【培訓資料】UPS基本知識培訓ppt

1、 apc公司 ups基本知識培訓 一個從事一個從事ups產(chǎn)品生產(chǎn)品生 產(chǎn)銷售公司的員工應(yīng)產(chǎn)銷售公司的員工應(yīng) 該知道些什么知識該知道些什么知識http:/ ：與公司產(chǎn)品有關(guān)，與公司銷售有關(guān)， 掌握了一定的基本知識才能領(lǐng)會 apc公司的先進技術(shù)和先進 的設(shè)計理念2，基本知識內(nèi)容的變化：要適應(yīng)ups和供電系統(tǒng)新的發(fā)展趨勢 2，下面講的是基本知識范圍，公司各類人員應(yīng)該掌握的知識范圍 是一樣的，只是掌握的深度不同而已不學也可以工作寫在前面 1，10 分鐘 2，10%調(diào)整 3，無需功率補償設(shè)備 4,工程師見用戶時的尷尬1.5小時33小時2030小時http:/ 可靠性要求高，可用性要求高，加油機，加長延時

2、2 silcon輸入功率因數(shù)0.99，無需外加功率因數(shù)校正設(shè)備 無需功率調(diào)整設(shè)備3silcon機正常工作時用20%的功率強度調(diào)整100%的功率，所以效率高， 輸出能力強 silcon機只調(diào)整20%的功率，所以效率高，輸出能力強http:/ 單臺設(shè)備向整個供電系統(tǒng)的變化2 系統(tǒng)可靠性向可用性變化3 供電系統(tǒng)向ncpi的變化4 維護管理工作向智能通訊化變化5 產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)維護工作向市場應(yīng)用變化http:/ 2ups的基本功能3當前ups電源的種類4ups與供電系統(tǒng)5 5用戶選用和配置用戶選用和配置upsups時存在的問題時存在的問題http:/ 基本知識第一部分為什么在供電系統(tǒng)中 要用upsups

3、設(shè)備設(shè)備 （用（用upsups干什么）干什么）http:/ 電的社會電的社會 電是一種能源商品， 具有商品生產(chǎn)、運輸、經(jīng)銷、消費等 全過程的特點和存在的問題http:/ 限電發(fā)電機可靠性 -故障停電發(fā)電質(zhì)量 -不能用運輸運輸輸電線路損耗 -電壓降低輸電設(shè)備故障 -停電自然災(zāi)害 -停電交通、施工、戰(zhàn)爭、人為破壞 -停電電的社會一次降壓二次降壓終端用戶電力不足 -停電電網(wǎng)質(zhì)量不好 -不能用 -增加設(shè)備設(shè)備質(zhì)量問題 -故障 -成本設(shè)備之間相互影響 -干擾，it設(shè)備不能正常工作使用維護問題delta 變換在線式變換在線式 終端配電終端配電http:/ 綜和干擾綜和干擾諧波干擾諧波干擾供電設(shè)備http:

4、/ 電網(wǎng)預(yù)安排停電：限電，電源系統(tǒng)改造和維護；2 電網(wǎng)故障停電；超負荷、供電線路和設(shè)備故障；3 自然原因停電：火災(zāi)、雷電、水災(zāi)、施工等；4 電源質(zhì)量故障： 電涌、高壓尖脈沖、瞬態(tài)高壓干擾、電壓下陷、電線噪聲、 頻率偏移、閃變、電壓不平衡、諧波畸變、暫態(tài)停電、持 續(xù)欠電壓或過電壓、系統(tǒng)接地故障和和泄漏電流形成的安 全性故障、諧波電流與零地電壓差問題。質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因和危害http:/ 國內(nèi)現(xiàn)狀 國際先進水平 供電可靠率（rs-1） 99.897%(99年)，電力部要求 東京20分鐘,法國94分鐘,美國 用戶平均年停電時間 99.96% 9.77小時 58分鐘，紐約10分鐘，荷蘭10分鐘，香港、

