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电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?

电力UPS是数据中心供电安全可靠性必备核心设备,其供电质量改善和不间断供电保障能力,大幅提高了IT设备供电的可靠性和安全性。设计院设计方案,电力UPS厂商设备应用方案,运维需求性等都是从自己专业角度提供各种应用方案组合,本文将从电力UPS设计选型和设备厂商方案,以及运维维护单位等方面来综合考虑其应用中的重难点问题,同时所有的技术方案选择中都面临技术经济性分析比较,也将从此方面给出经济指标参考,来选择合适适用的技术方案。
由于电力UPS应用容量和并机运行组合方式的多样性,本文从个人经验来介绍案例:经典型2000KVA干式变压器后500KVA×4架构的组合模式;就如下问题展开讨论:
500KVA 电力UPS的电缆选型,输入和输出断路器选择和保护值整定,电池开关柜的组合选型方案,电力UPS电缆接线空间布局施工美观建议等。

2000KVA干式变压器后500KVA×4组合模式

1典型500KVA×4方案介绍
电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?

方案描述:干式变压器采用2000KVA容量作为一个区域供电节点,0.4KV母线系统作为电力UPS输入断路器和手动维修旁路母联上级母线系统。电力UPS输出断路器分别接入下一级0.4KV母线系统,手动维修旁路母线输入断路器同时也接入0.4KV母线系统,二者多采用挂锁和控制合闸回路互锁方式来避免误操作,防止是电力UPS回路的反送电和供电不同步环流震荡等问题的发生。

2电力UPS温度等环境要求
 
电力UPS电源供电系统应安装在具有足够通风量、凉爽、湿度不高和具有无尘条件的清洁空气的运行环境中。尽管一般电力UPS所允许的温度范围为0-40°C之间,然而,如条件允许时,应将环境温度控制在35°C以下。严禁将电力UPS安装在具有金属导电性的尘埃的环境中,否则会导致产生短路故障。当然,也不宜将电力UPS安放在靠近热源的位置上。
不管所配的电力UPS蓄电池组是否配有带温度补偿的充电器。为了确保电池组的使用寿命,应该将电池房的温度控制在20°C-25°C之间。
为利于维修和散热,一般希望在机柜的四周留下0.5-1米的空间。如上出风电力UPS被靠墙安装时,机柜与墙之间的距离最少应留下0.1米的距离。注意:部分电力UPS系列采用后出风设计,不能靠墙安装。用户在设计电力UPS机房的通风冷却系统时,请参看各种电力UPS的功耗和通风量数据。

500KVA-电力UPS电缆选型
1500KVA-电力UPS电缆选型影响因素
电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?

2500KVA-电力UPS主输入电流
电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?

3500KVA 电力UPS静态维修旁路电流
电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?

4500KVA 电力UPS电池开关柜直流电流
 电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?

•注释:I=(Q*CosØ)/(U*μ)
           =(500*0.99)/(420*0.98)
           =1202A
恒功率放电情况下,截至放电电压下的最大电流值为1202A,此部分会在后面介绍其用途。

5500KVA 电力UPS电缆选项设计院和厂商推荐方案对比
 单芯截面面积
电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?

6电缆载流量参考数据表
电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?电力UPS应用的几大设计应用选型方法有哪些?

截至这里电流和电缆的匹配关系已经很清晰,额定基本容量都可以满足工况使用,但是在富裕程度上面设计院更加保守。电池在最大放电电流的情况下,由于持续时间较短,加之电线的运行温升就是在40℃的工况下也可以以1.2倍额定电流运行60秒,可靠性是可以保证。
关于电力UPS设备的过载特性如:输出1.5倍额定电流持续30秒,1.25倍额定电流持续600秒。复核计算如下:759A*1.5=1138.5A,759A*1.25=948.7A,30秒工况满载电力UPS下电缆25摄氏度下为1138.5A基本不需考虑,600秒工况满载电力UPS下电缆25摄氏度下948.7A于此时的额定载流量980A相比,完全可行。
小结论
厂商推荐方案和设计院设计方案电缆的工况运行都可以满足业主方运维需求,但是设计院设计方案选型更加保守,在项目使用上采用合格电缆是完全可以满足工况运行。
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