银行网点分支机构分布较广,遍布在居民区、工业区和城乡结合处,电网环境十分复杂。供电稳定性差,不仅是断电、电压跌落、过压等易察觉的问题,还有浪涌、频率偏移、谐波影响、雷击等问题频繁发生,轻则给网络数字传输造成误码、影响数据传输速率,重则导致网络设备、服务器、终端设备的损坏,给用户数据造成缺失,引发不可估量的损失。同时频繁的宕机也会对客户办理业务造成不便,不利企业形象提升。提升整个银行网点的供电质量变得尤为重要,只有UPS提供的高可靠、高精度的纯正弦交流电才能支撑各银行网点业务平台的正常运行。

　　1 供电方案选择

　　根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-2008)规定银行网点主要业务用计算机系统电源为一级负载,所以必须采用UPS供电,同时配置柴油发电机。UPS一般选用集中供电模式,即配置一台足额的UPS,集中对重要设备进行供电,UPS供电对象包括服务器、各营业窗口(终端、票据打印机)、网络设备、安防系统(闭路监控、出入口控制系统)、报警系统、流水打印机、ATM取款机,如图1所示。其中每个营业窗口配置一路市电直供电源,供点钞机及其它非计算机系统的设备使用。同时再配置一路UPS供电回路,供终端电脑、票据打印机使用。

　　2 UPS容量选择

　　根据UPS的负载功率特性,一般UPS容量是按视在功率(单位:kVA)计算,实际按输出有功功率(单位:kW)计算,两者之间的关系是:输出有功功率(kW)=视在功率(kVA)×负载功率因数,一般负载功率因数为0.7或0.8。因为上述所有负载工作时,均不是呈纯阻性,必须同时满足有功功率和无功功率两个需求才能正常工作,而不是单一满足有功功率即可。所以UPS必须同时提供有功功率和无功功率,因此UPS容量=负载总功率(kW)÷负载功率因数。考虑随着网点业务的扩展需求,UPS容量应考虑一定的裕量,以响应未来的需求,一般UPS选型容量推荐按实际需求容量的1.25倍进行选择。综上所述,UPS选型容量=1.25×(负载有功功率÷负载功率因数)。以一家5个窗口的小型网点为例,其负载大致如表1所示。

　　选用负载功率因数为0.7的UPS,UPS容量=1.25×(4850W÷0.7)=8660VA,选择9kVA以上的UPS为宜。

　　3 UPS选型

　　由于银行网点一般地处居民区、城乡结合处或工业区,采用租用普通店面经营。不具备双路交流电源供电,甚至没有三相电供应,只能采用单一回路的220V AC供电,但是一般配备有柴油发电机,采用手动切换。结合供电环境特点,考虑UPS必须具备如下特性:

　　(1)采用单进单出,双变换在线式工作模式,在线式UPS具有输出电压精度高、市电与电池供电零切换时间等优点,符合网点设备对电源的要求。

　　(2)输入电压范围宽。UPS的输入电压范围越宽,不仅能更适用于电压波动的区域,还可以减少电池的放电次数,延长电池寿命。

　　(3)输入频率范围宽。银行网点的电力环境一般频率漂移较频繁,频率范围宽的UPS,能更好地适应环境。同时由于柴油发电机工作时,一般频率抖动较大,UPS输入频率范围宽,使其更好地与发电机匹配,减少整流器频繁启动对发电机的冲击。

　　(4)输入功率因数高。UPS对于电网和发电机而言不是纯线性负载,而是以脉冲电流的形式向电网吸取能量。UPS输入功率因数越高,对输入配电要求的空气开关配比、对配电及发电机的配比要求就越小,因此应选择输入功率因数大的UPS。

　　(5)输入电流谐波低。所有的UPS工作时都会产生谐波。谐波会加大导线的趋肤效应,造成导线发热、熔丝熔断、空开误动作,同时还会干扰周边设备的正常工作。因此UPS谐波越小越好。

