信息機房UPS電源系統改造方案研究

馬妍

【摘要】 由于通訊設備發熱量大、耗電量大，為設備提供一個安全、可靠的場地環境來保證設備的正常運轉就成為必要的工作。本文就信息機房使用UPS電源系統供電的改造方案進行簡要分析。

【關鍵詞】 信息機房 UPS電源

一、總體規劃

設計合理的信息機房首先要確保的是信息安全，主要體現在結構安全、信息傳輸安全、信息管理安全和人員管理安全幾個方面。因此就要求機房站址結構要具有防護性，對人員的管理要嚴格規范。并增設必要的監控、防護措施，其中包括消防措施、安防措施、監控措施和抗干擾措施等。除此之外，還要保證信息機房環境及設備運行的可靠。主要體現在工作環境可靠，供配電可靠及通訊路由可靠等幾方面。

綜上所述，將此次工程分為如下兩大系統工程：（1）供配電系統：合理分配動力及負載用電。（2）UPS系統：為所有計算機設備提供可靠的用電保證。

二、 改造方案

1、電源設備改造。增加30K UPS二臺 （考慮到機房樓板承重，將兩臺UPS分別放置），安裝后UPS所能承載的最大負載量將達到60KVA，如果機房負載達到40%-50%，設備將會安全運行，設備用電得到保障。APC Smart VT系列UPS每臺機器重量為221KG，2小時延時每臺UPS各需配備32塊12V100AH電池，每塊電池重32KG，每臺UPS加電池后重量為1245KG， 應能滿足樓層的承重要求。本方案中選用的UPS為APC公司Smart VT系列產品，此系統支持遠程管理功能，但在主機中需增加一塊網卡（9619）。Smart-UPS VT是一種三相（3：3） UPS，其緊湊的塔式結構設計基于行業領先的Smart-UPS家族的APC的傳奇式可靠性。Smart-UPS VT的特征是雙轉換在線結構，提供內部電池并以用戶友好的可擴展設計提供外部擴展運行系統的電池柜。UPS的特征是，內置維護旁路斷路器可在模塊替換時電源輸入仍然在供應負載，以及雙電源輸入以提高可用性。Smart-UPS VT對于小型數據中心和網絡室（例如布線室和Voice Over-IP）、企業設備（例如Wi-Fi連網）以及對于分支辦公室通訊系統和銷售點（POS）零售應用，都是理想的解決方案。

2、配電柜改造。共增加三個輸入輸出配電柜。（1）總配電柜：市電首先進入總配電柜，考慮到公司的具體要求，本次UPS系統改造在總配電柜進行三相輸出防雷，輸出端選用OBO的防雷模塊：V25-B/3+NPE。從總配電柜中分出兩路輸出到UPS1及UPS2配電柜，總配電柜中選用一組梅蘭日蘭NSD160K（3P125A）的空氣開關作為總控制開關，再分別給兩個UPS配電柜各選用一組NSD100（3P80A）空氣開關。空氣開關間連接采用帶有安全套的匯流排，在無法使用匯流牌的地方使用滿足最大負載需要的軟線連接。總配電柜的外形尺寸為（600高*500寬*200深），也可以根據用戶的要求做調整。（2）UPS1-2系統配電柜：UPS1與UPS2配電柜配置相同。總輸入端選用NSD100（3P80A）的空氣開關作為UPS配電柜總控制開關。考慮到用戶實際情況，將機房分為五個供電區域，UPS配電柜分別為五個區域提供電源，同時為方便設備檢修，在UPS1及UPS2配電柜中都分別增加了C65ND（4P40A型）空開，可以同時對某一區域斷電，五個區域十五個點位單獨控制十五個突破電源插座。UPS輸出端預留兩路電源備用，分別采用C65ND（3P32A）、C65ND（2P32A）空氣開關。UPS配電柜分別安裝有三個輸入電壓表及三個紅色指示燈（放在UPS配電柜總控制開關上方）、三個電流表及三套空開互感器（位于UPS輸出端空氣開關下方）、零線地線排、輸入安裝有OBO V20-C/3+NPE級防雷一套、市電空開C65ND（3P63A）為三臺空調供電（電纜采用五芯電纜），保證了空調零地與機房插座的零地分開。市電空開C65ND（2P32A型）為三個市電插座供電。15個電源點連接電纜采用2×4mm護套線，地線在機房的接地網就近取。UPS1-2中配電柜內UPS輸入端采用NC100H （3P63A）空開，UPS輸出采用NC100H （3P63A）空開，負載側每條回路都采用C65ND （2P32A）空氣開關。考慮到中心機房的重要性，在兩個配電柜內都做到C級防雷。從可靠性和耐用性角度考慮，本方案中的空氣開關均采用梅蘭日蘭產品，防雷產品采用德國OBO防雷模塊。UPS1及UPS2配電柜外形尺寸為（1200高*600寬*400深）。對于電池柜根據場地環境，本方案中設計每個電池柜放置16塊電池，總重量為512KG，電池柜的外形尺寸為：1180高*460寬*780深，為了機房整體協調美觀，顏色均采用灰白色。

3、配電系統的改造。原有負載線路由于配線方式和線徑的問題已經不能夠滿足新增負載的需求，需重新鋪設并利用原有地極（總配電柜到UPS2的線路使用原有線路）。設計思路是1號UPS和2號UPS輸出同時向負載供電，即在每個負載點前后分別鋪設金屬橋架100mm*50mm（橋架保證就近取機房地線）。每個區域的電源點分別包括來自1號UPS和2號UPS的A、B、C三相電源。因為服務器和小型機的電源都是雙路供電的，此布線方式提高了UPS的利用率和安全性。以前的電源插座都采用了串聯方式，這樣不便于控制，安全性也比較差。此次電源改造全部電源點都采用并聯方式，單獨控制，可靠和可用性大幅提高。

結語：通過對信息機房進行UPS電源系統改造實施，采用優質材料和先進的工藝確保環境指標的實現，為各類信息設備提供了一個正常運轉的工作環境，確保數據能夠正常傳輸和保存，為計算機設備和工作人員創造一個安全、可靠、寬松、舒適的工作場地。