通信用240V高压直流供电系统

先做最好，再做最强最大先做最好，再做最强最大内容提纲HVDC与UPS的比较及应用环境240V高压直流系统供电方案240V高压直流系统主要组成部分高压直流使用情况先做最好，再做最强最大HVDC与UPS的比较及应用环境UPS的发展历史UPS工作原理高压直流电源（HVDC）工作原理与HVDC相比UPS存在的问题HVDC与UPS的主要区别HVDC与UPS的比较优势HVDC为什么可以替代UPS哪些场合可以使用HVDCHVDC与电力操作电源系统的区别先做最好，再做最强最大UPS的发展历史UPS产生于上个世纪60年代，1972年2月21日尼克松访华，带给我国的礼物之一就是UPS，从此中国开始了UPS的研究。UPS的出现，是由于一些重要设备，如航天控制、医疗仪器、金融系统、计算机、数据管理系统等，不能断电而产生的。她的诞生，为信息革命产生了十分重大的影响。也是电力电子领域划时代的技术突破！先做最好，再做最强最大UPS（UninterruptedPowerSupply)工作原理AC输入输入滤波工频整流DC/DC升压LC工频滤波静态开关AC输出DC/AC逆变充电器电池组在线(online)高频UPS先做最好，再做最强最大高压直流电源（HVDC）工作原理输入滤波工频整流DC/DC变换LC高频滤波DC输出电池组AC输入先做最好，再做最强最大与HVDC相比UPS存在的问题UPS多一级变换效率降低；UPS的输出采用工频滤波损耗大；UPS控制复杂，可靠性降低UPS的电池在输入端，如果UPS本身出故障，负载仍然停电；而HVDC的电池在输出端，即使HVDC本身出故障，电池仍然可以给负载供电，保障不间断供电，所以HVDC是真正的不间断电源；UPS系统并机是交流并联，需要同频、同相、同电位，并机复杂控制难度大，并机失败率高，而且，一旦并机失败后会导致系统瘫痪！先做最好，再做最强最大UPS1+1系统只要有一台出问题就等于“病危通知”、“最后通牒”！HVDC，由于电池的存在，N+1或N+X冗余并联，一台模块出故障，只是预警！大型UPS维护复杂，耗时长，无法现场在线更换，HVDC，维护简便，可以在线热插拔。大型1+1UPS系统投资成本比HVDC高大约60%先做最好，再做最强最大HVDC与UPS的主要区别UPSHVDCAC/AC变换器，输出的是交流电压AC/DC变换器输出的是直流电压电池组在输入端电池组在输出端与模块并联一起给负载供电中间变换环节多中间变换环节少工频滤波体积大高频滤波体积小先做最好，再做最强最大HVDC与UPS的比较优势性能指标UPSHVDC可靠性低高可维护性差好投资成本高低60%能耗大低20%占地面积大小50%先做最好，再做最强最大HVDC为什么可以替代UPS通信机房数据服务器电源工作原理高频脉冲DC输出●ab先做最好，再做最强最大UPS交流电压的供电范围是176—264VAC,对应的整流后的最低直流电压Uab=1.25*176V=220V，最高直流电压Uab=1.4*264=369.6V,工作效率最高的电压点是220VAC，对应的直流电压是Uab=1.25*220=275V，显然如果我们直接将直流电接到计算机服务器也是完全可以工作的，只要直流电压在220V—369V之间，选取2V一节120节电池，其均充电压是2.35*120=282VDC，浮充电压是2.25*120=270VDC。如果是加有APFC的服务器电源对UPS的交流输出可以做到更宽，一般可以到110V-270Vac.其对应的直流范围是137V-378V，改为直流供电后APFC就变成了单纯的DC/DCBoost电路了！结论：由于服务器电源是将UPS提供的交流电源先要整流成直流电，然后再将直流再变换成12V、5V或3.3V等低压直流给服务使用，而全桥二极管整流电路对直流电可以直接输入，只要直流电压能够达到220V以上就可以使用！先做最好，再做最强最大哪些场合可以使用HVDC凡是计算机系统使用LCD显示器的地方都可以使用HVDC目前通信机房中交换机使用的是-48V系统，服务器使用的是UPS电厂或变电站中，二次控制和断路器使用的是220V直流操作电源；通信使用的是-48V电源；计算机系统使用的是UPS银行、保险、证券公司中通信使用的是-48V通信电源，计算机服务器使用的是UPS。证券公司的大显示屏使用的是24VDC，这个电源也来之于UPS，同样可以由HVDC直接供电！