如何定义UPS输入输出柜的特性
UPS输入输出柜是针对UPS电源特性为UPS电源量身打造的配套产品,主要有UPS电源输入、UPS负载的输出,UPS电源防雷等可以根据用户要求配置不同的功能。有效而直观的反映UPS的工作状态。它具有功能完善,结构紧凑,稳定可靠、部署灵活、方便维护的特点。
UPS输入输出柜在正常运行方式下,由整流器/逆变器组合连续地向负载供电。当交流输入供电**出了UPS预定允差,UPS单元转入储能供电运行方式,由蓄电池/逆变器组合在储能供电时间内,或者在交流输入电源恢复到UPS设计的允差之前(按两者之较短时间),连续向负载供电。
UPS输入输出柜的功率变换主回路的构成比较简单。市电正常时,UPS一方面通过滤波电路向用电设备供电,另一方面通过充电回路给后备电池充电。当电池充满时,充电回路停止工作,在这种情况下,UPS的逆变电路不工作。当市电发生故障,逆变电路开始工作,后备电池放电,在一定时间内维持UPS的输出。
产品特点
(1)能够采集更多的电气数据
除了通过AMC16系列采集装置采集总配电回路的电压、电流以外,还能进一步采集诸如有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电压、电流、频率、电压和电流谐波总失真度、需量、需量、电能、断路器开关通断状态和电流状态、接地和防雷设备状况等数据。还可以根据客户需求增加采集列头柜柜内的温度、收集列头柜的故障预警信息。采集数据的显示可以通过AMC16系列采集装置和安科瑞触摸屏进行本地显示,也可以通过RS485和以太网接口远程发送到系统。
数据中心精密配电柜
引言
由于IT技术飞速发展,特别是云计算和虚拟化技术的广泛应用,数据中心内服务器、交换机等IT设备正经历迅速变化.数据中心及其配电系统为了满足这种变化并实现高可用性和节能减排的要求,在配电产品设计方面也进行了诸多改进.专为数据中心设计的精密配电单元通过可在线扩展、实时在线监测等功能可满足新一代数据中心的需求。
1、精密配电单元
为了较好地理解精密配电单元,我们首先介绍其所处的使用环境和负载类型。正是其使用类型和负载系统决定了该设备一系列与众不同的特点。
精密配电单元是一种主要用于数据中心内的配电系统,又叫配电列头柜,精密配电单元主要安装于数据中心内。数据中心是一个聚集了大量服务器、存储设备、网络设备及配套UPS、精密空调等设备的IT设备场所,是实现数据信息的集中处理、存储、传输、交换和集中管理等业务的服务平台,近年来,国内各行业业务处理对信息技术的依赖不断增加,国内数据中心市场逐渐扩大,投资规模快速增长,对用电的需求也逐年增加,数据中心主要面临着以下几个问题点:
1) 首先,由于IT技术,特别是虚拟化和云计算的发展,要求对整个数据中心的电流分布和功率分布进行全面的实时管理,以保证供电系统和数据中心的可靠运行,达到数据中心的高可靠性和节能减排的双重目的。
2) 其次,精密配电单元向IT负载提供电力,IT设备的制造技术正在经历快速发展变化。数据中心内的IT设备和负载功率在未来10年将发生很大变化,但数据中心及其配电系统—般使用寿命在10年及以上的时间。
3) 同时,由于虚拟化和云计算技术的发展,数据中心的功率消耗也将变得难以预测。
综上所述,数据中心主要体现在如何使数据中心的整个生命周期中不断满足变化的IT负载类型和负载运营水平,使整个数据中心在从建成到推出使用的过程中始终保持可靠的运行,是对数据中心的配电系统提出的新挑战。
2、精密配电单元应用方案
针对数据中心精密配电柜的IT负载的不断变化和快速发展,也提高了对于精密配电柜中监测装置要求,一套可集成各项参数测量、且可充分满足不断增加的负载要求的装置,成了现代精密配电柜中的重要指标,我们设计了以AMC16MH为主体的数据中心精密配电柜单元电能质量管理系统方案来实现对两路进线、多路出线的电参数、进出线开关状态、温度、接地电压、漏电流等实现全面的监测。且可根据用户需求灵活增加减少出线测量回路数。以下我们就**讲解我司开发的以AMC16MH为主体的数据中心精密配电柜单元电能质量管理系统方案。
