机房更换UPS设计方案

机房UPS更换设计方案

一、项目概况

1.1摘要：

UPS是不间断电源（Uninterruptible Power System）的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时，有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑，服务器等设备供电，使你能有充裕的时间应付；从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加。据IDC统计，全部电脑故障的45%是由电源问题引起的；在中国，大城市停电的次数平均为0.5次/月，中等城市为2次/月，小城市或村镇为4次/月，电网存在至少九种问题：断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰；因此从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。另外，精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的，以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的，即使是一台普通电脑，其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值，因此为防止数据丢失而配备UPS也是十分必须的。

1.2需求：

为保证信息系统的安全，UPS间的建设尤为重要。由于供电系统中不可避免的存在如供电中断、电压浪涌、电压陷落、波形畸变、频率漂移、持续过压、持续低压、瞬间过电压和噪声干扰等情况，这些情况中的任一出现必将造成整个供电系统的不稳定，尤其是对通信网络信息设备轻则工作出错、通信失败，重则设备损坏、数据丢失、系统崩溃。作为网络信息系统核心的服务器及通信设备能否稳定地工作，取决于电源系统能否提供高质量、稳定的电源。

增加UPS主要为服务器等数据通讯设备提供后备电源，根据需求，对服务器等重要设备提供供电。

同时，还要求UPS还具有网络监控功能，UPS的工作状况能被系统管理员随时掌握。一旦UPS出现异常，可以通过多种方式通知把信号传达到工作人员办公室、保安室；同时采用短信息方式通知相关负责人。

1.3现状：

云南中医学院现教中心机房现UPS设计为机房核心网络设备，服务器，监控等设备提供电源保障。随着业务发展和信息化系统的逐渐开展，使得机房服务器、存储等核心设备不断增加，而机房核心设备作为集团的信息化数据的载体和处理工具，需24小时不间断工作，这对U PS供电系统的可靠性要求非常高，而现有的UPS功率将无法保障今后集团需求，为保障集团今后业务需求，拟对机房UPS系统进行升级更换。

由原来的APC牌UPS更换为2台20KVA的伊顿DX系列UPS。

更换的目的：保证机房UPS能满足今后若干年信息化系统业务开展需求。

更换时注意事项：

1、更换时需要停电，原UPS无外部旁路。

2、由于更换的UPS与原设备尺寸不同，底座需要重新制作。

3、电池更换33块100AH的伊顿标配电池。

4、环控点位不变。

二、UPS设计概述

2.1、编制目的

本文件用来描述机房电源解决方案，主要对保证监控中心服务器设备、网络设备及视频设备的用电安全。对UPS设计进行了总体说明，并作为甲方、监理、专家监督施工的依据。

2.2、编制依据

1、《通信用不间断电源-UPS》YD／T 1095－2000国家信息产业部

2、《信息技术设备不间断电源通用技术条件》GB／T 14715

3、《不间断电源设备》GB／T7260-1987

4、《通信电源设备安装设计规范》YD5040－97

2.3、设计原则

1、高可靠性：

这是系统设计最重要的基础、是用户设备稳定工作的重要保障。

2、技术的先进性：

UPS系统应具备目前先进的技术，并能满足未来发展的需要。

3、良好的管理性：

UPS具备直观的状态显示和方便的操作、具有远程监控和管理能力。

4、良好的维护性：

UPS系统具备故障自动检测和报警能力；

特别具有良好的维护性并保护用户对电池系统的投资。

5、最佳性能价格比：

UPS系统具备良好的性能和相对较低的价格，满足用户的投资需求。

三、UPS系统设计

3.1、UPS主机的选择

考虑到UPS主要为服务器等数据通讯设备提供后备电源，根据用户需求，对服务器等重要设备提供后备电源。按照用户现场最大负载计算，考虑到UPS运行的效率在80%左右，需要选择40KVA的UPS机头。

本设计为2台20KVA UPS相结合，对机房设备进行供电。

根据以上需求，我们为用户选用了伊顿公司DX系列中的UPS电源，标准配置输出隔离变压器，降低共模干扰，最大程度提高系统的可靠性；电池采用铅酸免维护电池。

3.2、后备电池的选择

根据方案需求我们为机房电源解决方案配备的UPS ，更换33块伊顿电池100AH长寿命铅酸免维护电池，满足客户要求的服务器及网络设备延时需要。

UPS后备时间计算方式如下：

放电电流=S*COS∮/每组电池数*电池平均放电电压*逆变效率

注释： UPS输出功率48KVA ，S为实际负载约为40KVA，计算机负载功率因数COS∮为0.8，每组电池数为64，电池单体数为1，UPS逆变效率为0.95，当UPS单机负载40KVA时，在负载为计算机负载情况下，满足1小时电池后备工作时间共需12V100AH 64只的单体电池。

