銀行網點分支機構分布較廣,遍布在居民區、工業區和城鄉結合處,電網環境十分復雜。供電穩定性差,不僅是斷電、電壓跌落、過壓等易察覺的問題,還有浪涌、頻率偏移、諧波影響、雷擊等問題頻繁發生,輕則給網絡數字傳輸造成誤碼、影響數據傳輸速率,重則導致網絡設備、服務器、終端設備的損壞,給用戶數據造成缺失,引發不可估量的損失。同時頻繁的右機也會對客戶辦理業務造成不便,不利企業形象提升。提升整個銀行網點的供電質量變得尤為重要,只有UPS提供的高可靠、高精度的純正弦交流電才能支撐各銀行網點業務平臺的正常運行。
1 供電方案選擇
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ/T16一2008)規定銀行網點主要業務用計算機系統電源為一級負載,所以必須采用UPS供電,同時配置柴油發電機。UPS一般選用集中供電模式,即配置一臺足額的UPS,集中對重要設備進行供電,UPS供電對象包括服務器、各營業窗口(終端、票據打印機)、網絡設備、安防系統(閉路監控、出人口控制系統)、報警系統、流水打印機、ATM取款機。其中每個營業窗口配置一路市電直供電源,供點鈔機及其它非計算機系統的設備使用。同時再配置一路UPS供電回路,供終端電腦、票據打印機使用。
2 UPS容量選擇
根據UPS的負載功率特性,一般UPS容量是按視在功率(單位:kVA)計算,實際按輸出有功功率(單位:kW)計算,兩者之間的關系是:輸出有功功率(kW)=視在功率(kVA)×負載功率因數,一般負載功率因數為0.7或0.8。因為上述所有負載工作時,均不是呈純阻性,必須同時滿足有功功率和無功功率兩個需求才能正常工作,而不是單一滿足有功功率即可。所以UPS必須同時提供有功功率和無功功率,因此UPS容量=負載總功率(kW)÷負載功率因數。考慮隨著網點業務的擴展需求,UPS容量應考慮一定的裕量,以響應未來的需求,一般UPS選型容量推薦按需求容量的1.25倍進行選擇。綜上所述,UPS選型容量=1.25×(負載有功功率÷負載功率因數)。以一家5個窗口的小型網點位列,選用負載功率因數為0.7的UPS,UPS容量=1.25×(4850W÷0.7)=8660V,選擇9kVA以上的UPS為宜。
3 UPS選型
由于銀行網點一般地處居民區、城鄉結合處或工業區,采用租用普通店面經營。不具備雙路交流電源供電,甚至沒有三相電供應,只能采用單一回路的220VAC供電,但是一般配備有柴油發電機,采用手動切換。結合供電環境,考慮UPS選型必須具備如下特性:
(1) 采用單進單出,雙變換在線式工作模式,在線式UPS具有輸出電壓精度高、市電與電池供電令切換等優點,符合網點設備對電源的要求。
(2) 輸入電壓范圍寬。UPS的輸入電壓范圍越寬,不僅能更適用于電壓波動的區域,還可以減少電池的放電次數,延長電池壽命。
(3) 輸入頻率范圍寬。銀行網點的電力環境一般頻率漂移較頻繁,頻率范圍寬的UPS,能更好地適應環境。同時由于柴油發電機工作時,一般頻率抖動較大,UPS輸入頻率范圍寬,使其更好地與發動機匹配,減少整流器頻繁啟動對發電機的沖擊。
(4) 輸入功率因數高。UPS對于電網和發電機而言不是純線性負載,而是以脈沖電流的形式向電網吸取能量。UPS輸入功率因數越高,對輸入配電要求的空氣開關配比、對配電及發電機的配比要求就越小,因此應選擇輸入功率因數大的UPS。
(5) 輸入電流諧波低。所有的UPS工作時都會產生諧波。諧波會加大導線的趨膚效應,造成導線發熱、熔絲熔斷、空開誤動作,同時還會干擾周邊設備的正常工作。因此UPS諧波越小越好。
