UPS不間斷電源的應(yīng)用

    	UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply),即不間斷電源,是將蓄電池(多為鉛酸免維護蓄電池)與主機相連接,通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。主要用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。當市電輸入正常時,UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負載使用,此時的UPS就是一臺交流式電穩(wěn)壓器,同時它還向機內(nèi)電池充電;當市電中斷(事故停電)時, UPS 立即將電池的直流電能,通過逆變器切換轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。 
    
    
    	 
    
    
    	
    		特點
    	
    
    
    	UPS是針對中國電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對電源的可靠性要求,克服中、大型計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)環(huán)境日益惡劣的問題,以全新的數(shù)字技術(shù)研制出的*三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源,是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發(fā)電機等。
    
    
    	UPS和直流電源是企業(yè)重要的供電**設(shè)備,傳統(tǒng)的維護管理包括:①日常巡檢外觀,定期更換電池、濾波電容、風機等易損件,大修時做電池活化等;②改造或采用換代設(shè)備,使用**工具測試電池性能。這種管理方式企業(yè)投入成本高,維護人員工作量大,不易實時掌握設(shè)備運行狀態(tài)和關(guān)鍵數(shù)據(jù),設(shè)備事故預(yù)防能力低。實施在線維護管理可避免傳統(tǒng)方式的不足之處,獲得良好效益。
    
    
    	UPS的中文意思為“不間斷電源”,是英語“Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply”的縮寫,它可以**計算機系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤,使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。
    
    
    	
    
    
    	
    		組成
    	
    
    
    	UPS電源系統(tǒng)由五部分組成:主路、旁路、電池等電源輸入電路,進行AC/DC變換的整流器(REC),進行DC/AC變換的逆變器(INV),逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器,本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當外電發(fā)生變化時(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求),輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成,由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外,對整流器來說就像接了一只大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了凈化功能,也稱
    	
    		
    1-1 
    	
    對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成,頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護,設(shè)計了系統(tǒng)工作開關(guān),主機自檢故障后的自動旁路開關(guān),檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。
    
    
    	在電網(wǎng)電壓工作正常時,給負載供電如圖1-1所示,而且,同時給儲能電池充電;當突發(fā)停電時,UPS電源開始工作,由儲能電池供給負載所需電源,維持正常的生產(chǎn)(如粗黑→所示);當由于生產(chǎn)需要,負載嚴重過載時,由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負載供電(如虛線所示)。
    
    
    	
    
    
    	
    		工作過程
    	
    
    
    	當市電正常為380/220VAC時,直流主回路有直流電壓,供給DC-AC交流逆變器,輸
    	
    		
    不間斷電源工作原理框圖1-2 
    	
    出穩(wěn)定的220V或380V交流電壓,同時市電經(jīng)整流后對電池充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電,則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時,不間斷電源發(fā)出聲光報警,并在電池放電下限點停止逆變器工作,長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能,當發(fā)生**載(150%負載)時,跳到旁路狀態(tài),并在負載正常時自動返回。當發(fā)生嚴重**載(**過200%額定負載)時,不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài),此時**輸入空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后,只要合上開關(guān),重新開機即開始恢復(fù)工作。
    
    
    	
    
    
    	
    		常用詞匯
    	
    
    
    	避雷器:用來吸收雷擊波的器件,工作原理是,雷擊產(chǎn)生瞬間高電壓進入電路,引起避雷器導(dǎo)通吸收雷擊電流,將電路電壓箝位在安全范圍之內(nèi)??勺鰹楸芾灼骷脑卸喾N,如壓敏電阻、放電管等。 注:雷擊電壓是大氣與大地之間的高壓放電,因此,避雷器要有良好的接地才能起作用。
    
    
    	保險絲:一種過熱熔斷型的小型器件,**載或負載短路時引起電流過大會燒斷保險絲,保護電子設(shè)備不受過電流的傷害,也可避免電子設(shè)備因內(nèi)部故障所引起的嚴重傷害。因此,每個保險絲上皆有額定規(guī)格,當電流**過額定規(guī)格時保險絲將會熔斷。
    
    
    	變壓器:利用電磁感應(yīng)原理,由鐵芯和線圈構(gòu)成,可分為一次側(cè)線圈與二次側(cè)線圈兩個部分,一次側(cè)輸入電壓,二次側(cè)就有感應(yīng)電壓輸出,從而進行電能傳遞。二次側(cè)可提供多種電壓輸出,有升壓,降壓功能,因此變壓器在電路中可以滿足多種不同電壓的電力需求。
    
    
    	穩(wěn)壓精度:指輸出端電壓的相對變化量,為一百分數(shù),越小越好。當輸入電壓或負載發(fā)生變化時,UPS的輸出電壓也會升高或降低,變化越小說明穩(wěn)壓精度越高。
    
    
    	不間斷電源(UPS[Uninterruptible Power System (or Supply)]):是由電池組、逆變器和其他電路組成,能在電網(wǎng)停電時提供交流電力的電源設(shè)備。
    
    
    	ups不間斷電源設(shè)備:ups不間斷電源設(shè)備,指不會因短暫停電中斷、可以一直供應(yīng)高品質(zhì)電源、有效保護精密儀器的電源設(shè)備。全名Uninterruptible Power System。亦有穩(wěn)定電壓的作用,類似于穩(wěn)壓器。 [1] 
    
    
    	 
    
    
    	
    		異常情況
    	
    
    
    	使用不間斷電源是為了應(yīng)對電網(wǎng)可能出現(xiàn)的以下情況:
    
    
    	停電(電網(wǎng)停止工作,無電壓輸出)
    
    
    	壓降(亦稱下陷,電壓10%以上,時間持續(xù)數(shù)秒)
    
    
    	持續(xù)欠壓
    
    
    	持續(xù)過壓
    
    
    	線噪(因線路屏蔽差而引入的射頻或電磁干擾)
    
    
    	頻率漂移(發(fā)電機不穩(wěn)定造成的電網(wǎng)頻率偏差)
    
    
    	開關(guān)瞬態(tài)(亦稱暫態(tài),由電氣設(shè)備開關(guān)或放電造成的電壓偏差,有時可高達20000伏,但是持續(xù)時間較短,僅數(shù)納秒)
    
    
    	諧波(電網(wǎng)中由非線性特性的電氣設(shè)備產(chǎn)生的對交流電正弦波形的干擾)
    
    
    	針對以上各種電力問題,有幾種不同解決方式,見下表
    
    
    	
    		
    			
    			
    			
    				
    					后備式
    				
    			
    			
    				
    					在線互動式
    				
    			
    			
    				
    					純在線式
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					電涌
    				
    			
    			
    				
    					×
    				
    			
    			
    				
    					×/△
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					高壓突波
    				
    			
    			
    				
    					×
    				
    			
    			
    				
    					×/△
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					暫態(tài)過電壓
    				
    			
    			
    				
    					×
    				
    			
    			
    				
    					×/△
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					電壓下陷
    				
    			
    			
    				
    					×
    				
    			
    			
    				
    					×/△
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					噪聲干擾
    				
    			
    			
    				
    					×
    				
    			
    			
    				
    					×/△
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					頻率飄移
    				
    			
    			
    				
    					×
    				
    			
    			
    				
    					×/△
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					諧波
    				
    			
    			
    				
    					×
    				
    			
    			
    				
    					×/△
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					電壓過低
    				
    			
    			
    				
    					×
    				
    			
    			
    				
    					×/△
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					市電中斷
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    			
    				
    					○
    				
    			
    		
    		
    			
    				
    					○代表有較佳保護△代表有限或視狀況保護 ×代表沒有保護
    				
    			
    		
    	
    
    
    	 
    
    
    	
    		發(fā)展
    	
    
    
    	飛輪式
    
    
    	在使用電池的時代之前,不間斷電源曾經(jīng)使用飛輪和內(nèi)燃機為負載提供電能供應(yīng),這種不間斷電源被稱為飛輪式或旋轉(zhuǎn)式不間斷電源。飛輪式不間斷電源由整流器、直流電動機、飛輪、柴油機(或汽油機)及發(fā)電機等組成。在電網(wǎng)供電的情況下,由整流器提供的直流電驅(qū)動電動機帶動飛輪旋轉(zhuǎn),并且?guī)Оl(fā)電機為負載供電。由于飛輪的慣性作用,發(fā)電機轉(zhuǎn)速可以保持均衡,此時不間斷電源起過濾電網(wǎng)干擾的作用。當電網(wǎng)斷電后,飛輪繼續(xù)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),同時啟動柴油機帶動發(fā)電機發(fā)電,替代原有電網(wǎng)為負載供電。
    
    
    	由于飛輪式不間斷電源使用內(nèi)燃機提供電力,會產(chǎn)生較大的噪音同時體積也較大,因此被用于應(yīng)急情況和一些自然狀況惡劣的場合,通常情況下不間斷電源會使用蓄電池來提供電力。
    
    
    	 
    
    
    	
    		蓄電池式
    	
    
    
