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APCUPS电源热备份连接特点及详细分析

发布者:APCUPS电源  发布时间:2021-09-11  查看:次 

文章摘要: 当单台 APCUPS电源 不能满足用户对供电可靠性的要求时,需要在另接一台同规格的单机设备以提高可靠性。任何有旁路连接的不间断电源都可以进行热备份连接,这种连接非常简单。然
  当单台APCUPS电源不能满足用户对供电可靠性的要求时,需要在另接一台同规格的单机设备以提高可靠性。任何有旁路连接的不间断电源都可以进行热备份连接,这种连接非常简单。然而,如果不间断电源2被用作备用机器的不间断电源1输出,只需将不间断电源1作为主输出电源,就可以将不间断电源2输出与不间断电源1的旁路输入端连接,但不间断电源1的旁路输入端必须与其输入端断开。一般来说,UPSl是由UPSl向负载供电,而UPS2是在热备份状态下运行,当UPSl发生故障时,UPS2就开始工作,代替UPSl继续向负载供电。UPS2仅在UPS2过载或逆变器发生故障时关闭UPS2的旁路开关,负载由市电供电。为节约投资,还可以采用N+1多机主控机冗余供电,即多台主机APCUPS电源的旁路开关一起连接到备用UPS的输出上。
 
  双联机UPS热备份系统可靠性比单一UPS提高两个数量级,且此系统连接方式简单,只要规格、容量相同,可连不同品牌的UPS热备份,无需另加。如果两个不同容量的UPS连接,则其容量只能用最小的那个来计算。
 
  单个不间断电源在旁路工作时不受不间断电源保护。此时此刻,如发生断电、过压等故障,都会引起负荷电源的供应中断或设备损坏。所以,很自然地想到,将一台UPS的输出作为另一台UPS主机的静态旁路电源,即双机主备冗余电源,又称双机串联冗余电源,如图2-1所示。
 
  (1)简要说明其工作。
 
  (1)正常情况下,不间断电源主机的逆变器为负载供电,备用电源为空载运行。
 
  ②当UPS1主机发生故障时,主机转到旁路供电,此时UPS2备用电源的输出通过主机静态旁路开关供给负载电源。不间断电源主机故障转换为旁路,在毫秒内完成,无负载电源中断。
 
  ③当备机出现故障时,备机转向旁路。此时,主机静态旁路输入的不再是备用逆变器的输出,而是通过交流电通过备机的静态旁路开关来提供,这等于主机单独工作。
 
  ④当UP主、备机同时发生故障时,UPS主、备机同时转为旁路工作,交流电经过备机的静态旁路开关,再通过主机的静态旁路开关供给负荷电源。APCUPS电源的主、备用电源同时失效的可能性很小。
 
  (2)好处。
 
  ①安装方便,易于实现。如果UPS主机具有独立的静态旁路输入口,就可以很容易地实现UPS主、备机冗余供电,甚至不同型号、不同品牌的UPS都可以很方便地组成双机冗余供电。
 
  ②可靠性高。在系统调试时,只需调整UPS主、备用输出电压即可。实践证明,UPS双机主、备用电源的可靠性要高于双机并联冗余电源。
 
  (3)缺点。
 
  双机冗余提高了UPS电源供电系统的可靠性,但存在以下一些不足。
 
  ①当主APCUPS电源本身发生故障时,可能不能开关而导致输出中断。如果UPS的内部电源板或主UPS出现故障,主UPS立即停止工作,输出中断。这时,主UPS也不可能从静态开关转向旁路,这时即使UPS很好,整个计算机系统的供电也会被中断。在主UPS控制回路发生故障后,在逆变器燃烧的瞬间(这段时间不满足切换条件)和一些其他原因发生时,还可能发生静态开关不切换而造成供电中断的现象。
 
  ②切换瞬间输出出现中断。UPS电源系统采用先合后断技术保证输出波形连续,即旁路通过静态开关与逆变器输出有一个叠加过程,以保证输出无间断,但这两路电压必须保证频率、相位相幅值完全一致,否则有可能造成切换过程申输出的不连续。正常频率时,主APCUPS电源处于带载状态,而从UPS为空载。当电网频率偏离UPS跟踪频率范围时,UPS将启动自晶体振荡器,由于两个UPS是独立的系统,不能进行“锁相”跟踪,如果此时发生了切换过程,输出波形将有较大的输出中断时间。尤其在UPS主UPS逆变器故障时,由于不能进行正常跟踪,会导致系统中断时间过长甚至切换失败。
 
  ③采用双主备冗余方式供电的供电系统,可增加两个公用故障点。如果主UPS静态开关发生故障,此时再要求切换,将导致负载供电中断。出现负载过大时,主、从UPS依次转旁路,此时UPS静态开关如有问题,也会导致输出中断。
 
  ④设备利用率低。整备过程中,总有一台UPS长期闲置不用,且备份UPS电池长期处于浮充状态,蓄电池无法放电,使用寿命大大缩短。但是,可添加主从式转换装置,使主从式和从主从式依次向主从式和从主从式依次充放电。但在主、从动转换过程中,从机运行时处于空载状态,一旦发生切换过程,负荷量将由0变为100%,整流器和逆变器会受到大电流冲击,容易损坏,影响正常输出甚至停电。
 
  ⑤保养困难。如果主机发生故障,切换到从机供电,则用户负荷不能停止,无法关闭主APCUPS电源进行维修。如果从机发生故障,将导致整个供电系统中断。
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