3.3、UPS设备间布置及承重设计说明

3.3．1 设备的重量

需要放置的设备包括伊顿 UPS一套（含2台主机和电池等），具体电池数量、重量见下表。

1)新增 UPS主机柜的重量：

3.3．2 设备间的底座说明

底座采用50mmX50mm 5mm厚L型角钢，焊接成立体的承重架。

3.4、EATON UPS产品特点

Eaton Powerware

Eaton Powerware(伊顿爱克赛) DX系列

产品简介

容量：20~40KVA

拓扑结构：双变换在线式

输出电压：380/400/415VAC

输出功率因数：0.8

频率：50/60Hz

特征

●先进的IGBT整流技术,输入功率因数达0.99,输入电流谐波小于3%

●整机系统效率高达93%

●产品内置并机功能，标配并机卡,不需要增加外部附件,可实现8台UPS并联工作

●并机冗余工作状态下可以支持共用一组电池,大大节省了用户的投资

●大屏幕中文LCD 图形化显示面板方便中国用户操作

●优秀的工业环境防护性能,标配下可以达到IP21的防护等级

●X-Slot通讯扩展槽和多种可选通讯扩展卡满足网络智能监控的要求

Eaton DX 系列采用了传统双转换结构，是三相在线式UPS.本产品广泛适用于中小型数据中心，企业服务器机房,制造、交通、能源等领域的控制中心，以及针对工业领域的精密生产和测试设备. 作为电源供给和保护的关键设备,对电网出现电源停电、电压下陷、电源浪涌、持续欠压、持续过压、频率波动、电源干扰、切换瞬变、谐波失真等9种状况可提供良好的解决方案，为用户的负载提供安全可靠的电源保障

优异的电器性能

●整机效率高达93%; 提供ECO 节能模式,使效率高达98%以上，降低了UPS的电力损耗●提供较宽的输入电压范围210VAC-475VAC，能适用恶劣的电网环境

●IGBT高频智能整流逆变技术，输入功率因数高达0.99，输入电流谐波低于3%，优良的

过载能力: 125%的负载可正常运行10分钟,150%的负载可正常运行1分钟

高可靠性

●高性能的DSP 处理系统全数字化的DSP处理系统大大增强了UPS的中央控制能力，

提升了系统的稳定性和精确度

1、强大的运算能力，使得系统控制能力更快、更准确，有利于增强系统的可靠性

2、数字化控制系统，简化了外围控制线路，减少了传统模拟元件的使用，避免了模拟

元件长期运行后，会发生零点漂移的问题。增强了系统控制的稳定性，特别是有助于并机系统的可靠运行

●N+X 并联冗余

1、最大支持8台UPS并机，可根据用户需求来灵活的提升系统的可靠性

2、UPS标配并机模块（并机时，仅需购买并机线）

3、并机可共用电池组，减少了用户的投资

4、并联时，各UPS均流运行

5、并联时，可支持直流开机

●双市电输入功能采用双市电输入结构.用户可以根据实际状况选择双市电输入或单市

电输入，为用户提供更可靠的电力保障

●正面操作和正面维护功能

充分考虑了用户空间的有效利用率;模块化设计和正面维护，极大地缩短了机器地故障修复时间，提高了UPS系统的可用性

丰富的远程监控手段

提供RS232/RS485等智能接口,并提供智能插槽(intelligent Slot)等监控通讯接口，可以加载Eaton的SNMP卡来实现远程管理和监控功能，还提供了AS400卡来对外提供干节点接口，方便客户对各种不同监控需求的灵活选择

Eaton DX 主要技术指标

四、施工安装

4.1空间要求

由于电源及后备电池占用的底面积较大，设计时不仅考虑电源系统承重的要求，而且还留出了充分的电源使用面积。设计标准如下：

?机器前必须留有至少一米的空间，便于维护。

?在机器后部和墙边留有至少20CM的空间，以利于风机空气的流动，风机维修时至少40CM 的维修空间。

?机器上不能放置其他物品。

电池柜可放置于UPS机柜旁边，前后左右和上净空要求同UPS机柜，同样避免阳光直射、液体或异物掉落。

4.2环境要求

UPS最好安装在无导电杂质的装有空调的独立房间内，由于可能性的噪音干扰建议不要安装在办公室内，操作环境必须清洁，干燥并受到保护，空气须无灰尘和腐蚀性气体，系统运行时还必须保持空气流通， UPS隔墙应该绝对不可以留有缝隙，绝对不可以让潮湿的气体通过缝隙进入UPS间。安装UPS的环境必须符合以下条件：

1）运行相对湿度：0—95%，不结露。

2）运行温度：0摄氏度-----40摄氏度。

3）注：要求UPS间环境为无水，不得安装液体灭火装置

4.3 配电要求

特别注意！

●所有电源线和控制线只能由持证电工在APC授权工程师的督导下进行安装连接，所有输

入、输出和紧急电源关断布线必须符合国家电气标准。

●建议为UPS电源布线时使用柔性护套，这样易于维护和保护线路。

●防雷接地到C级

●UPS房间内部强弱电分开敷设，避免交叉干扰，具体敷设根据现场条件而定。

五、售后服务

自安装验收之日起，主机均享有2年的免费保修服务。本保修内服务条款适用于保内设备，及用户购买年度续保的设备。人为损坏和不可抗力造成的损坏不在保修之列。

5.1、保内服务项目说明

质量保证：主机质保2年，电池质保三年

5.2、培训

我公司技术部向用户提供的培训分为两个层次：

A.用户现场培训：由现场服务工程师在开机验收现场进行。其目的是通过现场培训使

用户的操作人员掌握正确的操作步骤，方法，初步故障识别，描述以及日常维护要点（免费培训）

B.定点集中培训：由专业培训教师集中开班进行（收费另商）。地点：北京（待定）。考核标准：熟练掌握UPS基本操作，简单故障排除，日常维护。