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UPS电源培训一， 电力输送系统与电网结构：一个大型发电站输出的电要供应给千城万镇，输送路程遥远，必须采用高压方式输送，这是因为电压越高，同功率下输送电的线载电流就越小，电缆线径选择可以越小，降低材料成本；另一方面线载电流越小，电能在电缆上的输送损耗也就越小。因此规模越大的发电站，越是采用更高电压的方式把电能输送到更远更广的用电区域。然而输送的交流电压如果超过一定限度（300KV），就会使输送系统变得不安全和困难。这是因为交流高压超过一定限度，就会在电缆周围产生很强的电场和磁场，会使电缆周围潮湿空气电离。一方面造成电能耗损，增大了电力输送的危险性，另一方面需大大增大高架线的垂直高度和线间距离从而增加输送成本。因此超高压电力输送一般采用高压直流方式来实现，这样可以避免超高压交流电输送的种种缺陷，高压直流电在电缆周围产生强场和磁场相对较小。 发电站输送过来的高电压交流电（一般是万伏以上），由于电压很高不能直接供应给380V或220V的低压电器使用，因此必须要经过中途变电站的变电降压处理，使超高压降为高压，再经过基层变电站降为低压供给千家万户使用。 高压降压设备为高压型电力变压器，发电站供电质量不高和电力变压器老化或电力变压器性能上的差劣均会使输送的电压、频率产生波动甚至会导致电力中断等负面问题的发生。另一方面，由于用户的一些电能变换设备及冲击性设备（主要有大功率晶闸管整流、谐振设备、变频设备、大功率闸刀开关、电焊、爆破钻等）不具备环保条件而在公共电网上使用，致使大量尖峰突波、杂波杂讯，浪涌电流等反馈到公共电网上而造成电网的二次污染，大大地干扰着其他精密设备或重要负载的正常运行。给用户设备的使用造成一定的危害，可引起机器设备内部敏感元器件的误动作，给电脑造成文件错乱、图型扭曲抖动，甚至数据莫名其妙丢失的现象，同时也易使机器或电脑内部元器件发热过度耗损而加速老化，大大降低了其使用寿命。产生电网问题的几大原因主要有： A：发电站发电质量不高。主要是一些小型水电站、火电站等存在供电电压不稳或频率偏低问题，而大型电站一般不会存在供电质量问题。 B：变电站的电能变换效率问题。变电站一般是由于高压电力变压器的性能不佳而在重载负荷条件下运行，引起电力变压器次级输出压降过大或频率被拉低的问题，严重时还可能造成供电网络的瘫痪，这主要是由于电力变压器的老化而没有及时换新或一些老式低效能电力变压器的使用导致的。 C：用户设备不具备绿色环保用电条件而造成的对公共电网的二次污染。主要是一些输入功率因数较低的低端用电设备产生的高次谐波、电噪音等反馈到公共电网而造成的对电网的各种干扰。主要有晶闸管整流设备、变频设备、高压启动设备和大功率闸刀开关等等。 D：人为破坏或自然因素对电网造成的负面影响有：人为的用电设施遭破坏而造成的电力中断或短路瘫痪。雷击、台风、地震等自然灾害对电力输送系统造成的故障或瘫痪。 针对电网的各种问题，发明家设计了解决各种供电问题的相应设备，如针对电压不稳的问题，因此有了稳压电源、调压器；针对市电的干扰问题，就有了净化电源；针对市电的中断问题，因此就有了发电机、UPS、EPS、逆变电源等。科技在不断进步，解决供电问题的设备也在不断地更新换代。稳压电源仅能解决市电电压不稳的问题；净化电源仅能解决市电的干扰问题（也具窄范围的稳压作用）；而发电机、UPS、EPS等能解决市电的中断问题，其中发电机供电电压、频率质量相对不高，波型不纯正，谐波成份也大，且从市电切换过程中存在较长转换时间（即使装有ATS自动切换开关也存在16秒间断），仅能适用于低端基础设备供电场所，而精密仪器或要害、重要负载则必须使用UPS，另一方面发电机的运行也存在较大的噪声。EPS为应急电源系统，一般具有软启动或变频启动功能及满足消防行业的安全设计，较适合使用于感性负载，是以大容量蓄电池经逆变供给消防应急照明、消防电梯、消防水泵等设备的备用应急电源。EPS与市电切换存在15秒时间，仅能解决市电中断问题，而不能解决市电干扰等其他问题，不能用于重要的IT业型要害负载设备。逆变电源与EPS工作原理相似，仅能解决市电中断问题，适用于民用家庭应急照明或家电作后备使用。而UPS则能解决市电的所有不良因素，如电压、频率的不稳，电网的各种干扰，市电的中断等等。但UPS作为计算机外部设备，属于精密型电源，仅适合用于电脑、服务器等IT业型负载，而不能滥用于纯动力类设备。二， 什么叫UPSUPS电源的中文名叫“不间断电源”，是能够提供持续，稳定，不间断的电源供电设备现在的UPS设计已朝控制高频化、结构模块化、运行智能化、操作人性化的方向发展。另外，节能无污染的绿色环保型设计也是UPS的主流趋势。三，UPS具有三大基本作用不间断供电功能（2）稳压稳频功能（3）市电净化功能，另外借助先进的电源软件还具有监控UPS以及负载等的附加管理功能。