施耐德Galaxy5500 UPS电源技术方案模板
XXXXX
UPS电源系统
技
术
方
案
施耐德电气信息技术（中国）有限公司
2013年4月27日
目录
1.项目概况及需求分析 ..................................................................... 错误!未指定书签。
2.UPS选型及配置方案 ...................................................................... 错误!未指定书签。
3.配置清单及报价 ............................................................................. 错误!未指定书签。
4.施耐德UPS方案特点及优势 ......................................................... 错误!未指定书签。
5.电池容量核算书 .............................................................................. 错误!未指定书签。
6.UPS系统安装方案.......................................................................... 错误!未指定书签。
7.MGEGALAXY5500UPS介绍....................................................... 错误!未指定书签。
8.售后服务保障 .................................................................................. 错误!未指定书签。
9.施耐德ITB公司简介...................................................................... 错误!未指定书签。
10.证书及荣誉 .................................................................................... 错误!未指定书签。
11.客户名单（部分） ........................................................................ 错误!未指定书签。
12.附件 ................................................................................................ 错误!未指定书签。
1.项目概况及需求分析
XXXX公司现有数据中心机房位于调度大楼2楼、10楼、17楼，搬迁后数据中心将整合在一起。新建数据中心机房内的设备安装区域约150m2,可安装30个设
备机架。主设备功耗按平均每机架3KVA估算，主机房内设备负荷约90KVA。考虑
0.8的负载系数，需搭建最大额定容量为120KVA的基础框架，保持合理的可用性和冗余度。
UPS系统前端配电为一路市电输入、一路油机输入，两路输入的切换采用
ATS自动切换，因此需要考虑UPS系统的后备时间至少满足20分钟，本系统后备
蓄电池按单台UPS满载30分钟设计。
UPS不间断电源系统的设计应满足以下基本要求：
?冗余性。UPS系统的配置必须考虑冗余，当其中一台设备出现问题时不影响系统的正常运行；
?可靠性。UPS必须为国际一流品牌高可靠性的产品，在当地有广泛的使用案例；
?扩展性。既能满足当前负载的供电需求，又能在线扩容，满足以后业务发展对UPS供电的需求，并机能力不小于6台；
?节能性。UPS系统应高效节能，有效降低运行成本，节约社会资源；数据中心投运初期UPS的负载率可能很低，因此UPS在低负载时须具备平
滑的效率曲线，在35%~100%负载下都应大于93%；