(6)占用空間小。由于銀行網點空間較小,因此要求UPS所占空間越小越好。最好能根據需要選擇機架式或者立式安裝。
(7)UPS應提供多種保護功能,至少包括輸入過電壓、輸入浪涌、過載、短路等保護。
(8)集中監控。由于各網點分布較廣,彼此間及與監控中心距離較遠,現場工作人員較少,且對UPS了解不深,因此UPS操作界面一定要人性化。同時要求UPS具備可遠程網絡化監控功能,允許監控中心工程師通過遠程監控終端直接訪問UPS,查閱UPS運行狀態及故障信息,實時掌控各網點UPS的運行狀況,保證網點供電安全。
4 某系列UPS的功能和特點
(1)雙變換在線式,完全過濾并消除輸入電源端的所有突波及干擾噪聲,由UPS供應純凈的正弦波給用戶負載,并保證在市電掉電或恢復供電時,輸出電壓的中斷時間為零,保障網點各重要設備安全運行。
(2)采用超薄設計,適用于19英寸標準網絡機柜,容量為11kVA,僅占用3U機架空間,同時支持立式放置,滿足現場多種擺放要求。人性化設計,具有轉角功能,LCD控制面板可依放置位置的不同,調整到最佳角度。
(3)采用高頻整流+PFC功率因數校正技術,使UPS具備輸入功率因數高、輸入諧波低等特點,降低對電網的干擾影響,使UPS工作時更加環保。
(4)寬廣的輸入電壓范圍,UPS可在100一156V范圍內,負載能力隨電壓幅值從50%—100%線性遞增。從156一300V可全載工作,UPS實際使用過程中均不會滿載工作,一般是規劃容量的80%。因此,UPS能夠獲得更寬的輸入電壓范圍,減少電池放電次數,延長電池壽命。
(5)寬輸入頻率范圍設計,UPS滿足45一70Hz頻率范圍工作,滿足50/60Hz市電頻率范圍供電要求。同時便UPS更好地適應發電機的頻率擺動,減少電池放電時間,延長電池壽命。
(6)整機效率高峰(>91%),比傳統工頻UPS的效率提高約5%,一年可節省數千度電,3一5年內即可收回主機購置成本。
(7)內設過電壓保護環節,當電壓超過300V時,UPS內置過壓保護電路,能夠自動關閉UPS整流器工作,并切換至電池供電狀態,避免因為電網波動較大時造成UPS故障。
(8)防雷擊保護強,UPS輸入側、輸出側內置相當于有ClassD級防護電路,符合國際雷擊保護標準IEClO00-4一5與IEEEC62•41等級要求。全天候雷擊突波保護,提供設備免于自然雷擊或突波之危害,阻絕自然雷擊或突波之危害。
(9)人性化LCD使用界面,控制面板可依放置位置不同,調整到最佳角度,操作簡單,信息一目了然,觸控式按鍵,清晰易懂的LED及LCD界面,可完整顯示UPS狀態、負載、電池容量、電池更換指示等詳細信息,并可在電池壽命終止前提醒使用者進行電池更換;降低因電池壽命終止造成的系統失效風險。
(10)短路保護設計,可提供精密儀器設備最佳保護,UPS輸出發生短路時,UPS將自動停止電壓輸出,在短路事件消除后,UPS會自動檢測啟動,繼續由逆變器正常供電。
(11)擴容并機功能,該系列UPS支持"1+1"并機,滿足客戶對未來容量增長的需求,或對系統安全可靠性提升的需求。
(12)內建SNMP插槽,使本地UPS連接SNMP卡后,可以通過HTTP與SNMP協議通信,使網管人員容易監管UPS;提升UPS遠程監控管理。同時通過專用的監控軟件,可以實現整個UPS的網絡化監控,滿足管理人員對整個網點UPS供電狀態的實時掌控。
5 結束語
UPS屬于銀行IT設備環境的重要基礎設施,已遍布核心數據中心、數據備份中心以及各城市的銀行網點,為整個銀行數據安全保駕護航。