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怎么削减中心机房APC UPS事端需求留意的几个问题
作者:admin 发表时间:2019/5/15 5:39:11 阅读:

怎么削减中心机房APC UPS事端需求留意的几个问题

以下是小编为你编辑的关于APC电源UPS知识 欢迎阅读

中心机房UPS为计费体系、IDC设备、重要金融用户设备、网管终端等重要负载供电,一旦呈现事端影响很大。近年来,各运营商都呈现过因UPS导致的体系瘫痪事端。笔者经多年的作业实践总结了削减中心机房UPS事端需求留意的几个问题。

UPS输出负载短路问题

UPS 输出负载短路百分之九十以上会导致UPS 体系呈现输出停电或闪断毛病,然后导致所接的重要设备瘫痪。UPS 输出负载短路时,不管单机、主从、并机,还是双母线体系都不能确保负载不断电。以现在最安全可靠的UPS 并机双母线冗余供电体系为例,如图1。

 UPS并机双母线冗余供电体系

UPS 每2台1+1 带并机柜并机供应双母线供电,UPS1-1和UPS1-2经过并机柜并机构成体系一,UPS2-1 和UPS2-2经过并机柜并机构成体系二。正常状况下,体系一与体系二分别带自己的负载。

体系一经UPS1输出柜和静态转换开关STS1 带负载,体系二经UPS2输出柜和静态转换开关STS2带负载,STS1 设定1路优先导通,STS2设定为2路优先导通。当其中一个体系供电母线上的任何设备毛病时,其负载可经静态转换开关切换至另一个体系供电。

为了确保两套体系能够同频率、同相位跟踪,还能够经过负载总线同步跟踪控制器确保切换时电源在波形和相位上是接连的。对大都毛病,这种体系都没有问题,但还是不能处理输出负载短路问题。这是由于短路相当于过载,切换到体系2,体系2也会过载宕机,导致负载断电。

实践作业中发作输出短路的或许性其实很大。现在许多运营商中心机房的UPS 体系是并机办法,2台UPS 并机经过一个UPS 配电柜/配电箱给机房内一切的数据、网管、计费设备供电。从这个主UPS 配电柜到各负载还有或许经过若干个配电柜、配电箱、插座。其中任何一个环节呈现短路毛病,都有或许导致全体系断电。别的不同运营商,不同地市,各专业之间的维护界面不尽相同。有的是一切电源都由动力专业维护;有的是UPS 主配电柜以外归其它专业维护,UPS 主配电柜及以内归动力专业维护。其它专业在动力技能方面或许有短缺,存在许多不确定性,有发作短路的或许。UPS 都是优先维护本身设备,不同厂家规划理念不同,输出短路时有的UPS 不转旁路,直接关掉逆变器宕机;有的转旁路,但会顶掉空开,形成小面积停电。笔者遇到过一次,两台30kVA UPS 并机,装置调试时由于施工人员操作不小心,设备端的UPS 输出配电柜母排短路,两台UPS 逆变器都停止作业,也没有转旁路,只要断开再关闭市电输入开关,重新开机才康复正常。

怎么防止UPS 输出负载短路导致体系宕机呢?

现在,设备制造厂商已将大都重要的网络通信设备制形成具有双电源输入特性的设备。有2个沟通电源接口,能够接2路沟通电,内部再经过2个沟通/直流转换模块转换成直流电,并联给设备供电,

双路输入供电办法

但实践作业中,一般只用了1个沟通电源接口,或许最多用一根导线并接到第二个电源接口。这样只处理了沟通/直流转换模块的冗余维护,对电源线意外断开或是输出短路则无能为力。为了最大极限地发挥双电源输入设备的技能潜力,防止UPS 输出短路导致体系宕机,确保重要设备供电安全,最好的处理办法是用两套双母线并机体系,分别给重要设备的2个电源端口供电。这样既处理了电缆冗余,又处理了输出短路问题,虽然建形成本高了一些,但安全性大大进步,对重要设备还是值得的。

2零线问题

零线问题是维护中很简单忽视的一个问题,有或许导致严重事端,结合一个事例阐明此问题。

一个无人值守关口局在某写字楼八楼,一楼营业厅从八楼关口局沟通配电柜引电,UPS 也从沟通配电柜引电,UPS 输出到一个UPS 配电箱再给一些计费、网管等设备供电。毛病现象是冬天UPS 接连几天晚上12点左右断电,UPS 显现“输出短路”,负载掉电,到现场重起UPS 后康复正常。终究发现是以下2个原因:一是一楼营业厅门卫晚上用几个单相电暖器,而且接到了同一相沟通电上,导致三相不平衡,由于零线电流是三相电流的矢量和,不平衡导致零线电流过大。