?对电网无污染。UPS应具有优良的输入特性，输入谐波THDI 3%，输入功率因数PF>0.99，对发电机的配比为1：1.1兼容性好；
2.UPS选型及配置方案
1）UPS系统方案
UPS不间断电源系统是数据中心建设中最关键的部分，不仅要考虑系统的稳定性还要考虑系统的容错性。因此UPS供电系统建议采用1+1冗余并机系统,确保供电可靠性和容错性。
1+1冗余并机系统在正常运行时每台UPS各承担50%的负载，当其中一台UPS 出现故障时由另外一台UPS带全部负载。比单机系统提供更高的可靠性，完全满足本项目的重要负载365×24h不间断供电的需求，为业界最先进、最可靠的供电方式，达到了UPS供电系统极高的可用性，其可用性达到了6个9的百分点，即99.9999%。
后备蓄电池按单台UPS满载30分钟设计。
2）UPS主机选型
根据新建数据中心IT设备的供电需求及对高可用性的要求，UPS主机选用施耐德电气旗下的高可靠性银河系列MGEGalaxy5500120KVAUPS主机，共2台，组成1+1冗余并机系统。
MGE TM Galaxy TM5500系列UPS采用了各种创新的理念和尖端的技术，确保为各种配电系统中的关键设备提供全年无间断的高品质供电。MGE TM Galaxy TM5500系列是针对中大型数据中心的理想解决方案，包括银行、保险公司、互联网及托管业务、电信等需要全年365天x24小时连续运行而无需停止系统即可实现预防性维护和系统升级的领域。
3）1+1冗余并机系统单线图
1+1冗余并机系统单线图如下图所示：
说明：
1．输入开关选择施耐德NSX250N3P，4个（每台UPS主输入和旁路输入各1个）；
2．输出开关选择施耐德NSX250NA负荷开关，2个；
3．输入输出交流电缆选用ZR-YJV4X70mm2，地线选用BV1X50mm2；
4．电池组到UPS主机的直流电缆选择150mm2；
5．电池开关选用施耐德NSX400DC。
4）后备电池配置
后备电池选用施耐德10年期M2AL系列铅酸免维护蓄电池，单台UPS后备时间30分钟，1+1冗余并机系统后备1小时。
单台UPS后备电池包括2组134AH免维护蓄电池，实现电池组冗余，即使其中一组电池出现故障也不会影响该UPS的正常运行。
每台UPS的电池组都是独立的，电池安装简单，维护方便，防止运维人员误操作，即使其中一台UPS的电池或一组电池出现问题或电池线缆存在问题均不会影响另外一台UPS的正常运行，因此整个系统不存“瓶颈”问题。关键重要的数据中心机房都采用此配置方案，例如通讯、金融等行业。
3.配置清单及报价
UPS系统详细配置清单如下：
1．以上人民币含税价,包括运输保险费用；
2．交货期为自合同签定之日起8周(预计)；
3．以上价格包含安装，安装是指对以上设备本身及电池内部线的连接；4．以上报价包括启动和调试费用；
5．施耐德调试工程师免费为用户进行现场技术培训；
6．保修期为自交货完成之日起12个月；
7．此报价有效期为30天。
4.施耐德UPS方案特点及优势
1）10年寿命周期内的高效节能方案
纵览中大型UPS设备，效率对能耗成本影响显着：细微的百分比差异就能节省可观的运行成本。MGE的设计团队从提高效率出发做出了很多努力，尤其是对实际运行中的负载率（例如：50%、70%负载运行等）进行了精心的考虑。GALAXY5500系列UPS设计具有平滑的效率曲线，在25%以上的负载均具有近乎一致的高效率。根据泰尔检测报告（报告编号：12-10-RDY489），UPS满载效率高达94.67%，ECO状态下满载效率高达98.36。CQC节能产品认证证书摘录如下：
方案优势：
◆节能；
◆节省空调/通风系统的投资成本；
◆节省空调的制冷成本
2）IGBT整流器的技术优势
谐波抑制效果好：输入电流谐波含量THDI<3%，PFC功率因数校正功能，提供市场上最低的谐波输入电流，THDI<3%，显着降低电源额定功率（断路器、供电线缆、发电机组）；
输入功率因数高：输入功率因数 0.99
低负载率时效果好：输入功率因数及输入THDI在25-100%负载具有基本一致的性能
