微课这个名字的确起得好,既简单明了又有技术含量。它表明三言两语解决实际问题,既节省了时间又获得真知。真希望这个栏目做成知识交流的平台。少谈些家长里短风花雪月之类的话题,多说些知识性的东西,总之要珍惜时间,多作有益的贡献才符合这个创意新颖的名字。
王其英
本期微课主编:汪如清 小编:卢泽模
M同学
请教一下各位老师,前几天大雨,一客户机房服务器断电,该客户机房用的是某国内品牌的模块化UPS(功率负载在60%,60KW左右),停电前UPS工作正常,来电后UPS开启也正常,但奇怪的是停电瞬间,客户机房全部断电了!只是当时UPS瞬间没有工作,后面也启动起来了、从用户的监控录像和服务器的系统日志来看,当时停电瞬间机房全部断电了,之后有部分服务器自启动
UPS做断电测试,电池逆变也正常,当时UPS贡载率为60%、UPS为单路系统、市电恢复后给UPS做断电测试UPS电池能正常充放电,电池正常。当时UPS不是旁路状态,不是ECO模式,而是正常模式下。从UPS的记录来看,电池是放电2个多小时的!事后对UPS进行过多次断电测试,都逆变正常。UPS单电源输入,服务器也是单路供电。
现在正查找原因,给客户一个合理的解释,求各位专家老师们指教指教!
众同学
单路还是双路,功率60%?
M同学
单路,老机房,市电经UPS,到机房
众同学
检查电池
M同学
没问题,市电恢复后给UPS做断电测试
众同学
现在断电还有没有问题?
M同学
没有,我们拉闸试过
众同学
如果停电10分钟,电池后备时间只有5分钟。
当时UPS是不是旁路状态
M同学
不是的,从UPS的记录来看,电池是放电2个多小时的!只是当时UPS瞬间没有工作,后面也启动起来了
众同学
是不是某个输出的闸断了呀
M同学
从用户的监控录像和服务器的系统日志来看,当时停电瞬间机房全部断电了,之后有部分服务器自启动。最初我们怀疑是UPS不逆变,事后对UPS进行过多次断电测试,都逆变正常
众同学
从描述的现象看是是逆变器在瞬间的输出波形畸变,或者是中断。那么什么原因会产生这种现象呢?
众同学
从运维的角度去看ups,想到有这么几种可能性,1.主旁不同步切换,2.直流母线电容电压异常。3.电池系统是直挂母线的,还是配了充电器的?
小编
看来得有请我们的顶级专家啦\(^o^)/~
@M同学,早上翻看了亲们的讨论,UPS应用中,应用设计缺陷造成“高概率”的问题让你遇到了。如对于遇到的事件在事后找出原因几乎不可能,除非你在UPS各模块部件装上实时数据纪录采集系统,那就是生产厂商的产品检测实验室。稍后我们再来详细的分析。
汪如清
UPS Uninterrupted power supply 的简写,也就是:英语直译就是“不间断电源”
汪如清
小编
为什么要用UPS?
一方面是由于电网供电不安全!另一方面是为了在市电中断,油机启动这个时间间隔中保持负载供电的连续性。这个时间间隔也叫“过渡期”。
我们得从UPS的发展史讲起!
汪如清
小编
最早期的UPS长什么样?
就是由:电动机、大质量的金属飞轮、无刷发电机组装在同一根传动轴上,由电动机带动旋转,主要作用是防止闪断,也就是电源再切换时的过渡期闪断,闪断的时间很短,应用最多的场景是化工企业的自动化控制系统。也叫机械动态防闪断发电机电源系统系统!
汪如清
小编
那时候的UPS切的时间应该比现在的长吧?
是的,当初条件所限,国内只能制造这么个设备,但是已经能满足应用,双电源切换,当初叫双段母联,时间很短,也就几十到几百秒。
汪如清
小编
那我们现在使用的又是什么啥类型电源?
