Được đo bằng “watt”, công suất tải của UPS là yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi chọn UPS (nguồn điện liên tục). Nó xác định có bao nhiêu thiết bị điện tử mà hệ thống UPS có thể hỗ trợ. Bài đăng này sẽ cho bạn biết cách chọn UPS phù hợp với công suất tải UPS yêu cầu theo bốn bước sau.

Làm rõ các đơn vị đo lường của UPS
Hệ thống UPS được đánh giá bằng kilowatt (kW) hoặc tính bằng kilo-volt-ampe (kVA). Ví dụ, trong mạch điện một chiều (DC), watt = volt x amps. Nói cách khác, 1 kW = 1 kVA.

Tuy nhiên, chúng không bằng nhau khi hệ thống cấp điện liên tục sử dụng dòng điện xoay chiều AC. Thông thường, AC cung cấp năng lượng cho các tòa nhà và thiết bị theo cách hiệu quả hơn. Vì vậy, các trung tâm dữ liệu thường sử dụng bộ nguồn AC UPS. Tuy nhiên, khi chạm vào máy biến áp của thiết bị, dòng điện xoay chiều sẽ thể hiện đặc tính phản kháng, làm giảm công suất khả dụng (watt) ở công suất biểu kiến ​​(volt-ampe). Do đó, trong mạch điện xoay chiều, watt = volt x amps x hệ số công suất. Các hệ số công suất khác nhau trong các tình huống khác nhau. Ví dụ: các hệ thống UPS lớn được thiết kế dựa trên hệ số công suất 0,8, có nghĩa là UPS 100 kVA chỉ có thể hỗ trợ 80 kW công suất thực.
Điện kháng làm giảm công suất hữu ích (watt) có được từ công suất biểu kiến ​​(volt-ampe). Tỷ số của hai số này được gọi là hệ số công suất (PF). Do đó, công thức công suất thực tế cho mạch điện xoay chiều là watt = volt x amps x hệ số công suất. Thật không may, PF hiếm khi được nêu cho hầu hết các thiết bị, nhưng nó luôn là con số từ 1,0 trở xuống và thứ duy nhất có PF 1,0 là bóng đèn.

Tính toán tải UPS tối đa

Tải là lượng điện năng tổng hợp mà các thiết bị điện sẽ tiêu thụ. Để tính toán tải, người ta nên lập một danh sách thiết bị, trong đó bao gồm tổng số watt mà mỗi thiết bị cần để chạy đúng cách. Ví dụ: nếu
bạn muốn chạy PC 120W, bộ định tuyến VPN 30W, máy chủ 960W, hai bộ chuyển mạch mạng 280W và thiết bị lưu trữ 480W cùng lúc thì tổng tải cần thiết là 2150 W.

Ước tính công suất tải UPS cần thiết

Bị ảnh hưởng bởi các hệ số công suất, UPS thường được vận hành ở khoảng 80% công suất định mức thực tế vì PF chung là 0,8. Tức là người ta chỉ chạy hệ thống cấp điện liên tục khoảng 80% công suất hỗ trợ phụ tải tính toán. Ví dụ: nếu tổng công suất/tải yêu cầu là 200 W thì tốt hơn nên chọn UPS có công suất 250 W (250 W x 0,8 = 200 W) hoặc hơn.