    	
    自二十世紀六十年代美國通用電氣公司研究生產(chǎn)不間斷電源以來,不間斷電源一直在被改進,但是其基本原理沒有重大變化。
    
    
    	現(xiàn)代的不間斷電源由電池組、逆變器和控制電路組成,一端連接電網(wǎng)另一端連接電器負載。在電網(wǎng)電壓正常的情況下,不間斷電源利用電網(wǎng)電源為自身充電,在電網(wǎng)出現(xiàn)異常的時候,不間斷電源將存儲于電池中的電能釋放,供負載使用。它按工作方式通常分為在線式和后備式(亦稱為離線式)兩種;按輸出波形可分為正弦型、近似正弦型(用階梯方波來擬合正弦波亦稱PWM技術(shù))等。
    
    
    	 
    
    
    	
    		ups分類
    	
    
    
    	UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。
    
    
    	其中,我們較常用的是后備式UPS,它具備了自動穩(wěn)壓、斷電保護等UPS較基礎(chǔ)也較重要的功能,雖然一般有10ms左右的轉(zhuǎn)換時間,但由于結(jié)構(gòu)簡單而具有價格*,可靠性高等優(yōu)點,因此廣泛應(yīng)用于微機、外設(shè)、POS機等領(lǐng)域。
    
    
    	后備式UPS電源又分為后備式正弦波輸出UPS電源和后備式方波輸出UPS電源。
    
    
    	后備式正弦波輸出UPS電源:單機輸出可做到0.25KW~2KW,當市電在170V~264V間變化時,向用戶提供經(jīng)調(diào)壓器處理的市電;當市電**出170V~264V范圍時,才由UPS提供高質(zhì)量的正弦波電源。
    
    
    	后備式方波輸出UPS電源:與后備式正弦波輸出UPS電源不同的只是為用戶提供50Hz方波電源。
    
    
    	在線式UPS結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,但性能完善,能解決所有電源問題,如四通PS系列,其顯著特點是能夠持續(xù)零中斷地輸出純凈正弦波交流電,能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;由于需要較大的投資,通常應(yīng)用在關(guān)鍵設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中心等對電力要求苛刻的環(huán)境中。
    
    
    	在線互動式UPS,同后備式相比較,在線互動式具有濾波功能,抗市電干擾能力很強,轉(zhuǎn)換時間小于4ms,逆變輸出為模擬正弦波,所以能配備服務(wù)器、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,或者用在電力環(huán)境較惡劣的地區(qū)。
    
    
    	 
    
    
    	
    		UPS優(yōu)點
    	
    
    
    	不間斷電源的主要優(yōu)點,在于它的不間斷供電能力。在市電交流輸入正常時,UPS把交流電整流成直流電,然后再把直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電,給后級負載使用 [2]  。一旦市電交流輸入異常,比如欠壓了或者停電了又或者頻率異常了,那么UPS會啟用備用能源-蓄電池,UPS的整流電路會關(guān)斷,相應(yīng)的,會把蓄電池的直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電,繼續(xù)給后級負載使用。這就是UPS不間斷供電能力的由來。圖1是典型的UPS框圖。
    
    
    	
    		
    UPS 
    	
    
    
    	當然,UPS的不間斷供電時間不是無限的,這個時間受制于蓄電池自身儲存能量的大小 [2]  。如果發(fā)生交流停電,那么在UPS的蓄電池供電的寶貴時間內(nèi),您需要做的就是趕緊恢復(fù)交流電,比如啟用備用交流電回路、啟用油機發(fā)電,實在不行,就只能緊急存盤,保存勞動成果,等待交流電恢復(fù)正常后再繼續(xù)。
    
    
    	 
    
    
    	
    		應(yīng)用
    	
    
    
    	不間斷電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于:礦山、航天、工業(yè)、通訊、*、醫(yī)院、計算機業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、應(yīng)急照明系統(tǒng)、鐵路、航運、交通、電廠、變電站、核電站、消防安全報警系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、程控交換機、移動通訊、太陽能儲存能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制設(shè)備及其緊急保護系統(tǒng)、個人計算機等領(lǐng)域。
    
    
    	 
    
    
    	
    		選用原因
    	
    
    
    	電網(wǎng)存在至少九種問題:斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾,因此從改善電源質(zhì)量的角度來說給電腦配備一臺UPS是十分必要的。
    
    
    	另外,精密的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信設(shè)備是不允許電力有間斷的,以服務(wù)器為**的網(wǎng)絡(luò)中心要配備UPS是不言而喻的,即使是一臺普通電腦,其使用三個月以后的數(shù)據(jù)文件等軟件**就已經(jīng)**過了硬件**,因此為防止數(shù)據(jù)丟失而配備UPS也是十分必須的。
    
    
    	 
    
    
    	
    		選購
    	
    
    
    	根據(jù)設(shè)備的情況、用電環(huán)境以及想達到的電源保護目的,可以選擇適合的UPS;例如對內(nèi)置開關(guān)電源的小功率設(shè)備一般可選用后備式UPS,在用電環(huán)境較惡劣的地方應(yīng)選用在線互動式或在線式UPS,而對不允許有間斷時間或時刻要求正弦波交流電的設(shè)備,就只能選用在線式UPS。
    
    
    	首先要確定您的設(shè)備是多大功率的,一般來講普通PC機或工控機的功率在200W左右,蘋果機在300W左右,服務(wù)器在300W與600W之間,其他設(shè)備的功率數(shù)值可以參考該設(shè)備的說明書。
    
    
    	其次應(yīng)了解UPS的額定功率有兩種表示方法:視在功率(單位VA)與實際輸出功率(單位W),由于無功功率的存在所以造成了這種差別,兩者的換算關(guān)系為:視在功率*功率因數(shù)=實際輸出功率
    
    
    	后備式、在線互動式的功率因數(shù)在0.5與0.7之間,在線式的功率因數(shù)一般是0.8。
    
    
    	給設(shè)備配UPS時應(yīng)以UPS的實際輸出功率為匹配的依據(jù),有些經(jīng)銷商有意或無意會混淆(VA)與(W)的區(qū)別,這點要提請用戶注意。
    
    
    	根據(jù)使用環(huán)境選擇可以分為工業(yè)級UPS和商業(yè)級UPS,工業(yè)級UPS適應(yīng)于環(huán)境比較惡劣的的地方,商業(yè)級UPS對環(huán)境的要求比較高。
    
    
    	UPS通常分為工頻機和高頻機兩種。工頻機由可控硅SCR整流器,IGBT逆變器,旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz,顧名思義叫工頻UPS。
    
    
    	高頻機通常由IGBT高頻整流器,電池變換器,逆變器和旁路組成,IGBT可以通過控制加在其門較的驅(qū)動來控制IGBT的開通與關(guān)斷,IGBT整流器開關(guān)頻率通常在幾K到幾十KHz,甚**達上百KHz,相對于50Hz工頻, 稱之為高頻UPS。
    
    
    	隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和高頻功率器件不斷問世。中小功率段的UPS產(chǎn)品正逐步高頻化,高頻UPS有功率密度大、體積小、重量輕的特點。但在高頻UPS功率段向*功率過渡推進的過程中。高頻拓撲UPS在使用過程中暴露出一些固有缺點,并影響到UPS的安全使用和運行。
    
    
    	 
    
    
    	
    		采購要點
    	
    
    
    	一、穩(wěn)定性
    因為UPS是起**作用的,因此它自身的穩(wěn)定性較為重中之重。所以,當用戶選購UPS產(chǎn)品的時候,不管是中小型企業(yè)用戶還是其他,首先必須考慮UPS產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)品的質(zhì)量是用戶選用產(chǎn)品的**要則,通過質(zhì)量可以決定你會選擇什么品牌的產(chǎn)品,因為我們說品牌之所以稱為品牌,是因為它被很多人驗證過、認可了,這是**。
    
    
    	二、后備時間
    后備時間是很多用戶在購買UPS產(chǎn)品的時候會關(guān)注比較多的一個指標。從學(xué)術(shù)角度講,UPS就是停電后繼續(xù)為用戶供電,首先這是一個物理學(xué),停電供電只是它的功能之一,功能之二則是保證用戶能夠有一個干凈的電源,保護用戶的設(shè)備。
    
    
    	三、確定UPS的類型
    根據(jù)負載對輸出穩(wěn)定度、切換時間、輸出波形要求來確定是選擇在線式、在線互動式、后備式以及正弦波、方波等類型的UPS。
    
    
    	在線式UPS的輸出穩(wěn)定度、瞬間響應(yīng)能力比另外兩種強,對非線性負載的適應(yīng)能力也較強。對一些較精密的設(shè)備、較重要的設(shè)備要采用在線式UPS。在一些市電波動范圍比較大的地區(qū),避免使用互動式和后備式。如果要使用發(fā)電機配短延時UPS,推薦用在線式UPS。
    
