UPS供電系統(tǒng)綜合解決方案

第1章 概述

1.1 UPS的應(yīng)用現(xiàn)狀及供電理念的轉(zhuǎn)變

1.1.1 UPS的應(yīng)用回顧

1.1.2 當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)的容量利用情況

1.1.3 當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況

1.1.4 UPS的發(fā)展趨勢

1.2 IT系統(tǒng)面臨的幾個問題

1.2.1 IT設(shè)備集中化

1.2.2 IT設(shè)備機(jī)架化

1.2.3 配電問題和線纜管理問題

1.2.4 IT設(shè)備微環(huán)境的冷卻問題

1.2.5 UPS及其相關(guān)設(shè)備的更新和擴(kuò)容

1.3 數(shù)據(jù)中心功能范圍的劃分

1.3.1 概述

1.3.2 數(shù)據(jù)中心功能范圍的第一次劃分——整體機(jī)房概念

1.3.3 數(shù)據(jù)中心功能范圍的第二次劃分——NCPI概念

1.3.4 NCPI與整體機(jī)房的關(guān)系

1.4 IfraStruXure對NCPI思想的具體體現(xiàn)

1.4.1 IfraStruXure結(jié)構(gòu)簡介

1.4.2 IfraStruXure所具有的功能

1.5 制冷系統(tǒng)概述

1.5.1 概述

1.5.2 制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1.5.3 關(guān)于使用高架地板的分析

1.5.4 平面地板環(huán)境下的制冷

1.5.5 高架地板環(huán)境下的制冷

1.5.6 設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)時應(yīng)考慮的問題

1.5.7 專用氣流分配單元簡介

第2章 NCPI的結(jié)構(gòu)

2.1 概述

2.1.1 問題的提出

2.1.2 NCPI的含義

2.1.3 “英飛”系統(tǒng)的組成

2.2 供電系統(tǒng)

2.2.1 輸入配電系統(tǒng)

2.2.2 現(xiàn)代整流器和充電器

2.2.3 逆變器

2.2.4 模塊化電源系統(tǒng)的可靠性

2.2.5 輸入/輸出配電系統(tǒng)

2.3 線纜管理系統(tǒng)

2.3.1 線纜管理的意義

2.3.2 英飛系統(tǒng)對電纜管理的解決方案

第3章 Delta變換大功率UPS的電路結(jié)構(gòu)

3.1 Delta在線變換UPS與傳統(tǒng)雙變換技術(shù)的區(qū)別

3.1.1 概述

3.1.2 Delta變換式UPS 的功率控制

3.1.3 Delta變壓器

3.2 Delta在線變換UPS的功率調(diào)整

3.2.1 如何調(diào)整送往負(fù)載的功率

3.2.2 如何彌補(bǔ)損耗

3.2.3 功率平衡概念的控制系統(tǒng)

3.2.4 -15%輸入電壓時的功率平衡

3.3 Delta在線變換UPS直流總線上的功率交換

3.3.1 直流總線（DC Bus）的組成

3.3.2 Delta UPS直流總線的功能

3.4 Delta變換UPS的功率平衡

3.4.1 Delta變換的功率平衡

3.4.2 輸入電壓降低15%時的功率平衡

3.4.3 輸入電壓升高15%時的功率平衡

3.5 Delta變換器的電池充電

3.5.1 Delta變換器通過功率平衡給電池充電

3.5.2 額定輸入電壓時的電池充電過程

3.5.3 -15%額定輸入電壓時的電池充電過程

3.5.4 15%額定輸入電壓時的電池充電過程

3.6 UPS輸入功率因數(shù)校正

3.6.1 功率因數(shù)的概念

3.6.2 UPS功率因數(shù)的比較

3.6.3 功率因數(shù)公式4

3.6.4 輸入功率因數(shù)校正的優(yōu)點(diǎn)

3.7 傳統(tǒng)雙變換UPS的負(fù)載功率因數(shù)

