赤峰艾默生UPS电源 艾默生

艾默生UPS电源是较为常见的应急电源系统，其在市电正常与市电异常的情况下，工作方式也有所不同，以下介绍维谛(原艾默生)UPS的四种工作方式：正常运行、电池工作、旁路运行和旁路维护。

　　1、电池工作方式

　　一旦市电发生异常时，将储存于蓄电池中的直流电转换为交流电，此时逆变器的输入改由电池组来供应，逆变器持续提供电力，供给负载继续使用，达到持续供电功能。UPS电源系统的电力来源是电池，而电池的容量是有限的，因此UPS系统不会像市电能持续不断供应电力，所以无论多大容量的不间断电源系统，在其满载的的状态下，其所供电的时间必定有限，若要延长放电时间，须购买长延时UPS电源。

　　2、正常运行方式

　　UPS电源系统的供电原理是当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，而后对电池充电，以备电力中断时使用;需强调的是不间断电源系统并不是停电时才会工作，如遇到电压过低或过高、瞬间突波等，足以影响设备正常运转的电力品质时，UPS系统都处于工作状态，为负载设备提供稳定且干净的电力。

　　3、旁路维护方式

　　当UPS电源进行检修时，通过手动设置旁路保证负载设备的正常供电，当维修操作完成后，重新启动UPS电源，此时的UPS电源转为正常运行。

　　4、旁路运行方式

　　当在线式UPS遭遇电源超载、旁路命令(手动或自动)、逆变器过热或机器故障，UPS电源一般将逆变输出转为旁路输出，即由市电直接供电。由于旁路时，UPS输出频率相位需与市电频率相位相同，因而采用锁相同步技术确保UPS电源输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式，解决了旁路切换时间问题，真正做到了零时间切换，控制电路复杂，一般应用在中大功率UPS电源上。如UPS过载时，必须人为减少负载，否则旁路短路器会自动切断输出。
1.UPS效率的定义是什么?它代表什么?和功率因数是一回事吗?

　　答：UPS效率的η的定义是：输出有功功率P与输入有功功率P’之比的百分数，即：η=(P/P’)%。它是衡量UPS功耗大小的标志。和功率因数不是一码事。

　　2.工频机的质量是否更加稳定?

　　答：国内一些高频机是因为生产时候节减成本、生产条件和设计落后而造成的质量不过关。目前的高端UPS品牌如：华为ups、山特、APC、艾默生、瑞士固特等均有高集成度的模块化高频UPS系列。它更加环保、节能，是绿色机房UPS发展的趋势。

　　3.EPS和在线式UPS的主要区别是什么?两者的主要用途是什么?

　　答：与UPS相同之处：EPS是100%的后备式UPS，它的工作原理和后备式UPS一样。不同之处：EPS由于带的负载不同，比如照明和启动水泵等，功率需要做的很大，在启动水泵时可以将逆变器做成变频器;而后备式UPS由于主要的对象是PC机之类的IT设备，所以容量很少有超过3KVA的。一般3KVA以上的IT设备都选用在线式UPS，在IT设备场合无论如何是不能用EPS的。

　　4.了解UPS发展情况对用户有何好处?

　　答：了解UPS发展的方向最主要的目的是使用户避免购买已经过时而已被淘汰或马上就被淘汰的设备，以免造成不必要的损失。目前UPS已经发展到了在线式并联冗余模块化解决方案系统UPS，请渠道商和用户都能认识到模块化已经来临，它将取代传统UPS在数据机房的应用。

　　UPS可以选配输入C级防雷，它有两种方式：

　　1)以保护负载为优先的防雷;

　　2)以保护供电为优先的防雷，但是作用不大。因为UPS装了防雷充其量只能使配电柜中省一级防雷，但是配电当中还是不能省略防雷装置。防雷在UPS选择中当属十分次要的因素。

　　5.UPS一般带感性负载的能力强还是带容性负载的能力强?为什么?