    
    	四、服務(wù)能力 
    
    
    	每個用戶的網(wǎng)絡(luò)特點、電力環(huán)境都不相同,電源保護要求也隨之變化。用戶在使用UPS時可能遇到種種問題也不盡相同,用戶希望自己購置的是完全適合實際需求的產(chǎn)品和服務(wù),而且關(guān)心設(shè)備投資的周期、長期回報率及投資風險。而現(xiàn)實是,絕大多數(shù)用戶缺乏這方面的專業(yè)人員,所以,優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和主動的服務(wù)態(tài)度也成為用戶選購UPS時必須考慮的一個重要因素。
    
    
    	五、附件功能
    為了提高系統(tǒng)的可靠性,建議采用UPS熱備份系統(tǒng),可以系統(tǒng)串聯(lián)熱備份或并聯(lián)熱備份。小容量的UPS(1 ~2KVA)還可以選用冗余開關(guān)??梢赃x用遠程監(jiān)控面板,實現(xiàn)在遠端監(jiān)視和控制UPS工作??梢赃x用監(jiān)控軟件,實現(xiàn)計算機和UPS之間的智能化管理??梢赃x用網(wǎng)絡(luò)適配器,實現(xiàn)UPS的網(wǎng)絡(luò)化管理(基于SNMP)。在某些多雨多雷地區(qū),可以配用防雷器。還要考慮是否能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的使用和對外設(shè)進行保護。因為外設(shè)越來越來齊全(如打印機、掃描儀),這部分設(shè)備也同樣需要保護。是否具備電纜線浪涌保護和數(shù)據(jù)浪涌保護?在無人值班時能否進行自動的系統(tǒng)關(guān)機?另外,因為用戶商用的桌面的UPS多放在自己的身邊,所以在產(chǎn)品的設(shè)計風格、制造工藝方面也是需要考慮的。
    
    
    	 
    
    
    	
    		區(qū)別
    	
    
    
    	UPS的"集中式"與"分散式"配備方式有什么區(qū)別  
    
    
    	如果需要配UPS的設(shè)備較多,您可以采用"集中式"或"分散式"兩種配備方式;所謂"集中式",就是用一臺較大功率的UPS負載所有設(shè)備,如果設(shè)備之間距離較遠,還需要單獨鋪設(shè)電線,大型數(shù)據(jù)中心、控制中心常采用這種方式,雖然便于管理,但成本較高。
    
    
    	"分散式"配備方式是現(xiàn) 在比較流行的一種配備方式,就是根據(jù)設(shè)備的需要分別配備適合的UPS,譬如對一個局域網(wǎng)的電源保護,可以采取給服務(wù)器配備在線式UPS,各個節(jié)點分別配備后備式UPS的方案,這樣配備的成本較低并且可靠性高。
    
    
    	這兩種供電方式的優(yōu)缺點如下:
    
    
    	(1)集中供電方式 便于管理 布線要求高 可靠性低 成本高。
    
    
    	(2)分散供電方式 不便管理 布線要求低 可靠性高 成本低。
    
    
    	 
    
    
    	
    		相關(guān)因素
    	
    
    
    	現(xiàn) 在的UPS一般都用全密封的免維護鉛酸蓄電池作為儲能裝置,電池容量的大小由"安時數(shù)(AH)"這個指標反映,其含義是按規(guī)定的電流進行放電的時間。相同電壓的電池,安時數(shù)大的容量大;相同安時數(shù)的電池,電壓高的容量大,通常以電壓和安時數(shù)共同表示電池的容量,如12V/17AH、12V/24AH、12V/38AH、12V/65AH、12V/100AH。
    
    
    	后備式UPS一般內(nèi)置4AH或7AH的電池,其備用時間是固定的;在線式與在線互動式UPS有內(nèi)置7AH電池的標準機型,也有外配大容量電池的長效機型,用戶可以根據(jù)需要實現(xiàn)的備用時間而確定配備多大容量的電池。
    
    
    	蓄電池是UPS的重要組成部分,占有很大的**比重,并且其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到UPS的正常使用,所以應(yīng)慎重選擇有質(zhì)量保證的正牌蓄電池。
    
    
    	
    
    
    	
    		注意事項
    	
    
    
    	1)UPS的使用環(huán)境應(yīng)注意通風良好,利于散熱,并保持環(huán)境的清潔。
    
    
    	2)切勿帶感性負載,如點鈔機、日光燈、空調(diào)等,以免造成損壞。
    
    
    	3)UPS的輸出負載控制在60%左右為較佳,可靠性較高。
    
    
    	4)UPS帶載過輕(如1000VA的UPS帶100VA負載)有可能造成電池的深度放電,會降低電池的使用壽命,應(yīng)盡量避免。
    
    
    	5)適當?shù)姆烹?,有助于電池的激活,如長期不停市電,每隔三個月應(yīng)人為斷掉市電用UPS帶負載放電一次,這樣可以延長電池的使用壽命。
    
    
    	6)對于多數(shù)小型UPS,上班再開UPS,開機時要避免帶載啟動,下班時應(yīng)關(guān)閉UPS;對于網(wǎng)絡(luò)機房的UPS,由于多數(shù)網(wǎng)絡(luò)是24小時工作的,所以UPS也必須全天候運行。
    
    
    	7)UPS放電后應(yīng)及時充電,避免電池因過度自放電而損壞。
    
    
    	
    
    
    	
    		使用技巧
    	
    
    
    	不間斷電源-如何延長UPS的供電時間?
    
    
    	延長不間斷電源系統(tǒng)的供電時間有兩種方法:
    
    
    	1.外接大容量電池組:可根據(jù)所需供電時間外接相應(yīng)容量的電池組,但須注意此種方法會造成電池組充電時間的相對增加,另外也會增加占地面積與維護成本,故需認真評估。
    
    
    	2.選購容量較大的不間斷電源系統(tǒng):此方法不僅可減少維護成本,若遇到負載設(shè)備擴充,較大容量的不斷電系統(tǒng)仍可立即運作。
    
    
    	UPS電源系統(tǒng)開、關(guān)機
    
    
    	**次開機
    
    
    	(1)按以下順序合閘:儲能電池開關(guān)→自動旁路開關(guān)→輸出開關(guān)依次置于“ON"。
    
    
    	(2)按UPS啟動面板“開”鍵,UPS電源系統(tǒng)將徐徐啟動,“逆變”指示燈亮,延時1分鐘后,“旁路”燈熄滅,UPS轉(zhuǎn)為逆變供電,完成開機。
    
    
    	經(jīng)空載運行約10分鐘后,按照負載功率由大到小的開機順序啟動負載。
    
    
    	日常開機
    
    
    	只需按UPS面板“開”鍵,約20分鐘后,即可開啟電腦或其它儀器使用。通常等UPS啟動進入穩(wěn)定工作后,方可打開負載設(shè)備電源開關(guān)(注:手動維護開關(guān)在UPS正常運行時,呈“OFF"狀態(tài))。
    
    
    	關(guān)機
    
    
    	先將電腦或其它儀器關(guān)閉,讓UPS空載運行10分鐘,待機內(nèi)熱量排出后,再按面板“關(guān)”鍵。
    
    
    	
    
    
    	
    		使用與維護
    	
    
    
    	
    		
    			保持適宜的環(huán)境溫度。影響蓄電池壽命的重要因素是環(huán)境溫度,一般電池生產(chǎn)廠家要求的較佳環(huán)境溫度是在20-25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高,但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據(jù)試驗測定,環(huán)境溫度一旦**過25℃,每升高10℃,電池的壽命就要縮短一半。達不到規(guī)定的環(huán)境要求,其壽命的長短就有很大的差異。另外,環(huán)境溫度的提高,會導(dǎo)致電池內(nèi)部化學(xué)活性增強,從而產(chǎn)生大量的熱能,又會反過來促使周圍環(huán)境溫度升高,這種惡性循環(huán),會加速縮短電池的壽命。
    		
    	
    	
    		
    			定期充電放電。UPS電源中的浮充電壓和放電電壓,在出廠時均已調(diào)試到額定值,而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的,使用中應(yīng)合理調(diào)節(jié)負載,比如控制微機等電子設(shè)備的使用臺數(shù)。一般情況下,負載不宜**過UPS額定負載的60%。在這個范圍內(nèi),電池的放電電流就不會出現(xiàn)過度放電。UPS因長期與市電相連,在供電質(zhì)量高、很少發(fā)生市電停電的使用環(huán)境中,蓄電池會長期處于浮充電狀態(tài),日久就會導(dǎo)致電池化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的活性降低,加速老化而縮短使用壽命。因此,一般每隔2-3個月應(yīng)完全放電一次,放電時間可根據(jù)蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢后,按規(guī)定再充電8小時以上。
    		
    	
    	
    		
    			利用通訊功能。大多數(shù)大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應(yīng)的軟件,通過串/并口連接UPS,運行該程序,就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數(shù)設(shè)置、定時設(shè)定、自動關(guān)機和報警等功能。通過信息查詢,可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內(nèi)溫度和市電頻率等信息;通過參數(shù)設(shè)置,可以設(shè)定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作,大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。
    		
    	
    	