可靠性高
MGEGalaxy5500UPS的设计采用了最新技术的数字电路技术，从而减少了电路板的数量，精简部件数量可显着提高UPS的可靠性，并最大限度降低对环境的负面影响。
3）MGEGalaxy5500全面兼容发电机组
MGEGalaxy5500与发电机组的配合比为1：1.1，100KVA的UPS只需要110KVA 的发电机；普通12脉冲UPS配合比为1：1.8，100KVA的UPS需要180KVA的发电机
4）直接扩容并机，不需要并机柜
MGEGalaxy5500UPS模块化直接并机可达6台，便于扩容或并机冗余，不需要并机旁路柜。
5）内置四把开关，易操作方便维护
每台UPS内置有主电源输入开关、旁路电源输入开关、输出开关和维修旁路开关，方便隔离和维修，可用性更高。四把开关全部为标配。
UPS输出端标配施耐德输出开关，不采用接触器设计，可靠性更高。
6）超强过载能力，
逆变器在125%负载时过载能力高达10分钟；
静态旁路输入端采用无保险丝设计，供电可用性最高，维护性更好。
7）输出THDU<2%
由DSP控制的工作频率可调的Sispact逆变器提供稳定的输出电压波形，总谐波失真度THDU<2%；
8）MGE专利技术的智能电池检测系统，可有效延长电池寿命以及后备时间显示等；
电池开关选用施耐德专用直流开关，配有辅助开关触点和失压脱扣线圈，具有防止误操作和深度放电的功能；UPS可检测开关的状态并能远传开关信息；
●防止误操作功能
●防止深度放电功能
●紧急关断功能（EPO）
●UPS主机本地显示开关状态及脱扣告警功能
●远程监控软件显示开关状态及脱扣告警功能
●电池开关处不安装任何电路板，无故障点
9）电池只数可调整，浮充电压可调
电池只数可以调整：每组12V电池30-36只可调，当个别电池因老化出现故障时通过调整电池只数快速可恢复设备正常运行。
●电池系统的容错性更高
●电池系统的可用性更高
10）宽广的输入电压范围：250-470V
●3ms之内的市电中断，不会起动电池运行
●延长电池使用寿命
11）采用恒功率法后备电池配置，电池容量充足
电池放电时功率不变，电压电流在变，必须采用恒功率法，电池容量配置充足。12）无变压器拓扑结构，占地面积小，节约空间；
13）大屏幕中文液晶显示，
可提供5000条带时标的事件日志、统计分析
和能量图表；用户界面直观简洁。
14）操作面板标配开机、关机按钮，即使液晶屏
故障也能正常开关机。
15）部件寿命监测功能LCM
在线监测直流电容/交流电容、风机、电池的
使用寿命，并预防性报警。
16）输出功率因数：PF=0.9
17）标配可编程报警继电器接口板
可通过接口板监测电池房间的通风故障、门禁状态、配电柜开关状态等。18）业内占有率最高、可靠性最高的UPS品牌
六单元IGBT技术，减少内部连接线数量，降低干扰，减少电磁辐射，可靠性更高；
5.电池容量核算书
核算说明：
1）电池系统单机后备时间的核算，采用恒功率计算法，因为在电池放电期间UPS 输出的额定功率不变；
2）根据技术要求，在电池容量核算时采用放电到1.75V/单体时的放电过程，满足单机满载放电30分钟的要求；
3）电池采用施耐德生产的高可靠性、长寿命系列蓄电池，放电至1.75V/单体恒功率放电数据表如下：
电池容量核算如下：
120KVAUPS单机系统（30分钟）
1)UPS所需的直流总功率Pdc为：
Pdc=UPS额定容量X输出功率因数/逆变器效率
=120000×0.8W/0.965
=99481W
2)选用12V电池,33只/组，则每组电池单体数为：
N=33×6=198cell
3)每只单体电池需提供的直流功率为：
Pcell=Pdc÷N
=99481W÷198cell
=502W/cell
4)查密封免维铅酸电池的“恒功率放电数据”表（详见彩页资料）
在25℃时选择M2AL12-134电池,30分钟时（放电至1.75V/单体时）每个单体放电功率为254W/cell。
电池组数=Pcell÷254W/cell
=502W/cell÷254W/cell
=1.98组<2组