5、新加坡20分鐘 配電線路 架空線為主，少量電纜，存在大量低壓配電線路城市主要用電纜，低壓線路短，或局限在建筑物內(nèi) 供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 簡單輻射式，少數(shù)雙回線， 缺少規(guī)劃主干線，自動化環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)（n-1），網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)（n-2）配電設(shè)備 少油，真空，少量sf6定期維護、檢測完成“無油化”改造，全部為真空或sf6免維護，極少檢修 自動化程度手動，自動兼有，手動操作為主 自動，遠動，可實現(xiàn)自動故障識別，隔離，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu) 故障停電時間幾個小時 小于1分鐘維護、管理 維護計劃執(zhí)行 am/fm/gis技術(shù) 線路損耗 8.6% 56% 可用性平均水平可用性平均水平-0.998http:/ 不停電供電 全面改善供電質(zhì)量h

6、ttp:/ 什么叫upsupshttp:/ 允許電網(wǎng)電壓頻率的變化范圍頻率跟蹤范圍 頻率跟蹤速率 輸入功率因數(shù)和輸入電流的諧波成分污染電網(wǎng)污染系統(tǒng)本身輸入功率因數(shù)和輸入電流的諧波成分的定義1221http:/ 輸出電壓波形失真度輸出電壓頻率穩(wěn)定精度輸出電壓幅值的三相不平衡度三相負載不平衡能力市電掉電時輸出電壓的切換時間輸出電壓的動態(tài)響應(yīng)特性雙向抗干擾能力負載要求不高所有的ups都能滿足要求http:/ acac 效率效率 輸出電流峰值系數(shù)輸出電流峰值系數(shù) 輸出電流浪涌系數(shù)輸出電流浪涌系數(shù)(啟動啟動) 輸出過載能力輸出過載能力 輸出負載功率因數(shù)輸出負載功率因數(shù)三相負載不平衡能力三相負載不平衡能力

7、是ups與負載之間的特殊約定，是ups負載的限制http:/ 為什么要并機運行 什么樣的ups可以并機運行并機負載均流度負載均流度長延時供電功能 熱設(shè)計和充電功能可擴充擴充功能 故障在線維護在線維護功能http:/ ups軟件和附件。3，自檢自檢功能：ups及其軟件、附件能提供定期的自檢功能，以防患于未然，4，ups遠程診斷與維護遠程診斷與維護功能：遠程檢查ups的狀態(tài)、查詢 ups的預(yù)警信息、 做電池校正試驗等。要檢查的ups工作狀態(tài)和故等信息。5，自動關(guān)機自動關(guān)機功能：當ups發(fā)生故障或電池能量將要耗盡時，ups執(zhí)行定制 化的數(shù)椐保護功能。6，自動報警自動報警功能：ups系統(tǒng)故障時，可通過

8、電子郵件、尋呼、彈出式信息 等方式實時通知系統(tǒng)管理員。應(yīng)用落后于技術(shù)http:/ 正常工作方式 輸入電壓、負載在其允許范圍內(nèi)工作時，它的輸出電壓性 能、轉(zhuǎn)旁路功能、同步鎖相功能、電池充電功能均正常。2 電池逆變工作方式 其輸入電壓斷開或超出允許范圍，進入電池放電狀態(tài)，輸 出電壓正常。3 旁路工作方式 ups通過旁路為負載供電。 http:/ 在線工作式是ups的一種功能的定義，而非電路結(jié)構(gòu)的定義 在線工作方式確切的定義是： 逆變器一直都在工作，隨時在監(jiān)視并參與對輸出電壓 的控制調(diào)整。 在線工作方式最根本的表征是： 在市電故障（掉電、電壓過高或過低等）和恢復(fù)正常 的過程中,輸出電壓切換時間為零。