    		
    			及時更換廢/壞電池。大中型UPS電源配備的蓄電池數(shù)量,從3只到80只不等,甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構(gòu)成電池組,以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續(xù)不斷的運行使用中,因性能和質(zhì)量上的差別,個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當電池組中某個/些電池出現(xiàn)損壞時,維護人員應(yīng)當對每只電池進行檢查測試,排除損壞的電池。更換新的電池時,應(yīng)該力求購買同廠家同型號的電池,禁止防酸電池和密封電池、不同規(guī)格的電池混合使用。
    		
    	
    
    
    	日常維護
    
    
    	
    
    
    	
    		故障
    	
    
    
    	在使用不間斷電源系統(tǒng)的過程中,人們往往片面地認為蓄電池是免維護的而不加重視。然而有資料顯示,因蓄電池故障而引起UPS主機故障或工作不正常的比例大約為1/3。由此可見,加強對UPS電池的正確使用與維護,對延長蓄電池的使用壽命,降低UPS系統(tǒng)故障率,有著越來越重要的意義。除了選配正規(guī)品牌蓄電池以外,應(yīng)從以下幾個方面入手正確地使用與維護蓄電池:
    
    
    	(1)灰塵帶入機內(nèi)沉積、當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常,并發(fā)生不準確告警,大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時,檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。
    
    
    	(2)雖說儲能電池組都采用了免維護電池,但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態(tài)對電池的影響并沒有改變,不正常工作狀態(tài)對電池造成的影響沒有變,這部分的維護檢修工作仍是非常重要的,UPS電源系統(tǒng)的大量維修檢修工作主要在電池部分。
    
    
    	
    		
    			儲能電池的工作全部是在浮充狀態(tài),在這種情況下至少應(yīng)每年進行一次放電。放電前應(yīng)先對電池組進行均衡充電,以達全組電池的均衡。要清楚放電前電池組已存在的落后電池。放電過程中如有一只達到放電終止電壓時,應(yīng)停止放電,繼續(xù)放電先消除落后電池后再放。
    		
    	
    	
    		
    			核對性放電,不是首先追求放出容量的百分之多少,而是要關(guān)注發(fā)現(xiàn)和處理落后電池,經(jīng)對落后電池處理后再作核對性放電實驗。這樣可防止事故,以免放電中落后電池惡化為反較電池。
    		
    	
    	
    		
    			平時每組電池至少應(yīng)有8只電池作標示電池,作為了解全電池組工作情況的參考,對標示電池應(yīng)定期測量并做好記錄。
    		
    	
    	
    		
    			日常維護中需經(jīng)常檢查的項目有:清潔并檢測電池兩端電壓、溫度;連接處有無松動,腐蝕現(xiàn)象、檢測連接條壓降;電池外觀是否完好,有無殼變形和滲漏;較柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出;主機設(shè)備是否正常。
    		
    	
    	
    		
    			免維護電池要維護,不是什么無稽之談,應(yīng)從廣義的維護立場出發(fā),做到運行、日常管理的周到、細致和規(guī)范性,保證設(shè)備(包括主機設(shè)備)保持良好的運行狀況,從而延長使用年限;保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量;保證電池運行和人員的安全可靠。這就是電池維護的目的,也是電池運行規(guī)程中包括的內(nèi)容和進行規(guī)則。
    		
    	
    
    
    	(3)當UPS電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,應(yīng)先查明原因,分清是負載還是UPS電源系統(tǒng);是主機還是電池組。雖說UPS主機有故障自檢功能,但它對面而不對點,對更換配件很方便,但要維修故障點,仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發(fā)生故障,顯示的故障內(nèi)容則可能有誤。
    
    
    	(4)對主機出現(xiàn)擊穿,斷保險或燒毀器件的故障,一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動,否則會接連發(fā)生相同的故障。
    
    
    	(5)當電池組中發(fā)現(xiàn)電壓反較、壓降大、壓差大和酸霧泄漏現(xiàn)象的電池時,應(yīng)及時采用相應(yīng)的方法恢復(fù)和修復(fù),對不能恢復(fù)和修復(fù)的要更換,但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起,否則可能會對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時更換,以免影響到主機。
    
    
    	
    
    
    	
    		決定因素
    	
    
    
    	UPS作為保護性的電源設(shè)備,它的性能參數(shù)具有重要意義,應(yīng)是我們選購時的考慮重點。市電電壓輸入范圍寬,則表明對市電的利用能力強(減少電池放電)。輸出電壓、頻率范圍小,則表明對市電調(diào)整能力強,輸出穩(wěn)定。波形畸變率用以衡量輸出電壓波形的穩(wěn)定性,而電壓穩(wěn)定度則說明當UPS突然由零負載加到滿負載時,輸出電壓的穩(wěn)定性。
    
    
    	還有UPS效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)換時間等都是表征UPS性能的重要參數(shù),決定了對負載的保護能力和對市電的利用率。性能越好,保護能力也越強,總的來說,離線式UPS對負載的保護較差,在線互動式略優(yōu)之,在線式則幾乎可以解決所有的常見電力問題。當然成本也隨著性能的增強而上升。因此用戶在選購UPS時,應(yīng)根據(jù)負載對電力的要求程度及負載的重要性不同,而選取不同類型的UPS。
    
    
    	
    
    
    	
    		購買須知
    	
    
    
    	在購買電池后備系統(tǒng)時,需要知道這些設(shè)備的以下信息:
    
    
    	UPS電池供電的時間長短
    
    
    	UPS在使用待機電源時是否向服務(wù)器提供警告系統(tǒng)
    
    
    	UPS是否包含可以消除輸入的瞬態(tài)噪聲的電源調(diào)節(jié)功能
    
    
    	電池的壽命和它的性能如何隨時間而降低
    
    
    	在電池不再能夠提供后備功率時設(shè)備是否發(fā)出警告
    
    
    	何時需要替換電池
    
    
    	一般情況下還需要了解要掛接UPS的設(shè)備的電源要求。對服務(wù)器裝置而言,這可能包括CPU(和其他附加的設(shè)備)、監(jiān)視器、外部路由器、集中器單元和布線中心,設(shè)備的背面提供了有關(guān)這些設(shè)備的電源要求,設(shè)備上的標牌列出了各單元使用的功率。UPS具有一個VA (伏安)額定值,即線路電壓與電流(安培)的乘積。用戶首先需要將要掛接到UPS上的設(shè)備的各個功率要求加起來,再去購買可以處理這么大負荷的UPS。先從要掛接的每種設(shè)備背面了解電流額定值,并將它與電壓(通常為120/220V)相乘;然后,將所有設(shè)備的值加起來,再去選擇一個處理能力比該負荷高出20%的UPS。
    
    
    	掛接到文件服務(wù)器的UPS通常需要一個附加電纜,用于在UPS使用后備電源時警告文件服務(wù)器,服務(wù)器于是將進行關(guān)機程序。請記住查問UPS供應(yīng)商,確保用戶的操作系統(tǒng)可以使用此功能。
    
    
    	某些供應(yīng)商已經(jīng)為他們的電源保護設(shè)備開發(fā)出某些**功能。American Power Conversion的Smart-UPS系列通過一種稱為PowerChute的軟件控制程序為網(wǎng)絡(luò)管理員提供診斷信息。該軟件安裝在服務(wù)器上并通過電纜與UPS通信,這樣,管理員可以跟蹤電源質(zhì)量、UPS工作溫度、線路頻率、UPS輸出電壓、較大和較小線路功率、電池功率強度、線路電壓和UPS負荷。
    
    
    	UPS電源蓄電池好壞判別方法如下
    
    
    	蓄電池的好壞判斷有**的蓄電池測量儀,但是一般的用戶很少有這種儀器,都只有一只萬用表.下面幾點維修中判斷蓄電池好壞的幾點總結(jié),以供參考。
    
    
    	1、從外觀判斷:觀察外觀有無變形、凸出、漏液、破裂炸開、燒焦、螺絲連接處有無氧化物滲出等。
    
    
    	2、 帶載測量:若外觀無異常,UPS工作于電池模式下,帶一定量的負載,若放電時間明顯短于正常放電時間,充電8小時以后,乃不能恢復(fù)正常的備用時間,判定電池老化。
    
    
    	3、 用萬用表測量:
    
    
    	A 、電池放電模式下測量:測量電池組中各個電池端電壓,若其中一個或多個電池端電壓顯明**或**標稱電壓(標稱電壓12V/節(jié)),判斷電池老化。
    
    
    	B 、 市電模式下測量:電池組中各個電池端的充電電壓,若其中一個或多個電池的充電電壓顯明**或**其他電壓,判定電池老化。
    
    
    	C、 測電池組的總電壓:電池組總電壓明顯**標稱值(以C1K電池組標稱值是36V為例),充電8小時后乃不能恢復(fù)到正常值,即使恢復(fù)到正常值,放電時間達不到正常放電時間,判定電池老化。
    
    
    	D、電池開機測量:UPS不開機,也不要接市電,先用萬用表測量電池組總電壓,以C1K為例,此時電壓可能在36V-40V之間,屬于正常值,表筆不要離開,一直盯住萬用表的指示,然后接開機鍵,若此時電池總電壓馬上降至30V以下乃至十幾伏,UPS馬上自動關(guān)機,關(guān)機后電壓立即恢復(fù)到原有值。判定電池老化。
    
    
    	UPS為何要同交流穩(wěn)壓電源搭配使用?
    
