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数据中心旧UPS处理指南

发布时间:2018-02-08 10:51:46   点击:
选项比较考虑到UPS系统的当前状态和未来要求,应对比如何处理旧UPS系统的三种选择。每种选择都其有各自的优缺点。三种选项分别是:不做任何...

选项比较

考虑到UPS系统的当前状态和未来要求,应对比如何处理旧UPS系统的三种选择。每种选择都其有各自的优缺点。三种选项分别是:不做任何操作(“直到其运行失败”),主动维护(升级),采购新的UPS。下表5中显示了每种选项的条件。

1、不做任何操作(以最少的维护“直到其运行失败”)

“不做任何操作”并不意味着在UPS维护方面也不做任何工作。相反,这意味着保持旧的UPS继续使用中,直到其 “寿终正寝”,不花费任何大量的资本支出来维持或升级UPS到更新的状态,诸如不再通过更换电池或其他主要子系统和部件,如电容器、电源模块、风扇等。即使在“运行到失败”模式下,仍应定期监控UPS系统的健康状况和状态变化,以确定是否存在问题。假设UPS没有意外地发生故障或掉电,这是成本最低的选择,确保日常操作发生中断的次数最少。然而,这种选项发生突然故障和影响负载的风险较高。随着UPS的老化,应该预期执行更多的反应性维护。经验表明,一旦UPS已经服役超过10年,“时间和物料”型的维护服务可能会增加一倍以上。然而,这种发生突然运行失败的风险可以通过以下几个因素来缓解:

1) 采用UPS设计冗余

如果一台UPS发生故障,负载是否保持供电不间断?

是否可以进行并发维护?

2) 运营和维护计划的成熟度

员工是否受过培训,可以快速对出现的问题做出响应?

是否有程序性的方法详细说明缓解常见问题的步骤?

现有备件是否能够处理常见问题?

3) 服务合同条款和状态

中断/修复服务是否仍然提供,并且响应时间仍然是在所需时间范围内

技术支持服务是否符合要求和运营计划?

4) 灾难恢复/故障转移方案

负载是否需要7×24全天侯不中断的电源?

工作负载是镜像到灾难恢复(DR)站点还是其他站点?

如果一款UPS出现故障,工作负载是否可以迁移到设施的其他站点或其他不受影响的区域?这是否可以以对所需的服务水平产生最小的影响的方式完成?

2、升级

UPS制造商和第三方服务提供商经常提供服务,以振兴或现代化旧的UPS,这将延长几年的使用寿命。这些服务通常带有保证条款(典型为1年)和服务条款,可进一步降低延长传统UPS寿命的风险。在UPS中可以升级或更换的内容取决于制造商和型号。一般来说,UPS在其设计中越标准化和模块化,可升级的选项数量就越多,实施这些改进将更容易或更少具有破坏性。上表3列出了在UPS的使用寿命内可以经常更换或升级的组件和子系统的类型。

请注意,一些供应商提供捆绑的升级包,包括以零碎的,一次一个的方式执行升级时,以相当大的折扣替换表4中的部分或全部项目。一些升级(即,逆变器块和风扇组件)也可以提供增强的功率效率。随着停机时间风险的减少,如果存在这种益处,也应该考虑。

即使对于高度模块化的UPS系统,仍然有至少从成本效益角度来看通常不能维护或更换的组件。例如,模块化逆变器组件和控制板连接到UPS内部的UPS背板和母线可属于此类别。因此,尽管这些振兴服务类型可以大大减少反应式维护,但并不一定会减少更换新的UPS。

企业数据中心评估升级现有UPS的选项时,易于实施是另一个考虑因素。与“不做任何操作”或“直到运行失败”的第一个选项相比,执行这些升级肯定会有更多中断或影响持续运行的风险。但是,与更换全新系统相比,升级所需要的时间更少,并且对负载的风险较小。升级任务通常可以在维护窗口执行,并在几个小时内完成,UPS处于维护旁路,而关键负载由发电机和冗余电源供电。实施升级的难易程度主要取决于两个因素:

UPS设计的模块化程度

执行服务的团队的专业知识和培训

表4 可以用新的部件和子组件代替,而无需更换整个UPS部件和子组件列表

3、采购新的UPS

与上述前两种选项相比,替换旧的UPS在更换期间具有较高的短期风险,但由于更换为新设备,却具有最低长期风险。初始资本支出将高于升级的支出,但这需要与下列业务费用进行平衡,这些费用是由于以下各种可能的原因造成的:

