模块化UPS选型方案

2024年2月7日发(作者：)

模块化UPS选型方案

3.7 电源部分具体改造内容

3.7.1 机房UPS电源改造设备配置表设备选型

根据“机房现状情况总结及建议整改的项目”也可新装400KVA（可以增容至500KVA）的模块化UPS系统2台，单机满载后备延时30分钟蓄电池组。UPS系统设备采用APC英飞集成系统的最基本配置, 包含500KVA模块化UPS主机、UPS输出配电柜、I/O控制柜,热插拔电池柜等组成。方案考虑机房建设的可用性、灵活可变化、设备的整齐化一、可维修性，并实现在TCP/IP的统一网络平台上实现机房设备的“即插即用、即管理”。通过UPS输出配电柜及APC模块化电源分配系统（PDPM277H），为8个机房设备供应电源。

设备主要性能：

1、ISX是一种架构，为模块化的UPS，可以根据客户业务的发展而很方便扩容的系统，可以让客户自己2次进行电力分配。可以随机柜的增长而增长。

1）突出的几大优点：

A. 加快装配速度

B. 适应不断变化的需求

C．解决断路器数量增加/断路器质量问题

D.可以管理各支路的输出

E.提供预测性故障分析

F.降低平均恢复时间（MTTR）

2）Symmetra™ PX UPS 是一个可扩展的、模块化的、N+1 三相的 UPS 系统，

基于电源阵列设计。

Symmetra™ PX UPS 由下列部件组成：

• 机柜

• 电源模块25KVA/25KW

•电池模块

•主智能模块 (MIM)

• 冗余智能模块 (RIM)

• 静态转换开关模块

• 系统电源卡

• PowerView 显示器

• 智能槽

• 网络管理卡

• 通信卡

• 直流断路器

• 系统启动开关

• 外部开关柜监视卡

• 电池监视卡

所有模块都是可热插拔的，均带有可自动对接连接器，易于插入机柜。 系统输入为 400 伏、三相五线制电源，输出为 230 伏和单相电源。

2、APC模块化电源分配系统（PDPM277H）

1）网络管理：通过网络和/或SNMP提供预先的电源和环境管理

2）低成本电源分配方案：为机柜设备提供一定数量的电源插座，并且提供更低的价格。

3）信息显示：指示两路交流输入电源的状况，哪一路电源被选择为主电源 ，以及哪一路电源正在向负载供电等信息。同时，还提供了图形化的电源从输入到负载的流向图，使得用户可以一目了然、方便地了解电源的流向及交流输入电源的状态。（注意：非网络型产品仅提供输入电源状态指示，而不具备电源流向图）

4）最小占地面积：节约的宝贵数据中心空间能够用于其他创收产品。

5）系统可移性：PDU 设备易于重新部署，以适应不断变化的数据中心环境。

6）本地监控和基于 web 的监控： 可以自数据中心和 web 上为客户提供设备监控功能。

7）多品种：卓越多设计灵活性能够满足各种客户要求。

8）兼容英飞管理器：以便通过 APC 的英飞管理器软件进行集中管理。

9）各种应用：利用按订单配置流程，APC 可以在发货之前配置、安装和测试整个系统。

10）符合 UL 要求

3、Symmetra™ PX 500kW UPS 特性和优点

特性 优点

调整 UPS 以支持现代的 IT 负载以达到

逆变器是满额定 PFC 负载的。 与传统的双变换UPS 容量的最大值，而无需降低系统的额定值

系统相比，它等效于一个额定 125% 的逆变器。

(千伏安=千瓦)

