雷諾士工頻在線3B3系列3B3 10-200K性能參數及應用
產品名稱:雷諾士工頻在線3B3系列3B3 10-200K UPS電源
產品性能:
| 型號 |
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主要性能 |
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應用場所 |
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3B310K |
冗余備份并機功能; 超寬的輸入電壓; 指示燈與友好的LCD界面設計; 全微處理器控制、自我診斷、電池自動測試; 純在線靜態旁路,極強的過載和故障保護能力; RS232及SNMP網管,提供遠程監控功能; 智能溫控風扇,長壽命和低噪音; MTBF達到20萬小時以上,MTTR20分鐘; |
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產品參數:
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型號 |
3B310K |
3B315K |
3B320K |
3B330K |
3B340K |
3B360K |
3B380K |
3B3100K |
3B3120K |
3B3160K |
3B3200K |
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容量 |
10kVA/ |
15kVA/ |
20kVA/ |
30kVA/ |
40kVA/ |
60kVA/ |
80kVA/ |
100kVA/ |
120kVA/ |
160kVA/ |
200kVA/ |
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N+X并聯 |
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輸入 |
電壓 |
380VAC±25% |
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頻率 |
50Hz±5%/60Hz±5% |
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輸出 |
電壓 |
220-244VAC相電壓(可設置) |
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頻率 |
50±0.05%/60Hz±0.05%(自由振蕩) |
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瞬態響應 |
滿載±5% |
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波形 |
正弦波 |
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峰值因數 |
3:1 |
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效率 |
>90% |
>92% |
>93% |
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功率因數 |
0.8 |
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失真度THD |
非線性負載THD<5%;線性負載THD<3% |
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過載能力 |
負載<110% 5小時后轉換至旁路及自動恢復 |
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負載 110%-125% 10分鐘后轉換至旁路及自動恢復 |
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負載 125%-150% 1分鐘后轉換至旁路及自動恢復 |
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電池 |
型式 |
閥控式鉛酸蓄電池 |
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直流電壓 |
384VDC |
432VDC |
480VDC |
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標準配置 |
12V*32節 |
12V*36節 |
12V*40節 |
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轉換時間 |
旁路轉逆變 |
0ms |
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逆變轉旁路 |
0ms |
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保護 |
短路 |
同時切斷逆變器和旁路輸出 |
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過溫 |
>85℃時自動切換至旁路輸出 |
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電磁干擾 |
EN62040-2 A級 |
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電池 |
無熔絲斷路器 |
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顯示器 |
LCD |
輸入電壓、輸出電壓、電流、頻率、電池電壓、負載百分率、UPS狀態、溫度等 |
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LED |
市電輸入/旁路/逆變器/電池/過載/故障 |
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警告裝置 |
AC故障 |
每4秒連續聲 |
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電池低電壓 |
每一秒連續聲,直至關機,電池LED燈2秒一次閃爍 |
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UPS過載 |
連續聲 |
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UPS故障 |
連續聲 |
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通訊接口 |
RS232;干接點 |
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操作環境 |
溫度 |
0-40℃ |
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濕度 |
<95%(不結露) |
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噪音(1米外) |
<52dB |
<60dB |
<62dB |
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重量 |
凈重(KGS) |
210 |
220 |
230 |
282 |
351 |
497 |
556 |
900 |
1020 |
1220 |
1550 |
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機器尺寸 |
深*寬*高(mm) |
725*390*1220 |
725*555*1220 |
745*800*1400 |
745*1070*1400 |
745*1420*1810 |
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作為負載用電可靠保障的UPS電源,在各行業領域中得到了廣泛的應用。UPS的研發和應用已有幾十年的歷程,現有的各種品牌、機型和架構為用戶提供了更多的選擇余地。而在實際案例中,有些用戶卻因選擇了不適合的UPS產品而對供電系統帶來隱患或造成經濟上的損失。為此,數據中心的UPS電源及其供電架構的選擇和配置值得令人關注。
施耐德電氣日前發布的《UPS如何選擇、配置和降低成本》白皮書,為用戶在選擇UPS和配置架構時提供了更多的選擇。文章指出,由于面臨IT設備不斷增多、用電量加劇、機房空間緊張、節能降耗需求等挑戰,用戶在選擇UPS時,應重點考慮適用性、可靠性和可用性、節能減排、運維管理、成本等多方面因素。
1 根據需求選擇適用的UPS
隨著UPS技術的成熟與進步,行業廠商開發并提供了工頻機型、高頻機型、模塊化機型和專用工業機型等多種UPS。用戶可以根據自己的需求選擇適用的機型。
2 單相或三相UPS的選擇
根據UPS要保護的負載以及設備的電壓范圍或功率值,就可以確定是需要單相還是三相UPS。通常情況下,20kVA或更低的負載可以采用單相UPS,而功率較大的負載則需要三相UPS。
如果確定采用三相UPS,那么需要確定使用三相輸入/單相輸出配置還是三相輸入/三相輸出配置?這與負載類型有關。數據中心的服務器等IT設備通常使用單相電源,如磁共振成像系統(MRI)等醫療設備或大型工廠車間機器可能使用三相電源。
在需要三相輸入/三相輸出UPS的情況下,負載平衡問題將會很棘手。例如在石油天然氣等行業中,不希望花費更多的精力去處理其負載平衡的問題,因此通常選用三相輸入/單相輸出UPS。
另一方面,使用三相輸入/三相輸出的優勢在于可以采用集中式電源保護方案,使用一臺大型UPS用于保護整棟建筑物或一組關鍵電路。從這個意義上講,可以簡化用戶的電源保護方案。
3 如何確定UPS和電池容量
3.1 UPS的容量
根據所保護的負載的能耗確定UPS容量。UPS基本容量E與負載能耗P的關系如下:
E≥1.2P
應考慮其運行時不超過其額定容量的60%至70%,出于安全性和將來擴容的需要,實際上40%至50%更常見。
3.2 電池的容量
電池容量的計算可按恒電流法或恒功率法進行計算。
一個粗略估算法如下:
UPS功率(VA)×后備時間(h)÷UPS啟動直流電壓(V)=電池容量(Ah)
3.3 后備時間的選擇
當市電中斷時客戶所需后備時間的長短取決于現場是否有發電機。如果現場有發電機,那么在發電機啟動之前,客戶只需要一兩分鐘的延時來為負載供電即可。如果現場沒有發電機,UPS將單獨為負載供電,必須確定客戶需要多長時間。
4 功能的選擇
UPS供電系統所具備的功能對于系統的運維管理來說是相當重要的。用戶所關注的功能主要有:遠程管理、自動關機、冗余、斷電通知、電池更換警告、環境控制、狀態顯示、事件日志等。
5 UPS的供電架構配置
按可靠性高低依次增加,UPS五種供電架構配置如下:
(1)滿容量或N設計
N系統包括單個UPS或一組UPS,其容量與關鍵負載容量相匹配,如圖1所示。