9、 常規(guī)輸出電性能指標高 具有在線工作方式的電路結(jié)構(gòu)有多種形式，而且隨著技術(shù)的進步， 這些電路結(jié)構(gòu)形式本身也是在不斷變化和改進的delta變換為什么是在線式http:/ 的可靠性與可用性的可靠性與可用性對不停電供電概念的修正市電停電后延時供電市電停電后延時供電10分鐘，保證計算機系統(tǒng)分鐘，保證計算機系統(tǒng)安全關(guān)機安全關(guān)機市電掉電后保證系統(tǒng)持續(xù)長時間供電市電掉電后保證系統(tǒng)持續(xù)長時間供電可靠性可用性http:/ ： 式中：ns 試驗開始時正常工作的樣品數(shù); n 在運行（t1-t2）時間間隔內(nèi)出現(xiàn)故障的樣品數(shù)；可靠度可靠度：平均無故障時間：平均維護時間：可用性： 21/ttnns tetr1mtbfmt

10、trmtbfmttrmtbfahttp:/ 間段的比例可靠性定義：在規(guī)定的時間段內(nèi)，系統(tǒng)正常運行（不發(fā)生故障） 的概率，用可靠度r(t)或mtbf表示可維護性定義：故障后的平均維護時間，用mttr表示可用性概括了可靠性和可維護性當系統(tǒng)可維護時，可用性可靠性當系統(tǒng)不可維護時，可用性=可靠性可用性-供電系統(tǒng)最高的、綜合性的 、最根 本的、最有價值的可靠性指標舉例http:/ 1） 提高系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)可用性提高系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)可用性可靠性差的環(huán)節(jié)可靠性差的環(huán)節(jié)維護難度大的環(huán)節(jié)維護難度大的環(huán)節(jié)可靠性薄弱環(huán)節(jié)薄弱環(huán)節(jié)可用性薄弱環(huán)節(jié)薄弱環(huán)節(jié)http:/ 先進電路技術(shù) 可靠性電路設(shè)計 智能管理功能 可靠性熱設(shè)計

11、電磁兼容性設(shè)計 生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)管理2, 降低故障維護時間- mttr 模塊化插拔維護-電路板、功能電路、功能模塊 模塊化冗余熱插拔維護 智能管理與通訊功能 可維護性-提高維護水平http:/ 提高設(shè)備的mtbf-1 提高功率器件的規(guī)格和檔次（igbt等）2 改進控制技術(shù)，提高邏輯控制電路規(guī)格和檔次（cpu,dsp）3采用更先進的主電路結(jié)構(gòu)（delta變換技術(shù)）4嚴格生產(chǎn)工藝，加強質(zhì)量管理（iso9000） 此方法有效，但是困難大，效果有限因為：組成ups主機的上千個元器件和幾千個接點，在可靠性等效圖上是串連的，整個系統(tǒng)的可用性是這上千個元器件和幾千個接點可用性的乘積 受其它元部件工藝和技術(shù)革新

12、和發(fā)展的限制http:/ 1系統(tǒng)可用時間比例 a系統(tǒng)不可用時間比例 aa11a2a1a2a211aaa兩個系統(tǒng)串聯(lián)兩個系統(tǒng)冗余并聯(lián)21aaa不可用性不可用性會建模型，會計算http:/ 場已趨于成熟；2各種ups的電性能指標基本上都能滿足對負載供電的要求,用戶開始注意ups 的系統(tǒng)配置功能-可用性、可維護性、可擴展性、冗余并機功能；3 安全性是整個ups供電系統(tǒng)的主要矛盾； 用戶對ups系統(tǒng)最大的不滿意度是什么？ 4 在供電系統(tǒng)中ups產(chǎn)品僅僅是供電系統(tǒng)安全性的環(huán)節(jié)之一， 5 在安全性各項指標中，可用性是最根本的、最終的、對用戶最有價值的指標。6能適應(yīng)不斷變化的需要(功率密度、重量密度、安裝要

