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UPS不间断电源系统方案:容量N系统(单机)

 N 系统指的是由单个 UPS 模块或容量与关键负载规划容量相等的一组并联 UPS 模块构成的系统。这是 UPS 行业中使用最广泛的配置之一。N 配置是关键负载供电的最低要求。这种配置可以用于不特殊要求整个电力系统的建筑环境。


N 配置的两个例子分别是小型 UPS(如办公桌下的 UPS)和一个计算机房,其规划设计容量为 400 kW,面积为 500 平方米。在这两个例子中,都属于 N 配置,但 UPS 模块的设计有所不同。与小型 UPS 不同,超出单相容量的系统(大约为 20 kW)通常设置有内部静态旁路开关,以在 UPS 模块出现内部问题时将负载安全地转换到市电。


在三相 UPS 应用中,UPS 模块通常具有额定过载能力,例如“模块将承载 125% 的额定负载达 10 分钟”。一旦负载达到额定值的 125%,模块将启动计时程序,倒计时 10 分钟。如果 10 分钟后负载仍未恢复到正常水平,模块将负载安全地转换到静态旁路。


另一种方式是通过为系统提供“维护”或“外部”旁路来扩充 N 配置。维护旁路可以在需要进行维护时将整个 UPS 系统(模块和静态旁路)安全地关闭,而不影响负载。维护旁路与 UPS 共享一个配电盘,与 UPS 输出端直接相连。在设计过程中,必须采取措施以防止在 UPS 未转换到静态旁路时,维护旁路电路接通。


“N”系统的缺点主要包括:


1. **可用性有限:** 如果 UPS 模块出现故障,负载将转换到旁路供电,处于无保护电源下。


2. **维护期间负载无保护:** 在 UPS、电池或下游设备维护期间,负载将处于无保护电源下。这种情况通常每年至少会发生一次,而且可能会持续 2-4 小时。


3. **缺乏冗余:** “N”系统的缺乏冗余限制了在 UPS 发生故障时对负载的保护能力。系统中没有备用的 UPS 模块可接管负载。


4. **多个单故障点:** “N”系统存在多个单故障点,这意味着系统的可靠性受到其最薄弱环节的限制。如果某个组件发生故障,整个系统的可用性和稳定性可能会受到影响。


这些缺点需要在系统设计和运维中进行权衡,以确保在维持可用性的同时考虑成本和复杂性。


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