非常全的UPS不間斷電源培訓(xùn)資料

時(shí)間：2021-07-19作者：上海全邁智能科技有限公司瀏覽：77

什么是UPS？

利用電池化學(xué)能作為后備能量，在市電斷電等電網(wǎng)故障時(shí)，不間斷地為用戶設(shè)備提供（交流）電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。

非常全的UPS不間斷電源培訓(xùn)資料

為什么需要UPS？

市電電網(wǎng)提供的電力供應(yīng)，看上去正常，可是不可靠:表面正常的電力，實(shí)際上危機(jī)四伏。

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電源中斷

數(shù)據(jù)丟失，通信中斷，商機(jī)延誤......
—— 直接損失以每分鐘5000-100000元計(jì)
設(shè)備停運(yùn)，儀表失靈，手術(shù)中斷......
—— 間接經(jīng)濟(jì)損失無法估量
電源污染

瞬態(tài)尖峰、電源浪涌、高壓脈沖
造成服務(wù)器、路由器、磁盤陣列 等設(shè)備硬件損壞
諧波污染、線間噪聲、頻率漂移
造成網(wǎng)絡(luò)傳輸誤碼率大增，數(shù)據(jù)傳輸速度低下
UPS的四大功能

不停電功能——解決電網(wǎng)停電問題

交流穩(wěn)壓功能——能解決網(wǎng)壓劇烈波動(dòng)問題

凈化功能——解決電網(wǎng)與電源污染問題

管理功能——解決交流動(dòng)力維護(hù)問題

UPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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監(jiān)控平臺(tái)也是UPS的較重要組成部分之一

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UPS種類

按工作原理不同，UPS分為：

離線式（后備式UPS、互動(dòng)式UPS） 
在線式UPS 
按供電體系不同，UPS分為：

單進(jìn)單出UPS 
三進(jìn)單出UPS 
三進(jìn)三出UPS
按輸出功率不同，UPS分為：

微型 <6kVA 
小型 6-20kVA 
中型 20-100KVA
大型 >100kVA
按電池位置不同，UPS分為

電池內(nèi)置式UPS（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型） 
電池外置式UPS（長延時(shí)機(jī)型）
按多機(jī)運(yùn)行方式不同，UPS分為：

串聯(lián)熱備份UPS（用于中小功率機(jī)器）
交替串聯(lián)熱備份UPS（中小UPS)
直接并聯(lián)UPS (用于中大功率）
按變壓器特點(diǎn)不同，UPS分為：

高頻UPS（高頻機(jī)） 
工頻UPS（工頻機(jī)）
按輸出波形不同，UPS分為：

方波輸出UPS
階梯波（準(zhǔn)正弦波）UPS
正弦波輸出UPS
UPS主要技術(shù)參數(shù)

輸入特性：

1、輸入電壓范圍 輸入電壓范圍寬可減小電池放電機(jī)會(huì)，延長電池壽命。

2、輸入功率因數(shù) 功率因數(shù)低，輸入無功功率大，諧波電流污染電網(wǎng)，影響干擾其它設(shè)備。

3、主電源頻率允許范圍。

4、輸入電流諧波分量。（PFC、6/12脈沖變壓器）

輸出特性：

1、靜態(tài)穩(wěn)定度。大型為1%，中小型為2%。

2、輸出瞬態(tài)特性。大型5%，中小型8%。

3、輸出過載能力。（如：過載125% 5MIN;150% 10S)

4、輸出功率因數(shù)。 （0.8、0.9、1）

5、輸出電壓諧波失真度。典型3%以內(nèi)。

2UPS相關(guān)配置及計(jì)算

UPS系統(tǒng)基本由以下部分組成：

UPS主機(jī)
必選功能件(如BCB BOX等)
蓄電池
配套電池柜/架, 電池開關(guān)等
功能選件( 如防雷, 監(jiān)控,諧波治理，上出線等)
需要進(jìn)行的計(jì)算：

UPS主機(jī)容量計(jì)算與選擇
?UPS后備電池的容量計(jì)算與選擇
UPS容量計(jì)算與選擇

首先獲得負(fù)載的總功耗,并統(tǒng)一單位到KVA

例如:一般個(gè)人計(jì)算機(jī)負(fù)載約200VA，小型服務(wù)器負(fù)載約1500VA，大中型服務(wù)器負(fù)載約3000VA

電流I(A安培)及 功耗W（瓦特）與VA的轉(zhuǎn)換關(guān)系

VA=I*220
VA=W/0.8(計(jì)算時(shí)通?？紤]20KVA以下為0.7，20KVA以上為0.8)
考慮到UPS運(yùn)行在60-80%的區(qū)間是較佳運(yùn)行狀態(tài),一般建議在計(jì)算時(shí)將上面的結(jié)果除以0.8再一次放大

然后在產(chǎn)品手冊(cè)中選取較靠近的功率產(chǎn)品

采用恒功率模式計(jì)算方式
W/cell ＝ PL/(N×6×η)
3UPS配電系統(tǒng)基礎(chǔ)

