計算機機房UPS配備方案建議

計算機機房UPS配備方案建議

一、配置方案建議

1.1 容量

1.1.1 相關因素及說明

選配UPS過程中考慮容量問題時，列舉決定容量大小的相關因素，并具體說明各因素與容量的具體關系。確定UPS容量大小應參考因素主要有：實際負載容量、負載的類型、容量使用率、環境條件、UPS的類型及實際負載能力、潛在擴容需求等。實際應用中應考慮：

A、 實際負載容量

這是決定UPS容量大小的最根本因素。UPS的輸出能力必須達到或超過負載需要才能保證正常供電。實際應用中要考慮UPS是采用集中式供電還是分布式供電。采用集中式供電的負載總量應是將機房所有由UPS供電負載的功率累計。采用分布式供電的則根據每臺UPS所帶負載不同確定。

通常電氣設備的負載容量稱為視在功率，用S表示，單位VA。視在功率包含有功功率P(單位W)和無功功率Q(單位Var)，其大小的關系是S2=P2+Q2。這里我們將有功功率與視在功率的比值稱為功率因數，純阻負載的功率因數為1，容性負載的功率因數一般在0.6~0.7。

B、 負載的類型

如上所述，不同類型的負載其有功功率和無功功率的比例不同，但UPS需向負載同時提供足夠的有功功率和無功功率，則實際輸出能力受負載類型所限制。對于計算機類負載，UPS基本上可以輸出額定的功率，如果負載是阻性或電感性的，則UPS的輸出功率有所下降，需要加大UPS容量。例如功率因數為0.7的1KVAUPS，帶計算機負載可以帶滿1KVA，帶純阻性負載最多只能帶700VA(這時有功功率是700W)，帶電感性負載則更低。因此在計算負載容量時，對以W值表現功率的阻性、感性負載，應折算成VA值，一般地計算方法是：阻性負載的VA值=W值÷0.7;感性負載的VA值=W值÷0.3。

C、 UPS容量使用率

由于計算機機房設備有各種開關電源類的非線性負載及各類打印機負載，這些負載沖擊電流大，如果供電UPS容量過小，長期重載運行，容易出現波形失真，而且易造成輸出末級功率器件過流，加上重載引起的發熱量，對系統可靠性明顯不利。對于大功率UPS，一般建議容量使用率控制在0.6~0.8。

當然UPS容量也不宜過大。UPS帶很小的負載雖然有利于可靠性，但過度輕載運行，一則浪費了投資，二則在市電長時間停電時，電池一直小電流放電，容易發生深度放電引起損壞。

D、 環境條件

UPS的工作溫度一般應控制在0~40℃范圍內。如果溫度過高、通風條件不好，則不利于散熱，應降額使用。另外海拔高度也有影響，海拔超過1000m后每升高1000m，UPS應降額5%使用。

E、 UPS的類型及實際負載能力

不同類型的UPS其帶載能力有所不同。工頻機的輸出能力較好，而高頻機的實際帶載能力只有工頻機的0.9倍。

另外一些廠商的產品，可能存在實際負載能力較標稱容量低的現象，這是產品的可信性問題，用戶在應用時不得不考慮這一因素。科華公司多年來一直保持良好的信譽，產品經過嚴格的測試和質量把關，用戶完全可以放心。 　　 　　 F、 設備的潛在擴容需求。

配置UPS容量應考慮設備今后擴容需要，留有一定余量，將來負載增加了，不至于再次購置UPS。另外，盡量選用具有并機功能的機型，必要時可通過UPS并機成倍擴大輸出容量。同時，在配置UPS的輸入輸出配電柜時，應將線纜及空開留有一定余量，方便日后擴容。

1.1.3 對冗余的考慮

UPS選配時考慮容量冗余時應參考哪些因素，遵循哪些標準。

1)沖擊性負載對UPS的影響

對于計算機等非線性負載，其電流波形是周期性的非正弦波，峰值與有效值之比(峰值因數)可達到2~2.5，具體一定的沖擊性。通常UPS的峰值因數為3：1，適合電腦等非線性負載在正常工作時的峰值因數要求。但當負載量增多，電流波形不規律地疊加后，UPS等供電設備的電流容量還不足以滿足負載的瞬間電流要求，會造成輸出波形畸變。在這種情況下需要考慮增加供電設備的容量，從而提高電流提供能力。

另外計算機負載在開機時會產生超出平常多倍的大沖擊電流，尤其是多臺計算機同時開機的情況，通常超過UPS的峰值因數承受能力，因此在選擇UPS容量時除了選擇過載能力強的類型，還需要考慮負載波動及沖擊余量，適當增大UPS容量以抵御負載的波動。

而對于某些特殊負載(如高速行打)而言，在起動或工作過程中會產生很強的沖擊電流，負載容量瞬間升高數倍(有時高達6倍)。對于此種負載應在普通容量余量比例基礎上進一步加大余量。正確的容量冗余對UPS的正常穩定工作及UPS的工作壽命影響很大，經常工作在滿載或過載狀態下的UPS系統故障的機會遠遠高于正確容量冗余的UPS電源。

2)系統擴容的需要

如果最初選擇UPS沒有考慮余量，則一旦設備增加，超出UPS的負荷能力，就必須重新購置一臺新的UPS，不僅浪費了投資，而且可能受到場地擺放的限制、在布線安裝工作方面也帶來諸多不便。

所以在選擇UPS時，需要考慮2~3年內擴容的可能性，適當增加UPS功率容量，畢竟單位KVA容量UPS的價格，隨著UPS容量的增大而下降，增出容量的成本比單買同樣容量的UPS要節省許多。另外，盡量選用具有并機功能的機型，必要時可通過UPS并機成倍擴大輸出容量。同時，在配置UPS的輸入輸出配電柜時，應將線纜及空開留有一定余量，方便日后擴容。