先控模块化UPS直流方案

1Sicon-emi模块化UPS直流方案SICON-EMI模块化UPS直流方案一、模块化UPS电池组管理：先控模块化UPS系统遵循通标YD/T1095-2008的电池管理规定。充电电流以配置电池安时数的1/10进行，通过设定监控界面电池安时数，适应现场电池组的配置。在每个功率模块内部设置专门的充电整流器，可靠性高，无高频杂波，避免高频波对电池寿命的影响；避免电池在充电时过热，延长了电池的使用寿命。用户可通过监控显示屏对电池管理参数进行设置，系统会根据用户设置和电池组实际状态对电池进行智能管理。（对于通过监控显示屏对电池管理参数的设置操作介绍请看“七、系统启动及及设定”中的“2.设定”）1．电池充电模式--浮充、均充浮充工作原理：当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流，补充电池自放电。均充工作原理：由于电池组在使用中单体电池会出现特性变化，对电池进行均充充电会平衡电池组中的单体电池特性,保证电池内阻的平衡，这种模式还有利于激活电池的化学特性。2．自动控制电池均浮充系统可根据电池工作状态自动进行均浮充转换，电池浮充时，当充电电流高于所设定的自动均浮充转换电流值（自动均浮充转换电流值的设定及介绍请看“七、系统启动及设定”中的“2.设定”内容），系统由浮充转为均充；电池均充时，当充电电流低于自动转换的临界值并持续稳定三个小时后，系统由均充转为浮充。自动转换均浮充可充分发挥浮充和均充各自的优势，实现快速充电和延长电池寿命。3．电池均充充电过程PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建均充充电过程：其是一个先恒流、再恒压的过程。首先是恒流过程，在该阶段，充电电流一直逼近于设置限流值，电池电压则随着时间逐步升高。其次是恒压过程，在该阶段，充电电压已逼近限定充电电压，充电电流则逐渐减小，在该阶段说明电池已接近饱合状态。其电池充电过程如图所示：4．电池均充充电时间电池均充充电的时间不低于3小时，最长不超过24小时。CMS系列产品的电池组（±384V）由系统中所有UPS模块共享（包括充电和放电）。可按用户需求使用一组电池或并联多组电池来增加系统备用时间。5．电池管理监控界面说明：①均浮充电压（V）435/425该值为先控模块化CMS系列默认值，现场无须设定②标称容量（AH）xxAH电池安时数的设定：依据均充充电电流以配置电池安时数的1/10进行。现场配置电池组在400AH以及400AH以下的，设定此值以实际安时数为准，大约十个小时电池充满，自动转浮充状态。如果要减少电池组的均充充电时间，通过设置该项值与实际电池安时数高出倍率，可以使现，先控不建议这样操作。对于现场配置电池组在400AH以上的，建议均设为400AH，避免PFC大电流充电故障。③转换电流值（A）设置自动均浮充转换电流值，系统默认为电池安时数5A。改变此值的大小，以为着均浮充转换时间的快慢。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建④温度补偿系数（Mv/℃）设置电池充电温度补偿系数，系统默认值为量级50mV/C；需先连接电池温度采样器。二、使用电池组注意事项：²电池的放电要求：一般UPS对电池放电有保护措施，但放电至保护关机后，电池又可以恢复到一定的电压，但这时不允许重新开机，否则会造成电池过放电。电池必须重新充电后才能投入正常使用。²对于长期存放的UPS，应当每隔3～6个月对UPS开机使用和充电，否则UPS主机和电池都会损坏。三、电池组维护：先控模块化UPS支持交流不断电情况下的电池放电功能（即通过监控设置自放电功能），自放电功能设置需要密码进入主界面，为了避免误操作，建议用户采用断开市电主输入空开进行电池放电维护，不要断旁路。当系统出现直流欠压告警时，要及时的闭合市电主输入空开，以免电池电压跌落太快，造成系统切旁路运行。电池组的维护周期间隔三个月为宜。