双登蓄电池GFM-400 (China) Co., Ltd.

在通信局(站)中，通信设备是不允许停电的，为了提高UPS系统的可靠性、便于UPS系统的扩容和定期检修维护，常采用并机冗余运行方式。冗余连接方式有多种，各有优缺点，考虑方案时要根据实际负载情况，选择合适的模式。当前并机冗余运行方式大致可分为两大类：

　　(1)热备份(即串联冗余)。UPS有主机和从机之分，其基本原理是：主机正常时100%地承担负载电流，故障时由从机提供后备电源。由于备用UPS是在主机旁路处在等待工作状态，故称为热备份。此系统结构及控制简单，但存在以下缺点：主机长时间工作，而从机处于长期待机状态，两机的元件老化程度不均匀，且从机所配蓄电池长期处于浮充状态，影响蓄电池寿命;在从机供电的状态下，主机静态旁路故障时将可能中断整个系统供电，出现瓶颈故障;系统负载不能超过单机容量且以后无法扩容。

　　(2)并联冗余。将多于两台同型号、同功率的UPS，通过并机柜、并机模块或并机板，把输出端并接而成。目的是为了共同分担负载功率，其基本原理是：正常情况下，两台UPS均由逆变器输出，平分负载和电流，当一台UPS故障时，由剩下的一台UPS承担全部负载。三机并联也是常用的一种方式，比如对于60KVA的负载，我们可以考虑三台30KVA并联，即使一台UPS出现故障，另两台UPS仍然可以承担全部负载，此为N+1并联冗余。并联冗余的本质，是UPS均分负载。此种方式目前常有两种结构，一种是UPS通过外加并机柜方式并联，并机柜提供同步及多机均流控制，同时提供并联系统的总静态旁路;另一种是在每台UPS内安装一套逻辑控制板，控制各台机器的同步及均流输出。此方案的优点是易于扩容(采用并机柜方式时应将并机柜按终期考虑)，通过冗余备份提高供电可靠性。但也存在一些缺点：采用并机柜方式，一般会使并机柜成为系统的公共瓶颈点，一旦其内部失控或故障，会导致整个系统供电失败;此外由于各台UPS输出量参数难以保持完全一致，也会导致各UPS在向负载供电同时，还在UPS内部的逆变器间形成环流，当环流过大，将直接危及逆变器安全;如果各UPS向负载供电的电流差异过大，将使逆变器的功率放大元件老化速度失衡，也会引发故障，一般来说，供电系统中并机数量越多，UPS电源系统发生故障的概率也越大。

　　5UPS输入配电的选择

　　UPS可以向负载提供稳压精度高、稳频、波形失真度小的高质量电源，并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。但要做到这点，它的前级供电质量不容忽视。我们在设计通信机房前级供电系统时，应考虑以下几个方面：

　　(1)前级供电系统电源质量不宜太差，电压及频率应稳定在正常范围。目前用可控硅设计的UPS范围为-15%、+10%，用IGBT整流器设计的范围为-25%、+23%;频率范围最好选择范围较宽的50Hz±5Hz;电压过低，将使UPS备电池频繁放电，最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它的使用寿命，相反，电压过高，则易引起逆变器损坏。对于旁路输入，其电压和频率波动也有一定的范围，一般为额定电压±10%，如果前级电源变化范围过大，就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。因此，如果通信机房的前级电网在电压范围上达不到要求，应在UPS前级配置合适的抗*交流稳压电源，但不宜采用电子管型交流稳压器或磁饱和稳压器，因为这两类稳压器在开机时可产生瞬时高压，输出波形失真度也较大，易造成UPS故障。

　　(2)前级供电系统中不应当带有别的频繁启动负载，比如经常使用的电梯，频繁开启的空调等。原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压，使供电线路上电压波形失真度过大，造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电路误动作，进而引起同步控制电路故障。所以在条件许可下，宜将UPS电源尽可置于电网输入的前端。

　　(3)前级供电系统中的交流发电机组容量应适当放大。大多数通信机房都备有发电机组，以解决较长时间停电难以供电问题。但在配置发电机组时，其容量应考虑不少于UPS电源额定输出功率的1.5-2倍，以保证发电机输出电压、频率正常，并改善其波形失真度。

　　(4)UPS主输入和自动旁路输入应作隔离要求。如果两个输入都是由同一个交流配电屏空开引入，机器内部作连接处理，这将存在严重的“单点故障”隐患，当设备内部短路，产生严重过载，导致主输入空开跳闸，共用同一空开的自动旁路将同时失效，造成负载断电事故。应该将UPS内部整流输入与自动旁路输入的跳线拆掉，使UPS由单输入变为双输入，即：让UPS的送电线路由一路改为二路，分别通过两只空开向UPS整流和自动旁路送电，从而避免整流输入开关故障跳闸后UPS不能转旁路的问题。