2.1 实时在线
为了对整个数据中心的电流分布和功率分布进行全面的实时管理。精密配电单元采用了AMC16MH多回路装置,它既可以测量进线侧三相电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率,还可同时检测出线多达84路的电流、有功功率、功率因数,同时,可显示累积的有功电能和增量电能。这样有效地对整个配电单元的电气参数进行实时和记录,尤其对其电力消耗有实时的了解。可以满足用户对于电能计量的要求,为全面的能耗管理提供了硬件基础,AMC16MH多回路装置还具有2路RS-485接口,多回路计量监测装置通过RS-485标准Modbus协议传输数据。通过AMC16MH多回路装置,精密配电装置采集了输入和输出的各种电气参数,从而实现对整个电气系统的监测和管理,以满足数据中心负载水平实时变化条件下的高可靠性。同时。提供对于输出电流的报警,可有效防止由于过负载所导致的断电发生。
2.2 精密配电管理系统软件
为了达到远程管理的目的,在精密配电监测方案中,我司为其专门开发了精密配电管理系统软件,有了这套管理软件,用户可以通过数据中心后台管理系统对两者进行远程访问,实现电参数值、开关状态、零地电压和漏电流等数据实时;还可实现越限告警、事件记录、数据上传等功能。为了方便客户操作和浏览,我们特意安装了彩色触摸屏。用户可以在柜前直接在触摸屏上进行操作。
2.3 多回路可灵活扩展
为了适应适应IT设备和IT技术快速升级的需要。数据中心精密配电单元中使用了模块化互感器排,每个AMC16MH装置可测量84路单相出线回路各相参数,对应可配备4个互感器排,每个互感器排可连接21路单相出线回路,针对不同IT设备,可随意减少或添加互感器排,以适应不同客户需求。
2.4 零地电压监控
中性线与PE线之间的点位差称为“零点电压”,当零点电压**电子信息设备的允许值时,将引起硬件故障、烧毁设备,引发控制信号的误动作,影响通信质量,延误或阻止通信的正常进行,因此,当零地电压不满足负载的使用要求时(一般零地电压应小于2V),应采取措施,降低零地电压,以AMC16MH多回路装置为主体的精密配电柜电能质量管理方案中,带有零点电压测量功能,能将监测的零地电压值实时传送到安全平台服务器中,并在界面上以直观的数据表现出来,一旦零地电压值越限,系统将自动弹出报警框并触发报警,提示管理员进行及时进行线路检查,保护精密配电柜安全性能。
2.5 零序电流
当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的零序分量了,因此通过检测这零序电流分量,就可以知道系统出了故障(特别是单相接地时的零序分量)。所以该值的监测对系统用电的安全性有着不可忽视的主要性,以AMC16MH为监测装置的数据中心电源管理系统,可实时监测精密配电柜体重的零序电流,根据该值分析电路,避免引起较大的电气故障。
2.6 漏电流采集功能
国内数据中心市场逐渐扩大,投资规模快速增长,对用电的需求也逐年增加,同时也留下了安全隐患,近年来,电气火灾在火灾起因中居**。针对近年来电气火灾事故居高不下的严峻形势,根据电气火灾的规律和数据中心用电特点,在我们的精密配电柜应用方案中增加了漏电流采集功能,并能将漏电流采集数据实时传送到后台管理系统,达到后台统一管理,实时的目的。
2.7 温度采集功能
在机房中,有大量的服务器等精密设备,设备对温、湿度等运行环境的要求非常严格,所以应加装温度传感器,以实时监测精密配电柜内的温度,以AMC16MH多回路装置为主体的精密配电柜电能质量管理方案中,带有2路温度传感器,能将监测的温度值实时传送到当地的机房及安全平台服务器中,并在界面上以直观的数据表现出来,一旦温度值越限,系统将自动弹出报警框并触发报警,提示管理员通过调节空调温度值为精密配电柜提供佳运行环境。
2.8 谐波测量功能
