数据中心科士达三相UPS电源和单相电源的应用区别

 科士达UPS电源

一、先确定功率段

简而言之，首先就是要确认我们希望科士达UPS电源带载的设备的功率，然后就可以确认好科士达UPS电源的功率。一般来说，我们建议负载功率占到科士达UPS电源功率的30%~80%。如果负载太大的话，如同时启动时可能会造成科士达UPS电源过载，负载太小时，不但造成了浪费，对电池的性能来说也不好。

二、科士达UPS电源工作方式

目前市场上多见的工作方式有后备式、在线互动式、在线双变换(线纯在线)这三种，具体如下：

(1)后备式的科士达UPS电源，不带稳压，市电与电池转换时有转换时间，一般用于个人电脑保护，或对科士达UPS电源性能要求不高的情况下使用，此类型的科士达UPS电源功率段一般较小;

(2)在线互动式，不带稳压，市电与电池转换时有转换时间，但有调压功能，一般用于配线间或微型机房，保护服务器及网络设备等，此类型的科士达UPS电源功率段一般在5KVA以下。

(3)在线双变换科士达UPS电源，市电与电池转换时无转换时间，无切换时间一般也是用于保护服务器或网络设备以及机房里的其他设备，此类型的科士达UPS电源功率段从小到大都有，跨度比较大1KVA~1000KVA，目前市场上较为多见。

科士达UPS电源的性能从高到低依次为：在线双变换、在线互动式、后备式。价格一般与性能成正比。那是不是我们一定要选择贵的科士达UPS电源呢?答案是否定的。正如我们的标题，我们要选择适合自己的科士达UPS电源。如果是给个人电脑用，那么您选择后备式的科士达UPS电源就可以，如果是给服务器用，则应该在在线互动式与在线双变换中来选择，选择应该按以下条件来进行：

Corstal UPS Power Supply
First, determine the power section
In short, first of all, we need to confirm the power of the equipment we want to carry in the Corstal UPS power supply, and then we can confirm the power of the Corstal UPS power supply. Generally speaking, we recommend that the load power account for 30% to 80% of the power of Kosta UPS. If the load is too large, it may overload the UPS power supply of Kosta when it starts at the same time, and the load is too small, which not only causes waste, but also is bad for the performance of the battery.
II. COSTER UPS POWER SUPPLY WORKING MODE
At present, there are three common working modes in the market: backup mode, online interactive mode and online dual transformation (online only). They are as follows:
(1) The backup UPS power supply of Kosta, without voltage regulation, has conversion time when converting power to batteries. It is generally used for personal computer protection or when the performance requirements of Kosta UPS power supply are not high. The power section of this type of UPS power supply of Kosta is generally small.
(2) On-line interactive, without voltage regulation, there is conversion time between city power and battery, but it has voltage regulation function. It is generally used in wiring room or micro-computer room, protecting servers and network equipment, etc. This type of Corstal UPS power supply is generally below 5KVA.
(3) On-line Dual-Conversion Kosta UPS power supply, there is no conversion time between city power and batteries, and no switching time is generally used to protect servers or network equipment and other equipment in the computer room. This type of Kosta UPS power supply ranges from small to large, spanning from 1KVA to 1000KVA, which is more common in the market at present.
The performance of Kosta UPS power supply from high to low is: on-line dual conversion, on-line interactive, backup. Prices are generally proportional to performance. Does that mean we have to choose expensive Corstal UPS power supply? The answer is No. As our title suggests, we need to choose the right Corstal UPS power supply for ourselves. If it is for personal computers, then you can choose the backup Corstal UPS power supply. If it is for servers, you should choose between online interactive and online dual transformation. The selection should be carried out according to the following conditions:

