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        大型UPS電源的安裝

        發布時間:2019-06-09 17:01:04

        UPS設備及配件在出廠前都進行過嚴格的檢查和測試,設備抵達現場后,用戶應做以下幾項安裝前的準備工作。 
        1大型UPS對場地、環境的要求
        (1)設備就位場地應該是“工業類型”的硬質水泥型的水平地面,如果采用防靜電活動地板,則需要在考慮到地板的平均負荷量的基礎上,還要根據UPS的重量來設計制作供安裝設備的托架。
         對于多數大型UPS來說,其標準機型的電纜為下進下出型。UPS機柜的通風的進氣口位于機柜的正面或側面,出氣口在機柜的上部或后面。為此,在安裝UPS時,要求用戶事先準備好電纜敷設地溝。地溝的深度為40 cm左右。當用戶采用橋架電纜敷設時,應選用電纜為上進上出型的機型。
        (2)UPS供電系統應安裝在具有通風良好、涼爽、濕度不高和具有無塵條件的清潔空氣的運行環境中。盡管一般的UPS所允許的溫度范圍為0℃~ 40℃之間。然而,如果條件允許時,應將環境溫度控制在35℃以下。UPS廠家推薦的工作溫度為20℃~25℃。濕度控制在50%左右為宜。此外,在UPS運行的房間里不應存放易燃、易爆或具有腐蝕性的氣體或液體的物品。
        (3)嚴禁將UPS安裝在具有金屬導電性的塵埃的工作環境中,否則會導致設備產生短路故障。也不宜將UPS安放在靠近熱源處。
         (4)不管所配的UPS蓄電池組是否配有帶溫度補償的充電器。為了確保蓄電池組的使用壽命,應該將蓄電池房的溫度控制在20℃~25℃之間。
         (5)UPS的左右側一定要保持有 50mm 的空間,后面有100mm空間,以保證UPS通風良好。UPS前面應有足夠的操作空間。
        通過實踐證明,UPS最好不要靠墻安裝,UPS與墻之間要留有1m左右的距離,以便于UPS的維修。
        有關各種UPS的具體安裝數據,請參看隨機帶來的用戶手冊。
        (6)用戶在設計UPS機房的通風冷卻系統時,請參看有關各種UPS的功耗和通風量的數據。

        2用戶在購買 UPS 時,應該考慮的基本安裝設計參數
        在表6中列出輸出功率為30~400kVA UPS的典型輸入電流、/輸出電流、功耗以及所需的通風量等參數。這些參數可供用戶在UPS機房進行安裝時,選配電力電纜尺寸和估算應配置的空調機的容量時使用。例如,用戶可按照功率為1kW的空調設備可以產生860大卡的制冷量這樣的數據來估算空調機的總制冷量。在這里需要說明的是:在表6中未給出蓄電池組的工作電流值,這是因為各個UPS 生產廠家的設計思路不同,而采用不同的蓄電池組的電源電壓的緣故。常見的蓄電池組電壓有:
         (30×12)= 360V;
         (32×12)= 384V;
         (33×12)= 396V;
         (35×12)= 420V;
         (40×12)= 480V;
         (48×12)= 576V。
        表6 大型UPS的安裝技術參數
        標稱
        輸出功率(kVA)    30    40    60    80    120    200    300    400
        交流輸入電源    380 / 400 / 415V, +10%-15%
        最大輸入電流(A)
        滿載+電池浮充電流   62    80    120    150    230    390    570    765
        標稱輸出電流(A)    43    57    87    122    183    305    456    609
        帶額定負載時的功耗(kW)    2.2    3.2    4.3    5.6    7.5    12.4    17    22
        通風量(m3/h)    512    800    1120    1800    2600    3500    5500    6160
        基于這些原因,用戶應根據自己所選用的UPS的標稱輸出功率(kVA)及不同蓄電池組的臨界放電電壓值來估算可能流過蓄電池電力電纜的最大電流值。對于上述不同蓄電池組的標稱臨界放電電壓值為:
         30×12V蓄電池組為300V;
         32×12V蓄電池組為320V;
         33×12V蓄電池組為330V;
         35×12V蓄電池組為350V;
         40×12V蓄電池組為400V;
        48×12V蓄電池組為480V。

