護方案。
3 如何確定UPS和電池容量
3.1 UPS的容量
根據所保護的負載的能耗確定UPS容量。UPS基本容量E與負載能耗P的關系如下:
E≥1.2P
應考慮其運行時不超過其額定容量的60%至70%,出于安全性和將來擴容的需要,實際上40%至50%更常見。
3.2 電池的容量
電池容量的計算可按恒電流法或恒功率法進行計算。
一個粗略估算法如下:
UPS功率(VA)×后備時間(h)÷UPS啟動直流電壓(V)=電池容量(Ah)
3.3 后備時間的選擇
當市電中斷時客戶所需后備時間的長短取決于現場是否有發電機。如果現場有發電機,那么在發電機啟動之前,客戶只需要一兩分鐘的延時來為負載供電即可。如果現場沒有發電機,UPS將單獨為負載供電,必須確定客戶需要多長時間。
4 功能的選擇
UPS供電系統所具備的功能對于系統的運維管理來說是相當重要的。用戶所關注的功能主要有:遠程管理、自動關機、冗余、斷電通知、電池更換警告、環境控制、狀態顯示、事件日志等。
5 UPS的供電架構配置
按可靠性高低依次增加,UPS五種供電架構配置如下:
(1)滿容量或N設計
N系統包括單個UPS或一組UPS,其容量與關鍵負載容量相匹配,如圖1所示。
N冗余配置的缺點是如果UPS出現問題,負載可能不會得到保護。特別是在具有多個模塊的三相UPS中,這種結構帶來了多個單點故障的風險。
(2)串聯冗余
通過隔離冗余配置,主UPS通常為負載供電,而第二級UPS則為主UPS的靜態旁路供電,如圖2所示。這要求主UPS具有用于靜態旁路電路的單獨輸入。如果主UPS所帶負載切換到靜態旁路,那么第二級UPS會立即承載全部負載,而非將其轉移到市電回路。該設計提供了一種增加冗余而無需完全替換已有UPS的方法。但其復雜程度大為提升,增加了更多的器件,引入了新的故障風險,從而導致可靠性降低。
(3)并聯冗余(N+1)
并聯冗余配置由多個容量相同的UPS并聯運行并提供公共輸出總線。如果“備用”UPS容量至少等于一個UPS的容量,則該系統被認為是N+1冗余,如圖3所示。與串聯冗余結構相比,故障概率較低,因為所有UPS始終在線運行。這也是一種更簡單、更具成本效益的結構。
(4)分布式冗余
分布式冗余設計是在20世紀90年代后期開發的,用以提供完全冗余的能力而無需增加相關成本。這種設計通常用于大型數據中心,尤其是金融機構。此設計將用到3個或以上帶有獨立輸入和輸出饋線的UPS,輸出總線通過多個PDU連接到關鍵負載,在某些情況下還連接到靜態轉換開關(STS)。STS有兩個輸入和一個輸出。其通常接受來自兩個不同UPS的電源,并為負載提供來自其中一個UPS的電源。如果主UPS發生故障,STS將在大約4到8毫秒內將負載切換到輔助UPS,從而始終為負載提供電源保護。
這種方案效率較低,因為UPS通常在遠低于滿載的情況下運行。如圖4所示。
(5)系統+系統(2N,2N+1)
“系統+系統”模型是業內公認的最可靠的設計。該設計可以組成一個可能永遠不需要將負載切換到市電的UPS系統,因為這個設計旨在消除所有可能存在的單點故障。
與分布式冗余方案一樣,對于如何配置系統+系統模型存在許多選項,其中還包含多種架構,其中包括:串聯并行、多并行總線、雙端系統、2(N+1)、2N+2、[(N+1)+(N+1)]和2N。根據用戶的需求,其架構設計可能很簡單,也可能非常復雜。
該設計需要兩路供電來支持所有關鍵負載,并實現從系統的進入端一直到末端,即關鍵負載端的完全冗余。
毫無疑問,由于冗余組件的數量及其較低的能效水平,系統+系統的系統設計在五個系統中成本最高。但考慮到其所保護負載的重要性,這種設計的高成本是合理的。實際上,許多大型企業都使用這種設計來保護他們的關鍵負載。
6 結束語
綜上所述,提出如下建議:
(1)在選擇和配置UPS及其供電架構時,不要過分追求降低前期建設成本,要選購知名廠商的UPS和電池。要著眼于降低后期的運行和管理成本,盡快收回前期建設的投資;
(2)鋰電池的研發和應用現已成為業界技術潮流,不管在動力或儲能領域,應充分重視鋰電池的安全性。
隨著現代電力技術的不斷發展,對于供電質量要求也明顯提高,隨著電子器件和技術的進步與發展,使UPS在控制、結構、管理體系方面得到了加強和完善。只要用戶根據自己的需求,充分了解各種品牌的技術特點和系統方案,一定能選擇到最適合的UPS以及供電架構。