　　答：一般UPS就是按感性负载设计的，所以带感性负载是它的本分。一般UPS逆变器输出端并联的电容器一方面起滤波作用，另一方面是抵消负载中的电感分量。如果负载时容性，又如何用电容去抵消电容性分量呢?只能使输出的电容分量加大，而这些电容分量的电流又必须由逆变器提供，使逆变器输出的有功分量减小，所以带载的能力就减弱了。

　　6.为什么UPS的容量用VA表示?这叫什么功率?

　　答：有功功率的单位是瓦特(W)，无功功率的单位是乏(var)。一般UPS的容量都用视在功率表示，由于视在功率中既包含有功功率，也包含无功功率，既不能称作W也不能称var,既然是视在功率是伏特(V)与安培(A)，就索性称为VA。

　　7.蓄电池的容量单位是什么?它的含义是什么?

　　答：蓄电池的容量单位是安培小时，简称安时(AH)，它的含义是该电池在指定放电率的条件下恒流或者恒功率放电，到指定放电时间结束瞬间放出的容量数。如放电率为10，容量为100AH的电池，用放电电流10A恒流放电10H，所放出的容量就是100AH。

　　8.UPS的发展趋势是怎样的?

　　答：发展UPS技术的主要目的是提高UPS对输出端负载的动态响应越来越快又好。显然，模块化UPS采用国外先进的高频技术，所能实现的动态响应速度最快，效果最好。

　　9.UPS带了隔离变压器是否可以抗过载能力增强?

　　答：错了，那是反应速度慢，过载以后UPS都会跳旁路工作，等负载正常后再恢复整流和逆变工作。我们应该通过升级UPS容量来满足日益增长的负荷扩容需要。

　　10.STS(静态开关),LBS(同步器)及双总线的作用是什么?

　　答：STS的作用是将两路输入交流电进行切换，LBS的作用是将两组UPS同步，目的是为了使STS的切换时间为零。双总线的作用是为了给用电设备提供冗余的电源。

　　11.工频机和高频机比较各有什么优缺点?高频机能否取代工频机?

　　答：工频机UPS：缺点是输入功率因数低，功耗大，效率低，体积大，笨重，价格高，可靠性低;优点是制造相对容易，尤其是采用手工作业影响也不大，要求一致性相对低一些。

　　高频机UPS：优点是输入功率因数高，功耗小，效率高，体积小，轻便，可靠性高;但对生产手段要求高，要求一致性严格。

　　12.什么叫有功功率，什么叫无功功率?

　　答：有功功率指的是能使负载做功的功率，比如使灯泡发光，使电路工作等等。做功后又完全变成热量散发到大气中，一去不复返。无功功率指的是储存在储能装置(器件)中的功率，它可以转化为有功功率。

　　13.UPS上有防雷吗?

　　答：UPS可以选配输入C级防雷，它有两种方式：

　　1)以保护负载为优先的防雷;

　　2)以保护供电为优先的防雷，但是作用不大。因为UPS装了防雷充其量只能使配电柜中省一级防雷，但是配电当中还是不能省略防雷装置。防雷在UPS选择中当属十分次要的因素。

　　14.传统工频机带输出隔离变压器是否可以增加带载能力和降低零地电压?

　　答：工频机的输出隔离变压器严格讲是它逆变部分不可或缺的组件，没有全隔离效果，因为旁路无隔离，零线无隔离。

　　15.为什么用UPS?UPS的作用是什么?