从主沟通配电柜测零线电流,白日很正常,晚上用电暖器时测约20A。二是UPS 配电箱的零线排上几个设备的零线螺丝松动。零线虚接再加上零线电流过大导致打火,UPS 判别为“输出短路”然后宕机。紧固零线,撤除电暖器后毛病排除。所以在维护中要特别留意零线的查看,从UPS 输出到用电负载的整个供电路径上的零线都要定时查看紧固。

UPS 的接地问题

UPS 的接地也是一个比较简单被忽略的问题。

UPS 的负载不对称,或UPS 带有非线性负载时,中性线中就会有电流流过,在中性线上产生压降引起中线和地线之间的电压差一般称为“零地电压”。中性线电流越大、负载距离越远、中性线导线截面越小,则“零地电压”就越大。有些灵敏负载对“零地电压”要求很高,例如“零地电压”大于1V,有些服务器就不能正常作业。

这是由于一般中心机房接地体系都是UPS 输出中性线和负载中性线固定接到市电电源的中性线上,市电电源的中性线在低压进线柜中衔接到接地极上,UPS 输出和负载的中性线与市电的中性线没有任何的阻隔。中心机房中沟通电缆许多,每一根电缆都含有很多的电磁干扰,一切的这些电缆被捆扎在一起走长线,使得这些高频干扰互相串扰,高频干扰电流在零线、地线上流过带来了零地之间的压降。

处理的办法一是将UPS 的火线和零线、地线分开走线,两者的距离应该确保在20 cm以上,其它动力电缆也远离UPS 零线。假如施工现场条件不允许,零线和地线要用铠装屏蔽电缆。但这种办法治标不治本,机房内设备变化,电磁干扰环境也随之改动,零地电压也会改动,不能完全处理问题。二是在UPS 负载端加阻隔变压器,并将阻隔后的零线接地,能够确保负载的零地电压趋近于零,处理“零地电压”问题作用最好。

UPS蓄电池问题

UPS 蓄电池是一个简单出问题的环节,由UPS蓄电池引发的事端占UPS总事端较大比重。这是由于UPS蓄电池一般是12V蓄电池,内部实践上是6只2V蓄电池串联焊接构成,制造难度大,而且板栅,衔接条比较薄,只要一个板栅呈现问题,整只UPS 电池就有问题,毛病率远远高于2V蓄电池,所以在装置维护中要留意以下几个问题。

(1)UPS蓄电池最好用蓄电池架装置,不要用蓄电池柜。一是便于通风散热,UPS 蓄电池对温度十分敏感,最佳环境温度是20 ~25℃,温度每升高10℃,蓄电池的寿数就会降低一倍。UPS蓄电池充放电进程中会开释很多热能,热量散不出去,直接影响电池容量与寿数。二是便于维护测量。用蓄电池柜装置,假如空间太小,巡检时操作人员或许会由于操作不方便,或视野问题导致操作东西短路或查看不仔细忽略本应发现的毛病危险。有这样一个事例:主从热备份UPS 体系,密封蓄电池柜(有通风孔),螺丝固定的面板拆开不方便,用螺丝刀拆才干翻开。一次巡检发现备机UPS 的蓄电池组中底层角落里有两只蓄电池衔接线松动,而且漏液。UPS 蓄电池是大电流放电,这种状况下假如刚好主机UPS 毛病,备机UPS 蓄电池放电供应负载,后果严重,有或许着火乃至爆破。

(2)UPS蓄电池衔接线不要用开口铜鼻子,要用孔型铜鼻子,开口铜鼻子不如孔型压接牢固,简单脱落;衔接线要用软铜线,不要用硬铜线,硬铜线有时由于吃着劲,当时紧固了,时刻长了会松动,形成端子处衔接不良,在必定的条件下或许端子处拉弧或热量*,终究导致着火;衔接线要用长度一致的同一规格导线,否则电阻不一致,长时间运用,会发作充电时有的UPS 蓄电池已充溢,有的UPS 蓄电池还没充溢,然后导致已充溢的APC UPS 蓄电池过充,水分从安全阀溢出,电解液浓度变大,长时刻会腐蚀极板,导致蓄电池一致性变差。

(3)由于蓄电池很重,装置时要用正确的办法搬运和吊装蓄电池,不能用钩子或螺丝刀直接勾住蓄电池外露极柱搬卸蓄电池。极柱与极板是焊接的,这样会拉伤蓄电池端子,严重时或许导致着火。别的蓄电池组上输出的电缆,不要直接从电池端子拉至主设备,中心需求有接线盒或转接端子,否则蓄电池端子上长时间接受拉力,或许破坏蓄电池内部的衔接。

UPS电容爆破问题

.1UPS 电容爆破的原因

UPS 的电容一般是指其内部的直流滤波电容和储能电容及输入输出沟通滤波电容。UPS 电容爆破一般是指直流滤波电容和储能电容,它一般选用容量较大的电解电容,电容爆破一般是由于耐压问题形成的,其本质原因有如下二个。

