信息机房UPS电源系统改造方案研究

马妍

【摘要】 由于通讯设备发热量大、耗电量大，为设备提供一个安全、可靠的场地环境来保证设备的正常运转就成为必要的工作。本文就信息机房使用UPS电源系统供电的改造方案进行简要分析。

【关键词】 信息机房 UPS电源

一、总体规划

设计合理的信息机房首先要确保的是信息安全，主要体现在结构安全、信息传输安全、信息管理安全和人员管理安全几个方面。因此就要求机房站址结构要具有防护性，对人员的管理要严格规范。并增设必要的监控、防护措施，其中包括消防措施、安防措施、监控措施和抗干扰措施等。除此之外，还要保证信息机房环境及设备运行的可靠。主要体现在工作环境可靠，供配电可靠及通讯路由可靠等几方面。

综上所述，将此次工程分为如下两大系统工程：（1）供配电系统：合理分配动力及负载用电。（2）UPS系统：为所有计算机设备提供可靠的用电保证。

二、 改造方案

1、电源设备改造。增加30K UPS二台 （考虑到机房楼板承重，将两台UPS分别放置），安装后UPS所能承载的最大负载量将达到60KVA，如果机房负载达到40%-50%，设备将会安全运行，设备用电得到保障。APC Smart VT系列UPS每台机器重量为221KG，2小时延时每台UPS各需配备32块12V100AH电池，每块电池重32KG，每台UPS加电池后重量为1245KG， 应能满足楼层的承重要求。本方案中选用的UPS为APC公司Smart VT系列产品，此系统支持远程管理功能，但在主机中需增加一块网卡（9619）。Smart-UPS VT是一种三相（3：3） UPS，其紧凑的塔式结构设计基于行业领先的Smart-UPS家族的APC的传奇式可靠性。Smart-UPS VT的特征是双转换在线结构，提供内部电池并以用户友好的可扩展设计提供外部扩展运行系统的电池柜。UPS的特征是，内置维护旁路断路器可在模块替换时电源输入仍然在供应负载，以及双电源输入以提高可用性。Smart-UPS VT对于小型数据中心和网络室（例如布线室和Voice Over-IP）、企业设备（例如Wi-Fi连网）以及对于分支办公室通讯系统和销售点（POS）零售应用，都是理想的解决方案。

2、配电柜改造。共增加三个输入输出配电柜。（1）总配电柜：市电首先进入总配电柜，考虑到公司的具体要求，本次UPS系统改造在总配电柜进行三相输出防雷，输出端选用OBO的防雷模块：V25-B/3+NPE。从总配电柜中分出两路输出到UPS1及UPS2配电柜，总配电柜中选用一组梅兰日兰NSD160K（3P125A）的空气开关作为总控制开关，再分别给两个UPS配电柜各选用一组NSD100（3P80A）空气开关。空气开关间连接采用带有安全套的汇流排，在无法使用汇流牌的地方使用满足最大负载需要的软线连接。总配电柜的外形尺寸为（600高*500宽*200深），也可以根据用户的要求做调整。（2）UPS1-2系统配电柜：UPS1与UPS2配电柜配置相同。总输入端选用NSD100（3P80A）的空气开关作为UPS配电柜总控制开关。考虑到用户实际情况，将机房分为五个供电区域，UPS配电柜分别为五个区域提供电源，同时为方便设备检修，在UPS1及UPS2配电柜中都分别增加了C65ND（4P40A型）空开，可以同时对某一区域断电，五个区域十五个点位单独控制十五个突破电源插座。UPS输出端预留两路电源备用，分别采用C65ND（3P32A）、C65ND（2P32A）空气开关。UPS配电柜分别安装有三个输入电压表及三个红色指示灯（放在UPS配电柜总控制开关上方）、三个电流表及三套空开互感器（位于UPS输出端空气开关下方）、零线地线排、输入安装有OBO V20-C/3+NPE级防雷一套、市电空开C65ND（3P63A）为三台空调供电（电缆采用五芯电缆），保证了空调零地与机房插座的零地分开。市电空开C65ND（2P32A型）为三个市电插座供电。15个电源点连接电缆采用2×4mm护套线，地线在机房的接地网就近取。UPS1-2中配电柜内UPS输入端采用NC100H （3P63A）空开，UPS输出采用NC100H （3P63A）空开，负载侧每条回路都采用C65ND （2P32A）空气开关。考虑到中心机房的重要性，在两个配电柜内都做到C级防雷。从可靠性和耐用性角度考虑，本方案中的空气开关均采用梅兰日兰产品，防雷产品采用德国OBO防雷模块。UPS1及UPS2配电柜外形尺寸为（1200高*600宽*400深）。对于电池柜根据场地环境，本方案中设计每个电池柜放置16块电池，总重量为512KG，电池柜的外形尺寸为：1180高*460宽*780深，为了机房整体协调美观，颜色均采用灰白色。

3、配电系统的改造。原有负载线路由于配线方式和线径的问题已经不能够满足新增负载的需求，需重新铺设并利用原有地极（总配电柜到UPS2的线路使用原有线路）。设计思路是1号UPS和2号UPS输出同时向负载供电，即在每个负载点前后分别铺设金属桥架100mm*50mm（桥架保证就近取机房地线）。每个区域的电源点分别包括来自1号UPS和2号UPS的A、B、C三相电源。因为服务器和小型机的电源都是双路供电的，此布线方式提高了UPS的利用率和安全性。以前的电源插座都采用了串联方式，这样不便于控制，安全性也比较差。此次电源改造全部电源点都采用并联方式，单独控制，可靠和可用性大幅提高。

结语：通过对信息机房进行UPS电源系统改造实施，采用优质材料和先进的工艺确保环境指标的实现，为各类信息设备提供了一个正常运转的工作环境，确保数据能够正常传输和保存，为计算机设备和工作人员创造一个安全、可靠、宽松、舒适的工作场地。