　　答：由于信息技术的发展，网络已成为人们生活和工作中不可或缺的部分，构成网络的数字机房的供电可靠性已经成为关键，而机房的可靠供电又是重中之重，UPS就是为了解决不间断供电而设置的，UPS的三大基本功能：稳压，滤波，不可间断。在市电供电时，它是稳压器和滤波器的作用，以消除或削弱市电的干扰，保证设备正常的工作;在市电中断时，它又可以通过把它的直流供电部分(电池组，柴油发电机等)提供的直流电转化为完美的交流电供负载使用，其中由市电供电转电池供电一般为0时间切换，这样就使负载设备在感觉不到任何变化的同时保持运行，真正保证了设备的不间断运行。
最近两年来，基于云计算、大数据、物联网等新技术兴起以及“互联网+”大潮带来的机遇和挑战，艾默生网络能源明显加快了研发创新的步伐，所取得的成就在业内独树一帜。这一方面为了最大满足不断涌现的全新需求，另一方面也以此巩固自身在市场中的竞争优势。
随着高校信息化建设的不断深入，以往分散在各学院、科系、管理单位的数据资源越来越多，这让高校的信息化应用与发展面临两大问题：第一，公共数据资源无法高效共享;第二，低水平 IT 重复建设无法避免。为此，建设一个数据共享、应用集中、统筹合理的数据中心已经成为高校信息管理部门最为重要的任务之一。在上述背景下，如何为数据中心机房建设一套稳定可靠的动力能源系统，则成为各高校信息管理部门在建设数据中心过程中最为关注的

　　问题之一。2008 年，武汉大学网络中心在建设“数据中心动力能源系统”的过程中与艾默生网络能源公司展开了全面且深入的合作，建设了一个稳定可靠、便于管理的动力能源系统，

　　为高校数据中心动力能源系统建设提供了一个可资借鉴的成功案例。

　　武汉大学：信息进程不断提速、数据中心呼之欲出

　　武汉大学是拥有 100 多年辉煌历史的综合性大学，是国家“985 工程 ”和“211 工程 ”重点建设高校。 学校拥有 4 个国家重点实验室、2 个国家工程技术研究中心、2 个国家野外科学观测研究站、5 个国家级实验教学示范中心和 1 个国家大学生文化素质教育基地。武汉大学先后多次获得国家自然科学奖、国家发明奖、国家科技进步奖等奖项，其科研实力与教学水平均居全国高校前列。

　　在信息化建设方面，武汉大学先后实施了教育信息化基础设施建设“一期工程”和“二期工程”。在国内高校中率先实现了信息网络高速化、教务管理电子化、教学服务数字化等阶段性目标。经过两期工程的建设，武汉大学校园网的结构得到全面优化，教学数据得到全面充实、信息服务能力得到进一步提升、管理流程得到进一步改进。然而，各院系公共教学数据不能高效共享，各管理部门 IT 系统各自独立的情况依然存在。为此，建设一个大型的数据中心，完成数据和 IT 系统的集中，解决数据分散、业务分离的弊病，成为武汉大学网络中心十分迫切需要完成的任务，然而由于资金、人员、计划等等原因，数据中心项目建设一直未提上日程。2008 年初机会终于来了，武汉大学和中国银行湖北分行合作，决定在全校范围内实施“一卡通”工程。

　　“一卡通”工程是实现学生借书、就餐、上机、购物、乘车、就医等多项信息化管理功能的校级 IT 工程。为给新建的“一卡通”系统提供一个可靠的平台，同时也为了解决各院系公共教学数据不能高效共享，各管理部门 IT 系统各自独立的老问题，武汉大学决定启动数据中心建设项目。为保证数据中心能够得到可靠稳定的动力能源支持，武汉大学网络中心决定以最严格的标准、最合理的方案、最稳妥的策略，建设一个能够支持“数据中心”长远发展的“动力能源系统”。

　　动力选型：品质卓越、运转可靠、管理高效建设一个高效稳定的数据中心动力能源系统，不仅要做到设计合理、技术先进、质量可靠，而且还要做到管理便捷、维护高效。为此，武汉大学网络中心进行了深入的调研，并制订了严格的方案评选标准，不仅对动力能源产品在设计合理性、部署便捷性、运行可靠性、管理高效性方面提出了要求，而且对设备供应商也提出了明确要求，具体要求如下：

　　 对动力能源产品的要求

　　 在 UPS 选型方面：

　　首先，设备必须具有良好的可靠性设计。如果出现市电中断的情况，UPS 设备必须在最短的时间内将电力供应切换到电池供电模式，保证负载设备不至于出现突然停机的情况;此外，如果机房用电量超过 UPS 额定负载 10%，UPS 必须保证可以坚持工作 1 小时，如果单相电流达到额定电流的 290%，也就是说出现短时间的意外短路现象，UPS 必须保证可以坚持工作 5 秒。