3.7.1 UPS的負(fù)載功率因數(shù)

3.7.2 UPS的輸出功率三角形

3.7.3 F = -0.8時傳統(tǒng)雙變換UPS的額定輸出功率

3.8 Delta變換UPS的負(fù)載功率因數(shù)

3.8.1 Delta變換UPS的負(fù)載功率因數(shù)

3.8.2 Delta變換UPS的負(fù)載功率因數(shù)解決方案

3.8.3 關(guān)于階躍型負(fù)載

第4章 數(shù)據(jù)中心及其相關(guān)環(huán)境的綠色照明

4.1 照明問題的提出

4.1.1 數(shù)據(jù)中心與照明的關(guān)系

4.1.2 我國燈光照明的現(xiàn)狀

4.2 燈光照明帶來的問題

4.2.1 照明燈具的選擇

4.2.2 平均照度的計(jì)算和燈具的維護(hù)

4.2.3 照明燈具的能量的損失

4.3 照明節(jié)能原理及一般電路結(jié)構(gòu)

4.3.1 照明電源的節(jié)能原理

4.3.2 照明節(jié)能電源的要求

4.3.3 照明節(jié)能電源的一般調(diào)整電路

4.4 現(xiàn)代無級調(diào)壓智能節(jié)能電路的結(jié)構(gòu)

4.4.1 無間斷切換電路的結(jié)構(gòu)

4.4.2 無間斷電壓調(diào)整原理

4.4.3 NPLS照明電源的實(shí)施電路

4.4.4 節(jié)能電源的輔助功能

4.5 燈光節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

4.5.1 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

4.5.2 照明節(jié)能電源與應(yīng)急電源EPS的配合

第5章 各種架式UPS冗余配置的可用性比較

5.1 機(jī)架式結(jié)構(gòu)電源的分配方法

5.1.1 概述

5.1.2 STS的切換機(jī)理

5.1.3 機(jī)架式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的幾種電源分配方式

5.2 可用性的分析

5.2.1 概述

5.2.2 各類供電方式的可用性分析

第6章 數(shù)據(jù)中心的散熱與制冷

6.1 概述

6.1.1 設(shè)備發(fā)熱量與冷卻要求

6.1.2 影響空調(diào)性能的因素

6.2 空調(diào)與制冷方案的選擇

6.2.1 制冷的基本概念和基本原理

6.2.2 空調(diào)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)原理

6.2.3 精密空調(diào)的發(fā)展水平

6.2.4 當(dāng)代精密空調(diào)的改進(jìn)措施

6.2.5 制冷量的計(jì)算

6.2.6 空調(diào)機(jī)的種類與安裝要求

6.3 高效制冷方案的實(shí)施

6.3.1 數(shù)據(jù)中心對制冷提出的新要求

6.3.2 全面制冷解決方案

第7章 UPS故障案例分析

7.1 因基本概念不清導(dǎo)致的“故障”

7.1.1 UPS合閘時輸入斷路器跳閘

7.1.2 誤認(rèn)為是UPS發(fā)生了故障

7.2 “經(jīng)驗(yàn)”導(dǎo)致的故障

7.2.1 UPS的電池投入時燒保險絲

7.2.2 UPS內(nèi)外電池連接的繼電器被燒毀

7.3 工藝監(jiān)督不嚴(yán)導(dǎo)致的故障

7.3.1 變壓器起火

7.3.2 UPS加載后電壓降低一半

7.4 安裝和維護(hù)上的缺欠導(dǎo)致的故障

7.4.1 裝機(jī)時檢查不細(xì)致而導(dǎo)致的故障

7.4.2 不恰當(dāng)?shù)碾姵鼐S護(hù)操作程序而導(dǎo)致起火

7.5 配置和安裝不合理導(dǎo)致的故障

7.5.1 UPS前面配加參數(shù)穩(wěn)壓器

7.5.2 雙路輸入電壓接在同一臺UPS設(shè)備上

7.6 不實(shí)際地追求高指標(biāo)而導(dǎo)致的故障

7.6.1 要求輸入電壓范圍太寬

7.6.2 三年保質(zhì)期的電池使用兩年后故障屢屢出現(xiàn)

7.7 規(guī)章制度不嚴(yán)導(dǎo)致的故障

7.7.1 老鼠鉆進(jìn)機(jī)器內(nèi)

