UPS配置范文(精选3篇)
UPS配置 第1篇
目前,有线电视机房设备发生了很大变化,传统的模拟调制设备已基本退出,对机房备份电源系统的性能和容量,提出新的要求,同时UPS技术本身也在不断进步,本文拟就新型有线电视机房的UPS系统设计、选型、配置、工作原理和维护,进行简单梳理。
1 广电机房的发展及其对供电系统的要求
传统的有线电视机房,可以划分为播出和传输两大部分,广义上的广电机房,还包括供电系统、录播系统、灯光系统、音响系统,空调系统、消防系统、编辑制作系统。UPS系统就是属于供电系统,它的主要作用是提供不间断电源和提高电源质量。由于广播电视的特殊性,广电机房都应当具备全天候播出功能,这对UPS系统的可靠性有很高的要求。
当前,广电机房日益计算机化和网络化,随着三网融合的发展,各地的有线电视,已陆续进入宽带服务领域,机房里各种计算机和宽带网络设备,如非线性编辑系统、数字播出系统、CMTS设备、IPQAM设备、EPON设备、各种工控机、数据库、制式转换设备、光纤收发设备等,占据越来越多的空间,成为机房用电的主要设备,各种模拟设备,已退出使用,有线电视机房UPS系统的配置,也应当做出相应调整。
数字设备对电力的稳定性、不间断性有更高的要求,短暂的电网波动和中断,也会造成数据丢失和设备重启,是绝对不能容许的。这也是和模拟有线电视机房的最大区别,所以必须选择使用高质量的在线式UPS系统,因为传统的后备式UPS系统传统,只在市电停电时才启动工作,中间存在一个短暂的切换过程,会严重影响设备使用,已完全不能适应需要,应坚决淘汰,这点在选购设备时务必引起重视。
由于广电行业的大力整合,完整的制作播出系统,只存在于省级和部分地级市,数量最多的县区级有线电视机房,很大程度只是个数字信号中转机构和光纤接力系统,再加上少量IPQAM设备和数据库设备(主要用于本地节目播出和VOD点播),以及服务于本地宽带用户的网络设备,所以县区级有线电视机房UPS系统的配置,又有不同的特点。
2 在线式UPS系统的组成和工作原理
在线式UPS系统,由整流器、蓄电池组、稳压器、逆变器和检测转换电路五大部分构成。
2.1 整流器:
一般运用可控硅或其他固体器件,整流器会把交流电转化为直流电,同时控制市电的变化幅度。
2.2 蓄电池组:
一般运用铅酸蓄电池组,电池组的每个电池电压为12 V,由8个电池组成,蓄电池组是由电池组串联而成,其电压为96 V,蓄电池组不仅有着蓄电的功能,还和整流器、稳压器配合,滤除交流市电中的干扰脉冲,因此蓄电池电压是不能突变的,相当于一个大容量的电容,它对于脉冲能起到平滑作用,能减低脉冲干扰,净化电网电压。
2.3 稳压器:
主要负责稳住系统输出交流电的电压。
2.4 逆变器:
把蓄电池组的直流电转换成交流市电,同时稳定交流电的幅度与频率。
2.5 检测转换部分:
检测和控制整个供电系统。
UPS系统还设置有各种开关和显示装置,如自动旁路开关、检修旁路开关、系统工作指示等。
3 新型有线电视机房UPS系统的配置
配置机房UPS系统,首先要估计所需的电池容量,负载大小的房间,需要统计数据来确定所需的供电时间,并进行必要的保留。电力房间被分为拍摄、编辑、播出、照明、空调几大部分,空调和照明的消耗太大,不包括在保护UPS的范围。
每个用电设备的功率,由电流和电压相乘,单位是伏安(VA),这和设备上的标称功率瓦特(W),是两个概念,通常设备标称功率(W)要×1.4,才是VA数。
第一,对空调与灯光之外的用电设备进行统计功率,由于机房中拥有着数目繁多的工控计算机,一般而言,400~500VA为工控计算机的计算功率,而其他设施设备的功率可以通多查阅文字说明书而得出。把现有的所有用电设备的功率相加,就是UPS的实际负载,由于业务发展的快速性和不确定性,特别是宽带设备的增加,建议对UPS设备的容量和存放空间,做出较大的冗余配置。
电池容量的大小由安时(AH)数计算,例如100 AH的蓄电池组,理论上能提供1A100h的供电,或2A50h的供电,依此类推。
需要注意的是,UPS系统本身也要消耗能量,它的标称功率和实际功率是不一样的,要考虑它的功率因数:功率因数=实际功率÷标称功率
在线式UPS的功率因数通常约为0.8,根据经验,UPS配置时,可以按以下公式进行估算:负载功率(VA)×延时时间(小时数)÷UPS电源启动直流=所需蓄电池安时数(AH)。
例如,某小电视台设备负载功率约为8.5 kVA(按10 kVA计算),要求停电后UPS能维持供电2小时以上,计算如下:10000×2÷96=208.33 AH,可以选择两组100 AH的蓄电池组,因为到实际负载小于10kV,供电2小时是可以做到的。
大型机房用电量较大,应采用三相UPS设备,其特点是三相输入,单相输出,这样有利于大楼供电系统的三相负载平衡。
4 在线式UPS系统的维护和保养