1、科士达UPS电源设备要求

看您的设备是否需要很高精度的供电，可查看负载设备的铭牌上的标识或询问设备厂家。如需高精度的供电，则需要选择在线双变换的科士达UPS电源。其次是看负载类型，有的负载是不允许供电有闪断，如：继电器类的设备或开关信号的设备，若您为这种类型的设备配备在线互动式的科士达UPS电源，那么就有可能在科士达UPS电源市电与电池切换时，负载有断电或误动作，因此对于这类的设备应该选择在线双变换科士达UPS电源。如果您的设备没有以上两个要求，则可以继续下面步骤。

2、科士达UPS电源当地电网

如果当地电网质量相对较好，也就是说平时电压波动较小，这个时候就可以考虑选择在线互动式的科士达UPS电源。但是如果当地电网质量较差，电压波动较大，那么我们建议使用在线双变换的科士达UPS电源，这是由于这类型的科士达UPS电源对市电的适应能力要好于在线互动式。

3、科士达UPS电源转电池后续航时间

如果您要求较长时间延时，可以考虑选择标长两用的机器或买不带内置电池的科士达UPS电源，这两种科士达UPS电源都可以外配原装电池或第三方电池，以达到较长时间延时的目的。

4、科士达UPS电源安装方式

一般来说，科士达UPS电源有两种安装方式，一种是塔式安装，一种是机架式安装，可根据您的机房环境或现场环境来选择，而且还需要注意，不是所有的科士达UPS电源都同时支持这两种安装方式，大多数情况下，机架式的科士达UPS电源也可以做塔式安装，但塔式的科士达UPS电源不一定能做机架式安装，因为塔式的科士达UPS电源可能没办法安装导轨。因此，确认好科士达UPS电源功率段及工作方式后一定要确认一下科士达UPS电源是否可以满足您的安装要求。

1. Corstal UPS Power Supply Equipment Requirements
To see if your equipment needs high precision power supply, check the label on the nameplate of the load equipment or ask the equipment manufacturer. For high-precision power supply, it is necessary to select on-line Dual-Conversion Corstal UPS power supply. Secondly, look at the type of load, some loads are not allowed to power supply flicker, such as relay equipment or switching signal equipment, if you equip this type of equipment with online interactive Corstal UPS power supply, then it is possible that when Corstal UPS power supply switching to battery, the load has power cut or malfunction, so for this type of equipment should choose online dual conversion. Costa UPS power supply. If your equipment does not have the above two requirements, you can continue the following steps.
2. Corstal UPS Local Power Grid
If the quality of the local power grid is relatively good, that is to say, the voltage fluctuation is relatively small at ordinary times, then we can consider choosing the online interactive Corstal UPS power supply. However, if the quality of local power grid is poor and the voltage fluctuation is large, we recommend using on-line Dual-Conversion Corstal UPS power supply, because this type of Corstal UPS power supply is better than on-line interactive power supply.
3. Follow-up Time of UPS Power Supply to Battery in Costa
If you require a long time delay, you can consider choosing a standard-length dual-purpose machine or buying a Corstal UPS power supply without built-in batteries. Both Corstal UPS power sources can be equipped with original batteries or third-party batteries to achieve a long time delay.
4. Installation Mode of UPS Power Supply in Costa
Generally speaking, there are two ways to install Kosta UPS power supply. One is tower installation, the other is rack installation. It can be selected according to your room environment or site environment. It is also important to note that not all Kosta UPS power supply supports both ways of installation. In most cases, frame UPS power supply can also be tower installation, but tower installation. The Kosta UPS power supply is not necessarily rack-mounted, because the tower-mounted Kosta UPS power supply may not be able to install the guide rail. Therefore, after confirming the power section and working mode of Corstal UPS power supply, we must confirm whether Corstal UPS power supply can meet your installation requirements.