　　(6)占用空间小。由于银行网点空间较小,因此要求UPS所占空间越小越好。最好能根据需要选择机架式或者立式安装。

　　(7)UPS应提供多种保护功能,至少包括输入过电压、输入浪涌、过载、短路等保护。

　　(8)集中监控。由于各网点分布较广,彼此间及与监控中心距离较远,现场工作人员较少,且对UPS了解不深,因此UPS操作界面一定要人性化。同时要求UPS具备可远程网络化监控功能,允许监控中心工程师通过远程监控终端直接访问UPS,查阅UPS运行状态及故障信息,实时掌控各网点UPS的运行状况,保证网点供电安全。

　　4 某系列UPS的功能和特点

　　(1)双变换在线式,完全过滤并消除输入电源端的所有突波及干扰噪声,由UPS供应纯净的正弦波给用户负载,并保证在市电掉电或恢复供电时, 输出电压的中断时间为零,保障网点各重要设备安全运行。

　　(2)采用超薄设计,适用于19英寸标准网络机柜,容量为11kVA,仅占用3U机架空间,同时支持立式放置,满足现场多种摆放要求。人性化设计,具有转角功能,LCD控制面板可依放置位置的不同,调整到最佳角度。

　　(3)采用高频整流+PFC功率因数校正技术,使UPS具备输入功率因数高、输入谐波低等特点,降低对电网的干扰影响,使UPS工作时更加环保。

　　(4)宽广的输入电压范围,UPS可在100～156V范围内,负载能力随电压幅值从50%～100%线性递增。从156～300V可全载工作,UPS实际使用过程中均不会满载工作,一般是规划容量的80%。因此,UPS能够获得更宽的输入电压范围,减少电池放电次数,延长电池寿命。

　　(5)宽输入频率范围设计,UPS满足45～70Hz频率范围工作,满足50/60Hz市电频率范围供电要求。同时使UPS更好地适应发电机的频率摆动,减少电池放电时间,延长电池寿命。

　　(6)整机效率高(>91%),比传统工频UPS的效率提高约5%,一年可节省数千度电,3～5年内即可收回主机购置成本。

　　(7)内设过电压保护环节,当电压超过300V时,UPS内置过压保护电路,能够自动关闭UPS整流器工作,并切换至电池供电状态,避免因为电网波动较大时造成UPS故障。

　　(8)防雷击保护强,UPS输入侧、输出侧内置相当于有Class D级防护电路,符合国际雷击保护标准IEC1000-4-5与IEEE C62.41等级要求。全天候雷击突波保护,提供设备免于自然雷击或突波之危害,阻绝自然雷击或突波之危害。

　　(9)人性化LCD使用界面,控制面板可依放置位置不同,调整到最佳角度,操作简单,信息一目了然,触控式按键,清晰易懂的LED及LCD界面,可完整显示UPS状态、负载、电池容量、电池更换指示等详细信息,并可在电池寿命终止前提醒使用者进行电池更换;降低因电池寿命终止造成的系统失效风险。

　　(10)短路保护设计,可提供精密仪器设备最佳保护,UPS输出发生短路时,UPS将自动停止电压输出,在短路事件消除后,UPS会自动检测启动,继续由逆变器正常供电。

　　(11)扩容并机功能,该系列UPS支持“1+1”并机,满足客户对未来容量增长的需求,或对系统安全可靠性提升的需求。

　　(12)内建SNMP插槽,使本地UPS连接SNMP卡后,可以通过HTTP与SNMP协议通信,使网管人员容易监管UPS;提升UPS远程监控管理。同时通过专用的监控软件,可以实现整个UPS的网络化监控,满足管理人员对整个网点UPS供电状态的实时掌控。

　　5 结束语

　　UPS属于银行IT设备环境的重要基础设施,已遍布核心数据中心、数据备份中心以及各城市的银行网点,为整个银行数据安全保驾护航。（游米儿）