5.1.1内部电介质绝缘强度下降导致电容击穿

(1)电容本身质量问题。近年来,一些厂家为了降低产品售价,进步产品中标的竞争力,选用了寿数较短的直流滤波电容,这也是导致现在发作电容爆破毛病的事例日益增多的首要原因。

(2)温度。电容器的运用寿数随温度的增加而减小,温度加快介质与电解液化学反应使介质随时刻退化,耐压值下降。别的温高还会导致漏电流增大。在直流正向电压施加于电容器一段时刻后仍有一个细小电流持续从正电极流向负电极,这个细小的电流即称为漏电流。漏电流越小表明电介质制造得越精巧,漏电流的特性是跟着温度的升高越来越大。为防止电解液蒸发,电容一般选用密封结构,散热性较差。假如热量不能及时排出去,器件内部温度上升会很快,导致漏电流的进一步增大;根据电流热效应,漏电流增大又会导致温度上升,热量积累恶性循环,使电容内部电解液欢腾和汽化,气压迅速增大到外壳无法接受时,就会爆破。假如防护规划的欠好,电解液喷溅到电路板上,检测控制电路受损还会导致更加严重的后果。

电容温度高的原因一是机房环境较差,长时间不维护形成UPS 内部积尘过多,散热不良。二是空调送/回风通道规划欠好,UPS 周围环境温度较高。处理的办法为每年对UPS 做一次内部除尘;做好空调规划,防止局部高温;选用远红外成像仪、远红外测温仪等检测仪对滤波电容的异常温升进行检测,及时更换有潜在毛病危险的电容,防患于未然。

5.1.2外部电压超越电容的耐压值

UP 内部的储能直流电容耐压值一般为直流450~500V,以POWERWARE9150/930510kVA UPS为例,其内部直流母线电压为400VDC,而直流电解电容的耐压值是450VDC。UPS 中的相控整流器控制着输出直流电压的高低,UPS运用年限越长,相控整流器电路器件参数越老化,形成UPS 内部的直流400V电压不再安稳。市电动摇时,会形成UPS 内部400V直流电压动摇,动摇的电压幅值很或许会超越450V,形成直流电解电容过压,再加上电容长时间运用耐压性能下降,就会发作爆裂。处理的办法是选用大品牌UPS 设备,把好产品质量关;抵达作废年限的UPS 坚决作废(一般UPS 寿数是5 ~7年,主张5年作废);运用超越3 年的UPS 要定时查看内部的电容,看看有没有漏液、鼓包,容量是不是现已下降到其容量差错下限等,这些是爆破的前兆。

5.2UPS 电容爆破的几种或许现象及分析

理论上,并机体系中一台APC UPS 毛病,毛病UPS 应自动退出体系,其它正常作业,但现实中电容爆破时却不必定是这样。统计资料显现一旦发作电容爆破毛病,90%以上的几率会导致并机体系呈现输出停电或闪断毛病(中断时刻大于8~20ms ),然后导致负载瘫痪几十分钟乃至几小时。

(1)除了发作电容爆破的那台UPS 单机处于逆变器自动关机状况之外,其他各台UPS 似乎都处于“正常的”逆变器电源供电状况。这是由于并机UPS 体系中一台设备逆变器发作毛病导致体系输出电压动摇,或是输出沟通电压中含有很高的直流成分电压,或是拉低了体系输出电压,然后影响到负载。

(2)除了发作电容爆破的那台UPS 单机处于逆变器自动关机状况,其它UPS 的输入开关或UPS 并机体系的总输入开关跳闸,UPS 处于电池组供应能量的逆变器供电状况。这种状况首要原因是电容爆破的UPS 的逆变器发作了内部短路毛病,由于逆变器并联,导致其它UPS 逆变器输出瞬间短路,输出电流瞬间增大,而这些电流不是供应负载,而是供应内部短路的UPS,然后形成正常的UPS 瞬间过载,然后导致相关输入开关跳闸。

(3)“N+1 ”APC UPS 并机体系中各台UPS 的输入、输出配电柜中的开关都配置为断路器开关。一台UPS 的滤波电容爆破,其他UPS 的输入、输出开关全都跳闸。这是由于沟通输入滤波电容爆破形成市电小范围供电环境恶化。UPS 都有输入滤波器,该滤波器都有电感线圈,输入市电在瞬时发作骤变,相当于理性负载两头电压骤变,然后产生反向电动势,冲击相关的断路器,断路器都有过压维护和过流维护功能,开关全都跳闸。

(4)并机体系中除了发作电容爆破的那台UPS 逆变器自动关机,其他UPS 均处于“正常的”逆变器供电状况,负载正常作业的状况。这种幸运状况不会超越10 %,一般是沟通输入电容爆破或许直流电解电容爆破没有影响到检测控制电路。

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