        3設備到貨后由用戶進行的工作
        (1)取貨
        對所到的設備,用戶要檢查其在運輸過程中是否受到損壞,若有損壞,可按照常規手續向運輸部門索取賠償,并在現場將損壞現象記錄并拍照,最好通知商檢部門前來驗證。此外,還要按定貨單與到貨情況進行核對,若有不符合的地方,在交涉時要引證裝箱單證號。
        (2)存放
        設備必須存放在干燥通風處,要有遮蓋,防止雨水淋濕、濺濕或化學試劑的腐蝕。建議用原包裝存放,因為在存儲期間,該包裝能起到最大限度的保護作用。
        如果在最后安裝前拆去了包裝,要用護套蓋住設備,防止灰塵、瓦礫、金屬絲、油漆等進入。
         由于蓄電池是密封鉛酸蓄電池,所以存儲時間不得超過6個月,蓄電池存放處的環境溫度不能超過25℃,較高的溫度將使其存儲時間減少,使蓄電池的技術性能變差,若存儲時間超過上述的最大限度,應馬上對蓄電池充電,否則會縮短蓄電池的壽命,甚至損壞。
        (3)拆包裝箱
         UPS設備和配件包裝均為木箱。在拆箱時必須小心拆卸,及時檢查設備和配件(蓄電池等)在運輸過程中是否被損壞。在清除包裝材料之前,要確認所有的配件都已到齊。如果設備或配件在運輸過程中被損壞,或設備和配件與定貨合同不符時,應及時作現場記錄,并立即與供貨公司聯系。
        (4)搬運
        ——從底部搬運
         用集裝箱搬運車或鏟車搬運機柜時,為了給鏟車留下鏟叉的通道,不要封住UPS柜和蓄電池柜前后的底座檔板,可在搬后再蓋上。
        ——從頂部搬運
        配備必備的吊鉤,搬運設備時用高架吊車起吊設備,注意機柜不要開封,以免起吊時造成設備變形或損壞。
        (5)機柜的定位與加固
        機柜就位后,調整機柜地腳螺栓的高度,使第一個機柜完全豎直,然后再調整其他機柜地腳螺栓的高度,使所有的機柜柜門完全平行。
        為防止地震時UPS發生前、后、左、右移動而影響供電,在UPS定位后,要用螺絲將并排擺放的機柜相互栓住,還要將UPS機柜與地面加固。有的UPS機柜可以直接用膨脹螺栓與地面加固。有的UPS地腳是滾輪的,無法直接與地面加固,對于這樣的UPS機柜在定位后可以用角鋼在緊靠著UPS地腳前、后處,用10mm2以上的膨脹螺栓與地面進行加固。這樣安裝后的設備比較安全、可靠。
        4注意事項
        (1)為了確保操作人員和設備的安全,在安裝、啟動設備前應仔細閱讀相關的“安裝和操作”手冊。 
        (2)UPS與市電電源及負載連接時應注意以下幾點:
        檢查UPS電源柜上所標的輸入參數,是否與市電的電壓和頻率一致;
        檢查UPS輸入線的相線與零線是否遵守廠家規定;
        檢查負載功率是否小于UPS額定輸出功率。
        5電纜的選擇和接線
        在UPS供電系統中主要用到三種電纜:電力電纜、接地電纜和控制電纜。
        (1)電力電纜
         電力電纜包括交流輸入、交流輸出和電池電纜 。
         ——電力電纜截面的選擇
         用戶在安裝UPS時往往都會提出機器的輸入、輸出和蓄電池的輸出線的線徑問題。導線的選用,根據用途、種類、結構尺寸、載流量等不同類型,有不同的使用范圍和要求。由于 UPS均安裝于室內,而且距離負載較近,其走線多為地溝或明線,所以一般采用銅芯橡皮絕緣電纜。其導線截面積主要考慮3個因素:
        符合電纜使用安全的標準;符合電纜允許的溫升;滿足電壓降要求。
        UPS要求最大電壓降為:交流50Hz回路電壓降比率≤3%;直流回路電壓降比率≤1%,如果壓降超過上述范圍,必須加粗導線截面積。
        其計算方法如下:
        ——先求出電流值
         交流輸入、輸出電流的計算:
         因為 P=3×U相×I相×cosφ(單相輸出者則為:P=UIcosφ)
         所以 I相=P/(3×U相×cosφ)=S/(3×U相)
         例如:380V、50Hz、250kVA UPS的輸出電流為:
         I相=250×103/(3×220)≈ 380(A)
        ——確定導線截面積。
        100m長回路的電壓降比率(銅芯電纜)如表7、表8所示。
        查表7可知:當輸出線約100m長時,可選擇185mm2的銅芯電纜,超過100m長時則需加粗些,因為100m的線路壓降已達2.7%了。如果輸出線在80m以下時,可選截面積為150mm2 的銅芯電纜,此時電壓降為3.1×80/100=2.48%。
        同理,可確定蓄電池輸出線的最小截面積:
        直流輸出電流I=P/U,這里要注意的是U應取最小值。
        逆變器輸入電壓為362V~480V的三相380V、250kVA UPS,蓄電池的最大放電電流為:
        I=250×103/362=690(A)
        所以蓄電池輸出線應選600mm2以上的銅芯電纜。如果輸出線小于100米,可視情況減小截面積,為了布線方便可用多條軟電纜以并聯形式聯接。
        表7 三相線路(銅芯導體)的電壓降比率(%),50/60Hz,3相,380V
        截面積
        電流
            35
        mm 2    50
        mm 2    70
        mm 2    95 
        mm 2    120
        mm 2    150
        mm 2    185
        mm 2    240 
        mm 2    300
        mm 2
        50A    1.3    1.0                            
        63A    1.7    1.2    0.9                        
        70A    1.9    1.4    1.0    0.8                    
        80A    2.1    1.6    1.2    0.9    0.7                
        100A    2.7    2.0    1.4    1.1    0.9    0.8            
        125A    3.3    2.4    1.8    1.4    1.1    1.0    0.8        
        160A    4.2    3.1    2.3    1.8    1.5    1.2    1.1    0.9    
        200A    5.3    3.9    2.9    2.2    1.8    1.6    1.3    1.2    0.9
        250A        4.9    3.6    2.8    2.3    1.9    1.7    1.4    1.2
        320A            4.6    3.5    2.9    2.5    2.1    1.9    1.5
        400A                4.4    3.6    3.1    2.7    2.3    1.9
        500A                    4.5    3.9    3.4    2.9    2.4
        600A                        4.9    4.2    3.6    3.0
        800A                            5.3    4.4    3.8
        1000A                                6.5    4.7

