UPS冗余方式介绍.doc

UPS冗余工作方式介绍及配置举例 第一部分：系统性冗余（即单机双母线冗余）UPS配置方案 一、系统性冗余和设备冗余 前置说明：系统性冗余又叫单机双母线字冗余 什么叫系统性冗（rong）余 系统性冗余就是由两个完全独立的系统组成互为备用的冗余系统。它包括UPS主机、电池、防雷器、双电源自动切换开关、旁路隔离变压器、输入/输出开关、配电盘和连接电缆线等所有的设备、配件、辅件都是冗余的,互为备用的。 什么叫设备冗余 在某一系统中对于重要环节增加一台设备作为备用，而对于其它部分是没有冗余配置的，如：双机并联冗余UPS系统和双机热备份UPS系统均属于设备冗余。因为并联冗余和热备份仅仅是UPS主机和电池是冗余配置，虽然互为备用，但不完全独立。另外，其它配套件如防雷器、双电源自切开关、旁路隔离变压器、输入/输出开关、配电盘和连接电缆线等均不是冗余配置。 系统性冗余和设备冗余的适用场合 系统性冗余的UPS系统适用于具有2个交流输入端的DCS负载或主要负载为DCS的场合，UPS一般选用三进单出UPS。当然对于多个DCS负载，也可选用三进三出UPS。 设备冗余的UPS系统适用于所有的不能停电的重要场合，特别适用于只有1个交流输入端的非DCS负载。UPS选用三进单出或三进三出均可。 二、系统性冗余UPS系统在不同负载情况下的配置方案 纯DCS负载的系统性冗余UPS系统的配置 对于纯DCS负载，采用系统性冗余UPS方案，在方案设计、设备采购、安装施工和调试检修等都非常简单。即选购2台功率相等的UPS，将UPS1的输出端连接到DCS交流电源输入端1，将UPS2的输出端连接到DCS交流电源输入端2，这样就组成了系统性冗余UPS系统。 除了DCS负载外还有其它单交流输入端的负载的系统性冗余UPS系统的配置 选购2台功率相等的UPS。 将UPS1输出端与DCS交流电源输入端1连接，UPS2输出端与DCS交流电源输入端2连接。这样对于DCS负载而言，实现了系统性冗余UPS配置。 其它单交流输入端的负载要实现供电系统的冗余配置，必须增加STS设备。将UPS1的输出端与STS的N输入端相连接，将UPS2的输出端与STS的R输入端相连接，STS的OUT输出端与负载相连接。 STS就是静态转换开关，STS的切换时间﹤5ms,因此是不间断的。其工作原理如下： ·当UPS1和UPS2均正常时，负载由UPS1供电。 ·当UPS1停电时，STS自动地不间断地切换到UPS2，负载由UPS2供电。 ·当UPS2停电时，STS自动地不间断地切换到UPS1，负载由UPS1供电。 STS的型号和数量是根据单交流输入端负载的功率和数量而定，一个STS设备可以带多个负载。 采用STS实现供电系统冗余配置的特点如下： ·STS的切换是自动的不间断的。 ·2台UPS是完全独立的，STS的切换是先断后通，因此它克服了并联冗余UPS系统的缺点。 ·UPS检修比较方便。 ·可靠性高。 ·投资比并联冗余和热备份稍多。 三、系统性冗余UPS系统电原理框图（见图1） 四、系统性冗余UPS系统的工作原理 在DCS系统中，两套直流电源是并联冗余的，而且它的切换时间为0。 2套UPS均为单机工作方式，是完全独立的。 UPS1的输出端与DCS系统的交流电源输入端1连接，UPS2的输出端与DCS系统的交流电源输入端2连接。 当UPS1和UPS2均正常时，UPS1和UPS2同时对DCS系统供电，且各带50%的负载。 当UPS1故障时，UPS1自动地不间断地切换到旁路，DCS系统由UPS2和市电2供电。 当UPS2故障时，UPS2自动地不间断地切换到旁路，DCS系统由UPS1和市电1供电。 当UPS1和UPS2同时故障时，UPS1和UPS2同时自动地不间断地切换到旁路，DCS系统由市电1和市电2供电。 系统性冗余UPS系统电原理框图 图1 当UPS1或UPS2需要检修时，可以将其中一台UPS关闭或切换到旁路运行后即可进行，它不影响到另外一套UPS的正常运行。 五、系统性冗余UPS配置方案的特点 优点： ·它保留了并联冗余和热备份UPS系统的全部优点 ·它克服了并联冗余和热备份UPS系统的全部缺点 ·对于DCS系统而言，只有在UPS1、UPS2、市电1、市电2同时发生故障和停电时才会失电，因此系统性冗余UPS配置方案的可靠性极高，其平均无故障时间MTBF高达120万小时。 缺点： 当UPS系统的负载除了DCS系统外还有其它负载时： ·其它负载可直接接到UPS1上，或UPS2上，或根据具体情况分配到UPS1和UPS2上，这时其它负载的供电系统无冗余保护。 ·如果其它负载的供电系统必须具有冗余保护，那么必须增加STS（静态转换开关）设备实现供电系