4.1务必要进行定期放电,并且在放电的过程中做好记录,若连续三个月没有发生停电,换而言之就是蓄电池组已经连续三个月没有进行放电,这是就需要工作人员为蓄电池组进行放电,即故意关掉市电,人为让电池组对其供电,但是要注意的是放电时间不多于标称时间,并且在放电的过程中一定要留有专业人员,按说明书规定时间放电后,要及时恢复市电
4.2 要定期检查蓄电池:因为蓄电池要求在0~30℃环境中工作,所以UPS应当设置在有空调设备的地方,过冷和过热都会降低蓄电池组的使用寿命。当发现个别蓄电池有破损时,要即时加以更换,以免电池中的酸性溶液流出,破坏其他电池和设备。
4.3 增加大功率用电设备后,要及时增加相应容量的电池组。
4.4 UPS严禁超负载工作,在线式UPS的负载量,应该控制在70%~80%。
4.5要做好UPS系统接地和防雷。
5结语
UPS属于供电系统,是保障机房正常工作的首要设备。对有线电视机房UPS系统的设计、选购、配置、使用和维护保养,必须加以足够重视。
摘要:本文探讨有线电视数字化和网络化后,新型有线电视机房的功能定位的变化情况,设备的增减情况,对应的机房UPS设备的变化情况,对各级有线机房的UPS配置和要求作了具体描述。
关键词:有线电视,数字化网络化机房,UPS
参考文献
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UPS配置 第2篇
在无线电管理中起到主要技术作用的是无线电监测技术,其主要发挥的作用在于维护空中电波系统程序。为了使得机房设备不会受到用于停电以及电压不稳等因素带来的干扰,并且使用稳定性较高的UPS电源(UninterruptiblePowerSystem,不间断电源)为主的市电双回路供电系统,因此,固定监测站的设备设施一般选择在大厦或者铁塔高层处。大多数情况时,监测人员对移动设备进行半月和改造的过程中,UPS供电设备可以长期的提供稳定电源。所以UPS设备的.使用非常灵活实用,能够满足日常监测的基本需求,监测技术人员应该了解和掌握UPS供电系统的配置接日常使用技巧。使得无线电监测的工作得以快速、有效、长期的进行。
二、UPS电源的基本原理及其作用
UPS是指,将蓄电池主机之间相互连接,利用主机的电路模块将直流电源转化为市电的系统设施,其主要特点就是能够为电子设备,计算机网络服务器,等稳定需求高的设备提供长期稳定的电源供给。市电输入保持稳定时(我国国内为220V/50Hz的交流电),UPS系统将市电稳压,然后供给负载使用,与此同时在系统内部进行充电储备,如果在供应过程中市电切断,UPS系统能够将电池内部的直流电切换为负载220V/50Hz的交流电进行供给。使得负载正常运转,保护硬件不会因为电流的冲击造成瘫痪,并且在供应过程中UPS系统可以有效调整电压起到防护作用。
三、无线电监测UPS电源系统配置方案
UPS配置的选择有两点要求,第一,无线电监测设备的负载总功率、电源转换效率和总功率越大,所需的转化效率越高,需要的电池备用时间也随之增加,由于负载功率不能够超载使用,也不适宜长期处于过度轻载的情况,所以一定要在选择时注意负载功率,负载状态应该控制在30%~60%之间为宜;第二,蓄电池的内阻能够通过机房周围的环境产生影响,温度升高或降低,湿度加大或减小,都能够使其内阻受到不同变化,这会使得蓄电池内部蓄电能力逐渐下降。蓄电时间会随着温度降低所增加,如果机房温度过高,出现过充电的状况则越高,尤其在UPS循环使用过程中,一定要将机房环境的温度控制在合适的范围内(5℃-30℃),并且增加充电计时或自动转换涓流充电的方式,保护电池使用寿命。
四、运行维护的主要注意事项
(一)观察外观:技术员通常通过观察UPS设备是否产生变形、设备外壳是否烧焦以及螺丝连接处是否松动,或者有无氧化物渗出或者漏液现象来判断,UPS设备是否处于正常工作状态。
(二)带载测量:UPS如果处于电池模式下的整体设备带有一定量的负载,如果出现放点时间明显短于正常放电时间的现象,则应观察设备充满电的时间是否达到正常的备用时间,如果达不到则说明电池发生老化。
(三)使用万用表测量:使用万能表可以准确的判断,UPS设备是否发生老化。在放电状态下需要对各子电池的两端电压进行测量,如果任何一个电池端电压与额定电压的数值发生明显的天理,这说明电池已经发生老化。同样的在UPS设备处与市电状态下,也需要用万能表对子电池的端电压进行测量,如果任何一个子电池的充电电压与其他电池的充电电压相比较数值明显偏大,这说明该电池已经发生老化。
结语:
本文就电源系统的配置、系统项目的日常使用、维护等方面对监测机房中的UPS电源系统展开相关阐述,这将对UPS系统项目在今后的建设以及日常维护工作提供极具价值意义的针对性指导,为无线电监测事业的蓬勃发展注入新的强劲动力。
参考文献