    
    	因為中國電網(wǎng)存在的問題是:電網(wǎng)突然停電或來電時電壓不穩(wěn),忽高忽低,高電壓涌流,瞬態(tài)脈沖電壓過高頻率誤差太大,單用UPS只能解決掉電,而影響存盤使資料丟失,而無法對電波的雜質(zhì)進行過濾。
    
    
    	針對以上,常用解決的方法是:對電壓忽高忽低,電流增加或減弱,相位不正確及電網(wǎng)中的雜質(zhì)只能用凈化穩(wěn)壓電源來解決。由于電網(wǎng)突然掉電或瞬態(tài)干擾和頻率誤差較大將影響系統(tǒng)信息的傳導(dǎo)和重要資料被刪除,需要UPS來解決。因而UPS電源要同凈化穩(wěn)壓器一起搭配使用,才能解決電源的質(zhì)量問題,才能符合計算機的要求。
    
    
    	發(fā)展特點
    
    
    	(1)高效率、高可靠性
    
    
    	由于IT 設(shè)備不斷增多、用電量加劇、機房面積緊張、低耗節(jié)能需求等客觀因素的存在,高效率、高可靠性的UPS 技術(shù)倍受關(guān)注。為提高UPS 運行效率,高性能電力電子器件不斷被研發(fā)成功并投入實際應(yīng)用,如IGBT、MOSFET、GTR、智能功率模塊IPM、MOS 控制晶閘管MCT 等,變流技術(shù)也需要隨著電力電子器件而較新。此外,業(yè)界正逐步推廣UPS 內(nèi)部多模塊冗余并聯(lián)運行、甚至多臺UPS 組成的系統(tǒng)冗余運行技術(shù),在并聯(lián)運行中,當單一模塊或單機發(fā)生故障時,其功能則自動轉(zhuǎn)由冗余單元承擔,大大提高了UPS 供電系統(tǒng)的可靠性。
    
    
    	(2)大功率化、模塊化
    
    
    	由于IT 行業(yè)迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量也在以爆炸式的速度持續(xù)增長,隨之而來功率消耗增大。UPS 一方面朝著較大功率的方向發(fā)展,另一方面為應(yīng)對不間斷電源容量分期擴充的需求,產(chǎn)品模塊化已是不可阻擋的趨勢。較個性化的用戶需求、較龐大的數(shù)據(jù)中心規(guī)模及較高的維護成本使得UPS 已不再是單純的不間斷供電設(shè)備,針對不**業(yè)領(lǐng)域的全套電源供應(yīng)與管理解決方案才將倍受市場青睞。
    
    
    	行業(yè)內(nèi)針對模塊化UPS 解決方案基本形成了兩個方向:一是單機冗余化,即通過多模塊冗余并聯(lián)構(gòu)成大功率單相或者三相UPS,其可用性指標得到了質(zhì)的飛躍;二是全模塊化結(jié)構(gòu),即一個模塊是一臺完整的UPS,通過冗余并聯(lián)直接構(gòu)成中等功率UPS,在兼顧可用性指標的同時還具有良好的性價比。
    
    
    	(3)高頻化
    
    
    	相比傳統(tǒng)的工頻UPS,高頻UPS 采用功率因數(shù)校正和高頻軟開關(guān)技術(shù),省去了工頻電能轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),因此運行效率較高、對電網(wǎng)的諧波污染及無功消耗較小,完**夠滿足國內(nèi)外相關(guān)電力行業(yè)的標準要求。此外,高頻電能變換裝置在減小磁性部件體積和重量、降低制造成本、遏制運行噪音、節(jié)能環(huán)保等方面效果顯著,因此越來越受到用戶認可。
    
    
    	(4)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化
    
    
    	數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢在當今信息社會中愈加明顯。在UPS 產(chǎn)品的研發(fā)和制造過程中采用全數(shù)字化技術(shù)可有效縮小產(chǎn)品體積、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品的可靠性及針對用戶需求的匹配性;而數(shù)字化控制技術(shù)則會在UPS 系統(tǒng)運行過程中準確及時地進行信號采樣、處理、控制(包括電壓電流環(huán)等)、通信等工作,并將各環(huán)節(jié)的控制參數(shù)優(yōu)化統(tǒng)一后發(fā)送給UPS 綜合控制單元,從而使UPS 系統(tǒng)的運行較具效率,實現(xiàn)較簡單、較穩(wěn)定的通信與均流,并獲取優(yōu)良的電磁兼容指標。智能化主要貫穿于UPS 系統(tǒng)的控制、檢測與通信過程中,完全由計算機管理。計算機及其外設(shè)能自主應(yīng)付一些可預(yù)見的問題,進行自動處理和調(diào)整,發(fā)出預(yù)警、告警信息等。通信設(shè)施所處環(huán)境日趨復(fù)雜,增大了維護難度,對電源設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控管理提出了新的要求。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)可通過對UPS 配置與計算機互連的軟硬件接口,實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)資料的雙重保護、網(wǎng)絡(luò)遠程事件記錄和監(jiān)測控制、故障告警、參數(shù)自動測試分析等功能,使維護人員較為輕松、安全、高效地通過互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)查詢、控制等維護工作。
    
    
    	(5)綠色、節(jié)能、環(huán)保
    
    
    	在世界能源格局變化加劇,**油價劇烈震蕩,**能源供應(yīng)緊張的形勢下,節(jié)能環(huán)保已成為UPS 廠商進行產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的指導(dǎo)原則。對UPS 而言,輸入功率因數(shù)的高低表明其吸收電網(wǎng)有功功率的能力及對電網(wǎng)影響的程度。降低電源的輸入諧波,不但能改善UPS 對電網(wǎng)的負載特性,減少給電網(wǎng)帶來的嚴重污染,也能降低對其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾。已有許多UPS 廠商推出的產(chǎn)品功率因數(shù)接近1,可較大限度地減少無功功率的消耗。
    
    
    	行業(yè)利害因素
    
    
    	1、有利因素
    
    
    	(1)市場需求不斷擴大
    
    
    	UPS 廣泛應(yīng)用于信息、通信、電力、金融、**、制造業(yè)、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全等眾多領(lǐng)域。隨著信息產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位越來越重要,我國將進一步加大在各行業(yè)特別是信息、通信、電力、金融、**、制造業(yè)、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全等領(lǐng)域的信息化建設(shè)投資,下游領(lǐng)域信息化建設(shè)步伐的加快,必然帶動市場對UPS 的需求。
    
    
    	(2)**產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的發(fā)展機遇
    
    
    	近 年來,發(fā)達國家和地區(qū)加速向我國進行制造業(yè)轉(zhuǎn)移,**著名廠商如伊頓、施耐德、艾默生、西門子等均在我國投資設(shè)廠。前瞻性較強的本土企業(yè)將充分把握住**產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的大好機遇,學(xué)習(xí)世界*技術(shù)和管理理念、引進**人才和**設(shè)備、擴大生產(chǎn)規(guī)模、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、積累經(jīng)驗,逐步提高**市場份額。
    
    
    	(3)工業(yè)化、信息化建設(shè)促進技術(shù)較新
    
    
    	我國正處于工業(yè)化、信息化建設(shè)的關(guān)鍵時期,眾多行業(yè)領(lǐng)域?qū)PS 的巨大需求量促使廠商們在高效、節(jié)能、環(huán)保等方面進行技術(shù)創(chuàng)新,不斷推出新產(chǎn)品,在滿足不**業(yè)需求、促進國民經(jīng)濟發(fā)展的同時,也推動了電力電子技術(shù)的進步,激發(fā)了UPS 行業(yè)內(nèi)的良性競爭。
    
    
    	(4)產(chǎn)業(yè)政策扶持
    
    
    	電力電子裝置制造業(yè)屬于國家重點扶持的**產(chǎn)業(yè),近 年來,國家頒布了一系列發(fā)展政策和發(fā)展規(guī)劃以鼓勵本行業(yè)的發(fā)展,具體情況請參閱本章節(jié)“二、本公司所處行業(yè)的基本情況——(一)行業(yè)主管部門、監(jiān)管體制與主要法律法規(guī)及政策”。
    
    
    	2、不利因素
    
    
    	(1)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱
    
    
    	UPS制造商只有掌握**技術(shù),并具備*及創(chuàng)新能力,才能**發(fā)展的主動權(quán)。目前國內(nèi)多數(shù)中小規(guī)模廠家普遍缺乏大功率電源控制技術(shù)、電路保護技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等**技術(shù),部件和整機的制造工藝水平距離標準化大批量生產(chǎn)的要求較遠,在設(shè)計能力、工藝技術(shù)及新材料應(yīng)用研究等方面也與****水平差距較大。此外,國內(nèi)廠商對于信息化建設(shè)的投入大都停留在基礎(chǔ)硬件方面,軟件投入相對不足,對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和信息資源的利用不夠,導(dǎo)致產(chǎn)品競爭力不強,企業(yè)發(fā)展受到限制。
    