　　其次，设备必须便于维护。用户可以灵活建立、可靠完善的 UPS 网络监控系统。利用网络监控系统，负责 UPS 设备维护的技术人员可以在最短的时间内得到故障的基本信息，包括

　　UPS 工作电压值、工作电流值、频率范围等。与此同时 UPS 必须具有完善的电池管理功能，包括电池均充浮充自动转换管理、二级电池过压过流保护管理等。

　　第三，UPS 必须具有良好的可扩展性设计，支持多种运行模式，包括单机模式、N+1 并机及 2N 双母线运行模式等，以便客户调整电力供应方案，为未来的升级扩容留下余地。

　　 在空调选型方面：

　　首先，整体设计要先进。设备应具有良好的换气能力(达到每小时 60 次左右)，以保证机房温度控制在 22°C±2°C，相对湿度保持在 50%±3%的范围内。此外，空调必须具有自动报警功能，以确保故障信息可以在第一时间传送给维护人员。其次，连续运转要可靠。设备的运行时间需要保证达到每年 8760 小时(即 7×24×365)。与此同时，机房空调必须具有双制冷系统，以确保空调工作的连续性。冷凝器必须可以在-34摄氏度的低温下保持运转，以保证机房空调在急速降温的时候，也可以正常工作。

　　第三，机房空调要环保。空调设备必须采用无污染的原材料和机组防腐涂料，从而提高设备的回收利用率。同时温度和湿度的调控技术要先进，保证空调机组具有较高的整体效率，较低的能耗。

　　 对设备供应商的要求

　　首先，技术实力要强劲。设备供应商必须拥有成熟且先进的动力能源技术，并在多个行业的数据中心机房动力系统建设方面具有足够好的业绩和口碑，以确保武汉大学“数据中心动力能源系统”所采用的方案是经过广泛检验的成熟方案。

　　其次，技术支持要到位。设备供应商必须具有良好的售后服务，包括富有经验的技术支持人员、充裕的备件资源、科学的资源调配机制等，确保在故障发生的第一时间可以帮助客户排除故障。

　　相中艾默生：空调、UPS、电源管理系统、机柜多位一体经过多轮激烈的竞争，在厂商综合实力、产品品质等多方面艾默生网络能源公司赢得了武汉大学网络中心和评标专家的全面认可，最终成为武汉大学“数据中心动力能源系统”的设备供应商。该项目所采用的艾默生设备包括 2 台 Liebert. PEX 系列机房精密空调、1 台艾默生Paradigm NXa 系列 60KVA 交流不间断电源(UPS)、2 套服务器电源管理系统(SPM)、

　　26 台艾默生服务器机柜。具体情况如下：

　　 机房精密空调

　　在机房精密空调设备方面，武汉大学网络中心采用了 2 台 Liebert. PEX 系列精密空调，并统一将它们装配在新建成的 200 平米数据中心机房，组成中央空调系统，以双机共同运行的方式对外提供服务。与此同时，利用相应的监控系统，武汉大学网络中心实现了设备的无人值守、环境的远程监测、故障的实时报警。在 2 台 Liebert. PEX 系列精密空调的支持下，数据中心机房的温度可以始终保持在 22°C±2°C，相对湿度保持在 50%±3%的合理范围内。

　　 交流不间断电源(UPS)

　　在交流不间断电源方面，武汉大学网络中心采用了 1 台艾默生 Paradigm NXa 系列 60KVA-UPS。此台 NXa 系列 UPS 与武汉大学原有的 1 台使用多年的 50KVA UPS 共同为数据中心机房内的服务器、网络交换机、存储阵列等设备的运行提供洁净、可靠的电源。与此同时，艾默生网络能源公司为客户配备了容量充裕的蓄电池，保证在满负载情况下，可以承担约 4小时的电力供应任务。

　　 服务器机柜、服务器电源管理系统(SPM)