四、电池组控制：SICON-EMI模块化CMS系列和ECMS系列直流电压等级±384V。提示：当更换电池以前须脱下如戒指、手表之类的金属物品，使用带绝缘手柄的螺丝刀，不要将工具或其它金属物放在电池上，连接电池线时，在接头处出现细小火花属正常现象，不会对人身安全及UPS造成危害。千万不可将电池正负极短接或反接。说明：本说明书以CMS-200系统为参考。除印字及说明书中介绍的部分参数外，CMS-150系统、CMS-100系统与其相同。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建：一组64只。所有电池串联，32只与33只间引中间线，电池组引出正极线缆、中间线缆、负极线缆，三根母线构成系统直流供电通道。正极线缆与中间线缆输出+384V，负极线缆与中间线缆输出-384V；采用单体电池2V：一组384只。所有电池串联，384只单体电池与385只单体电池间引中间线，电池组引出正极线缆、中间线缆、负极线缆，三根母线构成系统直流供电通道。正极线缆与中间线缆输出+384V，负极线缆与中间线缆输出-384V。1、开关选择：采用ABB交流塑壳断路器，3P两个。塑壳断路器额定电流选择依据系统直流放电过程中平均放电电流的1.6倍确定。ABB低压交流塑壳断路器额定耐压值为AC600V。ü开关的品牌：ABB交流塑壳断路器ü实际应用参照：•塑壳断路器标称耐压值•塑壳断路器额定电流•电池组平均放电电流•UPS系统放电时间•交流塑壳断路器用于直流以额定电流的1.6倍,为选择依据.2、控制方案：u单组电池：方案一：PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建说明：中间线必须跨两个开关串接，不能改变连接顺序，正向母线还是负向母线跨接两个开关都是不对的。会造成断开过程中，系统在正、负电压偏差情况下保护关机。优点：解决了直流电压高，空开选择耐压的问题；直流大电流关断过程中，断点拉弧，造成空开损坏的问题。缺点：连接难度大，需要两个开关，投资大。方案二：说明：控制电池组中间线，系统需求的±384V构不成通道；电池组串联线中间断开，正、负母线构不成通道。空开端子上线缆连接必须与图示一致。优点：解决了直流电压高，空开选择耐压的问题；直流大电流关断过程中，断点拉弧，造成PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建空开损坏的问题。只须一个3P开关，节约成本。缺点：连接难度大，正、负母线与系统不隔离，处于高电压悬空状态，安全性差。u多组方案：两组电池：三组电池：3、电池组配置：直流系统的蓄电池一般设置两组并联。交流不间断电源设备（UPS）的蓄电池组一般只设PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建一组。蓄电池最多的并联组数不要超过3组，组数越多，之间环流越大，给充电带来困难。不同厂家、不同容量、不同型号的蓄电池组严禁并联使用。不同时期的蓄电池并联使用时其投产使用年限相差应不大于2年。4、直流空开状态告警：Sicon-emi模块化CMS系列和ECMS系列UPS配置直流空开状态告警功能，干节点in1为连接触点，用于直流控制的塑壳断路器须加装辅助触点，并引至系统干节点in1处，当直流开关断开时，系统监控提报直流空开状态告警，闭开直流空开，该条告警自动取消。非人为断开直流空开，通过远程监控同样可以实现该项功能，故障能够得到及时发现和处理。5、电池组监测：Sicon-emi模块化CMS系列和ECMS系列UPS对电池组正常的电压、电流，均浮充状态监测以外，具有温度补偿功能。需先连接电池温度采样器。将采样器置于电池组附近，通过监控电池设置页面，实现均浮充过程中的温补偿。五、电池组的运行要求：（摘录）3．2．