因此选用2组M2AL12-134电池（每组33只）足可满足Galaxy5500120KVAUPS满载放电30分钟的要求。
6.UPS系统安装方案
1）安装效果图
2台120KVAUPS组成1套1+1冗余并机系统，UPS主机可以并排安装也可以分开安装。2台UPS的并排安装效果图如下：
2）UPS连接端子示意图
3）UPS主机位置定位
4）建议的上游保护和电缆尺寸
5）其它说明
UPS和电池的安装必须考虑房间的承重能力，必要时需制作应力分散架。
UPS房间若安装静电地板，需制作底座支架，高度与地板高度一致。UPS底部地脚尺寸另外提供。
电池采用电池架安装，也可采用电池柜安装，需视现场情况而定。
7.MGEGalaxy5500UPS介绍
1）设计特点
◆提供7种额定功率；
◆20-30-40-60-80-100-120kVA；
◆三相输入、三相输出；
◆可并机连接多达六台UPS机组，即6x120=720kVA；
◆结束在线双转换技术（VFI）实现电压再生，并与配电系统隔离自动旁路及手
动旁路；
◆PFC整流器配有sixpackIGBT模块用以避免上游失真（上游THDI<3%），且功
率因数PF接近1；
◆SixpackIGBT模块设计可减少连线，增强可靠性，使结构更为紧凑并易于前部
操作；
◆后备时间从5小时到8小时不等，快速充电器可确保更长后备时间以及更高操作
安全性(再充电<11小时)；
◆输入电压从250V到470V，可处理受干扰的配电系统；
◆超强的过载能力及辨别能力；
◆发电机组启动过程中的输入电流限制；
◆多种语言、图形显示、高分辨率四分之一VGA；
◆Digibat实现电池数字监控（计算实际后备时间及电池剩余使用寿命）并可逐组
监控；
◆通过网络和进行预防性维护的web网实现监控和通信可能（使用寿命监控）
极佳的环保性能（电缆保护、发电机组兼容性）实现更低的总持有成本，占地面积小，效率高，可借助企业电源管理软件监控多台UPS机组；
2）为工业设备、数据中心和电信等应用提供优化保护
Galaxy5500系列凭借其一系列独具的功能优势，将满足最为敏感应用对高度电源可用性、安装灵活性及对运营成本的控制的诸多要求：
◆数据中心-高电源质量及可用性，功率扩展范围广，可轻松安全的从数十kVA升
级到数百kVA，无需中断正常业务运营。
◆电信设施-冗余结构将确保关键业务全年365天全天候不中断运行。通过计算机
网络或互联网可持续监控电池及设备状态，从而确保更长后备时间。该系统将增加可用性并充分实现预防性维护。
◆工业加工-其坚固设计以及极高电气特性，可应对各类受干扰的配电系统，加之
多种选件和功能（加强IP等级、镍镉电池、海上应用型号等）将确保其可在各种苛刻环境中运行无误。
3）最高可用性
Galaxy5500系列的性能水平足以为各类环境及应用提供全年365天全天候高质量电源。
◆双转换技术（VFI，符合IEC62040-3/EN62040-3标准），可提供再生输出电压及
频率。
◆配有sixpackIGBT模块的PFC整流器用以避免上游系统的干扰：
-上游低电流干扰，总谐波电流失真度（THDI）<3%
-输入功率因数(PF)>0.99
◆数字控制（固有频率）电压及sixpackIGBT模块，确保：
-根据百分比负载输入电压从250V到470V不定，适用于各种类型应用及受干扰的配电系统。
-输出电压高质量及高稳定性，总谐波电压失真度（THDU）<2%（非线性负载及电容性负载）
-负载阶跃变化高动态性能（从100%到0%及0到100%，<2%），可在100ms内返回至+1%范围（rms值）。
◆借助电池数字化管理及Digibat系统（用于检查、提高电池状态并向用户通报）
可确保掌握后备时间B1000及Cellwatch电池监控系统可用于监控每个电池组。
◆大功率标准充电器实现电池长后备时间（几个小时）及快速再充电（充电不超
过11个小时即可实现10分钟后备时间，充电不超过24个小时即可实现4小时后备时间，即90%电池容量）。
◆识别能力，源于高过载能力（2.12In可持续1秒钟），以及3到1之间的容许峰值
因数。
◆多达6台UPS机组的冗余，以保护需求高度可用性的服务器。