先做最好，再做最强最大HVDC与电力操作电源系统的区别电压等级不一样，电力操作电源标称电压是220V（2V，104节浮充电压234V，均充电压244V，电池节数可变104—108节）HVDC标称电压是240V（2V，120节浮充电压270V，均充电压282V，电池节数固定）电力操作电源接线方案复杂，HVDC接线方案简单（只有一种单母线分段）电力操作电源设备种类繁多，HVDC，只有监控，模块、电池巡检仪、绝缘监测仪作为可选件；先做最好，再做最强最大240V高压直流系统供电方案单系统单路供电方案单系统双路供电方案双系统双路供电方案服务器交、直流供电原理HVDC分散式供电系统先做最好，再做最强最大单系统单路供电方案电池组整流模块总配电柜列头柜设备机架先做最好，再做最强最大单系统双路供电方案电池组整流模块总配电柜列头柜设备机架先做最好，再做最强最大双系统双路供电方案先做最好，再做最强最大交直流配电屏整流配电屏150A240V电源系统由交直流配电屏+整流配电屏(含15个10A模块)先做最好，再做最强最大300A-600A240V电源系统由交直流配电屏+整流配电屏(含15-30个20A模块)组成先做最好，再做最强最大服务器交、直流供电原理交流供电直流供电DC240VDC/DCDC/DCDC240V先做最好，再做最强最大分散式供电系统由交直流配电屏、整流配电屏、和直流分配柜组成HVDC分散式供电系统交直流配电屏-交流单元2路225A3P交流输入开关带机械互琐C级防雷保护地排先做最好，再做最强最大交直流配电屏-直流单元2路800A电池熔丝输入（2正2负）4路250A负载熔断器组输出（正极）4路250A负载熔断器组输出（负极）先做最好，再做最强最大直流分配柜10路63A2P直流开关输出10路32A2P直流开关输出10路20A2P直流开关输出10路10A2P直流开关输出先做最好，再做最强最大整流配电屏16个20A直流高压整流模块16路模块控制开关主（辅）柜先做最好，再做最强最大240V高压直流系统主要组成部分典型IDC机房供电系统组群设计典型240V高压直流系统容量设计电压等级240V高压直流系统屏柜组成典型240V高压直流系统电池容量设计选型通信机房高压直流供电系统工作原理典型240V高压直流系统整流屏设计选型典型240V高压直流系统直流屏设计选型系统监控功能组成240V高压直流电源设备系统防雷设计240V高压直流系统接地设计240V高压直流电源设备系统的电池管理240V高压直流电源设备系统的配电设计240V高压直流电源系统的主要功能先做最好，再做最强最大按设计经验：信息化数据机房供电系统原则一般设计按35-100KVA功率向一组服务器柜供电，整个机房参考基本组配置若干个供电系统组；形成供电组群，完成全机房供电；方案优点：单组电源系统容量可以按相对集中管理模式；比完全分布式容易设计和管理；35-150KVA是目前信息化产业功率最佳选择；典型IDC机房供电系统组群设计先做最好，再做最强最大典型240V高压直流系统容量设计电压等级电流容量标称功率240V100A25KVA240V150A35KVA240V300A70KVA240V400A100KVA240V600A150KVA按设计需要：表中对应于原交流供电25-150KVA功率向一组服务器柜供电，常用的供电容量选择及直流对应电流容量方案选型：单组电源系统容量可以按100-600A标称容量选型；150A、300A是目前信息化产业功率最佳选择；对中心局点，可参考600A系统设计先做最好，再做最强最大电压等级系统标称电压是240V系统标准规范电压范围最大为216V-312V参照48V系统，[实用可选210V-295V]系统采用240V电池组（选用电池单体2V120节）对应于12V20只单体串联或5组48V串联电池系统浮充电压268-270V，均充电压282V对应于电池单体浮充电压2.23V，均充电压2.35V参照48V系统，53.5V_2.23V;56.5V_2.35V电池欠压报警点210V对应于电池单体欠压1.75V电池低压预警点228V对应于电池单体欠压1.90V先做最好，再做最强最大240V高压直流系统屏柜组成240V高压直流系统主要由交流屏、整流屏、直流屏组成交流屏负责接入通信机房双路交流供电，一般一个屏电源屏即整流屏一般采用1-2个直流屏按原机房设计保留三级配电模式，即直流屏，分配屏、列头柜改造项目一般只设计直流屏原配电列头柜交流表需改造为直流电压电流表，配电结构及熔丝不需改动，但小容量开关建议改造为熔丝或专用双刀直流开关电池组一般采用2组屏柜尺寸优选：2000mm高*800mm宽*600mm深先做最好，再做最强最大典型240V高压直流系统电池容量设计选型系统对电池充电电流按0.1C10设计系统对设备送电参考容量系数0.3,0.5或0.8设计即参照系统总电流30%或50%用于设备供电系统电池采用2组电池组（选用电池单体2V120节）对应于12V20只单体串联或5组48V串联电池系统浮充电压268-270V，均充电压282V对应于电池单体浮充电压2.23V，均充电压2.35V参照48V系统，53.5V_2.23V;56.5V_2.35V电池欠压报警点210V，一般不设下电脱离保护对应于电池单体欠压1.75V电池低压预警点228V对应于电池单体欠压1.90V高压直流系统电池安时容量参考4-8小时备用供电设计电池单体一般选用2V，以提高电池组及系统可靠性先做最好，再做最强最大通信机房高压直流供电系统工作原理先做最好，再做最强最大