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UPS配置 第3篇
UPS的中文意思为“不间断电源”, 是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写, 是以逆变器为主要元件, 稳压稳频输出的电源保护设备。它可以解决现有电力的断电、地电压、高电压、突波、杂讯等现象, 使广播电视设备的运行更加安全可靠。
UPS电源在广播电视设备中的应用, 主要可起到两个作用:一是应急使用, 防止突然断电而影响广播电视信号的制作和发送;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”, 改善广电系统的电源质量, 为广播电视工作提供高质量的电源。
目前市场上的UPS电源型号众多, 生产厂商的技术水平也参差不齐。这就要求我们必须了解UPS电源的工作原理及其应用类型, 并掌握如何根据不同广电设备的需求为其配备最适合的UPS电源。
一UPS电源的工作原理及分类
1. UPS电源工作原理
从基本应用原理上讲, UPS是一种含有储能装置, 是以逆变器为主要元件, 稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成, 如图1, 下面对上述主要器件做简要介绍。
(1) 整流器
整流器是将交流转化为直流的装置。它有两个主要功能:第一, 将交流电变成直流电, 经滤波后供给负载, 或者供给逆变器;第二, 给蓄电池提供充电电压, 因此, 它同时又起到一个充电器的作用。
(2) 蓄电池
蓄电池是UPS用来储存电能的装置, 其容量的大小决定了UPS维持放电的时间。其主要功能有两点:第一, 当市电正常时, 将电能转换成化学能储存在电池内部;第二, 当市电故障时, 将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。
(3) 逆变器
逆变器是一种将直流电转化为交流电的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
(4) 静态开关
静态开关又称静止开关, 是一种无触点开关, 是由两个可控硅 (SCR) 反向并联组成的一种交流开关, 其闭合和断开由逻辑控制器控制。
UPS电源的主要工作过程是:当市电正常时, UPS电源将市电供给的交流电整流, 并储存在自己的蓄电池中;一旦市电异常, 它就将蓄电池中的储能通过逆变器及静态开关等部件释放出去, 为后级用电设备提供能维持一定工作时间的电能。延时时间一般由蓄电池的容量决定。
2. UPS电源的分类
UPS电源主要分为两大类三种形式:一类是后备式, 另一类是在线式, 还有一种介于两者之间的在线互动式。
(1) 在线式UPS电源 (On-Line UPS)
如图2, 在线式UPS电源的逆变器一直处于工作状态, 它首先通过电路将外部交流电转变为直流电, 再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给后级负载。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰;在停电时则使用蓄电池组给逆变器供电。
(2) 在线互动式UPS电源 (Line-Interactive UPS)
如图3, 在线互动式UPS电源是一种智能化的UPS电源, 所谓在线互动式UPS, 是指在输入市电正常时, UPS的逆变器处于反向工作 (即整流工作状态) , 给电池组充电;在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态, 将电池组电能转换为交流电输出, 因此在线互动式UPS存在转换时间。
在线互动式UPS电源的保护功能较强, 逆变器输出电压波形较好, 一般为正弦波, 其最大的优点是具有较强的软件功能, 可以方便地进行UPS的远程控制和智能化管理。可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内, 如有偏差可由稳压电路升压或降压, 提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口 (如RS-232串口) 进行数据通讯, 通过监控软件, 用户可直接从电脑屏幕上监控电源及UPS状况, 在方便了管理工作的同时提高了系统的可靠性。
(3) 后备式UPS电源 (Off-Line UPS)
如图4, 后备式UPS电源平时处于蓄电池充电状态, 在停电时逆变器紧急切换到工作状态, 将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出, 因此后备式UPS也被称为离线式UPS。
