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如何計算新UPS裝置的容量要求?

來源:TechTarget中國 作者: 更新時間:2019/7/26 16:22:56

摘要:你需要不間斷的電源裝置,但卻不知道如何確定其容量,你該怎么辦?

  你需要不間斷的電源裝置,但卻不知道如何確定其容量,你該怎么辦?

  有些不間斷電源(UPS)系統的額定功率單位為千瓦(kW),還有些系統的額定功率則為千伏安(kVA)。KW和kVA僅表示1,000瓦(W)或1,000伏安。

  我們都知道,瓦特=伏特x安培的基本物理規則是基于直流電路。交流電源(AC)通常為建筑物和設備提供能源。交流電源對電力公司來說更有效率,但當它碰到設備的變壓器時,它會表現出一種稱為電抗的特性。

  電抗降低了視在功率(伏安)可用的功率(瓦??特)。這兩個數字的比率稱為功率因數(PF)。因此,交流電路的實際功率公式是瓦特=伏特×安培×功率因數。不幸的是,PF很少用于大多數設備,但它通常是1.0或更低值,而唯一1.0 PF的是燈泡。

  多年來,大型UPS系統的設計是基于0.8 PF,這意味著100 kVA UPS僅支持80 kW的實際功率負載。

  現在大多數大型商用UPS系統設計為0.9PF。目前大多數計算技術都為UPS提供介于0.95和0.98之間的PF。有些UPS系統甚至設計為PF為1.0,這意味著kVA和kW額定值相同(100 kVA = 100 kW)。但是,由于IT負載從不提供1.0 PF,因此實際負載限制是這些UPS系統的kVA額定值。

  無論額定值如何計算,在現實世界數據中心,100 kVA UPS都無法支持實際100 kW負載。了解容量范圍的唯一方法是查看UPS顯示屏。Percent Load將告訴你與最大值的差距,以kW或kVA為單位,但請注意,此百分比將顯示在負載最重的階段,而不是UPS的總容量。

  大型UPS系統是三相的。在美國,任一相與中性導體之間的電壓為120伏,任何兩相導線之間的電壓為208伏-而不是220伏或240伏。在歐洲,任何相和中性導體之間的電壓為230或240伏。在不同相之間無法建立連接。除非所有三相上的負載接近相等,否則你將不會像顯示器所說的那樣接近最大總容量。你需要進一步檢查所有三相的負載確定這一點。

  例如,一臺0.9 PF或90 kW的100 kVA UPS。如果A相加載到95%,B相加載到60%,C相加到25%,則UPS仍將使用40 kVA或36 kW。盡管有95%的讀數,但仍有40%的產能剩余。

  UPS的功率和kVA容量都無法超越,但由于PF數量較高,現場通常是使用kW額定值。然而,市場上有些UPS系統經過PF校正,因此kW和kVA額定值相同。

  UPS系統的銘牌數據

  計算UPS裝置容量的最大問題是確定其實際負載。很多數據硬件制造商仍然在其設備上提供不充分或誤導性的電力數據。大型制造商通常會在其網站提供配置程序。如果正確使用這些工具,這些往往會提供非常準確的信息。但是沒有工具可以提供準確的總負載估算;則需要由你來確定實際數字。

  在這種情況下,請注意利用銘牌。這是合法評級,通常會提供比該設備所能得出的更高伏安額定值。例如,考慮一個帶有銘牌的裝置,該裝置的讀數為90至240伏特,電壓為4至8安培,電源為500瓦。在銘牌上,數字是向后的。較大的安培數隨電壓的降低而變化。如果你在8安培時假設電壓為120伏,則可獲得960伏安電壓。PF為0.95將產生912W。沒有電源會這樣低效率,并且電源幾乎從不以全功率運行。因此,該設備極不可能產生超過500 W的功率,但如果你想要確定這個數據,則乘以1.1并計算550 W的輸入功率。

  不要被雙線設備迷惑。電源共享負載,任何一個都應該能夠承載滿負載。因此,具有兩個500W電源的裝置其實只能提供500W電源。

  UPS容量等級

  當你估算出實際負載后,應計劃以實際額定容量的80%左右運行UPS。這為峰值操作條件提供了空間,使你能夠在替換舊系統之前安裝重復系統,或者在你擴展設備前獲得增長。對于80 kW的計劃負載,1.0 PF UPS額定功率為100 kVA / 100 kW應足以使負載相位平衡在5%左右。具有0.9 PF的UPS將需要更高的kVA等級; 125 kVA將為你提供112.5 kW的容量,這也為你提供了額外的空間。

  如果你預計近期會出現大幅增長,請考慮采用模塊化UPS。它們有兩種規格:超過你需要的框架,但僅根據需要安裝物理UPS和電池模塊,或者總容量較高的系統,但固件配置為將其限制為較小負載,直到你需要更多。無論哪種方式,你只需支付現在所需的費用,并根據需要購買額外的容量。

  這里節省的不僅僅是資本成本。UPS裝置在裝載到更高容量時也能更有效地運行,因此你也可以節省電力運營成本。當然,對于2N冗余的UPS,你實際是以總負載的一半運行每個UPS,這使得正確調整容量變得更加重要。畢竟低于40%的運行效率非常低。

  對于UPS容量,最后考慮因素是發電機負載。不同的UPS設計為發電機提供不同的電氣特性。你的電氣工程師或設施電工應該檢查UPS和發電機的特性,以確保在緊急情況下UPS負載突然切換到UPS時,發電機不會停轉。

  責任編輯:DJ編輯

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