2各种蓄电池的电压要求电压种类电压要求电池种类浮充电压（V/cell）再充电或均衡充电电压（V/cell）初充电电压（V/cell）防酸型铅酸蓄电池2.16～2.20*2.25～2.352.35～2.40阀控式密封铅酸蓄电池2.23～2.272.30～2.352.35*指在电解液密度为1.215g/cm3，温度为25℃的条件下，在电解液密度为1.240g/cm3，温度为20℃的条件下，浮充电压为2.20V/cell～2.25V/cell。3.2.4通信局（站）用直流基础电源电压为-48V。-48V基础电源的电压变动范围和杂音电压应符合表3.2.4的规定，24V直流电源电压变动范围及杂音电压也应符合表3.2.4的规定。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建基础电源电压变动范围和杂音电压要求电源杂音电压峰-峰值杂音宽频杂音(有效值)离散杂音(有效值)标准电压(V)电信设备受电端子上电压变动范围(V)衡重杂音(mV)频段(MHZ)指标(mV)频段(kHZ)指标(mV)频段(kHZ)指标(mV)3.4～150≤53.4～150≤50150～200≤3200～500≤2-48-40～-57≤20～20≤200150～30000≤20500～30000≤13.4～150≤5-24-19～-293.4～150≤50150～200≤3200～500≤2+2419～29≤20～20≤200150～30000≤20500～30000≤1注:①电源杂音电压系指在供电系统电源设备输出端子上的测量值.六、电池容量计算：（摘录）uUPS后备蓄电池容量计算方法根据YD/T799-2002标准定义，蓄电池容量(AH)是指在标准环境温度下（25℃），电池在给定时间指点终止电压时（1.80v），可提供的恒定电流(0.1C10)A与持续放电时间(10h)H的乘积（I*T）。在UPS系统中,市电正常时，市电为能量源，UPS为能量转换设备，蓄电池为能量储存，后接负荷为能量消耗源，市电出现问题时，蓄电池作为能量源，UPS为能量转换设备，后接负荷仍为消耗源。确定了UPS和蓄电池的品牌和UPS系统的后备时间，我们可以根据蓄电池的放电性能参数，通过功率法，估算法以及电源法等计算方法来计算确定蓄电池的型号和容量。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建=UIt，P=UI。在电池作为能量源时同样适用，也是所有UPS后续蓄电池容量计算的依据所在。1.恒功率法(查表法)该方法是能量守恒定律的体现，蓄电池提供的功等于后者稍大于负荷消耗功。W负荷≤W电池，P负荷≤P电池P负荷={P（VA）*Pf}/ηP电池=电池实际试验的恒功率数据P负荷电池组提供的总功率P（VA）UPS标称容量（VA）PfUPS功率因子η逆变器转换效率Pnc每cell需要提供的功率n机器配置的电池数量N单体电池cell数Vmin电池单体终止电压具体计算步骤如下：P负荷={P（VA）*Pf}/ηPnc=P负荷/（N*n）在厂家提供的如图2所示Vmin下的恒功率放电参数表中，找出P电池等于或者稍大于Pnc的功率值所对应的型号蓄电池。如果表中所列的功率值P电池均小于Pnc。可以通过多组电池并联的方式达到要求。恒功率法(查表法)是UPS蓄电池容量计算的最常用方法，蓄电池容量及型号的确定是根据对应型号蓄电池实际试验数据得来的，电池放电功率数据有限，不能满足所有放电时间下的电池容量计算。不同电压等级电池和同电压等级不同容量电池因提供的恒功率与电池容量值没有线性关PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建系，故不同电压等级和容量不可简单的数字换算来配置，需要严格按照提供的恒功率来配置。不同品牌蓄电池的产品性能存在差异，放电参数相差较大，顾同容量不同品牌电池也不可以互换。蓄电池恒功率数据都来至与新电池试验数据，恒功率法(查表法)并没有考虑蓄电池的折旧以及温度的变化，顾该方法适用于UPS蓄电池运行环境稳定，且UPS负荷长时间在额定容量80%以下运行时选用。2．估算法该方法是和电力公式和蓄电池容量概念的体现。根据已经确定