    
    	(2)原材料價格波動,少數(shù)電力電子器件依賴進口
    
    
    	近 年來,**市場的銅、鉛、鋼材等基礎(chǔ)原材料價格波動較大。盡管可與下游客戶協(xié)商調(diào)整價格,進行成本轉(zhuǎn)移,但總體而言,原材料價格的波動將為UPS廠商帶來一定的成本控制壓力。此外,生產(chǎn)**UPS 產(chǎn)品所必需的部分電力電子器件主要依賴進口,生產(chǎn)成本偏高、外幣匯率波動等因素也會在一定程度上阻礙本土廠商的發(fā)展。
    
    
    	
    
    
    	
    		解決方案
    	
    
    
    	
    
    
    	
    		方案總述
    	
    
    
    	電力操作電源是為電力系統(tǒng)中控制和保護設(shè)備提供獨立電源的設(shè)備。同時,一些重要的動力負荷電源,如保證發(fā)電機組,大型廠用電設(shè)備起停的潤滑油泵電源系統(tǒng),氫密封油電系統(tǒng)電源,主要的熱工動力電源,以及UPS不間斷電源和事故照明電源系統(tǒng)等,由于安全性和可靠性要求較高,需要采用與控制電源系統(tǒng)同等可靠的直流電源系統(tǒng)供電。因此,電力系統(tǒng)直流操作電源對于可靠性的要求較高。無論是大型樞紐變電站,中小型變電站站,還是核電站,水、火力發(fā)電廠等,均要求直流供電系統(tǒng)的高可靠性。通過對電源系統(tǒng)的的合理設(shè)計,各分立部件的可靠性保證及協(xié)同工作,以及冗余配置方案,可以滿足電力系統(tǒng)對于直流操作電源系統(tǒng)的高可靠性要求。
    
    
    	
    
    
    	
    		解決方案
    	
    
    
    	圖示為完整的工程解決方案示例。整個系統(tǒng)的能源由市電與蓄電池組共同提供。
    
    
    	電廠是一個自動化程度很高的特殊生產(chǎn)企業(yè),自動化的生產(chǎn)設(shè)備依賴于供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。在現(xiàn)代化的發(fā)電廠中,大容量機組發(fā)電機的DCS控制系統(tǒng),包括各種熱工自動裝置,如自動調(diào)節(jié)用組裝儀表、汽輪機電液數(shù)字調(diào)節(jié)裝置、鍋爐聯(lián)鎖及安全監(jiān)察系統(tǒng)FSSS、汽機監(jiān)視儀表(TSI)、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)等,都需要有一個可靠的電源,該電源要求無論在機組本身廠用電中斷還是電網(wǎng)故障時,都不應(yīng)中斷供電,這就要求大容量機組中不但有可以使機組安全停機的事故保安電源,而且要求有一個為控制、監(jiān)視裝置及事故后狀態(tài)參數(shù)記錄裝置提供高供電品質(zhì)且不間斷供電的交流不停電電源。
    
    
    	1、DCS系統(tǒng)電源保護方案: 
    
    
    	市面上電力**電源采用冗余供電系統(tǒng),針對電力系統(tǒng)應(yīng)用負載及環(huán)境,運用**技術(shù)制造的工業(yè)級交流保護電源,能夠充分滿足電力DCS系統(tǒng)等負載對供電可靠性的要求。
    
    
    	(圖:UPS應(yīng)用方案)
    
    
    	方案的優(yōu)點: 
    
    
    	1) 為電力行業(yè)量身定制的專業(yè)型UPS,適應(yīng)電力行業(yè)內(nèi)部的惡劣電網(wǎng)環(huán)境,既滿足了電力行業(yè)的負載需求,又可以讓用戶不必再為負載的三相不平衡而煩惱。
    
    
    	2) 1+1冗余并聯(lián)的工作方式,讓本來已經(jīng)很可靠的供電系統(tǒng)再增加一把安全鎖,滿足電力行業(yè)用戶對UPS高可靠性指標的極限需要。
    
    
    	3) 充分利用電力行業(yè)的220V/110V大容量電池組,可較大限度的延長UPS的后備時間,并節(jié)省電池組的安裝空間和前期投資。
    
    
    	4) 選配旁路隔離變壓器,實現(xiàn)輸入與輸出的完全隔離,并可保證輸出的零地電壓<1V。
    
    
    	5) 豐富的干接點監(jiān)控信號,可納入電廠自身的DCS監(jiān)控系統(tǒng);出現(xiàn)問題,及時上報,便于值班人員對UPS的實時監(jiān)控
    
    
    	大型數(shù)據(jù)中心解決方案
    
    
    	大型數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)主要分電源、環(huán)境控制和機房監(jiān)控管理系統(tǒng)。由于大型數(shù)據(jù)中心承載企業(yè)、集團、機構(gòu)的**業(yè)務(wù),重要性高,不允許業(yè)務(wù)中斷。因而大型數(shù)據(jù)中心一般根據(jù)TIA942標準的Tier4標準建設(shè),可靠性要求99.99999%以上,以保證異常故障和正常維護情況下,數(shù)據(jù)中心正常工作,**業(yè)務(wù)不受影響。
    
    
    	1、電源系統(tǒng),通常選用多路市電源互為備份,并且機房設(shè)有**柴油發(fā)電機系統(tǒng)作為備用電源系統(tǒng),市電電源間、市電電源和柴油發(fā)電機間通過ATS(自動切換開關(guān))進行切換,為數(shù)據(jù)中心內(nèi)UPS(不間斷供電電源)、機房空調(diào)、照明等設(shè)備供電。由于大型數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)重要性,通常采用雙母線的供電方案供電,滿足大型數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等IT設(shè)備高可靠性用電要求。雙母線供電系統(tǒng),有兩套獨立UPS供電系統(tǒng)(包含UPS配電系統(tǒng)),在任一套供電母線(供電系統(tǒng))需要維護或故障等無法正常供電的情況下,另一套供電母線仍能承擔所有負載,保證機房業(yè)務(wù)供電,確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)不受影響。在UPS輸出到服務(wù)器等IT設(shè)備輸入間,選用SPM(服務(wù)器電源管理器)進行電源分配和供電管理,實現(xiàn)對每臺機柜用電監(jiān)控管理,提高供電系統(tǒng)的可靠性和易管理性。對于雙路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備,直接從雙母線供電系統(tǒng)的兩套母線引人電源,即可保證其用電高可靠性。對于單路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備,通常選用STS(靜態(tài)切換開關(guān))為其選擇切換一套供電母線供電。在供電母線無法正常供電時,STS將自動快速切換到另一套供電正常的母線供電,確保服務(wù)器等IT設(shè)備的可靠用電。
    
    
    	2、環(huán)境控制系統(tǒng),通常選用機房精密空調(diào)對數(shù)據(jù)中心的環(huán)境調(diào)節(jié),確保服務(wù)器等IT設(shè)備的運行環(huán)境。對于發(fā)熱量大的服務(wù)器等IT設(shè)備,通常選用高通孔率(一般大于70%)網(wǎng)孔門的機柜,提高機柜進出風量;將機柜面對面、背對背布置,在機房內(nèi)形成冷熱隔離的風道,提高制冷效率;空調(diào)采用下送風方式,確保機房送風均勻,提高制冷效率。
    
    
    	在某些功率密度特別高場合(發(fā)熱量**過5kw/機柜),往往*產(chǎn)生局部熱點,形成故障隱患。為消除局部熱點,需要采用相應(yīng)的高熱密度解決方案,如開放式方案即為在局部熱點發(fā)生處加裝制冷終端XD,加強局部制冷能力,以消除局部熱點;封閉式方案即為高功率密度設(shè)備放置在封閉機柜內(nèi),通過機柜內(nèi)制冷循環(huán),高效率制冷散熱。
    
    
    	3、機房監(jiān)控管理系統(tǒng),大型數(shù)據(jù)中心需要對電源、空調(diào)等設(shè)備運行狀態(tài)進行管理,同時還需要對機房內(nèi)環(huán)境,如溫濕度、漏水、煙感等參量進行監(jiān)控,確保數(shù)據(jù)中心工作在一個正常的范圍之內(nèi)。并對數(shù)據(jù)中心設(shè)備運行參數(shù)和環(huán)境量實時監(jiān)控和管理,同時遠程監(jiān)控和管理,實現(xiàn)機房**。
    
    
    	
    		ups電源
    	
    
    
    	基本組成及作用
    
    
    	一般UPS電源,主要由充電器(CHARGER)、逆變器(INVERTER)、靜態(tài)開關(guān)(SYATICSWITCH)、蓄電池(BATTERY)4大部分和控制部分組成。
    
