臺達NT系列UPS雙總線系統設計方案
1.需求概述
為保證數據中心機房內所有設備24 小時不間斷優質供電,數據中心機房供電系統采用兩路在線式UPS供電(每路均為1+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,根據系統設備用電功率,設計為4臺100KVA,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。
2.臺達UPS電源解決方案
配置臺達GES-NT100K 雙變換純在線式工頻級UPS 4臺,組成兩套“1+1”并聯冗余的雙總線供電方案,為數據中心機房負載設備提供24小時不間斷的完全獨立的雙回路的優質、純凈電源供電。
臺達GES-NT100K UPS 2路“1+1”并聯冗余的雙總線供電方案具有高可靠性、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;NT100K UPS支持在線并機擴展系統,即無須關閉原UPS供電系統,在線將預將并入正常工作的UPS系統中,整并機擴容平滑、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(而傳統UPS并機無共用電池組功能時,當其中一臺UPS故障時,它所配置的電池組也相應地退出了并機系統,此時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。
共用電池功能主要優勢如下:
 節省購買電池的資金投資
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
大批量的電池所占用的安裝空間也是很大的,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
電池組是很重的,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,這方面的投資就會相應地省去。
 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就少了,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。
臺達GES-NT100K UPS具有內置同步控制電路(LBS),系統采用雙總線供電方案時,無須再購買同步控制器/或同步控制柜,可節省大量的系統投資成本。
臺達NT系列UPS內置同步控制器(LBS)的功能及優點:
 集成在主控制板中,無須增加外置同步控制柜/模塊,減少外部電路,技術更先進,大大提高了系統的可靠度;
 安裝調試簡單、方便,無須復雜的接線;
 可以實現2路“3+1”并聯冗余的雙總線方案,擴容簡便、適用性強;
 同步控制線采用1+1冗余通訊線,即使斷掉其中1根對雙總線系統無任何影響,高可靠性;
 提高了UPS系統的性價比,內置同步控制器功能,可為用戶節省大量的系統擴容資金。
3.供電系統設計方案
臺達GES-NT100K UPS 2路“1+1”并聯冗余的雙總線供電解決方案系統配置如下所示:

臺達NT100K完全獨立的雙總線供電系統圖

臺達NT100K完全獨立的雙總線供電系統框架示意圖
4.系統配置方案
UPS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 |
UPS主機 |
GES-NT100K |
臺達 |
臺 |
4 |
2路1+1并機,組成完全獨立的雙總線供電方案 |
2 |
蓄電池 |
DCF126-12/100 |
中達 |
節 |
116 |
并機共用電池組方案 |
3 |
電池柜 |
DBC30B1 |
中達 |
個 |
4 |
|
4 |
電池線包 |
YU379910700 |
中達 |
套 |
16 |
電池之間連接線 |
5 |
SNMP卡 |
內置式SNMP卡 |
中達 |
套 |
4 |
遠程及網絡監控 |
UPS輸入/輸出交流配電設備配置:
序號 |
設備名稱 |
規格型號 |
品牌 |
單位 |
數量 |
備注 |
1 |
UPS輸入交流配電柜 |
雙電源自動切換ATS柜380V/630A |
中達 |
臺 |
1 |
ATS:630A/3P*1個
輸出:250A/3P*8個
PSD:B級防雷模塊 |
2 |
UPS輸出交流配電柜 |
UPS并機輸出配電柜380V/200A |
中達 |
節 |
2 |
輸入:200A/3P*2個(并聯)
輸出:32A/3P*3回路
32A/1P*6回路
16A/1P*45回路
PSD:C級防雷模塊 |
5. 可靠性比較分析
UPS方案可靠性計算公式:

供電方案 |
方案說明 |
可靠性 |
可靠性比較(與單機相比較) |
N |
單機供電 |
0.99 |
|
N+1 |
1+1并機供電 |
0.9999 |
(1-0.99)/(1-0.9999)=100倍 |
2N |
單機雙總線供電 |
0.9999 |
(1-0.99)/(1-0.9999)=100倍 |
2(N+1) |
1+1并機雙總線供電 |
0.99999999 |
(1-0.99)/(1-0.99999999)
=100000000倍 |
由臺達NT100K兩臺并聯的UPS組成的兩條完全獨立的供電總線,每條總線分別為兩條直接與雙電源負載連接的電路供電。借助雙總線設計方案,完全可以建立起根本無需將負載轉換到旁路市電的UPS供電系統,排除了每一個可能存在的單路徑故障點,如此配置的雙總線系統的使可靠性、可用性達到最高級別。
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