2020.35科学技术创新240V 直流供电系统在传统计算机房电源改造中的应用
肖奇良
(广东南方电信规划咨询设计院有限公司,
广东深圳518038)传统的数据机房经过多年的运行,其普遍采用的不间断电
源———交流UPS 电源系统已经达到报废年限,
故障率高,尤其塔式UPS 系统中的电容等重要易损耗部件,
在运行中故障率很高,业界已出现多起运行过程中严重故障,损失惨重。
如何对传统计算机房的不间断电源系统进行升级改造,
从而满足系统供电可靠性、兼容性,
兼顾节能减排等特点,这一棘手的问题摆在计算机房管理者面前。而近年来,在信息技术供
怎样进行数据分析
百度云怎么加好友林妙可 隆胸电系统中,
随着240V 直流供电系统的深入应用研究,已在多方面体现出了较大的应用价值。
1传统UPS 的供电模式
传统的UPS 供电系统主要有以下四种供电方式:单机供
电、热备份供电、并机供电、双母线(2N )或三母线(3N )供电。
以常用的1+1并机供电方式为例,系统主要包含输入配电部分、UPS 主机(含蓄电池)、输出配电部分,UPS 系统向设备提供220V 交流电源。低压配电系统交流电源正常时,UPS 设备按1+1并联冗余的模式向计算机机房的设备供电,UPS 电源经配电屏送至各列头柜,列头柜向主设备机架送电。低压配电系统
交流电源不正常停止供电时,
由UPS 电池组向UPS 提供直流电源,
经UPS 系统逆变成交流电源后向列头柜送电,列头柜分别向主设备机架送电,从而保证对主机架的不间断供电。
2240V 直流供电系统供电
240V 直流供电系统主要由交流配电、高频开关整流器、直
流配电、蓄电池组、监控单元、绝缘监察等组成,
王晓晨恋情疑曝光高压直流电源系统向设备提供240V 直流电源。
交流电源供电正常时,整流器对负荷供电,
并对蓄电池组进行浮充充电;交流电源供电不正常停止供电时,
整流器停止工作,由蓄电池组向负荷供电,从而实现对用电负荷的无瞬间中断供电。
3可行性分析IT 设备(计算机及其外设)主要采用高频开关电源技术为机内电源。在市电入口安装整流桥电路,使交流电通过整流桥之后变成直流电。这就意味着IT 设备与元器件之间都是通过直流电源连通的。所以,该系统是可以直接使用直流电源进行供电的,不需要对原设备进行任何改动。
从电子电路原理来分析,输入一个合适范围内的直流电压
到DC/DC 转换器,同样可以满足IT 设备安全工作。这种设计在
输入端是没有电容和电感线圈的,
所以当使用直流电输入时,不会产生短路阻抗。因此就没有必要交流输入,整个系统也就不需要使用交流UPS ,这样了自然消除了UPS 交流供电引起的不良因素。采用直流供电系统+蓄电池,在满足设备输入电压要
求的同时辅以远程控制,
构建满足现在大部分IT 设备电压等级的直流电源系统,就能够取代交流电源供电系统。
整流桥是IT 设备开关电源的前级,它的作用是为后级提供波动的直流电源,整流桥后的直流电压区间为:DC 250V~336V (交流输入电压:AC 220V ),整流桥对于直流输入可看做是直连,只需在交流输入端输入适当范围的高压直流,就可以满足IT 设备开关电源正常工作。
通过对计算机设备电源元器件的电流、
电压、耐热性测算,额定电压为240V 的直流供电系统对现有计算机房的设备具有很好的兼容性,无需对原有的交流电源适配器进行改造就可以进行替代性工作。
故,240V 直流供电系统在传统计算机房电源改造中,作为UPS 系统的电源替代方案为设备提供不间断电源是完全可行的。
4工程实际案例
通过以上的可行性分析,针对老旧计算机房不间断供电系
统存在的问题,在保证方案可行的基础研究上,
本人先后对多个在用系统进行了不间断电源替换改造,采用240V 直流供电系
统替代传统UPS 供电系统,无论在电源系统稳定性、入队申请
可维护性、以及节能减排等方面都取得了良好的效果。下面以其中一个工程实例进行说明。
4.1不间断电源负荷
工程不间断电源系统负荷主要包括服务器、交换机等网络设备、以及动环监控设备等,现场统计采集到的设备负荷为20KW ,为满足系统的延展性,系统近期设备负荷按照36KW 进行计算,该负荷作为后续电源容量配置的参考依据。
4.2系统配置及主要技术要求
根据负荷需求,
工程配置1套240V 直流供电系统,含交流配电屏1架、整流机柜(含12块20A/240V 整流模块)1架、
总输
出(直流)屏1架、200Ah/240V 电池组2组)(图2)。4.2.1交流输入输入电压(交流)变动区间:三相380V :允许变动区间为
摘要:传统的计算机房普遍采用交流UPS 电源系统为机房内的服务器、网络设备等重要设备提供不间断电源,
而传统机房的UPS 系统由于系统稳定性较差导致事故频发,
无名之辈插曲本文通过分析240V 直流供电系统在传统计算机房电源改造中运用的可行性,结合本人设计工作中的实际案例,
阐述240V 直流供电模式较传统UPS 供电模式的优势所在。关键词:高压直流;计算机房;交流;UPS
中图分类号:TN86文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2020)35-0191-02作者简介:肖奇良(1979,8-),男,汉族,广东潮阳人,毕业于南京邮电大学电子与通信专业,获硕士学位,通信技术高级工程
师,主要从事:通信电源、传送网、
承载网、核心网等通信网络项目的设计管理工作
。191--