7.7.2 市電停電時UPS也斷電

7.8 市電電壓浪涌導(dǎo)致的故障

第8章 綜合解決方案舉例

8.1 “UPS在高速公路中的應(yīng)用”白皮書

8.1.1 高速公路用UPS傳統(tǒng)方案

8.1.2 UPS在高速公路工程中的作用

8.1.3 用于高速公路供電系統(tǒng)的幾種電源解決方案

8.1.4 高速公路系統(tǒng)的照明

8.1.5 綜合通用供電解決方案舉例

8.2 “UPS系統(tǒng)在銀行系統(tǒng)中的應(yīng)用”白皮書

8.2.1 導(dǎo)致供電系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素

8.2.2 可靠性與可用性

8.2.3 現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心可用性需考慮的幾個主要問題

8.2.4 銀行數(shù)據(jù)中心層次的劃分及對供電要求

8.2.5 銀行數(shù)據(jù)中心各層次的供電解決方案

8.3 某大區(qū)銀行數(shù)據(jù)中心增容和備用電源解決方案

8.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成概況

8.3.2 目前原系統(tǒng)反映出的問題

8.3.3 新供電系統(tǒng)的理論解決方案

8.3.4 新供電系統(tǒng)的實(shí)施方案

電力操作電源是為電力系統(tǒng)中控制和保護(hù)設(shè)備提供獨(dú)立電源的設(shè)備。同時，一些重要的動力負(fù)荷電源，如保證發(fā)電機(jī)組，大型廠用電設(shè)備起停的潤滑油泵電源系統(tǒng)，氫密封油電系統(tǒng)電源，主要的熱工動力電源，以及UPS電源和事故照明電源系統(tǒng)等，由于安全性和可靠性要求極高，需要采用與控制電源系統(tǒng)同等可靠的直流電源系統(tǒng)供電。因此，電力系統(tǒng)直流操作電源對于可靠性的要求極高。無論是大型樞紐變電站，中小型變電站站，還是核電站，水、火力發(fā)電廠等，均要求直流供電系統(tǒng)的高可靠性。通過對電源系統(tǒng)的的合理設(shè)計(jì)，各分立部件的可靠性保證及協(xié)同工作，以及冗余配置方案，可以滿足電力系統(tǒng)對于直流操作電源系統(tǒng)的高可靠性要求。

本書主要是根據(jù)當(dāng)前的UPS銷售商和用戶最關(guān)心的一些問題而構(gòu)思的。當(dāng)前，用戶關(guān)心的已不僅是單純的電源可靠性，而且上升到了可用性。IT技術(shù)的發(fā)展對設(shè)備散熱、機(jī)房布局、模塊結(jié)構(gòu)甚至照明均提出了更高的要求。

本書不但具體介紹了新觀念、新電路技術(shù)，還對空調(diào)、照明和UPS故障的原因和案例進(jìn)行了剖析。

書中既有理論分析，又有技術(shù)介紹，深入淺出。本書可供從事UPS工作的銷售員、工程師和用戶閱讀，對UPS的研究人員也具有參考價值。

單臺UPS供電系統(tǒng)是最基本的不停電電源供電系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要由整流器，逆變器和蓄電池三部分組成，如果三部分中有一部分故障，那么供電將被中斷，因此無旁路電路的供電系統(tǒng)可靠性較差，很少采用。

為了增加供電可靠性，增加旁路電源，即逆變器、整流器故障，通過交流靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)接通旁路電源，由旁路電源供電，靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換時間一般為幾十毫秒。中小容量的UPS大都采用這種接線方案。

UPS已成為當(dāng)前先進(jìn)的不停電供電系統(tǒng)的核心設(shè)備。本書在對UPS產(chǎn)品和市場應(yīng)用進(jìn)行大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，針對當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)存在的核心問題——可用性和適應(yīng)性，從系統(tǒng)工程學(xué)的角度論述了計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備負(fù)載對供電質(zhì)量的要求，UPS設(shè)備應(yīng)具備的功能特點(diǎn)，UPS設(shè)備及供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用中存在的問題、技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向，重點(diǎn)論述了系統(tǒng)可靠性和如何提高UPS供電系統(tǒng)的可用性。全書共分7章，第1章論述信息網(wǎng)絡(luò)時代對供電系統(tǒng)的要求，第2章論述不停電供電系統(tǒng)核心設(shè)備——UPS，第3章論述供電系統(tǒng)可用性科學(xué)研究與設(shè)計(jì)，第4章介紹DELTA變換技術(shù)UPS，第5章介紹集成一體化UPS供電系統(tǒng)，第6章介紹UPS的監(jiān)控與管理，最后一章介紹UPS供電系統(tǒng)中的其他設(shè)備和接地系統(tǒng)。