后备式UPS电源的优点是:运行效率高、噪音低、价格相对便宜。主要适用于市电波动不大, 对供电质量要求不高的场合。然而这种UPS同样存在一个切换时间问题, 一般介于2至10毫秒, 因此不适合用在对电源稳定性要求较高的场所。
二广电系统中UPS电源的选配
根据UPS电源的工作特性以及广电系统对不间断电源的实际需求, 为广电设备选配UPS电源可分三步完成:第一步, 确定所需UPS电源的工作类型;第二步, 确定所需UPS电源的功率;第三步, 确定所需UPS电源的容量。有了这三项数据, 我们就可以轻松地为各种广电设备既经济又合理地配置UPS电源了。
1. 广电系统中UPS电源的选配步骤
步骤一:确定广电系统所需UPS电源的工作类型
如上文所述, UPS电源主要分为三种工作类型, 即在线式、后备式和在线互动式。在为广电设备选配UPS电源时, 我们要充分考虑这三种类型的优点与不足。
在线式UPS电源的逆变器始终处于工作状态, 因此不存在切换时间问题, 适用于对电源有严格要求的广电设备。其最大的优点是供电时间长, 一般为几个小时至十几个小时。上述特点确保了在市电故障情况下配有在线式UPS电源的广电设备可以进行不间断的、较长时间的正常工作。但是由于功能的特殊, 其价格也明显高于其他形式的UPS电源。因此在线式UPS电源适用于对电源稳定性有较高要求、需要较长后备供电时间且运维资金充足的广电设备。
后备式UPS电源由于存在毫秒级的切换时间以及持续供电时间不长等特性, 因而不能应用于对电源稳定性有较高要求的广电设备。但是其运行效率高、噪音低、价格相对便宜, 因此适合配备于广电系统中的非直播性节目的制作以及办公用电子设备等。
在线互动式UPS电源集中了后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点, 其本身具备升压和减压补偿电路, 在市电的供电状况不理想时能进行即时校正, 减少不必要的电池供电切换, 从而延长电池寿命。但其稳频性能不是十分理想, 不适合做常延时的UPS电源。因此在线互动式UPS电源适合配备于对持续供电时间没有过高要求, 但对电源供电质量和工作状况等要求较高的广电设备。
步骤二:确定广电系统所需UPS电源的功率值 (Va)
首先列出广电系统中需要UPS电源供电的所有设备, 将所有广电设备的最大伏安值累计, 再将汇总值加上30%的预留扩充容量以备系统升级时使用, 最终功率值即为该广电系统所需UPS电源的功率值。其计算公式为:
计算广电设备的负载总和:W=W1+W2++Wn (1)
计算所需UPS的功率值:Va≥W1.3 (2)
步骤三:确定广电系统所需UPS电源的蓄电池容量
UPS电源的供电时间主要由其蓄电池容量决定, 其次也受负载大小、环境温度、电池放电截止电压等因素影响。
计算UPS蓄电池的安时数:Ah=VaH÷Vd (3)
式中Va为UPS电源的额定功率, H为UPS延时时间 (小时) , Vd为UPS电源直流启动电压值, Ah为所需UPS蓄电池的安时数。
2. 广电系统中UPS电源的选配案例分析
(1) 案例
某广播电视节目制作中心拥有办公、节目制作等设备总功率值达2000伏安, 其制作的节目性质为非直播性, 所有在线节目数据及办公数据全部备份、保存所需的时间大约为4小时, 现需要为该中心配置一套UPS电源系统, 以确保在发生外电事故情况下现有节目数据能够得以保存。
(2) 方案解析
首先我们需要选择节目制作中心所需UPS电源的工作类型。由于该中心制作的多为非直播性节目, 其对电源的反应速度和持续供电时间等参数的要求就相对较低。再考虑到经济成本等因素, 我们可以选用运行效率高、噪音低、价格相对便宜的后备式UPS电源。
其次我们需要确定所需UPS电源的额定功率值。该中心所有广电设备的总功率值为2000伏安, 根据公式 (2) 可知该中心所需UPS的额定功率值为:
根据目前市场上的主力UPS电源型号, 我们可以为该中心选用额定功率为3000V的UPS电源, 例如山特公司出品的C3KS型后备式UPS电源。
第三步, 我们要为UPS电源选配蓄电池。该中心需4小时UPS后备供电, 根据技术参数C3KS型UPS电源的额定功率为3000V, 直流启动电压为96V, 由公式 (3) 可知:
可见该型号UPS需要配备大于等于125AH的电池组才能满足4小时的供电。根据目前市场上常用的UPS电池组的参数, 可采取2组65AH的蓄电池并联的配置方案来实现这一供电要求。该方案的延时时间为:
65AH296V÷3000VA=4.16小时
通过上述三步, 我们就可以为该节目制作中心确定需要配备的UPS电源了。在充分考虑到该中心实际需求的前提下, 我们可以为其配备额定功率为3000V, 蓄电池组采用两组65AH电池并联的C3KS型后备式UPS电源。
三综述