UPS培训-基础篇

基础部分1什么是UPS2UPS的功能3常见UPS种类介绍4UPS基本原理5UPS供电方案6UPS技术指标7UPS和电池容量计算主要内容什么是UPSUPS－UninterruptedPowerSystem利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。用户设备蓄电池市电或燃油发电机UPS主机电压波动停电电源浪涌电线噪声瞬态尖峰频率漂移谐波失真……为什么用UPS？为什么用UPS？电源中断--给用户造成各种经济损失!1，数据丢失，通信中断，商机延误......——直接损失以每分钟5000-100000元计2，设备停运，仪表失灵，手术中断......——间接经济损失无法估量为什么用UPS？电源污染--严重影响网络安全和运行效率!——造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲、——造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备硬件损坏谐波污染线间噪声频率漂移为什么用UPS？用投资额百分之几的UPS保护占投资额百分之九十几的设备实现客户价值的不间断增长UPS的功能及地位演化供电备份净化电网提供永久安全电力实现用户心中梦想!•高可靠性不间断供电－－保证动力的连续性•电网稳压、净化功能－－消除电网波动、污染•电池管理功能－－延长电池使用寿命•智能监控功能－－有效解决UPS维护问题UPS的四大功能最新推出的全数字、在线式、网络化UPS能够充分满足上述UPS的四大需求，提供全面的动力解决方案UPS种类按工作原理不同，UPS分为：离线式（后备式UPS、互动式UPS）在线式UPS按供电体系不同，UPS分为：单进单出UPS三进单出UPS三进三出UPS按输出功率不同，UPS分为：微型6kVA小型6-20kVA中型20-100KVA大型100kVA按电池位置不同，UPS分为：电池内置式UPS（标准机型）电池外置式UPS（长延时机型）按多机运行方式不同，UPS分为：串联热备份UPS（用于中小功率机器）交替串联热备份UPS（中小UPS)直接并联UPS(用于中大功率）UPS种类UPS种类按变压器特点不同，UPS分为：高频UPS（高频机）工频UPS（工频机）按输出波形不同，UPS分为：方波输出UPS阶梯波（准正弦波）UPS正弦波输出UPSUPS的基本原理后备式UPS运行原理有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池充电。停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。充电器逆变器市电负载电池组功率等级0.25-2KVA左右互动式UPS运行原理在线互动UPS与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电器合二为一；输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压UPS的基本原理市电双向变换器电池组负载市电正常/整流停电/逆变264-276V150-175V150-264V功率等级0.7-20KVA左右在线式UPS运行原理不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。UPS的基本原理功率等级0.7-1500KVA左右UPS的基本原理功率等级10-480KVA左右市电负载主变换器电池组Delta变换器175～264V220±4％～±10％V补偿变压器Delta变换UPS运行原理Delta变换器和补偿变压器实现稳压功能，主变换器是双向变换器。不能稳定频率。较低中等较高较高成本5ms－12ms4ms左右零零切换时间低（供电差、仅是不停电功能）中等（分段稳压、滤除部分干扰）较好（稳压、滤除部分干扰）最高（稳压、滤除电网所有干扰）输出电源质量后备热备热备工作市电模式下逆变器状态后备式互动式Delta变换式在线式四种UPS的比较UPS的基本原理集中供电方式：优点：可以实现网络设备资源的等电位控制，减小传输误码率。缺点：初期投资大，单机故障影响大。分散供电方式：优点：方案布置灵活，故障影响小。缺点：如整个设备不能保持同地线，易引发干扰。UPS供电方案UPS供电系统一个完备的UPS供电系统，是由前端配电（市电，发电机，配电柜），UPS主机、电池、后端配电组成，附加后台监控或网络监控软/硬件等单元。ATSPD~/––/~~/~UPS+-UPS供电方案一主从机串联“热备份”市电负载AC/DC----DC/ACAC/DC----DC/AC主机从机主机旁路从机输出SSSSUPS供电方案一主从串联备份优点：–两台甚至多台UPS基本处于相对独立、互不干扰的运行状态。–对于UPS同步跟踪性能要求较低。–采用不同型号、不同容量UPS构成串联热备份方式。缺点：–从机长期处于空载运行状态、效率低。–机电池组长期处于浮充状态，得到定期带载放电维护机会少，会影响电池寿命。–从机必须有良好的带阶跃负载能力。–长期运行，主机逆变器=静态旁路转换功能良好是关键–无扩容功能。–相对于“并联”冗余系统平均无故障时间偏低。UPS供电方案一直接并联市电负载AC/DC----DC/ACAC/DC----DC/AC从机输出并机逻辑控制UPS供电方案一直接并联并联条件：–同型号、同容量UPS–两台逆变器输出必须在同频率，同相位的严格同步跟踪状态。–两台逆变器输出电压幅值必须相等。优点：–完善的锁相同步技术保证多台UPS直接并联时可均分负载电流。–良好的扩容性能（N+1）–避免了“串联”热备份方式的缺点。缺点：–对设备本身同步锁相技术要求高–对设备制造技术要求高——输出阻抗接近。–对逆变器输出电压调节性能要求高——分相调节–UPS必须同型号、同容量。–多台并联时，旁路也需增加“均流电感”UPS供电方案－双母线双母线供电：解决单母线运行方式存在的单点“瓶颈”问题。进一步提高系统可靠性。系统配置复杂，投资大，安装调试要求高。BCB~~~~电子切换开关母线一母线二重要负载一般负载UPS1UPS2输入特性：1、输入电压范围输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。2、输入功率因数功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网，影响干扰其它设备。3、主电源频率允许范围。4、输入电流谐波分量。（PFC、6/12脉冲变压器）UPS主要技术参数输出特性：1、静态稳定度。大型为1%，中小型为2%。2、输出瞬态特性。大型5%，中小型8%。3、输出过载能力。（如：过载125%5MIN;150%10S)4、输出功率因数。（0.6、0.7、0.8）5、输出电压谐波失真度。典型3%以内。•VA（伏安）与W（瓦特）的区别VA----视在功率W----有功功率UPS容量单位----VA负载容量单位----W、VA注意：对UPS而言，输出功率因数并不是越高越好。VA（伏安）与W（瓦特）的换算关系典型计算机负载：功率因素0.6-0.7UPS主要技术参数UPS的容量配置•考虑到用户负载启动时的冲击，一般情况下最佳负载容量应为UPS容量的70%~80%。•如果是1+1冗余配置，负载总功率不超过单机的容量。•如果是N+1冗余配置，负载总功率不超过单机容量的N倍。UPS（或实际或预期负载）容量VA×负载（或UPS输出）功率因数放电电流=电池组放电终止电压V×电池逆变效率注：12V的单体电池放电终止电压一般为10V。（1）、计算电池放电电流机型1K2K3K6/10KUH31UL33HiP-80-400KHiP-500-800KNXa-30-120电池电压3696120240480360384480312用户要求的放电时间0.5123456891025℃时的系数2.8621.641.341.261.201.121.071.031电池容量Q=放电电流I×放电时间T×调整系数C（3）、代入公式计算需配置的电池容量电池简单而比较准确的配置方法也可采用查电池放电曲线的方法，找出合适的电池容量。6000VA×0.7放电电流==24.7A10V×20×0.85查表：4小时对应系数1.26电池容量Q=24.7×4×1.26=124AH，故选2组65AH电池电池简单而比较准确的配置方法（4）、举例：用户要求：6kVA，100%载，延时4小时，配多大电池？