◆如果出现内部故障，自动静态转换开关可不间断地转换到交流电源（故障容差
功能）。
◆可在无中断运行的情况下，实现UPS维修、通信卡及电池模块的替换。
◆如果交流电源不可用，电池电源将冷启动。
4）灵活性
Galaxy5500系列无需中断运行，即可满足现场升级对增加功率及不同应用的需要。
◆可用功率的变化-可根据应用需要通过并机连接将初始额定功率扩大4倍。
◆电池可根据需要选择（密封铅酸电池、开口铅酸电池、镍镉电池），后备时间
从5分钟到4小时不等，具备快速再充电功能。
◆通过并机连接多达6台模块化机组实现多种可能构架，隔离冗余，配有STS（静
态转换系统）的冗余配电系统等。
◆全套内置式选件涵盖了所有安全必需装置，包括避雷装置、馈电保护装置（用
以避免上游注入直流电源）及工业适配套件等。
◆无论是对于电感性负载还是电容性负载，均不会出现有功功率降级。
◆无中性线运行。
5）易于启动及运行
作为UPS系列中结构最为精密的一个系列，Galaxy5500系列易于启动和安装。
基于图形文字的直观人机界面可提高安全度且更为舒适：
◆黑白图形显示屏，屏宽（1/4VGA，120x93mm），高分辨率（320x240像素），
可在任何照明条件下轻松读取。
◆屏幕针对操作提供逐步向导帮助信息。
◆动态模拟图。
◆支持2500条事件时戳。
Galaxy5500系列支持与全套MGEUPSSYSTEMS系列产品通信系统兼容，能够实现：
◆通报关于UPS运行及环境信息。
◆自动完全关闭操作系统，保护服务器数据。
◆高效监控整套UPS系统。
这些功能可根据环境执行各类不同协议，包括干触点、用以与BMS（楼宇管理系统）通信的JBus/Modbus协议和用于web监控的以太网协议。
6)减少运营成本及总持有成本
高度可用性可确保运营免受意外损失。但相应成本必须与所涉及及优化的风险成正比。对此，必须计算直接投资成本、安装成本及运营成本（人员、能耗、维护等）。总持有成本（TCO）分析表明Galaxy5500系列具有最佳的投资回报率。
◆节省安装成本
-由于消除了上游谐波电流（THDI<3%），可以根据实际需要确定系统组件规格大小（保护断路器、电缆、发电机组）。
-系统结构紧凑性，可在最大为80kVA的UPS机柜内部安装电池，而且机柜可靠墙安装，从而显着减少了Galaxy5500系列的占地面积。
◆节省运营成本
即使在较低负载时Galaxy5500系列的效率也可高达94%，从而可显着减少能耗并降低空调和通风系统的规格。
◆预先反应型维护
产品维护的便捷性是Galaxy5500系列的一项主要设计宗旨：
-计算机工具，有助于维修和诊断
-所有模块均可自由检查，实现快速安全维修。
-由各类传感器组成的寿命监控系统可实现对各类组件（如电池、风机及电容器）的预防性维护。系统将在组件使用寿命濒临尾声时向诊断工具发送信号，通知将其及维修。
7)电池保护
7.1)内置式断路器保护，防止过度放电
Galaxy5500系列配有用以保护电池的断路器。断路器配有一个欠电压脱扣器，以防止错误闭合及在必要时触发断开（如紧急断电）。它能够保护电池，防止过度放电。
◆额定级别和位置取决于电池配置（位于UPS机柜内部或有一个独立电池
柜）。对于机架上的电池，将安装一个断路器防护罩，使其尽可能地贴近电池，在通信卡上配有一隔离式输入端，用以接收有关电池室中通风故障的信息，并根据相关规定（如NFC15-100）关闭充电器。
◆以下条件会促使电池断路器断开：
-紧急断电（会导致所有变流器关闭）。
-UPS休眠模式结束。
-I电池充电>I安全，值可调（缺省为20到60kVA，50A；100到120kVA，
70A）。
-每节电池的电池电压>最大电池电压=2.75V（可调），为时200ms。
7.2)温度
电池可在0°C和+40°C之间运行，但建议在在+20°C和+25°C之间的温度条件下运行。温度将显着影响后备时间，在温度低于10°C时，后备时间将降低。而在温度高于25°C时，温度每升高10°，电池使用寿命即会减半。超过40°C时，电池生产商将不再保证电池的正常运行（热失控风险）。
7.3)拥有自动初始化功能的电池表