空氣開關(guān)的類型

按照殼體大小和分?jǐn)嗄芰Ψ诸悾?
1 空氣斷路器ACB Air Circuit Break（800-6300A）
常用容量：800/1000/1250/1600/2000…
2 塑殼斷路器MCCB Moulded Case Circuit Break（ 100-2000A ）
常用容量：100/125/160/200/250/320/400/500/630/800…
3 小型斷路器MCB Miniature Circuit Break（4-125A）
常用容量：10/16/25/32/40/50/63/80/100/125
空氣開關(guān)的類型

按照較數(shù)(pole)分類：

單較/1P（L）

雙較/2P（L/N）

三較/3P（L1/L2/L3）

四較/4P（L1/L2/L3+N）

按照較數(shù)(pole)分類：

配電用

電動(dòng)機(jī)用

UPS開關(guān)容量的選擇

單相UPS的額定電流計(jì)算:

單相6KVA，額定輸出工作電流6KVA/220V=27.3A

輸入電流

考慮較低工作電壓160V
考慮充電容量預(yù)留15％（小UPS）
考慮效率90％
則輸入較大電流：6KVA×1.15/（160×0.9）=47.9A
選取開關(guān)為50A或63A
三相UPS的額定電流計(jì)算

額定輸出工作電流

Hipulse U 120KVA為三相的總?cè)萘?
每相額定容量為1/3，即120/3=40KVA
每相的額定工作電流：40KVA/220V＝181.8A
速算方法：120K/(3*220)，即為120×（1K/660）=120*1.5。
1.5為實(shí)際工作電流速算系數(shù)，工作電流=1.5×UPS容量
例子：120KVA UPS，額定輸出電流120×1.5＝180A
中型UPS考慮輸入較低工作電壓，大型UPS可以不考慮較低工作電壓
考慮充電容量預(yù)留25％（中大UPS）
考慮效率90％
則輸入容量速算系數(shù)：1.5×1.25/(0.9)＝2.08，近似2.0（因?yàn)?5％的充電余量非常大）
2為開關(guān)容量速算系數(shù)（大UPS），開關(guān)容量=2×UPS容量
例子：120KVA輸入電流：120×2＝240A，選用250A開關(guān)
UL33及高頻機(jī)UPS，輸入電壓范圍非常寬，必須考慮滿載較低工作電壓（額定電源的75％）,
所以60KVA UPS的輸入開關(guān)：60×2/0.75＝160A，選160A
2.5為開關(guān)容量速算系數(shù)，開關(guān)容量=2.5×UPS容量
4UPS供電方案介紹

集中供電方式：

優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源的等電位控制，減小傳輸誤碼率。

缺點(diǎn)：初期投資大，單機(jī)故障影響大。

分散供電方式：

優(yōu)點(diǎn)：方案布置靈活，故障影響小。

缺點(diǎn)：如整個(gè)設(shè)備不能保持同地線，易引發(fā)干擾。

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單機(jī)供電

UPS解決方案中較簡單的一種
每一分散地點(diǎn)交流供電系統(tǒng)容量多為6KVA以下
各點(diǎn)交流負(fù)載獨(dú)立地由一臺(tái)UPS提供動(dòng)力保護(hù)
市電通常就近采用插座輸入
主從機(jī)串聯(lián)“熱備份”

適合于中小型網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器群、辦公、儀表等應(yīng)用場合
由UPS主機(jī)、UPS從機(jī)、電池系統(tǒng)、配電系統(tǒng)組成
配電設(shè)計(jì)和工程施工簡單
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優(yōu)點(diǎn)：

兩臺(tái)甚至多臺(tái)UPS基本處于相對(duì)獨(dú)立、互不干擾的運(yùn)行狀態(tài)。

對(duì)于UPS同步跟蹤性能要求較低。

采用不同型號(hào)、不同容量UPS構(gòu)成串聯(lián)熱備份方式。

缺點(diǎn)：

從機(jī)長期處于空載運(yùn)行狀態(tài)、效率低。

從機(jī)電池組長期處于浮充狀態(tài)，得到定期帶載放電維護(hù)機(jī)會(huì)少，會(huì)影響電池壽命。

從機(jī)必須有良好的帶階躍負(fù)載能力。

長期運(yùn)行，主機(jī)逆變器=靜態(tài)旁路轉(zhuǎn)換功能良好是關(guān)鍵

無擴(kuò)容功能。

相對(duì)于“并聯(lián)”冗余系統(tǒng)平均無故障時(shí)間偏低。

模塊并聯(lián)供電

全部交流負(fù)載集中供電，由1臺(tái)模塊化并聯(lián)UPS供電
模塊化UPS包括：機(jī)架、可并聯(lián)功率模塊、可并聯(lián)電池模塊、充電模塊等
適合于中小型網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器群、辦公、儀表等應(yīng)用場合
由機(jī)架、UPS功率模塊、電池模塊、配電系統(tǒng)組成
功率模塊配置為N+1冗余，減少了MTTR
共用輸入、輸出、并聯(lián)的電池系統(tǒng)、控制系統(tǒng)
N+1直接并聯(lián)冗余

適合于中大型網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、大樓集中供電、工業(yè)廠礦等應(yīng)用場合
由直接并機(jī)的N+1臺(tái)UPS、電池模塊、配電系統(tǒng)組成
系統(tǒng)N+1冗余，可靠性**單機(jī)UPS
易于擴(kuò)容，維護(hù)便捷
是應(yīng)用較為廣泛的方案


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  詞條說明

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