UPS冗余工作方式介绍及配置举例第一部分：系统性冗余（即单机双母线冗余）UPS配置方案一、系统性冗余和设备冗余前置说明：系统性冗余又叫单机双母线字冗余1.什么叫系统性冗（rong）余系统性冗余就是由两个完全独立的系统组成互为备用的冗余系统。
它包括UPS主机、电池、防雷器、双电源自动切换开关、旁路隔离变压器、输入/输出开关、配电盘和连接电缆线等所有的设备、配件、辅件都是冗余的,互为备用的。
2.什么叫设备冗余在某一系统中对于重要环节增加一台设备作为备用，而对于其它部分是没有冗余配置的，如：双机并联冗余UPS系统和双机热备份UPS系统均属于设备冗余。
因为并联冗余和热备份仅仅是UPS主机和电池是冗余配置，虽然互为备用，但不完全独立。
另外，其它配套件如防雷器、双电源自切开关、旁路隔离变压器、输入/输出开关、配电盘和连接电缆线等均不是冗余配置。
3.系统性冗余和设备冗余的适用场合系统性冗余的UPS系统适用于具有2个交流输入端的DCS负载或主要负载为DCS的场合，UPS一般选用三进单出UPS。
当然对于多个DCS负载，也可选用三进三出UPS。
设备冗余的UPS系统适用于所有的不能停电的重要场合，特别适用于只有1个交流输入端的非DCS负载。
UPS选用三进单出或三进三出均可。
二、系统性冗余UPS系统在不同负载情况下的配置方案1.纯DCS负载的系统性冗余UPS系统的配置对于纯DCS负载，采用系统性冗余UPS方案，在方案设计、设备采购、安装施工和调试检修等都非常简单。
即选购2台功率相等的UPS，将UPS1的输出端连接到DCS交流电源输入端1，将UPS2的输出端连接到DCS交流电源输入端2，这样就组成了系统性冗余UPS系统。
2.除了DCS负载外还有其它单交流输入端的负载的系统性冗余UPS系统的配置①选购2台功率相等的UPS。
②将UPS1输出端与DCS交流电源输入端1连接，UPS2输出端与DCS交流电源输入端2连接。
这样对于DCS负载而言，实现了系统性冗余UPS配置。
③其它单交流输入端的负载要实现供电系统的冗余配置，必须增加STS设备。
将UPS1的输出端与STS的N输入端相连接，将UPS2的输出端与STS的R输入端相连接，STS 的OUT输出端与负载相连接。
④STS就是静态转换开关，STS的切换时间﹤5ms,因此是不间断的。
其工作原理如下：·当UPS1和UPS2均正常时，负载由UPS1供电。
·当UPS1停电时，STS自动地不间断地切换到UPS2，负载由UPS2供电。
·当UPS2停电时，STS自动地不间断地切换到UPS1，负载由UPS1供电。
⑤STS的型号和数量是根据单交流输入端负载的功率和数量而定，一个STS设备可以带多个负载。
⑥采用STS实现供电系统冗余配置的特点如下：·STS的切换是自动的不间断的。
·2台UPS是完全独立的，STS的切换是先断后通，因此它克服了并联冗余UPS系统的缺点。
·UPS检修比较方便。
·可靠性高。
·投资比并联冗余和热备份稍多。
三、系统性冗余UPS系统电原理框图（见图1）四、系统性冗余UPS系统的工作原理1.在DCS系统中，两套直流电源是并联冗余的，而且它的切换时间为0。
2.2套UPS均为单机工作方式，是完全独立的。
3.UPS1的输出端与DCS系统的交流电源输入端1连接，UPS2的输出端与DCS系统的交流电源输入端2连接。
4.当UPS1和UPS2均正常时，UPS1和UPS2同时对DCS系统供电，且各带50%的负载。
5.当UPS1故障时，UPS1自动地不间断地切换到旁路，DCS系统由UPS2和市电2供电。
6.当UPS2故障时，UPS2自动地不间断地切换到旁路，DCS系统由UPS1和市电1供电。
7.当UPS1和UPS2同时故障时，UPS1和UPS2同时自动地不间断地切换到旁路，DCS 系统由市电1和市电2供电。
系统性冗余UPS系统电原理框图市电1市电2市电2市电1图14 / 248.当UPS1或UPS2需要检修时，可以将其中一台UPS关闭或切换到旁路运行后即可进行，它不影响到另外一套UPS的正常运行。
五、系统性冗余UPS配置方案的特点1.优点：·它保留了并联冗余和热备份UPS系统的全部优点·它克服了并联冗余和热备份UPS系统的全部缺点·对于DCS系统而言，只有在UPS1、UPS2、市电1、市电2同时发生故障和停电时才会失电，因此系统性冗余UPS配置方案的可靠性极高，其平均无故障时间MTBF高达120万小时。
2.缺点：①当UPS系统的负载除了DCS系统外还有其它负载时：·其它负载可直接接到UPS1上，或UPS2上，或根据具体情况分配到UPS1和UPS2上，这时其它负载的供电系统无冗余保护。
·如果其它负载的供电系统必须具有冗余保护，那么必须增加STS（静态转换开关）设备实现供电系统的冗余保护（如图1所示）。