Dữ liệu bảng tên trên hệ thống UPS
Vấn đề lớn nhất khi tính kích thước đơn vị UPS là xác định tải thực tế của chúng. Nhiều nhà sản xuất phần cứng dữ liệu vẫn cung cấp dữ liệu nguồn không đầy đủ hoặc sai lệch trên thiết bị của họ. Chúng có xu hướng cung cấp thông tin khá chính xác nếu
được sử dụng đúng cách. Nhưng không có công cụ nào có thể cung cấp cho bạn ước tính tổng tải chính xác; việc phát triển những con số thực tế là tùy thuộc vào bạn.
Hãy cẩn thận khi sử dụng bảng tên. Đây là xếp hạng hợp pháp và thường sẽ đưa ra xếp hạng volt-ampe cao hơn nhiều so với mức mà thiết bị từng rút ra. Ví dụ: hãy xem xét một thiết bị có bảng tên ghi 90 đến 240 volt ở 4 đến 8 ampe với nguồn điện 500 W. Khi đọc trên bảng tên, các con số bị đảo ngược. Cường độ dòng điện lớn hơn đi với điện áp thấp hơn. Nếu bạn giả sử điện áp danh định là 120 volt ở 8 ampe, bạn sẽ nhận được 960 VA. PF bằng 0,95 sẽ mang lại 912 W. Không có nguồn điện nào kém hiệu quả như vậy và nguồn điện hầu như không bao giờ chạy hết công suất.
Do đó, rất khó có khả năng thiết bị này sẽ tiêu thụ hơn 500 W
công suất, nhưng nếu bạn muốn thực sự thận trọng, hãy nhân với 1,1 và lấy con số
550 W công suất đầu vào.

Có nên chọn trực tiếp UPS có công suất tải ước tính của UPS?

Người ta có thể nghĩ rằng việc chọn trực tiếp một UPS theo công suất tải ước tính của UPS là khả thi. Trên thực tế, không nên chọn UPS tương ứng chỉ dựa trên công suất tải ước tính của UPS. Ngoài công suất ước tính của UPS, cần xem xét hai yếu tố chính là khoảng trống và thời gian chạy của UPS.

Độ xê dịch

Sẽ không có chỗ trống nào cả nếu người ta mua một UPS 1kVA có công suất UPS 900W (PF = 0,9) để hỗ trợ tải tính toán là 900W. Trong những trường hợp như vậy, toàn bộ hệ thống sẽ hoạt động ở mức 100% công suất. Trên thực tế, bất kể xếp hạng PF được nêu như thế nào (ngay cả khi PF là 1), UPS 100 kVA sẽ không bao giờ hỗ trợ tải 100 kW thực tế trong thế giới thực của trung tâm dữ liệu. Nó sẽ không được chạy hết 100% công suất.
Vì các hệ thống UPS lớn là ba pha nên ở đây hãy lấy UPS 100kVA trong hệ thống ba pha có công suất 0,9 PF (công suất 90 kW) làm ví dụ. Như bảng hiển thị bên dưới, nếu Giai đoạn A được tải ở mức 95%, Giai đoạn B ở mức 60% và Giai đoạn C chỉ ở mức
25% thì UPS vẫn sẽ không sử dụng 40 kVA hoặc 36 kW. Do đó, nếu tải thực tế yêu cầu là 90 kW (100 kVA), thì không nên sử dụng UPS 90kW (100kVA) vì nó chỉ cung cấp tải thực tế là 54 kW (60 kVA). Nếu một người cần tải đầy đủ 900W, sẽ là khôn ngoan nếu có hệ thống 2kVA để chạy ở công suất tải 50%.

Thời gian chạy UPS

Công suất tải thực tế cần thiết của UPS cũng có thể bị ảnh hưởng bởi thời gian chạy của UPS trong các tình huống cần thêm thời gian để các thiết bị chạy. Ví dụ: nếu các thiết bị cần kết nối ở các tầng khác nhau hoặc ở các vị trí bên ngoài cơ sở, UPS phải cung cấp thêm thời gian để duy trì hoạt động của các thiết bị. Nếu không, bất kỳ lỗi nào do mạng ngừng hoạt động đều có thể dẫn đến tổn thất không thể đo lường được. Thông thường, thời gian chạy sẽ lâu hơn nếu công suất tải thực tế của UPS lớn hơn nhiều so với tải yêu cầu. Hãy tưởng tượng nếu một UPS 1kVA/900W cung cấp 11 phút chạy ở mức tải 100% (900 W), thì người ta có thể sử dụng UPS 2kVA/1800W của cùng một nhà sản xuất chạy ở mức tải 50% (900 W) để có được 24 phút chạy.