　　武汉大学网络中心采用了 26 台艾默生服务器机柜，作为服务器、网络设备的物理支撑硬件。

　　艾默生网络能源公司的服务器机柜拥有全球最高的 83%通孔率和坚固的刚性支撑设计，在保证服务器设备通风良好的情况下，提供了绝对可靠的支撑力量。此外，武汉大学网络中心还采用了 2 套艾默生服务器电源管理系统(SPM)，2 套 SPM 承担了艾默生 NXa 系列 60KVAUPS 和原有 UPS 设备的电力输出数据监控任务，具体监控项目包括电压值、频率值、电流值等参数。

　　效果良好：高效稳定运行好、科学发展基础实

　　2008 年 11 月，以艾默生网络能源产品为动力基础的“武汉大学数据中心机房”顺利建设完成，并投入使用。不仅为新建的“一卡通”系统提供了安身之所，而且还实现了武汉大学公共教学数据、公共管理数据的大集中，有效地提升了武汉大学的数据管理水平，结束了各单位 IT 系统各自为政的分散局面。

　　谈到为何选择艾默生的产品时，武汉大学网络中心主任石岗先生表示，是艾默生网络能源公司“客户需求为核心、关键业务全保障”的理念让其最终选择与之合作的。武汉大学数据中心不仅需要可靠、稳定、高效的动力产品支持，而且设备厂商必须具备雄厚的综合实力和完备的售后服务体系，能够在较长的时期内保证产品质量的稳定、整体方案的科学、售后服务的高效。而艾默生网络能源公司恰恰可以在上述方面满足武汉大学的要求。谈到使用艾默生产品的感受，武汉大学网络中心负责动力系统维护的技术主管张老师介绍说：“艾默生产品具有许多优点。首先，其空调产品具有良好的可靠性设计。采用双压缩机设计，不仅提高了空调的工作效率，而且还增强了空调的可用性。其次，其 UPS 设备抗过载能力比较强，其 UPS 产品在遇到负载短路的状况下，可持续工作 5 秒钟，在负载超过额定值 10%的情况下，仍可支持负载正常工作 1 小时;第三，艾默生设备可管理性好，其 SPM系统可以让技术人员的维护效率提升 90%。”

　　最后，武汉大学网络中心主任石岗先生总结说：“对于艾默生动力系统的总体表现我们十分满意，无论是从产品性能方面还是从技术支持方面，我们都感到艾默生是我们值得信赖的伙伴，相信在未来的发展中我们和艾默生会有更为深入的合作。”
基于工业应用场合的特殊性，与一般数据机房内应用的UPS相比，工业用UPS在运行环境、实际负载等多个方面具有很大的不同。首先，在工业生产制造过程中，常伴有灰尘、酸雾、高温、噪音、干燥或过湿等各种恶劣的环境条件，同时工业电网环境也极不稳定，经常面临电波扰动、浪涌冲击、峰值下限等多种电网污染。其次，工业用UPS所连接的负载极为复杂，多为电感性负载、电容性负载、波动和高峰值冲击性负载等，对电流的冲击大。因此，综合各方面客观因素来看，在实际应用中，工业用UPS在保证高可靠性、高可用性的基础上，还需要在环境适应性、防护等级、带载能力等多个方面具有出色表现，才能有效应对工业应用场合中恶劣的运行环境、供电环境和负载环境的考验。
艾默生UPS电源拥有远方执行，高压断路，自动装置，继电保护，直流不间断，信号装置等提供自动化动力的可靠性。工业艾默生UPS电源不间断使用的电源产品，属于一种高端产品，涉及到大攻略，数字化控制技术，电力电子技术，交换电流，大功率产品，抑制技术。

在线式（On line）：在线式UPS平常由逆变器输出向负载供电，只有当UPS发生故障、过载或过热时才会转为由旁路输出给负载。在线式UPS的特点：输出的电力经过UPS的处理，输出电源品质最高； 无转换时间； 结构复杂，成本较高； 保护性能最好，对市电噪音以及浪涌的抑制能力最强。