高频率的 PFC 输入

IGBT 驱动的整流器满负载时产生的THD <3%（半负载时 <5%）

阵列技术使得 UPS 中的模块以并联方式运行

使用智能化、模块化、可热插拔的组件，无需停机或使用旁路

92% 的 效率

低安装成本（无滤波器）

缓加负载功能使系统成为发电机友好的

更高的系统可用性，更小的占地面积的 N+1

可按需扩展 简化了维护

降低了复杂度

UPS和I/O柜为（WxDxH）600x1070x2070毫米,电池柜为750x1070x2070毫米，配电柜为400x1070x2070毫米

持续 125% 额定、可热插拔的静态转换开关，无需机械接触器

并联冗余、智能化、可热插拔的内部电池解决方案，可以防止在电池出现故障时所有电池组都不能使用

对电池放电曲线的持续检测可对电池进行预期高功率密度

可通过 2300毫米的门，提高了适应性

使出现故障时的可用性达到最优

最大限度地支持电池运行时间

轻松维护

预期性的故障分析

故障分析

温度补偿的电池充电

每个电源模块都有它自己的输入/输出开关和数字信号处理器（DSP）监控器与总线及其它电源模块进行通信和隔离

电源模块内提供 N+1 个冗余风扇以“前后”通使用与 IT 设备相同的散热方法

风的方式散热

MIM/（RIM）都是全功能的系统监控器并与其连提高了可用性

接的总线相隔离

脉宽调制（PWM）向系统提供承受 100% 不均衡提高了可用性

负载的能力

提高了可用性

延长电池寿命

设备外观

带热插拔电池的500KVA 模块化UPS系统。

SY PX500系列模块化UPS系统图

热插拔

电池组

输入部分

外部电池

电池开关

功率模块

静态旁路

内部电池

输出部分

拆除原有的4台80K的608电源室UPS系统，各机房原配电箱，有关线缆及空余

的线槽。新增加的UPS电源系统配置如下：

序号 设备参数 名称及型号 型号 数量 单位

* 台

尺寸

宽*深*高

单位重量(Kg)

设备重小计(Kg)

备注

1-1

1-2

1-3

1-4

Symmetra™

PX UPS主机

1-5

1-6

1-7

1-8

1-9

1-10

1-11

2 扩展的电池组单元

3

4

5

机房馈线屏

APC SY250KH模

块化UPS和I/O机柜

电源模块

25KVA

主智能模块

(MIM)

冗余智能模块

(RIM)

静态转换开关模块

系统电源卡

PowerView 显示器

PDPM277H

定制

600x1070x2070

17*2 只

1*2

1*2

2*2

1*2

8

2

2

套

套

台

面

面

面

面

面

750x1070x207

1280

1000

1000

16+1冗余模块配置模式

单机满载后备延时时间30分钟

配置630A的ATS互投，总输入模块化配电单元

UPS输出配

电屏

市电输入电

300x2000x1070 160

1000*600*2200 500

1000*600*2200 500

源屏

6 总交流输入电缆

YJV4*240+1*95 2 路

7 UPS馈出线

缆

YJV4*25+1*16 16 根

8 设备支架 定制

定制

16A

3*4

38

*

*

*

*

套

台

米

米

个

1U标准尺寸

50

1900

700

加装进线开关，市电630A的6回路，32A/3P的4回路，多功能数字监控仪表，双路输入避雷器，指示灯，双面维护，开关采用电流可调型；

用于低压配电室到UPS电源室市电输入电源屏的2路交流输入。每路**米，总计**米

用于UPS总输出电源屏或转接屏到的UPS输出延长各机房的机房馈线屏。

(注:此屏UPS电源室设在地下室才需要)

不考虑承重的情况时

4#角钢或10#槽钢做成的承重支架

APC-施耐德19英寸机架式

用于机房馈线屏到各机柜的电源

8-1 设备承重支

架（散力架）

9

10

11

12

13

16A的STS

线槽

机柜电源线

机柜PDU

施工辅材

3.7.2 机房UPS电源改造后的系统框图

市电输入电源屏1路交流输入2路交流输入ATS互投系统1#UPS整流输入1#UPS旁路输入备用1#UPS外置维修旁路2#UPS整流输入2#UPS旁路输入2#UPS外置维修旁路Q1Q2Q1Q2～/-QF1～/--/～Q4Q3QF1～/--/～～/--/～Q4Q3-/～3#电池组UPS1-400K1#UPS电源输出1#UPS输出2路1#UPS输出3路1#UPS输出4路1#UPS输出5路2#电池组UPS2-400K2#UPS电源输出Ⅱ#UPS输出7路Ⅱ#UPS输出8路Ⅱ#UPS输出9路Ⅱ#UPS输出10路UPS总输出电源转接屏11#UPS输出1路UPS总输出电源转接屏ⅡⅡ#UPS输出6路UPS总输出电源屏Ⅰ600-1机房602-1机房Ⅰ-1UPS输出1路603-1机房604-1机房605-1机房Ⅰ-2UPS输出2路606-1机房607-1机房609-1机房备用备用UPS总输出电源屏Ⅱ600-2机房602-2机房Ⅱ-1UPS输出1路603-2机房604-2机房605-3机房606-2机房Ⅱ-2UPS输出2路607-2机房609-2机房备用备用1#UPS输出600机房UPS馈线屏3#UPS输出STS单电源负载双电源负载

3.7.3 UPS电源室设备平面布置图

按单位静载荷5KN/㎡(约合500kg/㎡）核算实际使用面积；设备总重约36040 kg；设备区的电缆、电池开关架、施工人员及施工工器具等，总的重量可达40000 kg(40吨)，通过换算设备区至少需要80㎡需要占用其他机房的面积，且需要敷设承重支架；或者把UPS主机、电池组、市电输入电源屏、总输出电源屏安装在地下室的位置，608机房安装UPS总输出电源转接屏。（客户需要解决机房整体承重问题）