三、科士达UPS电源不同种类电池的优点和缺点

一：UPS常用电池的种类，影响电池寿命的因素，不同种类电池的优点和缺点：

在科士达UPS电源应用中的电池共有三种：包括开放型液体铅酸电池，免维护电池，镍铬电池。现UPS厂家所配的电池一般为免维护电池，下面以免维护电池为主介绍三种电池的特点：

1：开放型液体铅酸电池：此类电池按结构可分为8-10年，15-20年寿命两种。由于此电池硫酸电解会产生腐蚀性气体，此类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间，且电池房应铺设防腐蚀瓷砖。

由于蒸发的原因，开放电池需定期测量比重，加酸加水。此电池可忍受高温高压和深放电。电池房应禁烟并用开放型电池架。

此电池充电后不能运输，因而必须在现场安装后充电初充电一般需55-90小时。正常每节电压为2V，初充电电压为2.6-2.7v。

2：免维护电池：又名阀控式密封铅酸蓄电池，在使用和维护中需遵循下列原则：

a：密封电池可允许的运行范围为15度-50度，但5度-35度之内使用可延长电池寿命。在零下15度以下电池化学成分将发生变化而不能充电。在20度到25度范围内使用将获得最高寿命.电池在低温运行将获得长寿命但较低容量，在高温运行将获得较高容量但短寿命。

b：电池寿命和温度的关系可参考如下规则，温度超过摄氏25度后，每高8.3度电池寿命将减一半。

c：免维护电池的设计浮充电压为2.3V/节。12V的电池为13.8V。CSB公司建议每节2.25-2.3V。在120节电池串联的情况下，温度高于摄氏25度后，温度每升高一度浮充电压应下调3MV。同样温度每升高一度为避免充电不足电压应上调3MV。放电终止电压在满负荷(<30分钟)情况下为1.67V每节。在低放电率情况下(小电流长时间放电)要升高至1.7V-1.8V每节，APCSYMMETRA可根据负载量调节充电电压。

d:放电结束后电池若在72小时内没有再次充电。硫酸盐将附着在极板上绝缘充电，而损坏电池。

e：电池在浮充或均充时，电池内部产生的气体在负极板电解成水，从而保持电池的容量且不必外加水。但电池极板的腐蚀将减低电池容量。

f：电池隔板寿命在环境温度为30-40度时仅为5-6个月。长时间存放的电池每6个月必须充电一次。电池必须存放在干燥凉爽的环境。在20度的环境下免维护电池的自放电率为3-4%每个月，并随温度变化。

g：免维护电池都配有安全阀，当电池内部气压升高到一定程度时安全阀可自动排除过剩气体，在内部气压恢复时安全阀会自动恢复。

Advantages and Disadvantages of Different Kinds of Batteries in Costa UPS Power Supply
First: UPS battery types, factors affecting battery life, advantages and disadvantages of different types of batteries:
There are three types of batteries used in Kosta UPS power supply applications: open liquid lead-acid batteries, maintenance-free batteries and nickel-chromium batteries. The batteries equipped by UPS manufacturers are generally maintenance-free batteries. The characteristics of the three batteries are mainly introduced below in order to avoid maintenance batteries.
1: Open liquid lead-acid batteries: These batteries can be divided into 8-10 years and 15-20 years according to their structure. Because of the corrosive gas produced by sulfuric acid electrolysis of the battery, such batteries must be installed in a room with ventilation and away from precision electronic equipment, and the battery room should be paved with anti-corrosive tiles.
Due to evaporation, open batteries need to be measured regularly, adding acid and water. The battery can withstand high temperature, high pressure and deep discharge. Battery rooms should be smoke-free and use open battery racks.
The battery can not be transported after charging, so it usually takes 55-90 hours for the initial charging after field installation. The normal voltage is 2V per section and the initial charging voltage is 2.6-2.7V.
2: Maintenance-free battery: also known as valve-regulated sealed lead-acid battery, the following principles should be followed in use and maintenance:
A: Sealed batteries can operate in a range of 15-50 degrees, but use within 5-35 degrees can prolong battery life. The chemical composition of batteries below minus 15 degrees will change and cannot be charged. The maximum life of the battery will be obtained when it is used in the range of 20 to 25 degrees. The battery will have a long life but a lower capacity when it runs at low temperature, and a higher capacity but a shorter life when it runs at high temperature.
B: The relationship between battery life and temperature can be referred to as the following rules. When the temperature exceeds 25 degrees Celsius, the battery life will be reduced by half for every 8.3 degrees high.
C: The designed floating charge voltage of maintenance-free battery is 2.3V/knot. The 12V battery is 13.8V. CSB recommends 2.25-2.3V per section. When 120 batteries are connected in series, when the temperature is higher than 25 degrees Celsius, the floating charge voltage should be lowered by 3 MV for every degree of temperature increase. The same temperature should be increased by 3 MV for each degree to avoid undercharging voltage. The discharge termination voltage is 1.67V per section at full load (< 30 minutes). In the case of low discharge rate (low current and long time discharge), the charge voltage of APCSYMMETRA can be adjusted according to the load.
D: If the battery is not recharged within 72 hours after discharge. Sulfate will be attached to the plate to insulate and charge, and damage the battery.
E: When the battery is floating or equally charged, the gas generated inside the battery is electrolyzed into water on the negative plate, thus maintaining the capacity of the battery without additional water. However, the corrosion of the battery plate will reduce the capacity of the battery.
F: Battery separator life is only 5-6 months at ambient temperature of 30-40 degrees.  Long-term storage batteries must be recharged every six months. Batteries must be stored in a dry and cool environment. The self-discharge rate of maintenance-free batteries at 20 degrees is 3-4% per month and varies with temperature.
G: Maintenance-free batteries are equipped with safety valves. When the internal pressure of the battery rises to a certain extent, the safety valve can automatically remove excess gas, and the safety valve will automatically recover when the internal pressure restores.

