蓄電瓶組是數據中心不間斷電源系統中的一部份,當市電失電、啟動汽油發電機時,蓄電瓶組提供不間斷電源。在市電恢復后或汽油發電機供電后,數據中心供配電系統將會為蓄電瓶組充電。
在估算外市電引入容量、變壓器容量和發電機組容量時須要考慮蓄電瓶組的充電功率。蓄電瓶組的充電功率通常都以實際負載為基數進行估算,但直流UPS系統和交流UPS系統的估算方式不同,不同的放電時間配置的蓄電瓶組的充電功率估算方式也不同。
1、數據中心直流供電系統的充電功率估算
數據中心直流供電系統的充電功率與電子信息設備功率、充電時間和蓄電瓶組的放電時間相關。數據中心直流供電系統(-48V、240V、336V)的蓄電瓶組的充電功率可按如下公式估算:
15min放電率的蓄電瓶組的充電功率:P充=(0.1~0.2)P載
30min放電率的蓄電瓶組的充電功率:P充=(0.12~0.25)P載
60min放電率的蓄電瓶組的充電功率:P充=(0.2~0.3)P載
式中:P充為蓄電瓶組充電功率,P載為直流供電系統所帶載負荷功率
2、數據中心交流UPS系統的充電功率估算
數據中心交流UPS系統蓄電瓶組充電功率與UPS設備容量、設置充電時間(充電電壓)有關。交流UPS系統的蓄電瓶組的充電功率可按如下公式估算:
P充=(0.1~0.15)P額
式中:P充為蓄電瓶組充電功率,P額為UPS額定功率
在變壓器容量估算時,應充分考慮市電電源供電可靠率與蓄電瓶組充電容量之間、變壓器容量與蓄電瓶組容量之間、市電電源引入容量與變壓器容量之間的關系。數據中心引入的市電電源常常都具備較高供電可靠率這一特性,即每年市電電源停水次數少,蓄電瓶組放電次數少,單次停水時間也較短,但是電功率與什么有關,重要的數據中心還配有汽油發電機組。當市電電源停水時,備用發電機組常常在1~3min之內能夠帶載運行,因為蓄電瓶組放電時間較短,蓄電瓶組放出的容量也較少,好多UPS設備均不會轉到充電模式。若果將蓄電瓶組最大充電功率全部記入變壓器容量估算中,其結果會導致變壓器長時間處于低負載率運行,這會增加市電電源容量的借助率和變壓器的借助率。為了更科學地估算變壓器容量蓄電瓶組的充電功率應選擇合理的須要系數,其充電功率記入變壓器容量可按以下原則估算:
1)變壓器采用2N配置時,蓄電瓶組充電功率的須要系數建議取0.1~0.3,這是由于供配電系統正常工作時,變壓器的負載率不小于50%,雖然這時所有蓄電瓶組均進行充電變壓器的負載率也能控制在60%以下。
2)變壓器采用N+1配置時,主用變壓器記入蓄電瓶組充電功率時,須要系數建議取0.2~0.4,備用變壓器可不記入蓄電瓶組充電功率。
3)變壓器采用N配置時,蓄電瓶組充電功率的須要系數為0.2~0.4。
另外,在市電全部失電,汽油發電機組供電時,可設置UPS不為蓄電瓶組充電電功率與什么有關,進一步增加汽油發電機的選型功率。