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干货!如何正确配置UPS不间断电源

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我们在选择UPS不间断电源的时候,通常都会遇到如何给负载设备配置长延时、UPS电池容量为多少才能满足长时间停电时能继续供电的需要。正确的选择UPS后备电池容量,对UPS的整体正常运转是非常重要。电池容量如果选择偏小不仅不能满足UPS后备时间,还会因电池放电倍率太大,严重影响电池的性能及使用寿命,同时给系统的稳定运行带来极大的隐患,本文总结了关于UPS选型配置及电池的计算方法,供大家借鉴参考。 



UPS



一、UPS种类配置 

  根据设备使用情况和供电要求,本着既经济又达目的的原则选择适合的UPS设备。一般对电源要求不太高的小功率设备适宜选择后备式UPS;对电源要求较高而市电指标一般时,应选在线互动式;用电设备对电源要求苛刻,不允许有间断时间时,要选择在线式UPS。 

二、 UPS容量配置 

(1)UPS功率配置 

  一般UPS电源标出的功率为视在功率,单位为“VA”,而用电设备标出的功率为有功功率,单位为“W”,它们之间存在一个无功功率,即视在功率=有功功率+无功功率,有功功率/视在功率=功率因数。后备式、在线互动式功率因数在0.5~0.7之间,在线式功率因数在0.8左右。 

  设某用电设备的功率为300W,选择在线式UPS的功率容量。 

  则300÷0.8÷0.6=625,通过计算选择600VA左右的UPS较合适。其中0.6这个数字意味着UPS的负载不宜超过额定负载的60%,负载过重或过轻都会缩短蓄电池的使用寿命,进而影响整个UPS的使用寿命。 

(2)UPS电池容量的配置 



  在市电中断(停电)时,UPS不间断电源之所以能不间断供电,是因为有蓄电池储能,所能供电时间的长短由蓄电池的容量大小决定,因此电池配置方面在选购UPS不间断电源产品就显得尤其重要。  



  电池容量的大小用安时数(AH)表示,例如24AH表示放电电流为24安培时,可以连续放电1小时;或放电电流为1安培时,可以连续放电24小时。即放电电流×放电时间=电池容量。通常用电压与安时数共同表示电池容量,例如24V/24AH、12V/24AH、12V/7AH等。相同电压的电池,安时数大的容量大;相同安时数的电池,电压高的容量大。 

  例如某用电设备的功率为150W,要求放电时间为0.5小时,请选择12V电池容量。则电池容量=150÷12×0.5÷0.7=8.9AH,使用12V/9AH左右的蓄电池即可。0.7的意思是设计时应按放电70%计算,否则会影响电池的使用寿命。



  UPS蓄电池配置具体计算方法如下

  

  1、明确什么因素可以影响备用时间:

  

  (1)负载总功率P总(W),考虑到UPS的功率因数,在计算时可直接以P总的伏安(VA)为单位来计算。

  

  (2)V低是蓄电池放电后的终止电压(V),2V电池V低=1.7V;12V电池V低=10.2V

  

  (3)V低是蓄电池放电后的终止电压(V),2V电池V低=1.7V;12V电池V低=10.2V

  

  (4)Kh为电池容量换算系数(Ct/C10),10Hr放电率为1,5Hr放电率0.9,3Hr放电率为0.75,1Hr放电率为0.62

  

  (5)I为电池工作电流(A),T为连续放电时间(H),V为UPS外接电池的直流供电电压(V)

  

  2、UPS电源的电池配置计算方法

  

  1)恒功率法(查表法)

  

  这种方法是根据蓄电池恒功率放电参数可以快速准确地选出蓄电池的型号。首先计算在后备时间内,每个2v单体电池至少应向UPS提供的恒功率。

  

  P(W)电池组提供的总功率P(VA)UPS标称容量(VA)

  

  PFUPS功率因子n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电子单体终止电压

  

  计算步骤:

  

  P(W)={P(VA)*Pf}/η

  

  Pnc=P(W)/(N*n)

  

  UPS不间断电源厂家往往都会提供Vmin下的恒功率放电参数表,我们可以在表中找出等于或者稍大于Pnc的功率值,这一功率值所对应的型号即能够满足UPS电源系统的要求。如果表中所列的功率值均小于Pnc.可以通过多组电池并联的方式达到要求。

  

  2.)估算法

  

  这是根据蓄电池的恒流放电曲线来确定蓄电池容量和型号的方法,首先计算PS系统要求的电池最大电流:

  

  Imax电池组提供最大电流Umin电池组的最底电压

  

  Imax={P(VA)*Pf}/(η*Umin)

  

  可以根据UPS要求的后备时间从电池恒流放电曲线中查出放电速率n,然后根据放电速率的定义:n=Imax/C10,得出配置蓄电池的额定容量C10并确定电池型号。

  

  3)恒流法:

  

  Q=P×T/K×V×η

  

  Q-蓄电池容量(AH)、P-负载功率、T-备用小时数(按2小时计算)

  

  K-蓄电池放电系数(2小时)、V-UPS整流后母线电压、η-蓄电池逆变效率







三、配置方式的选择 

  根据设备的多少和分布情况选择集中配置方式或分散配置方式。 

  集中配置方式就是多台用电设备共用一台UPS,优点是集中维护,便于管理,缺点是如设备之间距离较远,必须铺设连接电缆,成本较高。一般设备距离较近,安放集中,能够较统一的使用同一种类的UPS系统,适宜选择该种方式。 

  分散配置方式就是对同一系统的不同设备分别配备不同的UPS。优点是配置具有灵活性,成本低可靠性相对较高,是目前比较流行的配备方式,缺点是不易维护,管理不便。一般适合每个设备不宜选择同一类型UPS,设备安放较分散的系统。   

  我们在确定了UPS不间断电源的品牌和所需延长的时间下。可以根据蓄电池品牌样本数据中提供的恒功率放电数据表或者横流放电曲线,通过恒功率法,估算法以及恒电流法等计算方法来计算确定蓄电池的型号和容量。

本文关键字: UPS不间断电源 
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