众同学
我们现在使用的UPS叫静态电源系统!
静态电源系统应该是上世纪80年代中期,第一次人口普查的时候引进国内。当时各省及直辖市信息中心是第一批使用UPS的单位。
汪如清
当初配置UPS只是防闪断,所以不需要冗余的,在应用中是不允许闪断的!但UPS在使用过程中还是会遇到闪断!
汪如清
众同学
为什么呢?
我们要先了解UPS其结构特点!任何设备都会有它的局限性。先简单介绍一下双市电输入UPS主旁同源系统的瑕疵
汪如清
UPS最初设计原则是主旁异源,主源只是提供整流器给逆变器直流排供电,旁路是跟随电网同步,当负载由于某些原因出现过载现象(UPS技术上是允许的),超载电流会通过旁路STS向上游电网获取,逆变器前端直流排是不可能提供超负荷电流,这时UPS输出虽然电量指标有可能变差(取决于旁路电源可提供的最大视在功率),当然也是防止UPS本身出现意外技术故障,但是可以保证UPS最大限度地不闪断,这就是最初UPS的设计原则,也是应用原则。当然,UPS主旁输入也可以接在同一电源上。所以在设计供电系统时一定要了解所选用的UPS特点
双电源供电系统,对于UPS来说就是主旁异源供电!
汪如清
小编
现在UPS有一种说法,就是主旁异源会造成UPS在应用中会及不稳定。所以一定要主旁同源,这说法对吗?
这种说法不对。UPS主旁同源是在2N标准下催生出来的,因为错误只允许犯一次,但从概率学来说,当2N系统有一路供电故障被切掉后,UPS输出要由电池供给,如果电池支撑不了(故障、使用年限过长、未恢复后再次放电等),这时系统就完全降至1N单电源供电而没有市电备份,用国标来衡量就是C级,如故障恢复时间较长的话,风险可想而知。那主旁不同源情况会怎么样呢?同样二路电源同时被切掉?概率要低得多!
所以当发生闪断后,在对UPS进行闪断事故确认是很困难的。
汪如清
小编
主旁同源的UPS系统上游断电后恢复供电后会造成输出闪断吗?
UPS在运行过程中会有转旁路的情况,电网正常是不易察觉,但是电网在刚恢复时,电网的电量技术指标一般是不能达标的,需稳定一个时间,如在电网最差的时间段转旁路,就会发生闪断。
汪如清
小编
那要保证负载不受闪断影响的最后防线是什么?
“UPS自身原因”需转旁路是UPS主要手段之一。旁路结构简单过载能力较大,在UPS系统中故障率是最低的。
汪如清
小编
UPS在什么情况下会转旁路呢?
众同学
过载、市电输入相电压越限、工程师维护时、UPS自身故障?
众同学
汪老师,当主旁异源配置时,双路市电引入后,很可能引起逆变不同步。而且ups的静态旁路之前听到过不稳定的情况,尤其是并机系统,在都转旁路后,会出现旁路无法均分负载(厂商简化旁路控制电路)。从而出现问题?
这是STS的技术特点造成的,也就是旁路正负10%以内,可以无间隙切换(不闪断),正负10以上有闪断切换(闪断时间各厂商不同),在正负15%以上不转旁路。
主旁异源,当主源发生故障问题,旁源的电力指标不会异常,就是转旁路也不会发生闪断。。
汪如清
小编
主旁同源的系统,有什么办法减少闪断?
设置UPS整流器启动时间参数时,最好是在市电来电后再延时一定时间,避开电网不稳定的初期时间?根据今天的分析,TM同学的原因很有可能是因UPS转旁路而造成的闪断。
不知不觉时间不早了,今天咱们先讨论到这里!
汪如清
小编
今天的讨论真的很激烈,各位同学也踊跃提问,真心感谢汪老师精彩的知识内容,下周我们继续期待!