减少功率损耗

由于负载较小所需的UPS较小

模块化,按需付费的设计

采用更高效的系统或UPS内部冗余

减少冗余要求

较之旧UPS降低服务成本

由于效率的提高,可以进行回扣、减税、赠款等

更换较旧的UPS系统可能比升级更复杂和耗时,特别是如果要升级的UPS已经设计成模块化。需要仔细的规划和执行,以最大限度地减少更换期间的UPS停机时间。一些供应商提供一站式方案服务来做这项工作。如果数据中心所有者的运营团队没有这方面的专业知识,可咨询UPS OEM供应商是否可以执行与此工作相关的每项任务,包括删除/处理旧系统,安装新的,启动和调试系统以及转换一个现有的服务合同。

下表5列出了使既定选项成为有意义的选择的典型条件。

表5倾向于采用三种选项之一的“经验法则”

4、更换新UPS的其他关键注意事项

如果使用新的UPS更换旧的是最佳选择,则应评估可能影响决策过程的其他几个关键项目。这些项目还将影响既定UPS的适用性,以及UPS更换项目的工作范围(SoW)。

在UPS的电气输入端,必须确认供电断路器和为UPS供电的电源将支持特定的更换UPS。该验证应由具有配电系统研究专业知识和专业代码要求知识的专业工程师执行。验证至少包括:使用更换UPS的电气特性,对断路器和导体进行目视检查,确认断路器维护以及电气系统研究(负载流量、短路分析、保护协调和电弧闪光)研究的基础。替代UPS与备用发电机的操作交互也应包括在本分析中。

现有配电系统的几个特点可以显著影响替代UPS的选择。这些特点包括:

输入和分配电压

发电机的兼容性

部署静态传输交换机(STS)时的同步要求

现有的馈线断路器和导体

物理占地面积和地板装载

以下,将简要的逐一说明这些因素:

1、输入和配电电压

输入电压可能会限制更换UPS选件的数量,其中400 VAC是最普遍的IEC电压,而480 VAC是北美地区最常用的。北美其他地区的电压包括208 VAC、415 VAC、575 VAC和600 VAC。为了尽量减少现场工作,如果可能的话,新的UPS应该符合现有旧UPS已经配置的功能。

2、发电机的兼容性

虽然大多数最新一代的UPS设备都是经过设计和制造而成,与备用发电机高度兼容;但如果更换的UPS具有更大的容量,则验证现有发电机是非可以与所有其他发电机负载一致地支持这种增加的容量是非常重要的。此外,发电机的启动负载曲线/负载顺序应仔细评估,以确保在需要备用发电机功率时,整个设备的供电连续性。当基于IGBT的UPS正在更换基于SCR的UPS(6脉冲或12脉冲)时,假设没有其他负载变化,整个发电机负载曲线也将得到改善。

3、与静态转换开关(STS)的同步

如果STS是调节配电系统的一部分,请确保UPS-STS同步标准符合运行意图。

4、现有的馈线断路器和导体

必须检查现有的馈线断路器和导体(电气和机械),以便重新使用替换UPS并符合所有适用的规范。馈线断路器应该保持处于良好的运行状态。验证馈线断路器是否提供适当的电气保护是一项要求。

导体长度以及UPS电缆入口点是否在顶部或底部都将决定I / O机柜和适用性以便重新使用。最好的情况是,现有的断路器和导体是完美契合的。然而,需要对替换的UPS输入和输出总线进行一些定制,这通常很容易适用于这些项目。

5、物理占地面积和地板装载

新一代UPS的占地面积比具有相同容量的旧式UPS更有可能占地面积较小。即使更换UPS可能具有更小的占地面积。应确认UPS所有实际间隙均符合适用的电气和建筑规范。通常,大多数传统UPS也将比最新一代的UPS更重;但是,在每一种情况下,都还应评估重量负荷。

结论

企业数据中心如何处理旧的UPS并不总是很简单。今天,企业有了比许多人预期的更多的选择。其实,并没有一个唯一正确的答案,而是一系列正确的答案,取决于各种因素,包括企业数据中心当前和未来的容量能力,冗余和效率要求,外包战略,以及电气和物理中支持现有UPS的基础设施。了解当前形势和未来需求将在很大程度上决定您企业是选择“继续采用旧UPS直到其运行失败”;还是升级;抑或采购新的UPS产品更有意义。

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