随着数据中心的发展,大量增加使用的大功率半导体开关器件以及各类开关电源产品,如显示器、空调器、节能灯,在这些信息技术设备虽然每台设备向电网注入的谐波电流不大,但这些设备数量大、分布广。在使用时具有集中的特点,在某些时段会使注入到电网的谐波电流对电网造成的谐波问题特别**,这不但使接入该电网的设备无常工作,甚至造成故障,而且还会使供电系统中性线承受的电流**载,影响供电系统的电力输送。因此谐波问题得到各有关方面的高度重视。AMC16MH增加了进线和出线谐波、总谐波测量功能,并能将监测的谐波值实时传送到当地的机房及安全平台服务器中,在界面上以直观的数据表现出来,一旦谐波值越限,系统将自动弹出报警框并触发报警。
3 主要产品型号设备清单
安科瑞公司的数据中心精密配电柜监测采集装置是针对数据中心中多回路出线的供电需求而开发设计的,能够很好的满足数据中心中各设备对电源安全性和可靠性的要求,并符合国家相关标准,以下表格为该套方案的产品配套型号功能介绍。
AMC16MH:测量3相进线的母线电压+2路三相进线及84路单相出线(28路三相)的电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、大需量、2~15分次及总谐波+2路开关量输出+2路RS485通讯+2路温度检测+4路DI输入+零地电压检测+零序电流检测+漏电流检测。
AMC16K:38路有源开关量输入(AC220V)+4路无源开关量输入+路开关量输出+1路RS485通讯
触摸屏:数据采集、显示、储存、查询、转发
精密配电管理系统软件:进线、出线回路、漏电流、零地电压、零序电流电参数检测、开关状态监测、负荷百分比检测;三相电压、三相电流不平衡度检测;越限告警、事件记录、数据上传
AMC16MH-CT互感器排:与AMC16MH监测产品配套使用的保护型电流互感器。含21路互感器,可测电流为50A,变比为50A/20mA
AKH-0.66-xx/5A:与AMC16MH配套使用的测量型电流互感器
4、结语
由于IT技术的快速发展和IT应用的日益广泛,尤其是云计算和虚拟化技术的出现,服务器的负载水平不断提高同时变得难以预测,这使得数据中心内的电流管理变得非常重要,良好的全系统电流管理和报警可以有效地降低由于开关误动作或过载保护而造成的IT负载断电,同时减少了由于断电而产生的经济和声誉上的损失。从各个方面来看,我们所研发出来的以AMC16MH为监测装置的数据中心精密配电电源质量管理方案能有效地适应了精密配电柜单元的需求,使客户在节省初期投资的同时,提高整个供电系统的可靠性和管理性,从而可观地降低了数据中心的初期投资和运营费用。
参考文献
[1]专为数据中心设计的精密配电单元介绍.:周巍
[2]安科瑞电气股份有限公司产品选型手册2013.08版
7 注意事项
7.1 安全指示
对ANDPF 精密列头柜(下文简称ANDPF)内部进行操作之前,要确保ANDPF 处于断电状态,或是佩戴绝缘手套进行简单操作!不要尝试在运行中的ANDPF 上进行维护!
在安装操作和维护 ANDPF 前确保阅读、理解和遵守本说明书上所有说明。保留此说明书以备后用,让每个操作人员都可以阅读到说明书。
7.2 接收和检查设备
ANDPF 在出厂前已经经过全面测试和检查,并根据安全运输的要求进行运输准备,但在长途运输过程中,ANDPF 上固定零件仍有可能由于振动颠簸等原因而松动,因此收到该设备后,请进行如下检查:
a) 检查运输的包装箱有无损坏,如果发现任何损坏,则要求运输代理检查运输情况并在运输接收单上记录损坏情况;
b) 如果包装箱没有明显损坏,拆卸包装箱时,应尽量小心,如果使用杠、锤等工具来拆除包装箱时,注意不要损坏设备;
c) 检查设备有无外部损坏,如面板擦伤、掉漆、凹陷等,检查有无元器件和连线松动。如运输有损伤应要求索赔,在索赔过程中需要协助,请联系本公司。
7.3 运输
每套ANDPF 均是通过木箱包装后运输的,这样能够保证ANDPF在运输过程中不易被损坏;ANDPF 运输过程中不能倒置。
7.4 标志