h：电池的周期寿命(充放电次数寿命)取决于放电率，放电深度，和恢复性充电的方式，其中最重要的因素是放电深度。在放电率和时间一定时，放电深度越浅，电池周期寿命越长。免维护电池在25度100%深放电情况下周期寿命约为200次。

i：电池在到达寿命时表现为容量衰减，内部短路，外壳变形，极板腐蚀，开路电压降低。

j：IEEE定义电池寿命结束为容量不足标称容量AH的80%。标称容量和实际后备时间非线性关系，容量减低20%相应后备时间会减低很多。一些UPS厂家定义电池的寿命终止为容量降至标称容量的50-60%。

四、如何计算科士达UPS电源所配电池的数量

4.1、蓄电池计算方法：

例如一台40KVAUPS,直流电压为384V，每组为12V电池32节，如果后备时间要求2小时，则计算电池的容量为：

40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH

所以选择3组100AH电池，共96节。

电池组的电流为40KVA/384V=104A，所以电池连线选择50mm2电缆。

电池总数=(功率/直流电压*小时)/每块安时*每组块数

其中功率为UPS的功率，直流电压为UPS电池供电所要求的电压，不同功率的UPS直流电压不同，每组块数为所要求电池的最小块数，一般配置电池时，必须为每组块数的整数倍，常见的UPS直流电压和每组块数如下(电池每块以12V为计算依据)：

举例来说，配置一台5K8小时延时的UPS，其功率为5000，直流电压为96V，每组电池8块，配置100AH电池，其所需电池总数为：(5000/96*8)/100*8=32块

科士达UPS电源作用是提供不间断的稳定可靠的交流电源，在市电中断(停电)时UPS之所以能不间断的供电。是有蓄电池储能的结果。所能供电时间的长短由蓄电池的容量大小决定。现将4.2、UPS蓄电池配置的计算方法介绍如下：

A、下列因素影响备用时间：

1、负载总功率P总(W)，考虑到UPS的功率因数，在计算时可直接以P总的伏安(VA)为单位来

2、V低是蓄电池放电后的终止电压(V)，2V电池V低=1.7V;12V电池V低=10.2V

3、V浮是蓄电池的浮充电压(V)，2V电池V浮=2.3V;12V电池V浮=13.8V

4、Kh为电池容量换算系数(Ct/C10)，10Hr放电率为1，5Hr放电率0.9，3Hr放电率为0.75，1Hr放电率为0.6

5、I为电池工作电流(A)，T为连续放电时间(H)，V为UPS外接电池的直流供电电压(V)

