由于传统UPS 设计的局限性及设备本身的一些问题,如今一种机架式的模块化UPS 正在悄悄地引起一种革命性的变革,它的引入必将引起不间断电源新的革命。模块化UPS 目前比较有代表性的结构有两类:一类是功率模块化UPS,另一类是完全模块化UPS.功率模块化UPS 由机架加功率模块构成,功率模块中包括传统UPS 的整流、滤波、充电、逆变器等部分,但静态旁通与系统的部分监控和显示共用一个机架,各模块独立控制并联运行,机架上的显示控制模块仅作为用户开关UPS 主机和进行网络化监控平台。完全模块化UPS 由机架加单体模块构成,每个单体模块内部都装有整个UPS 电源与控制电路,包括整流器、逆变器、静态旁路开关及附属的控制电路、CPU 主控板,每个UPS 模块均有独立的管理显示屏。
我们同样以前面的案例为依据,假设采用完全模块化UPS 设备,配置方案如下:
根据近期的负荷,结合远期发展需求,UPS 系统同样按双母线配置方式考虑,可配置2 套UPS 设备,每架只需配置2 个UPS 模块(每块50kVA)即可满足本期需求,采用1+1 冗余方式配置,主用1 个模块,冗余1 个模块,若其中的一个模块发生故障,它将自动脱离系统,由其它模块继续给负载供电,以保证系统的正常运行;2 套模块化UPS 系统采用双母线供电工作方式,主设备交流配电屏分别从2 套UPS 输出屏各引接1 路,当1 套UPS 故障时,由另1 套UPS 承担全部负载供电,保证设备安全运行。
采用模块化UPS 设备后,无需配置滤波设备就可满足谐波含量≤5%的要求,UPS 设备配置及供电系统见下表4 及图2.
表4 设备配置表
图2 模块化UPS(1+1 模块冗余)双母线系统图
3、两种 UPS 设备的比较
对以上两种设计方案所配置的UPS 设备,可以从以下几个方面进行比较。
(1) 设备安装及机房占地面积。
其一,模块化UPS 采用先进高频技术,提高了功率密度,缩小了UPS 模块的体积,其模块本身就是一台UPS,UPS 模块安装于标准机架中,相对于传统UPS节省了占地面积与空间,便于安装与维护。
其二,模块化UPS 采用先进的整流技术具有强抗干扰能力及较低的谐波失真度,一般正弦波输入电流的总谐波失真度(THD)<5%,因而可以不必像传统UPS配置滤波设备,减少了机柜数量。
我们同样以前面的案例为依据,采用传统UPS 设备占地面积约为13 平方米。
采用模块化UPS 占地面积约为5 平方米。