        ——連接單機UPS系統的電纜參數
        表9是按電源和負載的線電壓為380V時的額定功率計算的;
        電源1的電流值和電纜截面積是按功率因數為0.8的額定負載以及最小的電池浮充電壓時計算的;
        電池的電流和電纜截面積是按放電周期結束時的最大電流計算的;
        電源2和負載的電流以及電纜截面積是按功率因數為0.8的額定負載計算的。
        表8 直流線路(銅芯導體)的電壓降比率(%)
        截面積
        電流
            25
        mm 2    35
        mm 2    50
        mm 2    70 
        mm 2    95
        mm 2    120
        mm 2    150
        mm 2    185
        mm 2    240 
        mm 2    300
        mm 2
        100A    5.1    3.6    2.6    1.9    1.3    1.0    0.8    0.7    0.5    0.4
        125A        4.5    3.2    2.3    1.6    1.3    1.0    0.8    0.6    0.5
        160A            4.0    2.9    2.2    1.6    1.2    1.1    0.8    0.7
        200A                3.6    2.7    2.2    1.6    1.3    1.0    0.8
        250A                    3.3    2.7    2.2    1.7    1.3    1.0
        320A                        3.4    2.7    2.1    1.6    1.3
        400A                            3.4    2.8    2.1    1.6
        500A                                3.4    2.6    2.1
        600A                                4.3    3.3    2.7
        800A                                    4.2    3.4
        1000A                                    5.3    4.2
        1250A                                        5.3
        表9 連接單機UPS系統的電纜參數
        逆變器
        額定輸
        出功率
        (kVA)    所吸收的相電流(A)    銅芯電纜線的截面積(mm 2)**
            380V的
        電源1    380V的
        電源2和
        負載    電

