(一) 對于中大功率模塊化UPS ---并聯(lián)模塊數(shù)量多、環(huán)流長期存在
600KVA模塊機為例,600KVA 采用50KVA 功率模塊;單臺UPS具有12個功率模塊;如果涉及2臺或者3臺UPS并機,就會具有24和或者36個功率模塊;一個系統(tǒng)等同于36臺UPS并聯(lián),可靠性大幅降低;UPS的輸入相位、頻率無法保持一致;UPS功率模塊會長期存在環(huán)流,每個模塊均對其他模塊供電,同時接受其他模塊的電流;而且大量的UPS電源的運行實踐表明:隨著位于UPS冗余系統(tǒng)中的UPS單機的數(shù)量增加,整個UPS并機系統(tǒng)的可靠性是不斷下降的。
表1 冗余并機系統(tǒng)的MTBF(平均無故障間隔時間)計算數(shù)據(jù)
多機并機方案 |
“1+1” 并機系統(tǒng) |
“2+1” 并機系統(tǒng) |
“3+1” 并機系統(tǒng) |
“4+1” 并機系統(tǒng) |
“5+1” 并機系統(tǒng) |
“6+1” 并機系統(tǒng) |
單機MTBF為A=1 |
5.5倍 |
4.1倍 |
2.9倍 |
2.1倍 |
1.4倍 |
1.05倍 |
注:
1. 數(shù)據(jù)來源于美國軍用標準MIL-HDBK
2. A在表中是把UPS單機的MTBF (平均無故障率時間) 取為1來進行相對比較的。
對1+1并機系統(tǒng)而言,其MTBF值為UPS單機的MTBF的5.5倍。采用冗余并機供電方案的確可使得整個供電系統(tǒng)的可靠性得到明顯的改善。然而,如果因此而過分地增多位于并機系統(tǒng)中的UPS單機的數(shù)量,它就會造成UPS并機系統(tǒng)的可靠性的“巨大犧牲”,例如:6+1 UPS并機系統(tǒng)的可靠性反而已經(jīng)和一臺UPS單機的可靠性相差無幾了。所以特別對于模塊化并聯(lián)的UPS,其功率模塊并聯(lián)越多,可靠性就下降的越多,帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定性越嚴重。
(二) 負載均分難度大—模塊均分負載不可能
對于一個1200KVA 的負載,要將負載均分為24個功率模塊幾乎是不可能的;所以即使兩臺模塊化UPS并機,UPS 和UPS 之間因為模塊的功率的均分不同,導(dǎo)致UPS之間也存在環(huán)流;
(三) 更換維護難度大、維護成本高
對于模塊化UPS,固然存在單機快速維護的好處,如果并機系統(tǒng)中, 一臺UPS 內(nèi)部的功率模塊出故障,退出系統(tǒng),兩臺UPS帶載能力不同;無法實現(xiàn)兩臺UPS均分負載的能力;
即使功率模塊故障后,快速更換新的功率模塊;----新老模塊共用因為UPS的功率模塊老化不同,導(dǎo)致新老功率模塊混用環(huán)流及輸出不一致性明顯;
眾所周知,電容的使用壽命為5-6年;模塊化UPS基本無法更換電容,只能更換功率模塊,造成后期維護成本急劇增加;及時個別廠家可以更換功率模塊,現(xiàn)場安裝的產(chǎn)品無法達到出廠一致性的標準;
(四) 轉(zhuǎn)旁路的一致性問題
因為一個系統(tǒng)為多個功率模塊組成,一個1200kVA的系統(tǒng);24個功率模塊;在負載均分不同的情況下,或者負載均分;在后端出線短路及大電流的情況下,模塊化UPS需要同時切換到旁路;根據(jù)目前的市場應(yīng)用情況,大容量模塊機并機轉(zhuǎn)旁路經(jīng)常出現(xiàn)無法一致切換的問題;
模塊化UPS系統(tǒng)目前的市場并機占有率不高,特別是大功率和重要負載的應(yīng)用場合不夠廣泛,在政府金融、電力、電信、交通、醫(yī)療等高端用戶場合尚無規(guī)模運用,其產(chǎn)品本身的性能和可靠性沒有得到市場的長期考驗和認同,目前主要集中在單機300KVA 以下的系統(tǒng)。
而大容量高頻塔式機UPS直接并機的可靠性和方案已經(jīng)很成熟,在各行業(yè)、各地均廣泛使用并得到用戶的高度認可,幾乎沒有任何技術(shù)風險,各個UPS廠商均有非常多的成功案例供參考借鑒。
目前高頻機在低負載下的效率與模塊基本一致,大容量模塊在效率及后期維護不具有明顯的優(yōu)勢。
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