②投资稍有增加。
六、系统性冗余UPS系统配置方案1. UPS主机配置·品牌：***·制式：双变换在线式·类型：工业型·相数：三相380V输入/单相220V输出·功率：30KVA·工作方式：系统性冗余工作方式（实际上就是单机工作方式）·供电方式：2路市电供电·UPS主机外形尺寸：高×宽×深=1900×1015×825㎜·重量：600㎏·产地：法国原装进口·数量：2台·UPS组成：——整流器——逆变器——输出隔离变压器——静态开关——自动旁路开关——检修旁路开关——主控板——电源板——驱动板——……2.电池配置·品牌：汤浅·类型：全密封免维护铅酸蓄电池·能量密度：高密度电池·后备时间：30min·型号：UXH100-12·电压：12V/节·容量：100Ah/节·设计寿命：10-12年·数量：每机32节，2台UPS共64节·连接方式：32节串联·安装方式：柜式安装·电池连接电缆线：进口原装梅兰日兰专用高级阻燃软电缆，铜芯截面积：25㎜2·电池柜尺寸：1900×1000×825㎜·电池柜重量：1400㎏·电池柜数量：每机1个，2台UPS共2个·电池制造商：日本独资，广东汤浅蓄电池公司3.通信方式选配A）干接点通信（标配）·中继11接点板此板提供6对隔离的继电器接点，容量为250伏5安（6×2个转换接点），它可用于触发指示灯或蜂鸣器，提示用户UPS和电池的运行状态，包括下列信息：——UPS逆变器供电；——电池供电；——旁路供电（维修位置）；——电池低电压预报警；——综合报警；——完全关机。
B）选用J-BUS/RS485通信接口板·利用此板，操作人员可用JBus协议提供的地址和数据表，对应用参数进行设置。
它可以通过JBus/ModBus网络和采用Monitor-Pac监视软件将UPS连接到一个集中管理系统。
·数量：每机1套，2台UPS共2套。
·产地：法国4.旁路隔离变压器柜·品牌：正泰·功率：30KVA·相数：单相200V输入/单相200V输出·隔离：初级和次级完全隔离·屏蔽：初级和次级之间加接地屏蔽层·在次级侧留有2-3个电压调节抽头·在旁路隔离变压器柜上安装1个冷却风扇·旁路隔离变压器柜的高度、深度和颜色与主机基本相同·旁路隔离变压器柜的外形尺寸：高×宽×深=1900×800×825㎜·旁路隔离变压器柜的重量：250㎏·数量：每机1台，2台UPS共2台·产地：中国5.浪涌保护器·品牌：德国OBO·防雷等级：UPS输入端选用C级防雷器UPS输出端选用D级防雷器·型号：C级：V20-C/3+NPED级：VF230AC·数量：V20-C/3+NPE 每机 2个，2台UPS共4个VF230AC 每机 1个，2台UPS共2个·安装：C级防雷器安装在双电源自切柜中，D级防雷器安装在配电柜中，防雷器与电网之间，防雷器与UPS输出端之间必须加32A的空气开关，不允许直接与市电和UPS输出端连接。
·产地：德国6.双电源自动切换开关柜·品牌：ASCO·型号：ASCO300C3 230H1·电流：230A·级数：3级·功能：具有缺相检测具有自动切换功能具有手动切换功能具有液晶显示屏·产地：美国·安装：装入旁路隔离变压器柜中·重量：120㎏·数量：每机1套，2台UPS共2套7.输出配电柜·开关品牌：施耐德·具体要求：由用户提供·外形尺寸：高×宽×深=1900×600×825㎜·重量：150㎏·产地：国产·数量：每机1台，2台UPS共2台8．静态转换开关·品牌：梅兰日兰·型号：STS-16A·额定电流：16A·相数：单相220V·切换时间：﹤ 4ms·数量：根据非DCS负载的功率和数量而定，小功率负载可以几个负载公用一个STS，暂时按3个STS-16A作概算。
·产地：法国第二部分：双机并联冗余UPS系统配置方案一、双机并联冗余UPS系统电原理框图市电1市电2市电2图2二、双机并联冗余UPS系统的组成及连接组成：由2台具有并联控制器的同品牌、同型号、同功率的UPS组成。
即由2台梅兰日兰Galaxy 1000PW-30KVA并联型UPS组成。
连接：将2台UPS的主电源输入端连接在一起，再连接到双电源自切系统的输出端；2台UPS的旁路输入端连在一起，再连接到旁路隔离变压器的输出端；2台UPS的输出端连在一起，再连接到UPS的输出配电柜的输入端。
三、双机并联冗余UPS系统的工作原理2台UPS并联的条件：同频同相等幅，因此，每台UPS中必须配有并联控制器，它完成2台UPS之间的均流、同步和管理。
当市电1、市电2、UPS1和UPS2均正常时，2台UPS均处在逆变供电状态且各带50%的负载。
当双机并联冗余UPS系统中有一台UPS故障时，有故障的那台UPS被关闭，100%的负载由另一台无故障的UPS供电。