B、计算方法

1、12V单体电池的数量N：N=V÷122V单体电池的数量为6N

2、电池工作电流I：I=P总÷V

3、实际电池容量C：C=I×T÷Kh

例如：功率为1KVA的电源备用时间4小时，选择科士达UPS的型号为HP9101H，V=36V，则

①N=36V÷12V=3节

②I=1000VA÷36V=28A

③C=24A×4H÷0.9=124AH

④电池的配量可选用100AH一组3节，或65AH二组6节，选用的结果有偏离，这要看用户的需求和成本的考虑。

随着时间的推移，科士达UPS电源系统变得越来越复杂，这使得其难以保持所使用的术语或概念以下探讨如今的静态双变换在线科士达UPS电源为什么通常采用无变压器技术。总体而言，2016年的无变压器科士达UPS电源的产量几乎比配置变压器的科士达UPS电源多出了四倍，估计到2021年这个比例将增加到五倍。

其关键优势是效率提高了5%左右，整个负载频谱都有所改善。这大大降低了电力和冷却支出。无变压器设计还可以产生更高的输入功率因数，其最小负载依赖性保持一致。减小了输入电流，因此减小了电缆和开关设备的尺寸，这将会降低电力成本。

另外，通过无变压器技术，三相科士达UPS电源中的总输入电流谐波失真(THDi)从30%左右降低到3%以下。通过EMC兼容性，限制谐波辐射有助于满足能源网络协会G5/4-1关于使用连接设备的电力供应系统运行良好的要求。

无变压器拓扑也具有物理优势，为UPS行业带来深刻的变化。消除以往配置的变压器和12脉冲整流器，这大大减少了UPS的体积和重量。科士达UPS电源的占地面积减少了一半，而重量减少了大约四分之三。这种减少意味着科士达UPS电源成为机架式安装模块，而不是落地式UPS。

因此，模块化科士达UPS电源系统已经变得可行。通过使用N+1模块UPS的部署，可以提高可用性，简化电路，增加冗余。由于有故障的模块可以快速更换，而不是在原地进行修理，这显著减少了维修和维护的时间，进一步提高可用性。最终，如果模块是可热插拔的，则负载不会有任何的电源中断。

模块化科士达UPS电源实现也从可扩展性中受益匪浅，其模块可以轻松地添加到机架而无需中断电源以增加容量。在许多系统中，机架可并联在一起实现进一步扩展，同时提供所需的冗余。

随着时间的推移，UPS电源系统变得越来越复杂，这使得其难以保持所使用的术语或概念以下探讨如今的静态双变换在线科士达UPS电源为什么通常采用无变压器技术。总体而言，2016年的无变压器科士达UPS电源的产量几乎比配置变压器的科士达UPS电源多出了四倍，估计到2021年这个比例将增加到五倍。

其关键优势是效率提高了5%左右，整个负载频谱都有所改善。这大大降低了电力和冷却支出。无变压器设计还可以产生更高的输入功率因数，其最小负载依赖性保持一致。减小了输入电流，因此减小了电缆和开关设备的尺寸，这将会降低电力成本。

另外，通过无变压器技术，三相科士达UPS电源中的总输入电流谐波失真(THDi)从30%左右降低到3%以下。通过EMC兼容性，限制谐波辐射有助于满足能源网络协会G5/4-1关于使用连接设备的电力供应系统运行良好的要求。

无变压器拓扑也具有物理优势，为科士达UPS电源行业带来深刻的变化。消除以往配置的变压器和12脉冲整流器，这大大减少了UPS的体积和重量。科士达UPS电源的占地面积减少了一半，而重量减少了大约四分之三。这种减少意味着UPS成为机架式安装模块，而不是落地式UPS。