N冗余配置的缺點是如果UPS出現問題,負載可能不會得到保護。特別是在具有多個模塊的三相UPS中,這種結構帶來了多個單點故障的風險。
(2)串聯冗余
通過隔離冗余配置,主UPS通常為負載供電,而第二級UPS則為主UPS的靜態旁路供電,如圖2所示。這要求主UPS具有用于靜態旁路電路的單獨輸入。如果主UPS所帶負載切換到靜態旁路,那么第二級UPS會立即承載全部負載,而非將其轉移到市電回路。該設計提供了一種增加冗余而無需完全替換已有UPS的方法。但其復雜程度大為提升,增加了更多的器件,引入了新的故障風險,從而導致可靠性降低。

(3)并聯冗余(N+1)
并聯冗余配置由多個容量相同的UPS并聯運行并提供公共輸出總線。如果“備用”UPS容量至少等于一個UPS的容量,則該系統被認為是N+1冗余,如圖3所示。與串聯冗余結構相比,故障概率較低,因為所有UPS始終在線運行。這也是一種更簡單、更具成本效益的結構。

(4)分布式冗余
分布式冗余設計是在20世紀90年代后期開發的,用以提供完全冗余的能力而無需增加相關成本。這種設計通常用于大型數據中心,尤其是金融機構。此設計將用到3個或以上帶有獨立輸入和輸出饋線的UPS,輸出總線通過多個PDU連接到關鍵負載,在某些情況下還連接到靜態轉換開關(STS)。STS有兩個輸入和一個輸出。其通常接受來自兩個不同UPS的電源,并為負載提供來自其中一個UPS的電源。如果主UPS發生故障,STS將在大約4到8毫秒內將負載切換到輔助UPS,從而始終為負載提供電源保護。
這種方案效率較低,因為UPS通常在遠低于滿載的情況下運行。如圖4所示。

(5)系統+系統(2N,2N+1)
“系統+系統”模型是業內公認的最可靠的設計。該設計可以組成一個可能永遠不需要將負載切換到市電的UPS系統,因為這個設計旨在消除所有可能存在的單點故障。
與分布式冗余方案一樣,對于如何配置系統+系統模型存在許多選項,其中還包含多種架構,其中包括:串聯并行、多并行總線、雙端系統、2(N+1)、2N+2、[(N+1)+(N+1)]和2N。根據用戶的需求,其架構設計可能很簡單,也可能非常復雜。

該設計需要兩路供電來支持所有關鍵負載,并實現從系統的進入端一直到末端,即關鍵負載端的完全冗余。
毫無疑問,由于冗余組件的數量及其較低的能效水平,系統+系統的系統設計在五個系統中成本最高。但考慮到其所保護負載的重要性,這種設計的高成本是合理的。實際上,許多大型企業都使用這種設計來保護他們的關鍵負載。
6 結束語
綜上所述,提出如下建議:
(1)在選擇和配置UPS及其供電架構時,不要過分追求降低前期建設成本,要選購知名廠商的UPS和電池。要著眼于降低后期的運行和管理成本,盡快收回前期建設的投資;
(2)鋰電池的研發和應用現已成為業界技術潮流,不管在動力或儲能領域,應充分重視鋰電池的安全性。
隨著現代電力技術的不斷發展,對于供電質量要求也明顯提高,隨著電子器件和技術的進步與發展,使UPS在控制、結構、管理體系方面得到了加強和完善。只要用戶根據自己的需求,充分了解各種品牌的技術特點和系統方案,一定能選擇到最適合的UPS以及供電架構。


