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🗣 Wd提问: 机房ups设计方案

🤖 Ai回答:
机房不间断电源（Uninterruptible Power Supply, UPS）设计方案是保障数据中心或机房设备持续稳定运行的重要环节。以下是完整的机房UPs设计方案，涵盖需求分析、系统选型、配置建议、安装部署和维护管理等方面。

一、设计目标

1、保障供电连续性：在市电中断时，为关键IT设备提供不间断电力支持。
2、电压/频率稳定：滤除电网波动、浪涌、谐波等干扰。
3、高可用性与可扩展性：满足当前及未来业务增长需求。
4、安全可靠：具备过载保护、短路保护、电池管理等功能。
5、易于维护与监控：支持远程监控、告警、故障诊断。

二、设计依据

国家标准：GB/T 14715-2019《不间断电源设备》
行业规范：YD/T 1095-2018《通信用不间断电源》
项目实际负载需求（如服务器、网络设备、空调等）
市电质量状况（是否频繁停电、电压波动大）

三、负载分析

1、负载统计表（示例）

| 设备类型 | 数量 | 单台功率（kW） | 总功率（kW） |
|
| 服务器 | 20 | 0.8 | 16 |
| 网络交换机 | 5 | 0.3 | 1.5 |
| 存储设备 | 2 | 1.2 | 2.4 |
| 空调（备用） | 1 | 5 | 5 |
| 照明及其他 | — | — | 1.1 |
| 合计 | | | 26 kW |

注：实际应按设备铭牌功率计算，考虑同时系数（一般取0.8~0.9）

2、负载容量计算

总负载功率：26 kW
考虑冗余与未来扩展：建议选择 30~35 kVA 的在线式双变换 UPS
功率因数：通常为0.9，故需30kVA ≈ 27kW，满足需求

四、系统架构设计

1、UPS系统拓扑结构

推荐方案：N+1 冗余并联系统

采用多台相同型号的在线式双变换 UPS 并联运行
示例：3台10kVA UPS并联，构成30kVA系统，其中任意一台故障不影响运行
优点：高可靠性、可在线维护、支持热插拔

备选方案：
单机模式（适用于小机房）
双机热备（主备切换，成本较低但可靠性略低）

2、配置组成

| 组件 | 规格说明 |

| UPS主机 | 在线式双变换，30kVA，模块化设计，N+1冗余 |
| 电池组 | 阀控铅酸蓄电池，容量≥30min放电时间 |
| 电池柜 | 防火防爆，带温控与通风 |
| 输入配电柜 | 三相四线输入，带断路器、浪涌保护 |
| 输出配电柜 | 分支配电，带分路开关、指示灯、报警 |
| 监控系统 | 支持SNMP、Modbus、网管软件远程监控 |
| 旁路系统 | 手动/自动旁路，确保维修安全 |
| 防雷与接地 | 符合国家标准，接地电阻≤1Ω |

五、电池配置与续航时间

1、电池容量计算公式：

电池容量（Ah） = (负载功率 × 时间 × 1.2) / (电池电压 × 效率)

负载功率：26kW
放电时间：30分钟（0.5h）
电池电压：48V（常见），或按单体12V×4=48V
效率：0.85（含逆变效率）

电池容量 = (26000 × 0.5 × 1.2) / (48 × 0.85) ≈ 380 Ah

建议选用：48V/400Ah电池组，或多个12V/100Ah电池串联并联组合

2、电池寿命与更换周期

铅酸电池：3~5年
建议每2年进行一次深度放电测试
配置电池巡检系统，实时监测电压、温度、内阻

六、安装与布线要求

1、安装环境

温度：20~25°C，避免阳光直射
湿度：40%~60%
通风良好，远离易燃物
地面承重≥500kg/m²

2、布线规范

输入/输出电缆：使用铜芯阻燃电缆，截面积根据电流计算（如16mm²~35mm²）
接地：专用PE线，独立接地，阻抗≤1Ω
分离敷设：强电与弱电电缆分开走线，间距≥30cm
标识清晰：所有线路标注用途与编号

七、监控与管理系统

功能要求：

实时监测：输入/输出电压、电流、频率、负载率
告警功能：电池低压、过载、市电异常、通信中断
远程管理：通过Web界面或APP查看状态
自动记录：日志存储、事件报警历史
与机房动环系统集成（如温湿度、烟感、门禁）

推荐平台：

APC NetBotz
Schneider EcoStruxure
Huawei SmartPower
自研或第三方SCADA系统

八、安全与应急预案

1、安全措施

配置消防灭火系统（如气体灭火）
设置应急照明与疏散通道
定期检查电池漏液、腐蚀情况
UPS机柜加锁，限制非授权人员操作

2、应急预案

市电中断：自动切换至电池供电，启动发电机（如有）
电池耗尽：通知运维团队，启动备用电源或关闭非关键设备
UPS故障：启用旁路供电，尽快更换或维修

九、典型配置清单（示例）

| 设备名称 | 型号/参数 | 数量 |
|
| UPS主机 | 在线式双变换，30kVA，N+1冗余 | 3台 |
| 电池组 | 48V/400Ah阀控密封铅酸电池 | 3组 |
| 电池柜 | 防爆防火，带通风散热 | 3个 |
| 输入配电柜 | 三相四线，带ATS自动切换 | 1台 |
| 输出配电柜 | 分支配电，带分路开关 | 1台 |
| 监控系统 | SNMP网管卡 + 软件 | 1套 |
| 电缆与附件 | 铜芯阻燃电缆、端子、接头等 | 若干 |

十、预算估算（参考）

| 项目 | 预估费用（人民币） |

| UPS主机 | 150,000元/台 × 3 = 450,000 |
| 电池组 | 80,000元/组 × 3 = 240,000 |
| 配电柜与布线 | 100,000 |
| 监控系统 | 50,000 |
| 安装调试 | 50,000 |
| 总计 | 约900,000元 |

注：价格因品牌（如APC、施耐德、华为、科华）、地区和服务不同而异

十一、设计总结

| 项目 | 内容 |

| UPS类型 | 在线式双变换 |
| 容量 | 30kVA（N+1冗余） |
| 电池续航 | ≥30分钟 |
| 系统架构 | 并联冗余 |
| 监控方式 | 网络远程监控 |
| 安

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