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1 概述
大型數據中心存儲中心機房專門為核心數據進行存儲保存，確保數據萬無一失，地理位置相對偏僻安全，不容易發現，預計機柜500架，每個機架規劃容量按4kVA計算，實際使用容量2.5kW.為保證數據存儲中心機房內所有設備24h不間斷優質供電，數據存儲中心機房供電系統宜采用兩路在線式高智能容錯UPS供電（每路均為N+1并聯冗余配置，提高供電系統的冗錯性和可靠性），UPS采用中文操作界面，單臺UPS設備容量設計不能高于400kVA，實現獨立的雙總線供電方案，提高供電的可靠性、容錯性，滿足GB50174-2008《電子信息系統機房設計規范》A級機房電源設計標準，滿足TIA-942《數據中心電信基礎設施標準》中供電方案T4標準。
另外，現場注意事項：空間布局和負載均分要合理，此次寬度限制在5m的范圍，長度最長為100m，電池按15min計算。
對工程的需求如下：
?、?據現場的機柜數量和規劃容量，UPS最大容量設計為
500架*4kVA=2000kVA，采用400K UPS 系統；
?、?采用最高可靠性的2（N+1）系統方案，實現高可靠、高容錯性；
③ 根據空間較狹長的現狀，為了布局更加合理，優選共用電池組方案，減少對空間的需求和維護成本。
2 臺達UPS電源方案
（1）系統配置
配置臺達GES-NT400K雙變換純在線式工頻級UPS 4臺，組成兩套“N+1”并聯冗余的雙總線供電方案。其中以一套為2（1+1）系統，另一套為2（2+1）系統，實現5+5雙總線系統的功效，為數據存儲中心機房負載設備提供24 h不間斷完全獨立的雙回路優質、純凈電源供電。
臺達GES-NT 400K UPS 2路“N+1”并聯冗余的雙總線供電方案，具有高可靠性、高可用性及安全性。并機系統采用先進的獨特分布式邏輯控制方式，直接并機，并機無須外加并聯卡或并機控制柜，且并機通信信號線采用環形回路設計，大大地提高了并機系統的可靠性。NT400K UPS支持在線并機擴展系統，即無須關閉原UPS供電系統，在線將預設機組并入正常工作的UPS系統中，整個并機擴容平滑、安全。
并機采用共用電池組方案，可以節省大量的安裝空間，提高電池的利用效率，減少地面安裝地板承重需求。當其中一臺UPS故障退出并聯系統后，仍能保證滿載后備時間，滿足原配置（傳統UPS并機無共用電池組功能時，當其中一臺UPS故障時，所配置的電池組也相應地退出并機系統，導致后備時間縮短一半）。通過共用電池功能，還可以減少電池污染的排放和節省安裝空間等資源。
（2）共用電池功能主要優勢
① 節省購買電池的資金
系統冗余量占系統總容量的百分之幾，就能節省電池總投資的百分之幾。在電池價格飛漲的今天，能夠節省的這筆費用是相當可觀的。同時，電池數量減少了，相應的搬運、安裝等投資也會跟著減少。
?、?節省安裝空間投資
大批量的電池占用的安裝空間也很大，減少了電池數量，也就成比例地減少了安裝空間方面的投資。同時，也就減少了房租、裝修費、空調配置等方面的投資。
?、?節省承重方面的投資
電池組重量很大，為了解決樓層承重問題，一般會擴大電池的放置面積或者制做承重支架。如果減少了電池數量，這方面的投資就相應地省去。
?、?節省運營成本投資
電池數量少了，系統本身以及房間空調所消耗的電能也減少，需要投入的維護成本也少了，同時還會更加環保。
?、?系統擴容比較方便
對于共享電池組的UPS系統，日后擴容時可以不增加電池，如果現有電池組的后備時間還夠用，直接增加UPS主機就行了。擴容會變得非常簡單、方便、節省資金。
3 供電系統設計方案
臺達GES-NT400K UPS 2路“1+1”并聯冗余的雙總線供電方案系統配置如圖1所示。負載分成四個區：其中2個區按400kVA 規劃，2個區按800kVA規劃。
并機共用電池組電池開關柜原理圖示于圖2.
圖1 NT400K完全獨立的雙總線供電系統框架示意圖
圖2 并機共用電池組電池開關柜原理圖
注：QF2設計為電池聯絡開關，實現并機系統共用電池供電方案與獨立電池供電方案靈活選擇。
該方案具有以下的優勢。
?、?輸出全隔離
整個系統輸出沒有互相影響的母線線路，可實現各母線隔離維修，具有更高的可靠性。
?、?母線具有冗余功能
采用高智能容錯UPS 實現雙母線，各母線的線上還有冗余功能，具有更短的MTTR.系統正常運行時，兩路UPS直接向雙輸出負載設備供電。單電源負載則通過機架ATS切換，提供一路正常UPS的電源供電。
?、?更經濟的總擁有成本
更低的運行成本，更低的擴容成本。
4 系統配置方案
NT400K完全獨立的雙總線供電系統配置方案列于表1.