电池表功能可估计用于电池充电及负载百分比的可用后备时间。自动确定电池参数期间，在完整电池充电周期之后（充电到100%），电池表均处于激活状态。
7.4)Digibat电池技术监控
Galaxy5500系列配有用于电池数字化管理的Digibat系统。DigiBat系统将以大量参数（百分比负载、温度、电池类型及使用寿命）为依据，控制电池充电电压并能够持续计算：
◆实际可用后备时间。
◆剩余使用寿命。
在后备时间临近结束时，系统将计算最适宜的截断值，以避免在负载百分比较低情况下损坏电池（过度放电）。这是由于负载较低时，后备时间将很长，导致保护系统无法介入，从而损坏电池。
8.售后服务保障
1）完善优质的服务
施耐德ITB坚持奉行：以客户为中心，竭尽全力预见、了解和满足客户的各种需求。因此在服务战略上，施耐德以“及时、有效、经济、客户满意”为服务宗旨和目标，借助经销商的力量补充自身的服务体系。
在服务网络部分，施耐德ITB设有38个维护服务中心、一个专业的培训中心（上海），一个技术服务中心（上海），一个备件/元器件管理和维修中心（上海），服务工程师经受专职培训，提供包括售前技术服务、交钥匙工程服务、客户培训服务和售后服务在内的多元化服务。通过全世界范围内的800多名专家全天24小时的应急服务，施耐德公司为用户提供了迅捷、优质的全方位专业服务。
在服务内容部分，客户培训中心负责提供操作及日常维护培训，并与对施耐德感兴趣的客户进行技术交流，以避免及减少故障的发生，提供有效快捷的高技术维修服务。
元器件修理中心借助仿真测试台，提供仿真环境对故障模块及部件进行故障诊断找出并修复故障器件，以低成本来提供保修业务。智能监控中心主要负责远程故障诊断和对用户设备异地定期检测，出具运行报告，主要是进行预防性维护，避免故障发生，并提供有效快捷的维修服务。此外，施耐德ITB还建立了用户巡检、培训等制度。在服务管理方面，施耐德ITB制定有标准化服务流程，及时响应用户需求。
为了确保用户能持续得到高质量的技术支援服务，施耐德电气信息技术（中国）有限公司本着“精益求精”的专业服务态度，制定了一套高可用性、先进性的标准服务方案，并随着用户及市场的要求而不断做出改进，务求全面配合不同用户的灵活需要，并以用户作为核心的目标理念来提供创新的完善服务。
目前，施耐德电气信息技术（中国）有限公司除了作为一个优秀的设备供应商为客户提供产品服务以外，还根据市场的发展，迅速开拓了增值产品配套服务，
能真正做到为用户提供全球专业性综合机房工程的全面解决方案，让用户得到更专业、更全面、更有效的一站式服务。
2）施耐德ITB全球服务理念
施耐德ITB一贯的服务宗旨“全力提升客户的整体满意度”是恒久不变的。通过在科研开发及提升员工技术水平等方面的不断投资，施耐德ITB能有效地为客户实现电源质量的最高保障，再加上公司的稳健管理及员工的热诚投入，施耐德ITB的每一个员工都充分发挥其高水准的专业服务，以完善及专业化的服务体系令用户的业务持续迅速发展。
在售后服务架构方面，施耐德电气信息技术（中国）有限公司根据用户的实际需要提供最贴切的服务方案，并承诺每天24小时随时为客户提供专业的技术支持，确保能让客户感到满意。
3）施耐德ITB的目标
我们的目标是提升您对施耐德ITB服务的满意度，以及保障您在电源保护设备的投资上得到最高的效益。
4）关键要素
施耐德电气信息技术（中国）有限公司依循“及时、专业、有效”的理念作为服务体系的关键要素，不断致力满足客户的任何要求。
5）服务质量遵循的标准
质量保证：施耐德ITB各系列产品及服务均已获得ISO9000系列及
ISO14001等质量证书，相关产品也已通过独立测试部门的合格证书如:UL、TUV、CUL、CSA等，其产品性能及技术水平是得到了专业的认可。
6）质量承诺
施耐德电气信息技术（中国）有限公司每年都会投入资源向全球所有用户进行问卷咨询，目的是按用户对施耐德电气信息技术（中国）有限公司服务反馈的宝贵意见进行彻底和认真的检讨，务求不断提高服务的质量。施耐德电气信息技术（中国）有限公司订下的用户满意度平均值是90分，按最新调查结果显示，目前施耐德全