UPS電源的基本知識(shí)

    目測(cè)自20世紀(jì)90年代以來,我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)無法滿足各行業(yè)快速發(fā)展的要求,特別是近年來國(guó)家電力供應(yīng)不足,導(dǎo)致大規(guī)模停電,嚴(yán)重限制了數(shù)字建設(shè)的步伐和質(zhì)量。例如,由于電力限制,許多工廠無法全速運(yùn)行,戶外無線通信業(yè)務(wù)由于電力限制無法全速運(yùn)行 經(jīng)常運(yùn)行,金融信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由于電網(wǎng)質(zhì)量導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸緩慢、異?;虿糠株P(guān)閉,**信息建設(shè)因停電不得不統(tǒng)的供電質(zhì)量和可靠性在數(shù)字建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。

    ups電源

    因此,系統(tǒng)工程師在設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)時(shí)必須充分考慮電源系統(tǒng)的可靠性。目前,較可靠的方法是使用高質(zhì)量的不間斷電源UPS。UPS當(dāng)電網(wǎng)正常時(shí),電源可以為各種信息設(shè)備提供高質(zhì)量的交流電源。當(dāng)電網(wǎng)異常時(shí),備用電池組的直流能量可以轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電源,提供負(fù)載設(shè)備,以確保電網(wǎng)斷電過程中的不間斷輸出,并確保信息設(shè)備的安全運(yùn)行。大量的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和理論分析也表明,介紹UPS除了解決上述交流電源中斷的影響外,電源還可以消除高頻雜波、電壓浪涌、墜落、瞬時(shí)斷電等電源干擾對(duì)信息設(shè)備的危害,確保信息網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行??梢钥闯觯瑸榱舜_保數(shù)字建設(shè)的順利進(jìn)行,采用了高度可靠的方法UPS電源解決方案是較有效、較可靠的電源解決方案。

    UPS電源的基本知識(shí),然后分析三種改進(jìn)方法UPS在設(shè)計(jì)電源方案時(shí),系統(tǒng)工程師應(yīng)參考供電可靠性的系統(tǒng)技術(shù)方案。

    一、不間斷電源UPS的基本知識(shí)1.UPS的基本概念

    UPS電源由整流器、逆變器、電池和控制電路組成,在有限的時(shí)間內(nèi)提供純穩(wěn)定的波形。

    UPS電源具有以下功能:

    ①除了輸出純凈、穩(wěn)定、連續(xù)的交流電源外,電網(wǎng)電壓正常時(shí),電池還可以充電并儲(chǔ)存儲(chǔ)備能量。

    ②當(dāng)電網(wǎng)異常(欠壓、過壓、斷電、干擾等)時(shí),電池組的能量為電氣設(shè)備提供不間斷的交流輸出,一般指輸出電壓波形不**過10ms。

    因而,UPS即使在惡劣的電網(wǎng)條件下,電源也能保證計(jì)算機(jī)等信息設(shè)備的安全正常運(yùn)行。

    圖1 ups電源

    2.UPS分類及主要特點(diǎn)

    從UPS從電源技術(shù)的特點(diǎn)來看,UPS電源的分類一般通過輸出逆變器的工作方式來區(qū)分,通??梢苑譃閮煞N類型:后備電源和在線電源。近年來,后備電源中的一個(gè)特殊情況被獨(dú)立,稱為在線互動(dòng),但嚴(yán)格地說,它仍然是后備電源。

    從近年來UPS廣泛使用,UPS電源逐漸從原來的室內(nèi)使用發(fā)展到全天候應(yīng)用環(huán)境,室內(nèi)出現(xiàn)UPS電源和室外UPS差異UPS 在適應(yīng)環(huán)境溫度、防潮、防水、防盜等方面進(jìn)行了全面的質(zhì)量改進(jìn),以確保UPS在各種惡劣的戶外環(huán)境條件下,電源正常工作。

    以下仍然從UPS從電源電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行闡述UPS電源分類及技術(shù)特點(diǎn)。


    (1)在線式UPS:

    A、輸出電壓穩(wěn)定性好 ±3%

    B、波形失真度小THD《3%

    C、零中斷

    D、全隔離輸入輸出能量形式


    圖2 在線UPS原理

    (2)后備式UPS:

    A、電網(wǎng)正常時(shí)整機(jī)效率高95%

    B、電網(wǎng)正常時(shí)無噪音

    C、切換時(shí)間《10ms

    D、價(jià)格較低

    (3)互動(dòng)式UPS:它具有與備用電源相同的特性,并有效地將充電器和逆變器合并為一體

    雖然系統(tǒng)成本降低到逆變器,但控制難度增加。

    二、3種提高UPS供電可靠性解決方案

    從上述原理框圖可以看出,UPS電源本身具有雙向電源備份和較高的系統(tǒng)可靠性,可以滿足一般信息設(shè)備對(duì)電源可靠性的要求。然而,隨著近年來信息數(shù)據(jù)幾何倍數(shù)的快速增長(zhǎng)和高度重要性,在省級(jí)以上銀行數(shù)據(jù)中心、通信數(shù)據(jù)中心、證券交易等特別重要的場(chǎng)合,UPS為了保證這些重要數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的安全,電源供電不能滿足客戶對(duì)電源可靠性的要求。