    
    	UPS電源各部分功能簡述如下:
    
    
    	1.充電器的作用
    
    
    	從主電源吸收能量,經(jīng)過橋式可控硅整流電路、阻容濾波電路,產(chǎn)生直流電,并將直流電提供給蓄電池和逆變器。
    
    
    	2.逆變器的主要作用
    
    
    	將充電器或蓄電池送來的直流電轉(zhuǎn)變成交流電輸出。有的也稱逆變器為DC/AC變流器,它是UPS電源的**部件,逆變器性能的好壞,對UPS電源輸出波形、效率、可靠性、瞬態(tài)響應(yīng)、噪聲、體積、重量等方面有著決定性的影響。一臺UPS電源性能好壞,主要是由逆變器的性能來決定的。
    
    
    	3.靜態(tài)開關(guān)的主要作用
    
    
    	靜態(tài)開關(guān)主要作用是保證UPS電源系統(tǒng)不間斷供電。當UPS電源正常供電時,逆變器輸出交流電作為計算機設(shè)備的主要電源(或者由市電經(jīng)穩(wěn)壓器后直接供計算機用電)。在下列情況出現(xiàn)時:
    
    
    	①當計算機設(shè)備起動或發(fā)生浪涌**負載;
    
    
    	②當逆變器發(fā)生故障。
    
    
    	通過電壓檢測信號,靜態(tài)開關(guān)*將負載由逆變器供電轉(zhuǎn)移到市電供電。一旦恢復(fù)正常,經(jīng)檢測市電與逆變器電壓同步、同頻時,又轉(zhuǎn)為逆變器供電。靜態(tài)開關(guān),就是完成轉(zhuǎn)換并保證轉(zhuǎn)換可靠、不間斷供電的關(guān)鍵設(shè)備。
    
    
    	4.蓄電池的主要作用
    
    
    	蓄電池是儲存電能的裝置。在正常供電時,直流電源對蓄電池進行充電。它將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能貯存起來。當市電中斷時,UPS電源將依靠儲存在蓄電池中的能量輸出直流電,維持逆變器的正常工作。即將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,供逆變器使用。
    
    
    	5.控制部分的主要作用控制部分在UPS電源中起著十分重要的作用。通過合理的控制,使UPS電源按設(shè)計要求給計算機提供穩(wěn)定可靠的電能
    
    
    	
    		監(jiān)控系統(tǒng)
    	
    
    
    	總控站(后臺)
    
    
    	由監(jiān)控站、工程維護站、系統(tǒng)接口等構(gòu)成,運用管理分析軟件處理接收的數(shù)據(jù)并通過Web發(fā)布。工程維護人員登錄服務(wù)器可查看全廠所有在線設(shè)備的運行狀態(tài)以及完善的歷史、實時數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。
    
    
    	
    		設(shè)備控制站
    	
    
    
    	根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備需要,可選擇監(jiān)控功能儀或設(shè)備運行狀態(tài)信息采集儀(EII)。EII通過RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、UPS等智能設(shè)備通信,將監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包,接入局域網(wǎng),傳送至主控室服務(wù)器。獨立完整的ES包括以下部分:
    
    
    	系統(tǒng)主機:由下行串口通道、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、上行串口通道組成。下行串口通道通過RS-485總線訪問電池電壓采集模塊,采集數(shù)據(jù),管理電壓采集模塊,數(shù)據(jù)處理器完成數(shù)據(jù)解壓、數(shù)據(jù)計算、存儲管理,將處理后的數(shù)據(jù)一部分送往顯示器,另一部分由上行串口通道發(fā)送至協(xié)議處理器,或傳給上一層管理系統(tǒng)。
    
    
    	數(shù)據(jù)采集組:可根據(jù)用戶需要確定采集數(shù)據(jù)要求及配置相應(yīng)采集儀器,一般由電池電壓采集模塊、電流、溫度、功率等組成,模塊間隔離良好、絕緣性強,可靠性、安全性高。數(shù)據(jù)采集可分組,每個模塊可對一定數(shù)量電池進行電壓采集,可配備電流、溫度傳感器,模塊間與系統(tǒng)主機一般采用RS-485連接。
    
    
    	協(xié)議處理器:具有協(xié)議處理程序的接口板,處理各種通信協(xié)議??蓪崿F(xiàn):①將主機發(fā)送的電池電壓、電流、溫度等信息按約定協(xié)議編碼、打包、發(fā)送至遠程服務(wù)器;②將遠程服務(wù)器發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令經(jīng)過解碼發(fā)給主機,實時控制。
    
    
    	放電模塊:可快速測出電池直流內(nèi)阻,瞬間測試電池性能,大功率放電模塊可提供瞬間大電流沖擊負荷。
    
    
    	遠程服務(wù)器:實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)計算機數(shù)據(jù)通信,通過局域崗遠程訪問現(xiàn)場的蓄電池監(jiān)測系統(tǒng),接收、分析數(shù)據(jù),通過Web服務(wù)器發(fā)布數(shù)據(jù)。
    
    
    	 
    
    
    	
    		通信網(wǎng)絡(luò)
    	
    
    
    	聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備各分站(采集監(jiān)控站),采用光纖作為數(shù)據(jù)通信主干線,組成全廠UPS和直流電源在線監(jiān)控的局域網(wǎng)。
    
    
    	 
    
    
    	
    		技術(shù)應(yīng)用
    	
    
    
    	一、概述 
    
    
    	隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及基層央行對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)認識的不斷加深,中心機房建設(shè)和改造,近幾年如火如荼。但隨之而來的就是日益龐大的電費開銷,中心機房在建設(shè)中的投資,其中電氣、電源、制冷等系統(tǒng)設(shè)施占了一半以上的投資比例,高額的電能消耗使得整個數(shù)據(jù)中心運行成本居高不中心機房面臨“建得起卻用不起”的尷尬境地。
    
    
    	降低中心機房的運營成本和節(jié)能降耗成了基層央行有關(guān)部門關(guān)注的問題,節(jié)約能源可以從以下幾方面入手。首先是機房環(huán)境的節(jié)能,包括制冷環(huán)境、供電環(huán)境;其次是從IT硬件設(shè)備節(jié)能,減少IT設(shè)備的能耗;最后是IT設(shè)備內(nèi)部各集成電路的節(jié)能,比如CPU的節(jié)能等。UPS處于交流供電環(huán)節(jié)的較重要一環(huán),機房幾乎所有的IT設(shè)備由UPS供電,提高運行時的能效勢在必行。UPS的節(jié)能必須從方案、電池、配電等方面*進行。
    
    
    	二、按需擴容的柔性規(guī)劃 
    
    
    	一般地市級中心機房的建設(shè)都不是一步到位,會考慮今后未來5到10年的需求,但是UPS一般都是一步到位,一次就安裝了2套大功率的UPS并機,結(jié)果初期負載只有規(guī)劃容量的10%~20%,沒等承載所規(guī)劃的負載就進入了設(shè)備淘汰期。這不僅造成投資的浪費,而且也無法使UPS運行在較高的效率點,造成電能的浪費。如何避免這種情況的發(fā)生,從UPS供電系統(tǒng)角度考慮,應(yīng)該包括以下幾個方面。
    
    
    	 
    
    
    	
    		供電方案設(shè)計
    	
    
    
    	(一)供電方案設(shè)計 
    
    
    	目 前UPS供電方案主要有分散供電、集中供電2種。分散供電的特點是一臺UPS為一臺或多臺負載設(shè)備供電。分散供電的好處是分散風險,不會因為一臺UPS供電異常而造成大面積停電;缺點是UPS分散布置,不便管理,而且布線不易規(guī)劃。另一種是采用集中供電方案,由一套大功率的UPS供電系統(tǒng)直接對機房的所有負載供電。集中供電的好處是便于規(guī)劃、管理方便、維護方便;缺點是如果UPS系統(tǒng)異常,*引起大面積停電事故,此缺點可以通過采用各種并聯(lián)構(gòu)架來避免。因此,以上兩種方案各有優(yōu)缺點,目 前的中心機房一般都采用集中供電方案,也集中了供電的風險。當機房UPS裝機總?cè)萘?*過一定限度時,建議將機房按幾期規(guī)劃分成幾個區(qū)域進行供電。
    
    
    	(二)UPS在線并機擴容功能 
    
    
    	機房UPS容量的規(guī)劃,可以根據(jù)不同時期的負載容量要求采用逐步擴容的方案,使投資方案較經(jīng)濟,同時也能使UPS工作于較佳的效率點。目 前中、大功率段的UPS均已經(jīng)具備冗余并機功能,不僅提高了系統(tǒng)的可靠性,同時也為機房擴容提供了條件。只要規(guī)劃時在UPS前后配電箱預(yù)留足量的空氣開關(guān),并在機房規(guī)劃相應(yīng)空間,即可實現(xiàn)UPS并機擴容功能。關(guān)鍵是并機的過程處理,多種品牌UPS并機時需要對UPS的設(shè)置進行修正,此時要求UPS必須在維修旁路狀態(tài)工作,UPS由市電直接帶載,如果此時市電波動較大甚至停電,將造成系統(tǒng)的大面積癱瘓。所以并機擴容必須具備在線并機功能,即UPS并機擴容時,只需將新增UPS軟件修改至與原UPS系統(tǒng)一致后,在不關(guān)閉原有UPS系統(tǒng)的情況下直接將新增UPS并入原有系統(tǒng)即可,擴容前后,UPS均工作于在線模式下,避免切換至旁路供電的高風險操作。
    