参考设备摆放图(比例尺为1:2)

268mm1-5电池2-1电池2-2电池2-3电池2-4电池组组组组组265mm260mm3600mm4-1电池4-2电池4-3电池4-4电池4-5电池组组组组组新增玻璃幕墙市电输入总输出电市电输入总输出电电源屏Ⅱ源屏Ⅱ电源屏Ⅰ源屏Ⅰ550mm1#UPS主机350mm1-1电池1-2电池1-3电池1-4电池342mm组组组组255mm2-5电池3-1电池3-2电池3-3电池3-4电池3-5电池组组组组组组2#UPS主机3#UPS主机4#UPS主机650mm5200mm选型方案二摆放图

3.7.4 施工流程

本次工程施工难度大，技术要求高，施工前需详细勘测机房整体实际供配电情况，编制完整的施工组织方案，绘制详细的施工图纸及施工进度计划。

为保证施工过程的有序进行，实现机房电源系统平稳过渡，可以通过在其他机房

（如600机房）可利用区域暂时安装1台1#400K的UPS，把现有的设备负荷通过新敷设的电源系统逐次切改至临时UPS系统。拆除UPS室现有设备。安装1台2#400K的UPS，把负荷再次切改至2#UPS系统。把1#400K的UPS正式安装至相应位置，切改部分负荷至2#400K的UPS系统。

具体施工方法：

1) 把600机房的现有设备搬迁至603机房。清空600机房。

2) 敷设2路总交流输入电缆。其中两条敷设至608指定位置，并接线。

3) 608室安装UPS市电输入电源屏一面；600机房安装1#UPS主机1台，后备电池组可安装在走廊内。

4) 在608按布置图位置安装UPS总输出电源屏Ⅰ一面。敷设600至608的UPS输出临时电缆1条，1#UPS输入临时电缆2条。并接线。

5) 综合布线施工（沿楼道安装强弱电线槽至各机房，采取总线分支模式；安装机房内部强弱电线槽）

6) 在8个机房适合位置安装机房馈线屏，从各机房敷设16路UPS馈出线缆至608UPS总输出电源屏，把其中的八条（每个机房一条）接线。

7) 在机房内部敷设从机房馈线屏至各机柜的电源线及机柜PDU，并接线。

8) 600机房安装临时5P空调两台，为UPS的稳定运行提供良好的运行环境。

9) 1#UPS主机送电调试。试运行48小时后，逐级送电至机柜PDU，并验证电源的接线正确性及电压等参数。

10) 负责人安排各机房负载逐渐转移至新装临时电源1#UPS系统上。同时单电源设备的机柜内安装STS（静态切换开关），通过STS其供电。

11) 检查原UPS系统的负载情况，确认是否可以停机。

12) 原UPS系统停机后并予以安全拆除，清理现场线缆至不影响施工为宜。

13) 组织承重施工。

14) 装修施工，安装玻璃隔断及玻璃门。

15) 安装设备支架。

16) 安装UPS总输出电源屏Ⅱ、2#UPS主机、2#电池组。

17) 2#主机总交流输入电缆及UPS输入输出电缆连接，8个机房UPS馈出线接至UPS总输出电源屏Ⅱ。

18) 2#UPS主机送电调试。试运行48小时后，逐级送电至机柜PDU，并验证电源的接

线正确性及电压等参数。

19) 负责人安排各机房负载逐渐转移至新装电源2#UPS系统上。

20) 检查新装临时1#UPS系统的负载情况，确认是否可以停机。

21) 重新再608电源室安装1#UPS主机、1#UPS电池组。

22) 把1#主机总交流输入电缆敷设至608室UPS市电输入电源屏Ⅰ、敷设UPS输入输出电缆并接线。

23) 1#UPS主机送电调试。试运行4小时后，逐级送电至机柜PDU，并验证电源的接线正确性及电压等参数。

24) 负责人安排各机房双电源负载其中的一路逐渐转移至电源1#、2#UPS系统上。

25) 总体试运行48小时。检查各接线的温升情况。

26) 总体验收投入正式运行。

27) 施工过程中听从统一指挥，勤与相关负责人沟通，遇事及时汇报，并暂停工作。

28) 设备材料摆放整齐，存放于不影响机房设备运行的指定区域，垃圾随时清理。要时刻保证机房的良好环境。

29) 大型设备需要使用专用电梯搬运，要注意电梯的允许最大负荷，确保设备及相关人员安全。