13、求、單電源設(shè)備與雙電源設(shè)備、交7流設(shè)備與直流設(shè)備)，可邊成長邊投資，http:/ 220v三進三出 220v/380v三進單出 220v/380v-220vhttp:/ deltadelta在線式對電網(wǎng)無污染；輸出能力強；輸出指標高；切換時間為零；抗干擾能力強；輸出功率大；模塊化陣列縮短故障維護時間；提高可用性、可擴展性集成化 ups 系統(tǒng)提高整個供電系統(tǒng)適應(yīng)性，可用性，擴展性，維護性，http:/ am me er ri ic ca an n p po ow we er r c co on nv ve er rs si io on nra am me er ri ic ca an n p p

14、o ow we er r c co on nv ve er rs si io on n輸入配電并機旁路并機控制輸出電壓轉(zhuǎn)換輸出配電變壓器集成模塊冗余把ups整機做為一個模塊冗余可在線維護可在線維護整機模塊整機模塊http:/ -（2 2） 系統(tǒng)的可用性即子系統(tǒng)的可用性http:/ lusser定率：a=a1 a2 a3 an系統(tǒng)的可用性即子系統(tǒng)的可用性的乘積 一個ups供電系統(tǒng)中，除了ups系統(tǒng)外，還有變壓器 、 瞬態(tài)電壓浪涌 抑制器(tvss)、 電網(wǎng)進線開關(guān)柜、負載配電開關(guān)柜、柴油發(fā)電機、交 流穩(wěn)壓器、變壓器、電池系統(tǒng)、各種開關(guān)、斷路器、保險、轉(zhuǎn)插，上百乃 至幾百個級連接點和相應(yīng)的傳輸線

15、所有這些都會形成單路徑故障點 于是：系統(tǒng)可用性大幅度降低； 已經(jīng)冗余配置的ups 系統(tǒng)故障率明顯增加； 系統(tǒng)管理維護難度大； 人為故障增加； 故障原因不明，責任不清，相互推諉，嚴重增大修復(fù)時間。http:/ （其中有12個與ups一起冗余）接線端子：77個 （其中有18個與ups一起冗余）輸入配電輸出配電http:/ ups 供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖機房基礎(chǔ)實施與供電環(huán)境：強電系統(tǒng)配電、溫、濕度調(diào)節(jié)、防靜電功能、防雷系統(tǒng)、新風凈化、安全系統(tǒng)、消防系統(tǒng)；環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。ats1柴油發(fā)電機 ats2市電1市電2模塊熱插拔冗余n+1 ups模塊熱插拔冗余n+1 upssts變壓器變壓器輸出配電

16、輸出配電服務(wù)器服務(wù)器 單電源負載atspdu輸入配電ats輸入配電atssts 雙電源負載pdupqwerstruxure-集成化ups 供電系統(tǒng)雙總線ups 供電系統(tǒng)高可用ups 供電系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心機架式一體化結(jié)構(gòu)http:/ 供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點供電設(shè)備制造和供應(yīng)的統(tǒng)一化和標準化系統(tǒng)中供電設(shè)備（包括負載機架）結(jié)構(gòu)的一體化和連接的規(guī)范化系統(tǒng)中各供電設(shè)備和環(huán)節(jié)（包括負載機架中的pdu）電源狀態(tài)管理的集中化系統(tǒng)中各供電設(shè)備和環(huán)節(jié)結(jié) 構(gòu)的模塊化和連接的 熱插拔功能http:/ 集成化集成化ups ups 供電系統(tǒng)功能供電系統(tǒng)功能有利于解決當前數(shù)據(jù)中心機房迫切需要解決的問題1 有效的利用機房空間，降低運

17、營成本；2 ，加快建設(shè)速度（無工具裝配），降低服務(wù)費用；3 系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施標準化、組件化，便于組裝、改裝、搬運和重裝，機動靈活， 因此，可降低設(shè)計的復(fù)雜性、資源配備上的風險和簡化現(xiàn)場施工的工程量；4 能適應(yīng)不斷變化的需要，包括功率密度的變化、重量密度不同、安裝要求不同、 單電源設(shè)備與雙電源設(shè)備不匹配、，可邊成長邊 投資，提高供電設(shè)備利用率，降低投資風險；，可有效的防止大面 積斷電事件的發(fā)生；6系統(tǒng)和設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化，減少維護工作量，可有效地減少人為原因故障；7系統(tǒng)和設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化，線路傳輸短且規(guī)范，提高了系統(tǒng)抗干擾能力和供電質(zhì)量；8功能齊全的智能管理和直觀的指示，可管理性強，有預(yù)測故障的功能； 9