    
    	 
    
    
    	
    		采用模塊化
    	
    
    
    	(三)采用模塊化UPS實現(xiàn)逐步擴容 
    
    
    	目 前,模塊化UPS已經(jīng)開始在國內(nèi)應(yīng)用,模塊化UPS特點主要包括:可擴容、平均故障修復(fù)時間(MTTR)短、可經(jīng)濟實現(xiàn)“N+X”冗余并機。以臺達C系~IJUPS為例,每個模塊為20kVA,整個系統(tǒng)較大可擴容至160kVA,可以根據(jù)機房的實際容量需求,逐步擴容,只要在機房初期規(guī)劃好配電容量即可。同時,實現(xiàn)“N+X”冗余比較劃算,以60kVA的容量要實現(xiàn)“N+I”冗余為例,傳統(tǒng)方案必須擴容一臺60kVAUPS,而采用模塊化UPS,則只需擴容一個20kVA的模塊即可,節(jié)省大筆資金的投入。
    
    
    	三、提高UPS自身能效,優(yōu)化負載效率曲線 
    
    
    	目 前UPS均為在線式雙變換構(gòu)架,在其工作時整流器、逆變器均存在功率損耗。以一個容量為60kVA的UPS為例,每度電按1.2元計算,UPS效率每提高1%,一年節(jié)省的電費為5045.76元??梢娞岣遀PS的工作效率,可以為數(shù)據(jù)中心節(jié)省一大筆電費,也是降低整個機房能耗的較直接方法。因此采購UPS應(yīng)盡量采購效率較高的UPS。
    
    
    	當然UPS效率高不僅僅是滿載時效率高,同時也必須具備一個較高的效率曲線,特別是在“1+1”并機系統(tǒng)時,根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃,每臺UPS容量不得大于50%,如果此次效率僅為90%以下,就算滿載效率達到95%以上,也是沒有意義的,所以要求UPS必須采取措施優(yōu)化效率曲線,使UPS效率在較低負載時也能達到較高的效率。
    
    
    	除了提高UPS自身的效率之外,UPS的一些功能也可加以利用。比如像ECO經(jīng)濟運行模式,其原理是在較好的市電環(huán)境下,激活此功能,使UPS由靜態(tài)旁路直接供電,此時逆變器處于待機狀態(tài),正常工作但不輸出能量,_旦市電異常,UPS立即切換到逆變器供電狀態(tài),切換時間一般在1毫秒以內(nèi),由于逆變器處于待機狀態(tài),所以自身損耗很小,此時UPS的整機效率可以達~1J97%以上,比正常模式減少3%以上的損耗。
    
    
    	使用ECO模式必須具備2個條件:一是靜態(tài)旁路必須采用兩組高可靠晶閘管,不得采用接觸器加晶閘管的組合,因為接觸器吸合時接觸點會打火,一般工作數(shù)百次之后就不能正常工作,而晶閘管則不存在此問題,同時可以縮短切換時間。二是建議在較好的電力環(huán)境下使用,比如一級供電單位等。
    
    
    	四、降低輸入電流諧波,提高功率因數(shù) 
    
    
    	諧波產(chǎn)生的根本原因是由于電力線路呈現(xiàn)一定阻抗,等效為電阻、電感和電容構(gòu)成的無源網(wǎng)絡(luò)。由于非線性負載產(chǎn)生的非正弦電流,造成電路中電流和電壓畸變,稱為諧波。諧波的危害包括:引起電氣組件附加損耗和發(fā)熱(如電容、變壓器、電機等);電氣組件溫度升高,效率低,加速絕緣老化,降低使用壽命;干擾設(shè)備正常工作;無功功率增加,電力設(shè)備有功容量降低(如變壓器、電纜、配電設(shè)備);供電效率低;出現(xiàn)諧振,特別是柴油發(fā)電機發(fā)電時較嚴重;空開跳閘、熔絲熔斷、設(shè)備無故損壞。UPS對電網(wǎng)而言是一個非線性負載,在工作時會產(chǎn)生大量的諧波。以配置6脈沖整流器的UPS為例,其輸入功率因數(shù)一般為0.75左右,諧波大于30%。
    
    
    	 
    
    
    	
    		降低諧波方法
    	
    
    
    	(一)12脈沖整流器 
    
    
    	其原理是在原有6脈沖整流器基礎(chǔ)上,在輸入側(cè)增加一個移相變壓器和6脈沖整流器。采用該技術(shù)方案后,可以將諧波降低至10%左右。優(yōu)點是較為簡單,諧波改善明顯;缺點是對功率因數(shù)改善有限,價格略高。
    
    
    	(二)無源濾波器 
    
    
    	依據(jù)LC濾波電路原理,對UPS產(chǎn)生的諧波進行濾除,并對功率因數(shù)進行補償。優(yōu)點是技術(shù)簡單,成本較低;缺點是只能補償將點階次的諧波,同時受負載阻抗影響較大,無法適用于全功率段。
    
    
    	(三)有源濾波器 
    
    
    	原理是利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流,使電源的總諧波電流為零,達到實時補償諧波電流的目的。優(yōu)點是可以補償多個階次的諧波,且不受負載阻抗大小的影響;缺點是購置成本較高。
    
    
    	(四)高頻IGBT整流及PFC功率因數(shù)校正電路設(shè)計 
    
    
    	整流器原理是采用高頻率PWM控制IGBT導(dǎo)通,對輸入電壓波形進行分割,使輸入的電流波形盡量接近正弦波,并對輸入電壓和電流相位差進行補償。優(yōu)點是體積輕,價格*,效果好;缺點是技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不易維護,受功率器件影響,目 前容量大小受到限制。
    
    
    	以上幾種技術(shù),性能及投資對比,可以根據(jù)實際需求選擇合適的方案。
    
    
    	五、電池管理及配電管理技術(shù) 
    
    
    	UPS都配備了電池,用戶在電池組上的投資往往占整個UPS供電系統(tǒng)投資的很大比例,甚至**過UPS本身的投資,而電池的使用年限明顯**UPS主機。由于電池主要材料是重金屬鉛、硫酸和不易分解的塑料,都會對環(huán)境造成嚴重的污染。因此減少電池使用數(shù)量,延長電池循環(huán)使用壽命,不僅節(jié)省直接和間接的電池投資,而且還減少整個機房設(shè)備對環(huán)境的污染。所以UPS可以通過以下幾個技術(shù)實現(xiàn)電池的節(jié)能。
    
    
    	(一)并機共用電池組功能 
    
    
    	共用電池組原理是通過特殊的整流器隔離故障,使并機系統(tǒng)中的2臺或多臺UPS的整流同步,母線均流,使系統(tǒng)中的各臺UPS母線直接并聯(lián),然后將滿足系統(tǒng)后備時間要求的電池并聯(lián)后接人并聯(lián)母線系統(tǒng)中,實現(xiàn)電池的共享,減少電池投資。以“1+1”為例,傳統(tǒng)的UPS方案,系統(tǒng)后備—小時,考慮其中一臺UPS故障時,UPS2的電池不能為UPS1使用,所以UPS1和UPS2必須各配置一套-4,時的電池組,才能**系統(tǒng)在斷電后還能備用一小時。采用共用電池組方案后,因為UPS1故障后,系統(tǒng)中的電池仍能為UPS2提供能量,所以整個系統(tǒng)僅需配置一套一小時電池即可。這不僅節(jié)省了電池直接投資,同時也節(jié)約機房在空間、承重及空調(diào)等方面的投資,也降低了對環(huán)境的污染。
    
    
    	(二)智能電池管理技術(shù) 
    
    
    	影響電池壽命的因素有很多,主要包括溫度、充電、放電、循環(huán)次數(shù)等。如果能夠?qū)ι鲜鰩讉€因素進行綜合處理,可以大大延長電池的使用壽命,延長電池更換周期,節(jié)約電池投資。UPS的智能電池管理擊包括:電池均浮充管理(均浮充控制)、充電溫月智能放電終止電壓控制,除此之外還應(yīng)具備電動檢測和電池漏液檢測功能。另外還可以選壓范圍較寬的UPS,減少電池放電次數(shù)。通過上述幾種技術(shù),可大幅度延長電池壽命2--3年。
    
    
    	 
    
    
    	
    		詞條圖冊 
    	
    
    
    
    	
    

    北京科迪艾斯科技有限公司專注于山特UPS不間斷電源,松下UPS蓄電池,艾默生UPS等

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    詞條說明

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