序號設備名稱規格型號品牌單位數量備注
1輸入配電柜A1INPUT-1250A-A1中達電通面1
2輸入配電柜A2INPUT-1250A-A2中達電通面1
3輸入配電柜B1INPUT-1250A-B1中達電通面1
4輸入配電柜B2INPUT-1250A-B2中達電通面1
5輸出配電柜A1OUTPUT-1250A-A1中達電通面1
6輸出配電柜A2OUTPUT-1250A-A2中達電通面1
7輸出配電柜B1OUTPUT-1250A-B1中達電通面1
8輸出配電柜B2OUTPUT-1250A-B2中達電通面1
9維修旁路柜MBS-2000A中達電通面2
10維修旁路柜MBS-1600A中達電通面2
11UPS主機GES-NT400K臺達臺102路“1+1”，“2+1”并機，組成完全獨立的雙總線供電方案
12上走線柜UTU-NT400K中達電通個6400*995*1950mm
13蓄電池DCF126-2/500中達電通節696系統后備15min
14蓄電池DCF126-2/1000中達電通節696系統后備15min
15電池開關柜1250A中達電通套4并機共用電池組方案
1000*995*1950 mm
16電池開關箱1250A熔絲中達電通套8
17電池架174只/套中達電通套4
18SNMP卡內置式SNMP卡臺達套10遠程及網絡監控
表1 UPS系統電源設備配置
序號設備名稱規格型號品牌單位數量備注
1輸入配電柜A1INPUT-1250A-A1中達電通面1
2輸入配電柜A2INPUT-1250A-A2中達電通面1
3輸入配電柜B1INPUT-1250A-B1中達電通面1
4輸入配電柜B2INPUT-1250A-B2中達電通面1
5輸出配電柜A1OUTPUT-1250A-A1中達電通面1
6輸出配電柜A2OUTPUT-1250A-A2中達電通面1
7輸出配電柜B1OUTPUT-1250A-B1中達電通面1
8輸出配電柜B2OUTPUT-1250A-B2中達電通面1
9維修旁路柜MBS-2000A中達電通面2
10維修旁路柜MBS-1600A中達電通面2
11UPS主機GES-NT400K臺達臺102路“1+1”，“2+1”并機，組成完全獨立的雙總線供電方案
12上走線柜UTU-NT400K中達電通個6400*995*1950mm
13蓄電池DCF126-2/500中達電通節696系統后備15min
14蓄電池DCF126-2/1000中達電通節696系統后備15min
15電池開關柜1250A中達電通套4并機共用電池組方案
1000*995*1950 mm
16電池開關箱1250A熔絲中達電通套8
17電池架174只/套中達電通套4
18SNMP卡內置式SNMP卡臺達套10遠程及網絡監控
5 應用案例
四川電信成都二樞紐貝森19樓IDC天府數據中心機房，共放置400架49U標準服務器機柜，IDC機房主要為金融及政府單位提供場地租賃管理服務，本期工程設備總容量為1600KVA.為保障IDC數據機房內設備穩定、可靠、無間斷的運行，采用臺達NT400KVA UPS 2套“2+1”并機冗余供電系統，分別為IDC機房內所有設備提供電力保障。設備清單如表2所示。
表2 設備清單
序號名稱數量備注
1GES-NT400K（12P） UPS6臺組成2套“2+1”并機冗余系統
2400kVA 配套11次諧波濾波器6臺降低諧波污染
3旁路均流電感柜2臺每臺內置3個旁路均流電感
4專用電池開關箱6臺
5電纜RVV 240mm21000m電源系統設備之間連接電纜，包括電纜敷設施工，每相采用兩根并聯
6上進線柜4個每個“2+1”并機系統采用2個上進線柜，電纜采用橋架走線，通過上進線柜接至UPS主機及配套設備
6 產品優勢
產品最關鍵的優勢如下。
⑴ 采用H級絕緣隔離變壓器，最高耐溫度180°。
?、?獨立逆變架構設計，可實現100%不平衡負載，抗沖擊能力強。
?、?過載能力強，125%負載 10分鐘，102%連續運行。
?、?可增加濾網適應更惡劣環境。
除以上幾點工業場合特別注意的要點外，還具有如下特點。
?、?雙變換純在線式設計 。
⑵ 可8臺UPS并機冗余，無須外加并聯控制卡。
⑶ 使用大型中文及多國語言圖形化LCD顯示。
?、?寬廣的輸入電壓范圍。
⑸ 逆變器采用全橋架構技術，可100%三相不平衡供電，且負載適應性最強。
⑹ 磁性組件采用H級絕緣防護等級設計，安全性高。
?、?充電系統采DIN41773國際標準。
⑻ 設計有電池溫度補償，延長電池使用壽命。
?、?電池組共享（Common Battery）。
⑽ 可遠程遙控或面板控制緊急事故關機功能（EPO） 。
⑾ 高整機效率。
?、?標配有手動維護旁路開關功能（MBS）。
?、?輸入端可作雙回路供電設計。
?、?具有輸出隔離變壓器。
?、?輸出過載能力強。
⒃ 采用多組微處理器控制與模塊化設計，維護簡易。
?、?內建SRAM，可以儲存多于500筆信息數據。
?、?可搭配電力監控軟件，對UPS作網絡及遠程監控。
?、?提供超過4種以上的通信接口可供選擇。
?、?智能變速風扇，低噪音，節省電費及提高風扇使用壽命。
?。?1）短路保護設計與超強防雷擊保護。
7 結束語
大型數據存儲中心兩路在線式高智能容錯UPS供電方案采用臺達GES-NT400K UPS，每路均為N+1并聯冗余配置，該方案具有高可靠性、高容錯性，省電節能，運行穩定，操控方便等。
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