    以下三種方法可以有效地提高應(yīng)用的可靠性:串聯(lián)備份供電模式、輸出主備份模式、冗余并聯(lián)備份供電模式。上述三種供電方案的改進(jìn)將提高供電系統(tǒng)的可靠性,并將系統(tǒng)的可靠性翻倍MTBF該值基本上可以在工程應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)真正的零電源故障。因此,用戶可以根據(jù)負(fù)載供電要求選擇合適的高可靠性供電方案。

    1. 串聯(lián)備份供電方式(旁路備份方式)ups電源

    如上圖3所示,兩種在線工作模式UPS,備機(jī)(UPS2)主機(jī)輸出(UPS1)旁路備份輸入,當(dāng)主機(jī)主逆變器輸出故障轉(zhuǎn)向旁路時(shí),負(fù)載仍在備用UPS雙備份供電模式的可靠保護(hù)。

    2.輸出主從備份方式圖4ups電源

    如上圖4所示, UPS以電源為例,兩臺(tái)UPS或者逆變器的輸出同時(shí)送到冗余轉(zhuǎn)換器,然后通過冗余轉(zhuǎn)換器向負(fù)載供電;通常,冗余轉(zhuǎn)換器允許主輸入的電源 (例如UPS1)對(duì)于負(fù)載電源,當(dāng)主輸入電源故障時(shí),冗余轉(zhuǎn)換器將負(fù)載快速轉(zhuǎn)移到備份輸入電源,完成負(fù)載的冗余電源;主輸入電源維護(hù)后,冗余轉(zhuǎn)換器將負(fù)載轉(zhuǎn)移回主輸入電源供電模式。任何轉(zhuǎn)換過程都是不間斷的,以確保負(fù)載設(shè)備的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。

    3.冗余并聯(lián)供電圖5ups電源

    如上圖五所示UPS電源輸出同時(shí)送到并聯(lián)配電柜直接并聯(lián),共同分配負(fù)載電流,無主從關(guān)系。UPS發(fā)生故障時(shí),機(jī)器將自動(dòng)退出并聯(lián)系統(tǒng),其余**的負(fù)載電流為UPS電源供電,連續(xù)輸出;故障機(jī)維修后可修復(fù)UPS單元在線并入,繼續(xù)冗余供電負(fù)載,完成并聯(lián)系統(tǒng)的在線熱維護(hù)。

    ups電源

    三、比較三種提高可靠性的方案

    與項(xiàng)目系列備份供電模式輸出相比,備份模式冗余并聯(lián)供電可靠性一般從邏輯關(guān)系開始,不易更換,需要廠家完成,易于更換,用戶可以完成并聯(lián)控制模式;可能,不能更換。

    ms5ms0ms相互通信不需要有線并行;無線并行調(diào)試時(shí),工作后可取消增容、無增容、無增容,特別是增強(qiáng)沖擊載荷啟動(dòng)能力。

    產(chǎn)品老化程度存在主從機(jī)老化不一致、主從機(jī)老化不一致、無負(fù)分為**,不均分為**。一般電流不平衡小于5%。電池壽命一般需要定期更換。一般需要定期更換電池或主機(jī),以保證電池壽命不需要更換??删S護(hù)性差,一般需要停機(jī)、在線熱維護(hù)、在線熱維護(hù)。

    備份模式一般為1 1,增加時(shí)沒有實(shí)際意義。一般來說,1 1或1 2可以形式N m形式靈活,系統(tǒng)成本低,一般適用于3-10負(fù)荷KVA 負(fù)載0.5-3KVA 負(fù)載10KVA上述連續(xù)電源UPS通過不同的方式,是數(shù)字化建設(shè)的可靠電源解決方案UPS電源供電方案的設(shè)計(jì)可以將交流供電系統(tǒng)的可靠性提一個(gè)新的水平,滿足數(shù)字化建設(shè)對(duì)交流電源質(zhì)量的任何要求。



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  • 詞條

    詞條說明

  • 蓄電池的工作特性

    蓄電池的工作特性1、內(nèi)阻蓄電池的內(nèi)阻由較板電阻、電解液電阻、隔板電阻及聯(lián)條電阻等四部分組成。較板電阻一般很小,但隨著放電的進(jìn)行,正負(fù)極板上的PbSO4增多,較板電阻增大。電解液電阻與密度和溫度有關(guān),密度過高或過低,電阻增大;溫度低,粘度大,電阻大。隔板電阻和聯(lián)條電阻與材料、聯(lián)條形式有關(guān),對(duì)一個(gè)制造好的蓄電池來說是一個(gè)定值。2、放電特性放電特性是將充足電的蓄電池,在以20h放電率的電流連續(xù)放電過程中

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