18、可改變以往那種數(shù)據(jù)電纜和電力電纜（越來越嚴重）的混亂狀況； 10備件的標準化、減少帶電操作、維護的簡單化，以及可熱插拔模塊化等，都有 利于降低平均維護時間mttr ,；11 對負載機架微環(huán)境的管理 要了如指掌，講出道理http:/ upsups與供電系統(tǒng)與供電系統(tǒng)http:/ 存在的問題存在的問題 (1) 當前我國各種供電系統(tǒng)存在的普遍問題 機房建設(shè)不規(guī)范、設(shè)備和環(huán)節(jié)串聯(lián)、設(shè)備輸入輸出阻抗不匹配、系統(tǒng)中 因配置了輸入諧波電流大和啟動沖擊電流大的設(shè)備、電力傳輸線與數(shù)據(jù) 傳輸線過長和布局零亂、設(shè)備的供應(yīng)商過多、品牌雜亂。 (2) 投資風險、空間、容量配置等生命周期成本問題(3) ups系統(tǒng)的可適應(yīng)

19、性及可擴展性 (4) 系統(tǒng)可用性問題 (5) ups和供電系統(tǒng)的可管理性問題(6) ups系統(tǒng)的可維護性和可服務(wù)性的問題用戶對ups系統(tǒng)最大的不滿意度是什么？ 安裝、維護、電池、噪聲、空間、承重- 可靠性、故障宕機、廠商反映速度、修復(fù)時間- 總之，是可用性問題要了如指掌http:/ )工作態(tài)度 專業(yè)知識 操作技能等environment(environment(環(huán)境環(huán)境) )電力供應(yīng)系統(tǒng) 空氣調(diào)節(jié)/制冷系統(tǒng) it設(shè)備機械支撐系統(tǒng) 安全系統(tǒng) 智能樓宇系統(tǒng) 基建information technology(information technology(信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)) )數(shù)據(jù) 應(yīng)用程序 操作系統(tǒng)

20、 服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等 process(process(流程流程) )設(shè)備操作流程 組織結(jié)構(gòu) 管理流程等http:/ 機房動力、ups電源、機房照明、應(yīng)急照明、機房地網(wǎng)系統(tǒng)、 防雷系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)?？照{(diào)新風及漏水檢測系統(tǒng) 新風系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、空調(diào)機及其水管設(shè)置、漏水檢測系統(tǒng)。門禁監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)置不同的進入等級的保安監(jiān)控系統(tǒng)，攝像接頭和監(jiān)控設(shè)備，消防報警及自動滅火系統(tǒng) 采用消防及自動滅火系統(tǒng)，設(shè)置煙感、溫感探測器中心設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng) 機架設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備布線、服務(wù)器監(jiān)控設(shè)備布線、電話設(shè)備 布線。http:/ 線制與額定電壓三相四線制，三相額定線電壓為380v，單相額定相電壓為220v，50

21、hz，進口的計算機有的也是三相四線制，但三相額定線電壓為200v，單相額定相電壓為100v。有的則要三相五線制，三根相線（x、y、z）、一根中線（n）和一根地線（g）。允許電壓波動 幅度變化、頻率變化、波形失真度等接地質(zhì)量各種接地系統(tǒng)的電阻值規(guī)定如下：直流地接地電阻不應(yīng)1；交流工作地的接地電阻值不應(yīng)4；安全保護地的接地電阻值不應(yīng)4； 防雷保護地的接地電阻值不應(yīng)10。 主要物理環(huán)境要求 溫度、相對濕度、空氣含塵量 http:/ 分布式供電方案 又稱“點”式方案，其特點是在一個機房中，多個ups（多為中小 功率ups）分別地對各自的it設(shè)備提供保護，通常一臺ups只供 給1臺或幾臺負載設(shè)備，而在一

