欢迎光临~北京天元地方科技发展有限公司

详解UPS电源!

/ view 153 / 北京天元地方科技发展有限公司

UPS种类、功能、原理

什么是UPS

 

UPS-Uninterrupted Power System;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。

 

为什么用UPS

 

UPS的四大功能

 

1、不停电功能,解决电网停电问题;

 

2、交流稳压功能,解决网压剧烈波动问题;

 

3、净化功能,解决电网与电源污染问题;

 

4、管理功能,解决交流动力维护问题;

 

UPS电源的主要功能:

 

实现电网与用电器之间的隔离;

 

实现两路电源的不间断切换;

 

提供高质量电源;

 

电压变换和频率变换功能;

 

停电后提供后备时间。

 

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电源(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)

 

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UPS。

 

UPS系统结构及原理

 

监控平台也是UPS的最重要组成部分之一。

 

UPS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。

 

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。

 

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。

 

功率等级0.7-1500KVA左右

 

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。

 

功率等级10-480KVA左右

 

四种UPS的比较

 

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。

 

UPS监控系统组成

 

UPS网络监控系统=智能UPS+网络+监控软件

 

网络监控软件含以下三部分:

 

SNMP卡

 

监控台软件

 

安全关机程序

 

UPS监控组网

 

UPS品质选择与配置选择

UPS品质选择

 

UPS-负载:输出/整机指标

 

输出电压标准及精度(220/380VAC±1%)

 

输出频率标准及精度(50HZ±0.01%)

 

输出功率因素(0.7-1)

 

输出过载/抗短路能力(125%额定电流,10min 150%额定电流,60s )

 

三相不平衡能力(100%不平衡负载,电压不均衡<±5%)

 

动态响应(100%负载,瞬态电压波动<5%,恢复时间:≤20ms)

 

效率(90-94%)

 

噪音(50-75db)

 

环境指标(温度0~40℃),湿度,海拔<1000米)。

 

UPS整机指标-效率计算

 

UPS各部件效率:

 

SCR整流器99%;IGBT整流器98%、IGBT逆变器效率96%、变压器效率98%,滤波器99%

 

传统UPS的效率:

 

SCR整流(99%)×IGBT逆变(96%)×输出TX(98%)=93%

 

12脉冲传统UPS的效率:

 

输入移相TX(98%)×双SCR整流(98%)×IGBT逆变(96%)×输出TX(98%)=90%

 

新型UPS效率计算:

 

IGBT整流(98%)×IGBT逆变(96%)=94%

 

UPS -电池:电池管理

 

充电保护(过压及过流充电保护,温度补偿)

 

放电保护(关机截止电压设定及调整,自动脱扣)

 

电池智能化管理(检测和报警)

 

后备时间计算和显示:额定负载后备时间T

 

75%额定负载1.6T; 50%额定负载2.5T; 33%额定负载4T

 

充电能力及充电时间:10%~25%额达容量充电能力

 

充电时间计算:T=AH/I充电×(充电效率80% )

 

UPS配置与选择

 

UPS分类和选择

 

工作方式:后备式、互动式、在线式;

 

容量:小功率(1~10KVA);中功率(20~60K);大功率(80~1000KVA)

 

适用环境:商业级、工业级、电厂专用、车载或船用

 

输出变压器:高频机,工频机。

小功率:APC、Santak(山特)、Kestar(科士达)、PCM

 

中功率:Powerware、MGE、Emerson-Liebert、Delta、Santak

 

大功率 Emerson-Liebert 、MGE、Powerware、Chloride-Siemens、Socomec-Sicon、 GE-Imv、Best-Borri

 

其他常见品牌:科华(kelong)、冠军(champion)、易斯特(East)、赛康、复华、优玛、宝合、四通、 Best、伽马创力、雷洛士、Powerland(宝兰)、山顿(Sendon)、劲达(Deltec)、东芝(Toshiba)、APC- Gutor(固特)、AEG(德国通用电气)、Protect(普洛泰克)。

 

容量及机型选择

 

电池计算及配置

 

配电部分:线缆及开关

 

容量及机型选择

 

用户负载量,冗余度

 

负载性质:IT类、电感性负载、使用环境-谐波、变压器

 

机房配电设计:进线方式

 

机型成本及竞争优势。

 

用户负载量;UPS输出冗余度(70~80%)

 

负载峰值因素(3:1)不能超过逆变器过载能力

 

负载视在功率(KVA)不能超过UPS额定功率*功率因素折算系数

 

三相负载不平衡度<30%。

 

工业级UPS

 

恶劣的电气和物理环境:供电线路电压/频率波动、浪涌冲击、峰值下陷、高频干扰,环境温湿度不稳、粉尘、腐蚀等。

 

结构:输入输出双隔离、钢板机箱、高IP防护等级。

 

适用领域:钢铁、化工、电力、汽车、造纸、煤炭、石油、隧道

 

负载类型:重载机械、生产线设备、DCS系统等。

 

UPS 工作损耗、通风量、空调配置

 

满载损耗(KW)=kVA Cos×(6~7.5%)空调制冷量

本文关键字: UPS电源 
用手机扫描二维码关闭
二维码