每台ANDPF 都装有一张铭牌或者标签,上面标有该ANDPF 的型号、产品编号、额定电压、额定频率、额定电流、相数、防护等级和出厂日期。
7.5 储存
包装好的ANDPF 可以在室内存放 6 个月(自出厂之日起),如果需要存放较长时间请向本公司特别指明。
如果 ANDPF 不是立即安装使用的话,应该放置于干燥、通风和无腐蚀性物质的仓库内,仓库内应无强烈的机械振动、冲击和磁场作用。
存储温度 -40℃,55℃。
空气相对湿度15%,90%(20℃以下时)8 使用与维护
8.1 启动前的准备工作
8.1.1 安装检查
a.检查ANDPF 机柜是否安装平稳;
b.检查ANDPF 的安装电缆及电流互感器的电流采样线是否牢固;c.检查机柜及电流互感器的接地线是否正确、牢固;
d.检查表计是否有连接线脱落。
8.1.2 相序检查
输入电压必须是正相序(A 相 → B 相 → C 相 →A 相)连接,错相会造成ANDPF 不能正常运行!检查相序办法:检查主电路接线,确保ANDPF 的相序与电网相序一致。
8.1.3 互感器检查
互感器的接线错误是导致 ANDPF 不能正常运行的主要原因之一! 互感器接线的相序和主电路相序一致,互感器的P1面始终指向电网侧,P2面始终指向负载侧。
8.2 维护
ANDPF 现场运行时免维护,现场维护只能由合格的服务人员进行,并只限于设备及其部件的清洁和检查,所有的服务和维修工作应由安科瑞电气股份有限公司的服务技术人员或合格电气技术人员来进行。
8.2.1 日常维护
a) 检查断路器及熔丝;
b) 检查所有电力接驳点的松紧;
c) 检查周边温度;
d) 检查设备通风情况。
8.2.2 定期维护
每半年或较频繁些,应按以下步骤清洁和检查ANDPF 设备。
a) 检查主进线有无松动现象;
b) 检查电气和机械连接牢固性;
c) 检查所有导线有无各种原因引起的损伤现象;
d) 检查完毕后,接通电源;
9 售后服务
本公司产品保修 1 年,保修期从产品出厂之日算起。若保修期内产品出现故障或零件损坏,经技术人员属于正常使用下所发生的,本公司将提供免费维修。
如下情形,将收取材料成本及维修工时费用:
(1) 未按使用说明书中的规定所导致的损坏状况;
(2) 擅自拆焊零件或修改而导致的损坏状况;
本着服务宗旨,未尽事宜,本公司将与用户协商解决,当双方无法协商解决时,则共同以《*共和国消费者保》作为解决问题的依据。
本说明书解释权归安科瑞电气股份有限公司所有。
江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司(证券代码:300286 SZ.)的全资子公司,是电动机保护器、导轨电能表、有源滤波柜、工矿用电、远程预付费系统、智能无线测温系统、三相智能电能表、微机保护装置厂家等系列产品的生产基地。公司位于江苏省江阴市,目前现代化生产厂房面积达3万平方米,电子组装生产线均采用无铅生产工艺,生产检测设备自动化程度高,公司采用的信息管理系统,是江苏省两化融合试点企业。公司通过在产品、技术、生产工艺上的技术积累和持续创新,围绕国家产业政策和市场导向,成功实现科技转型,由原来普通数显仪表和电量传感器的生产转到智能网络电力仪表、智能马达保护装置、智能光伏汇流装置、电能质量装置、电气火灾装置、消防电源设备、隔离电源柜、有源滤波装置、光伏汇流箱、光伏并网逆变器等产品的产业化,目前已发展成为一家集研发、生产、销售于一体的江苏省。公司还先后与上海电科所、东南大学、中国矿业大学等科研院所、高校组成产学研联合体,围绕智能电网用户端的电力、电能管理和电气安全开展产品研发,其中与上海电科所合作开发的“1/4抽屉柜智能马达管理单元的研发和产业化”项目被列为*科技特派员项目。公司以用户端智能网络电力仪表及系统集成为主导产业,坚持“为客户设计**”的经营理念,走化、市场化、规模化道路,努力实现“立足中国、放眼世界,争做好的智能配电供应商”的战略目标,为客户提供可靠用电、节约用电、安全用电的完整解决方案,在智能电网用户端、新能源、物联网等领域不断探索开发新产品。