因此，模块化科士达UPS电源系统已经变得可行。通过使用N+1模块UPS的部署，可以提高可用性，简化电路，增加冗余。由于有故障的模块可以快速更换，而不是在原地进行修理，这显著减少了维修和维护的时间，进一步提高可用性。最终，如果模块是可热插拔的，则负载不会有任何的电源中断。

模块化科士达UPS电源实现也从可扩展性中受益匪浅，其模块可以轻松地添加到机架而无需中断电源以增加容量。在许多系统中，机架可并联在一起实现进一步扩展，同时提供所需的冗余。

科士达UPS电源设备以及以它为核心的整个供电系统是满足供电质量的最核心部分，而蓄电池又是整个系统中最重要的组成之一，是整个供电系统的“最后一道屏障”。

在科士达UPS电源系统的故障中，与蓄电池有关的原因占30%以上。目前数据中心蓄电池技术还是以阀控铅酸电池为主，而且据统计，中国生产的铅酸电池已经占全球产量的1/3，其中一部分原因是科士达UPS电源市场的快速增长。随着互联网+、云计算、大数据等上升为国家战略，进一步加快了数据中心行业的增长，带动了数据中心基础设施相关设备的快速增长。本文从大型数据中心蓄电池规划与应用角度出发，借鉴国内外数据中心行业经验教训，探讨蓄电池规划设计和实际应用中遇到的几个问题和痛点。

痛点一

目前规划设计的大型数据中心电池间面积，据不完全统计， 约占总建筑面积的3%~10%，因大型数据中心建筑面积较大，所以绝对数量不少。对于越来越多的大型数据中心项目而言，机房面积可以说是寸土寸金，客户希望最大化的提高机柜数量，基础设施的占地尽量小。下图为某大型数据中心案例的电池间布置，占据了一整层的面积。在这里我们不着重探讨电池间的布置方案，仅从电池间面积的绝对数量及与总建筑面积之比，就可以感受到科士达UPS电源蓄电池系统对数据中心工艺平面规划设计的重要影响。

数据中心蓄电池规划设计水平的提高，依赖于蓄电池技术的创新提高。

目前多数数据中心采用阀控铅酸蓄电池，随着电池技术的发展，比如磷酸铁锂电池技术，由于寿命长、耐高温、体积小、无污染等优点，相比传统铅酸蓄电池技术，更能体现“节能”、“节材”、“节地”等节能减排需求。随着新型电池性价比提高，其尺寸和占地面积越来越小，将会对未来数据中心的规划设计产生革命性的影响，对IDC行业尤甚。

痛点二

电池监测系统的应用。

近年来国内数据中心行业参考、学习了很多国外先进的理念和技术，但是电池监测系统的应用还不完善，很多已建成机房的电池系统没有监测设备或者监测数据不完善，存在很大的安全隐患。从最近几起机房电池火灾爆炸事故可以看出，电池监测系统早期报警，防患未然的重要性。

如果电池故障引起科士达UPS电源系统宕机，关键业务中断，将产生很大的政治经济损失，来自行业的调查机构显示：金融行业的数据中心每宕机一小时的损失为1495134美元，通讯行业的数据中心每宕机一小时的损失为2066245美元。

所以在数据中心规划设计及应用中，对电池监测系统的设置应引起足够的重视。

痛点三

有关阀控铅酸蓄电池间是否按防爆设计的问题，有关的设计规范并未统一，对规范解读的差异，导致从规划设计到各地消防审批及验收的尺度不一。

通信行业标准YD5003-2014《通信建筑工程设计规范》中的7.9条，蓄电池室设计指出：选用阀控蓄电池时，楼地面、墙面、顶棚面、门窗、通风等可按通信机房的要求设计。

11.3.6条规定：阀控式蓄电池室的照明，可按一般通信机房设计。当蓄电池室选用防酸隔爆式蓄电池时，房间灯具采用防爆型安全灯，室内不应安装电气开关、插座等，管线的出口和接线盒等安装时应密封，灯具不应布置在电池组的正上方。