22、個機房中存在有多臺ups。 集中式供電方案 集中式供電方案通常只使用一臺ups（或一套ups并機系統(tǒng)），通常是大功率ups供電系統(tǒng)為整個機房供電。通常ups被放置在一個專用的電源房間中，配電盤（柜）則被分布于機房中的總進線處。 區(qū)域式供電方案 區(qū)域式供電方案在布局上是分布式與集中式的折中。在區(qū)域式方案中，整個機房被劃分為若干區(qū)域，每個區(qū)域由一臺ups（或 ups并機系統(tǒng)）集中地供電。http:/ 分布式區(qū)域式集中式。發(fā)生大面積停電的幾率 集中式區(qū)域式分布式。ups的易管理性 集中式區(qū)域式分布式。ups的可擴展性 對ups的擴容： 分布式區(qū)域式集中式 對ups輸入供電系統(tǒng)擴容：集中式區(qū)域式分布式

23、 對ups輸出供電系統(tǒng)擴容：分布式區(qū)域式集中式供電系統(tǒng)的易維護性 集中式區(qū)域式分布式。供電系統(tǒng)的成本 一次性購置成本：分布式區(qū)域式集中式。 擴容成本：集中式區(qū)域式分布式。要了如指掌http:/ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 對關(guān)鍵負載是否是不停電系統(tǒng) 對非關(guān)鍵負載是否是不停電系統(tǒng) 系統(tǒng)的可靠性水平 系統(tǒng)的可用性水平 http:/ 電網(wǎng)直接供電系統(tǒng) （非不停電系統(tǒng)） 0.99879504473 / 10.555小時2 電網(wǎng)+柴油發(fā)電機系統(tǒng) （非不停電系統(tǒng)） 0.99933135275 / 5.857小時3 電網(wǎng)+單機ups電系統(tǒng) 0.99993797077 / 0.54小時4 電網(wǎng)+模塊化冗余ups系統(tǒng) 0.9

24、9999442998/0.04879小時5 電網(wǎng)+單機ups1+1冗余系統(tǒng) 0.99999722647/ 0.024小時6 電網(wǎng)+柴油發(fā)電機+單機ups供電系統(tǒng) 0.99993795159/ 0.5435小時7 電網(wǎng)+柴油發(fā)電機+ 模塊化ups系統(tǒng) 0.99999443908/ 0.0487小時8 電網(wǎng)+柴油發(fā)電機+ 單機ups1+1冗余系統(tǒng) 0.99999723557/ 0.0242小時 9 電網(wǎng)+油機+雙總線ups供電系統(tǒng)（單機ups） 0.99999928987/ 0.0062小時10 電網(wǎng)+油機+雙總線ups系統(tǒng)（模塊化ups） 0.99999929371/ 0.00618小時11 電

25、網(wǎng)+油機+雙總線ups系統(tǒng)（單機ups1+1） 0.99999929371/ 0.00618小時12 電網(wǎng)+油機+雙總線ups（單機ups） 對雙電源負載供電 0.99999995654/ 0.00038小時要能建模型，能計算http:/ 電網(wǎng)直接供電系統(tǒng) 非不停電系統(tǒng) 0.99879504473 / 10.555小時2 電網(wǎng)+柴油發(fā)電機系統(tǒng) 0.0.999999994094487/0.5174094487/0.517 3 電網(wǎng)+單機ups電系統(tǒng) 非不停電系統(tǒng) 0.99879504473 / 10.555 4 電網(wǎng)+模塊化冗余ups系統(tǒng) 非不停電系統(tǒng) 0.9987954487/10.555小時5 電網(wǎng)+單機ups1+1冗余系統(tǒng) 非不停電系統(tǒng) 0.9987954487/10.555小時6 電網(wǎng)+柴油發(fā)電機+單機ups供電系統(tǒng) 0.