        池    380V的
        電源1    380V的
        電源2和
        負載    電


            帶或不帶
        電池*            帶或不帶
        電池*        
        40    72    61    101    35    35    50
        60    108    91    153    35    35    70
        80    142    121    202    50    50    95
        100    180    152    254    70    70    120
        120    216    182    305    70    70    2×70
        160    286    242    400    95    95    2×95
        200    358    303    505    120    120    2×95
        250    447    379    630    185    185    2×120
        300    537    455    758    2×95    2×95    2×120
        400    727    606    1013    2×120    2×120    2×185
        500    896    787    1252    2×185    2×185    3×150
        600    1089    944    1519    2×240    2×240    3×185
        需要說明的是:
         * 對頻率轉換器,有關電源2的參數不適用。
         ** 電纜的截面積是按銅芯電纜計算的(如果用鋁芯電纜則需要增加30%),同時考慮了溫度的上升以及最多100m(交流回路)或25m(直流回路)的線路壓降。如果線路更長,則要選用截面積更大的電纜,以保證線路壓降比率≤3%(交流)或≤1%(直流)。
        ——并聯UPS中有關電源2和負載的參數
        若系統安裝有冗余逆變器,則只需考慮給負載供電所要求的逆變器臺數(例如:在3臺并聯UPS系統中,其中一臺為冗余UPS,這時在確定電源2和負載的電流及其電纜截面積時只需考慮兩臺UPS)。
        (2)接地電纜
        安全接地線:它是同機殼相連的安全接地線,一般它的線徑應為電力電纜的0.5~1倍左右。
        邏輯控制板接地線:它為邏輯控制板提供必要的參考地電平。它是為防止因鄰近設備中所產生的電磁干擾信號串入控制電路而影響UPS系統的正常運行而配置的接地系統,控制地線不但不能同安全地線相連,而且應將它裝入專用的管道中。一般,這根控制地線的截面積應選用4mm 2 以上的多股銅芯電纜連接為宜,并用黃/綠相間的顏色作為標志。
        (3)UPS的零線
        UPS的零線截面積應為相線截面積的1.2~1.5倍。按慣例,用戶應將電源零線和接地線分開敷設,但用戶可在最終接地點使用單點接地系統。
        (4)UPS中的控制電纜
        在UPS電源中,一般需要配置如下的控制線:
        從UPS報警接口板到遠程監視器之間所需的控制線;
        從UPS報警“繼電器干接點”接口板到用戶“自定義的報警裝置”之間的控制線;
        從UPS主機到蓄電池斷路器開關之間的控制線;
        從UPS的RS232/RS485接口到遠程微機終端或調制解調器(modem)的控制線;
        從UPS主機到遠程、緊急停機開關之間的控制線等。
        對于上述的控制線,一般應選用帶屏蔽的多芯電纜、帶屏蔽的扁平電纜或帶屏蔽的多股絞線為宜。每根連接芯線的截面積在1mm2以上為宜。
        (5)常見電纜的規格
        有關不同截面積電纜所允許的載流量以及美國線規AWG與公制導線截面積的對照表參見表10和表11,可以供用戶在選配電纜尺寸時參考。
        6安裝收尾工作
        (1)檢查接線是否與安裝手冊相符,并核對相序。
        (2)清點工具,以免遺留在UPS機柜內。
        (3)蓋好UPS的安全擋板、頂蓋和側門板。
        (4)清理并打掃UPS機柜周圍的場地。
        表10 銅芯絕緣導線所允許的載流量(A)—導線明鋪設時
        導線截
        mm 2
        面積
            截流量(A)
            1.0    1.5    2.5    4    6    10    16    25    35    50    70    95    120    150    185    240
        25℃    橡皮    21    27    35    45    58    85    110    145    180    230    285    345    400    470    540    660
            塑料    19    24    32    42    55    75    105    138    170    215    265    325    /    /    /    /
        30℃    橡皮    20    25    33    42    54    80    103    136    168    215    267    323    374    439    505    617
            塑料    18    22    30    39    51    70    96    129    159    201    248    304    /    /    /    /
        表11 美國線規AWG與公制導線截面積對照表
        公制截面積mm 2    -1-    1.5-2.6    -4 -    6-10    2.5--    --70    -95-    120-150    --185    -240-    300-
        AWG/MCM    #18-#16    -#14 -    #12-#10    -#8-    -#3#2    #1/0,#2/0    #3/0-#4/0    -250-
        MCM    300,350
        MCM MCM    400-500
        MCM MCM    -750
        MCM

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