YD5003-2014这本通信行业规范认为选用阀控铅酸蓄电池的蓄电池室可以按正常环境设计。

国标GB50055-2011《通用用电设备配电设计规范》中的6.0.2条规定：除固定型阀控式密闭铅酸蓄电池、镉镍蓄电池外，铅酸蓄电池与其充电用整流设备不宜装设在同一房间内。

国标GB50055-2011的条文解释指出：固定型阀控式密闭(免维护)铅酸蓄电池与碱性镉镍蓄电池在充放电过程中排出的电解液气体及氢、氧气很少，故其充电用整流设备可装设在同一房间内。这条规范规定阀控铅酸电池可以和整流设备设在一个房间，整流设备如UPS等均为非防爆设备，可以理解为阀控铅酸电池和整流设备布置到一个房间时，可按正常环境考虑。

国标GB50172-2012《电气装置安装工程 蓄电池施工及验收规范》第3章“基本规定”第3.0.7条规定：蓄电池室应采用防爆型灯具、通风电机，室内照明线应采用穿管暗敷，室内不得装设开关和插座。

该条的条文解释：“为确保人身安全和设备安全，本条规定为强制性条文。蓄电池充、放电和运行时，会有少量的氢气逸出，开关插座在操作过程中有可能产生电火花而引发氢气爆炸。为了防止氢气发生爆炸对人身安全和设备安全造成危害，规定室内不得装设开关、插座，并应采用防爆型电器”。该条表明蓄电池室存在比空气轻的可燃气体氢;蓄电池室整个的电力装置设计要求按爆炸性气体环境设计。该规范并未按照GB50058-2014 《爆炸危险环境电力装置设计规范》的要求，对爆炸环境范围进行划分，也未对可燃气体浓度是否达到爆炸浓度下限进行说明。国标GB50172-2012中这一强制性条文常常被引用作为电池室应按防爆环境设计的依据，也作为施工验收的重要依据。

那么，国内已实施数据中心项目的实际的情况怎样呢?以电信运营商为代表、以及其它大型数据中心项目的UPS、配电柜和电池架经常是放到一个房间，有些场地情况比较紧张的项目也采取合并房间的设计。但是UPS、配电柜、精密空调是不防爆的，那么光灯具、开关等按防爆要求设计，是否有自相矛盾之嫌呢?

从这一问题可以看出，当规范的更新落后于行业的快速发展时，它可能会成为一种阻碍。

由衷的希望有关规范能够及时地更新，更具有前瞻性，让规范真正起到对规划设计和实施的指导意义，还规范的本来面目。

痛点四

铅酸蓄电池寿命普遍在5~6年，好的在7~8年。如何更好的与数据中心生命周期匹配，从而降低总的应用成本，是摆在数据中心行业人士面前的一道难题。

可能的两条途径：

1.依靠技术的进步。蓄电池技术的革命一定会深刻地影响数据中心行业未来的发展，大容量、长寿命电池技术的研发，需要研究数据中心行业特点，与数据中心生命周期对接，从而更符合数据中心行业的需要。

2.科学的运维，监测。通过对蓄电池系统科学的运维管理，监测维护，及时发现故障隐患，从而客观上延长了蓄电池的使用寿命，降低了总体拥有成本。

痛点五

蓄电池对于环境的耐受性提高，有利于数据中心降低能耗。目前，铅酸蓄电池对于环境温度的要求还是比较高的，其最佳工作温度为20~25 ℃。有关资料显示，当环境温度在25℃时，温度每升高6~10 ℃，阀控蓄电池的寿命缩短一半，电池循环寿命缩短。当环境温度降低时，电池可用容量迅速降低。高温型阀控电池的研究为进一步降低能耗带来了曙光。目前在野外，通信基站机房已经有应用高温型阀控电池的案例。未来随着高温型电池制造成本的降低，再考虑对空调需求的降低所产生的节能效益，相信高温型电池技术会是未来数据中心采用的一种技术方向。

