摘要:UPS,就是不間斷電源。通常是弱電機房工程子系統之一,是將蓄電池與主機設備相連接,主要用于給設備提供穩定、不間斷的電力供應。 |
UPS,就是不間斷電源。通常是弱電機房工程子系統之一,是將蓄電池與主機設備相連接,主要用于給設備提供穩定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,UPS 將市電穩壓后供應給負載使用,此時的UPS就是一臺交流式電穩壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷(事故停電)時, UPS 立即將電池的直流電能,通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。下面我們一起來看下UPS的基礎知識。

UPS的基本原理及主要技術參數什么是UPS?利用電池化學能作為后備能量,在市電斷電等電網故障時,不間斷地為用戶設備提供(交流)電能的一種能量轉換裝置。

為什么需要UPS?市電電網提供的電力供應,看上去正常,可是不可靠:表面正常的電力,實際上危機四伏。

電源中斷數據丟失,通信中斷,商機延誤......—— 直接損失以每分鐘5000-100000元計設備停運,儀表失靈,手術中斷......—— 間接經濟損失無法估量電源污染瞬態尖峰、電源浪涌、高壓脈沖造成服務器、路由器、磁盤陣列 等設備硬件損壞諧波污染、線間噪聲、頻率漂移造成網絡傳輸誤碼率大增,數據傳輸速度低下UPS的四大功能不停電功能——解決電網停電問題交流穩壓功能——能解決網壓劇烈波動問題凈化功能——解決電網與電源污染問題管理功能——解決交流動力維護問題UPS系統結構

監控平臺也是UPS的最重要組成部分之一

UPS主要技術參數輸入特性:1、輸入電壓范圍 輸入電壓范圍寬可減小電池放電機會,延長電池壽命。2、輸入功率因數 功率因數低,輸入無功功率大,諧波電流污染電網,影響干擾其它設備。3、主電源頻率允許范圍。4、輸入電流諧波分量。(PFC、6/12脈沖變壓器)輸出特性:1、靜態穩定度。大型為1%,中小型為2%。2、輸出瞬態特性。大型5%,中小型8%。3、輸出過載能力。(如:過載125% 5MIN;150% 10S)4、輸出功率因數。 (0.8、0.9、1)5、輸出電壓諧波失真度。典型3%以內。UPS相關配置及計算UPS系統基本由以下部分組成: UPS主機必選功能件(如BCB BOX等)蓄電池配套電池柜/架, 電池開關等功能選件( 如防雷, 監控,諧波治理,上出線等)需要進行的計算:UPS主機容量計算與選擇UPS后備電池的容量計算與選擇UPS容量計算與選擇首先獲得負載的總功耗,并統一單位到KVA例如:一般個人計算機負載約200VA,小型服務器負載約1500VA,大中型服務器負載約3000VA電流I(A安培)及 功耗W(瓦特)與VA的轉換關系VA= I*220VA= W/0.8(計算時通常考慮20KVA以下為0.7,20KVA以上為0.8)考慮到UPS運行在60-80%的區間是運行狀態,一般建議在計算時將上面的結果除以0.8再一次放大然后在產品手冊中選取最靠近的功率產品采用恒功率模式計算方式 W/cell = PL/(N×6×η)UPS供電方案介紹集中供電方式:優點:可以實現網絡設備資源的等電位控制,減小傳輸誤碼率。缺點:初期投資大,單機故障影響大。分散供電方式:優點:方案布置靈活,故障影響小。缺點:如整個設備不能保持同地線,易引發干擾。

單機供電UPS解決方案中簡單的一種每一分散地點交流供電系統容量多為6KVA以下各點交流負載獨立地由一臺UPS提供動力保護市電通常就近采用插座輸入主從機串聯“熱備份”適合于中小型網絡、服務器群、辦公、儀表等應用場合由UPS主機、UPS從機、電池系統、配電系統組成配電設計和工程施工簡單

優點:兩臺甚至多臺UPS基本處于相對獨立、互不干擾的運行狀態。對于UPS同步跟蹤性能要求較低。采用不同型號、不同容量UPS構成串聯熱備份方式。缺點:從機長期處于空載運行狀態、效率低。從機電池組長期處于浮充狀態,得到定期帶載放電維護機會少,會影響電池壽命。從機必須有良好的帶階躍負載能力。長期運行,主機逆變器=靜態旁路轉換功能良好是關鍵無擴容功能。相對于“并聯”冗余系統平均無故障時間偏低。模塊并聯供電全部交流負載集中供電,由1臺模塊化并聯UPS供電模塊化UPS包括:機架、可并聯功率模塊、可并聯電池模塊、充電模塊等適合于中小型網絡、服務器群、辦公、儀表等應用場合由機架、UPS功率模塊、電池模塊、配電系統組成功率模塊配置為N+1冗余,減少了MTTR共用輸入、輸出、并聯的電池系統、控制系統N+1直接并聯冗余適合于中大型網絡、數據中心、大樓集中供電、工業廠礦等應用場合由直接并機的N+1臺UPS、電池模塊、配電系統組成系統N+1冗余,可靠性高于單機UPS易于擴容,維護便捷是應用為廣泛的方案

優點:完善的鎖相同步技術保證多臺UPS直接并聯時可均分負載電流。良好的擴容性能(N+1)避免了“串聯”熱備份方式的缺點。缺點:對設備本身同步鎖相技術要求高對設備制造技術要求高——輸出阻抗接近。對逆變器輸出電壓調節性能要求高——分相調節UPS必須同型號、同容量。多臺并聯時,旁路也需增加“均流電感”雙母線解決單母線運行方式存在的單點“瓶頸”問題。進一步提高系統可靠性。系統配置復雜,投資大,安裝調試要求高。