痛点六

在科士达UPS电源及电池厂商二次深化过程中，电池系统直流电缆及连接条等附件的选择是否满足放电要求，安装质量是否满足要求，这些如果处理不好，可能成为事故的故障点。

因为各厂家UPS技术的不同，一般在项目中标后会有二次深化的过程，其电池系统电缆及附件等往往成套由UPS厂商提供，这样做的好处是工程的接口少，有利于责任的划分。不利之处在于：其配套选型能力及附件质量完全依靠其技术能力和信誉，顶尖厂家相对更可靠。已经有因电缆及附件问题导致火灾事故的情况，需要引起足够的重视。

数据中心行业正经历着前所未有的建设热潮，在这样的大背景下，本文抛砖引玉，从大型数据中心蓄电池规划与应用角度出发，探讨与总结了蓄电池规划设计和实际应用中遇到的几个问题和痛点，同时也为蓄电池新技术在数据中心的应用提出新的思考和展望。如果本文中某个观点能为大家带来启发，就达到了本文的目的。数据中心电气技术如浩瀚海洋，需要不断学习，拙文恐有欠妥之处，望不吝指正，共同提高。

由于供电及系统设计等因素，经常会有用户将柴油发电机与UPS配合使用，以满足更高的供电需求，但在实际应用中，由于UPS的输入多表现为非线性负载，且发电机只能提供有限的电流，两者结合就易出现许多问题：

1、电压震荡。科士达UPS电源反馈的波动电压，造成发电机的输出电压稳定度差，形成振荡，振荡范围高达额定电压的±10%-±20%，即使调整到最佳状态，输出的震荡依然会高于至少2%以上。

2、电流震荡。即使在UPS所带非线性负载工作稳定的情况下，发电机输出电流依然在±20%-±50%的范围内振荡，且这种振荡无法调整。

3、频率振荡：频率振荡的范围通常小于电压及电流的振荡幅度，但它的影响更大，从而直接导致科士达UPS电源在市电及电池供电状态间频繁切换。同时由于柴油机根据负载变换导致其自身的振动加剧，从而加速机械磨损，造成机件的提前老化甚至损坏。

4、科士达UPS电源不能正常工作：UPS整流器允许的输入电压范围一般在额定值的±15%或更宽，发电机的输出电压不稳定相对来说影响较小，因此需特别关注频率漂移对UPS正常运行所产生的两方面影响：

①科士达UPS电源不能旁路。无论是在线式或后备式UPS，在旁路电源电压和频率处于允许的范围内时，UPS的逆变器输出跟踪旁路电源，逆变电源与旁路电源锁相、同步。当旁路电源由发电机提供时，频率会发生快速变化。当频率变化超出预先设定的极限时，逆变器频率变化就无法跟上旁路电源的频率变化。这时静态旁路开关将禁止切换到旁路(在这种情况下切换有可能造成逆变器过流、短路。

②电池寿命缩短。由于频率漂移，将导致SCR(可控硅)整流器的驱动信号与输入交流电不同步，造成整流器关闭。在整流器重新启动进入正常工作期间，UPS转为电池供电。如此过分地放电循环，将大大缩短电池寿命。更严重的情形是会将电池电量全部放光，输出中断。另外，在同一用电系统中，当空调压缩机启动和电梯升降的瞬间会导致发电机发生频率漂移。

发电机与UPS组合所带来的问题是客观存在的，解决问题可以从两个方面进行：一方面正确选择发电机的励磁工作方式和机组功率，不同的励磁方式和适当的匹配功率等有助于将问题最小化;另一方面选择更能适合发电机组特性的UPS，如：具有旁路锁相频率范围和逆变器同步速率现场可调功能的UPS对频率的漂移适应性比一般UPS好。12脉冲整流器UPS比6脉冲整流器UPS更能适合发电机组配合供电，从而确保整个供电系统安全可靠运行。

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