UPS可以用于一切重要的需要保护的负载设备，尤其是要害的IT业重要设备，种类从最初的电脑、服务器到一切新型精密仪器，控制设备等，范围从初始的计算机房到工厂的工控，到随道工程，到安全场所的监视等等一切领域范围，UPS的使用已渗入到社会生活工作的方方面面，这是世界信息化进程不断推进加快的结果四， UPS电源分类按工作结构分：1，后备式 2，在线互动式 3，纯在线式按原理分为： 1，高频式 2，工频式按输入和输出分为：单进单出，三进单出，三进三出按输入和输出电压分：115VAC/60Hz 120VAC/60Hz 125VAC/60Hz 220VAC/50Hz 230VAC/50Hz 240VAC/50Hz1，后备式UPS电源：离线式UPS在使用时，主要处于稳压工作状态。一旦电力中断，则在极短时间内（通常为10ms以内）开启逆变器，将自身的储备电源转为交流220Vac，供设备使用，此类型UPS所具备的功能较少，售价低，普遍用于个人电脑与其周边设备。（如图）2，在线互动式UPS电源：市电经过三端口变压器初边绕组输入，以铁磁谐振原理稳压后输入端口2和端口3，端口2连接双向变换器，端口3为UPS输出端口，双向变换器下面连接蓄电池组，双向变换器在市电正常时起整流器作用，在市电停电时起逆变器作用。3，纯在线UPS电源：该类UPS在工作时，不论市电正常与否，都是通过逆变器向负载提供纯净、稳定的正弦波电源。一旦市电中断，UPS将在零转换时间的情况下工作于电池后备状态。 在线式UPS的功能较为完善，成本及售值亦较高。在电力供应极不稳定地区，在线式UPS更是必备的电力守护神。 由此可见：对在线式而言，在正常情况下UPS总是由逆变器供电，这样避免了市电带来的任何电压波动及干扰对负载的影响。4高频UPS电源；利用高频开关技术，以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS，俗称高频机，高频机体积小、效率高。5工频UPS电源：采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机，主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。6工频式UPS7高频式UPS五高频UPS与工频UPS电源区别1高频机不带隔离变压器，其输出零线存在高频电流，主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等，其干扰电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出零地电压更低，而且不存在高频分量，对于计算机网络的通信安全来讲，更加重要。2高频机输出没有变压器隔离，如果逆变功率器件发生短路，则直流母线（DC BUS）上的高直流电压直接加到负载上，这是安全隐患，而工频机则不存在此问题。3工频机的抗负载冲击能力较强。4高频UPS电源体积小，成本低，重量轻5由于工频UPS电源输出带隔离变压器，所以体积较大，价格较高，质量较重。六什么叫标准机和长效机1标准机：UPS电源里面自带有电池的机器2长效机：UPS电源里面没有带电池，须要外接电池箱和电池七UPS电源的选择（价格，使用负载）1配多大功率的UPS电源2配高频还是工频的UPS电源3输入与输出相数4输入与输出电压5集中供电还是分散供电6配长机还是标机通常，延时不长的个人办公及家庭用户可以考虑后备式机型，后备式UPS电源价格低廉，外形轻巧，是个人电脑的理想伙伴。电池的放电时间=电池低压关机电压（DCV）电池的节数（N）电池的容量（AH）实际功率（W）712V铅酸蓄电池的常见容量标准有7AH、10AH、17AH、24AH、38AH、65AH、100AH、120AH以三科SKG-3KS延时4小时为例我们来计算下:：（注:三科SKG-3KS的启动直流为:96V） 2100W4小时84V=100AH我们可以选择一组100AH电池来对其进行配置八，小型机器的安装九，一般故障判断十，日常维护电 池 维 护 蓄电池是UPS设备中造价最贵的元件之一，使用和维护不当时 易损坏，所以正确的使用和维护尤为重要。 定期（46个月）需对UPS的电池组进行维护。方法是：人为断 市电，带50%以上负载使UPS在电池模式下工作，放电至电池容 量显示最后两格时恢复市电再对UPS进行充电。此法可使电池组 始终处在激活状态，可延长电池的使用寿命。注意：不可使UPS 在小负载、小电流的情况下进行放电，否则会损坏电池。 蓄电池（组）一般应要0 -30度的环境中使用。温度过高蓄电 池的寿命将大大缩短，温度过低，蓄电池实际可释放的容量将 大大减少。电池可供使用的容量与环境温度密切相关，下表可 供参考。 UPS或电池组长期不用时应注意：每隔36个月 对电池进行充电一次，避免电池放置时间过长 而损坏。 若将蓄电池置于50的环境下,在2个月内不 给电池充电,蓄电池就有可能会损坏。以下表格 可供参考 蓄电池深度放电时对电池有很大的影响，一般情况下应 尽量避免电池深度放电。使用长延时UPS电源时注意以下几个问题:v 由于一般负载在启动瞬间存在冲击电流，而UPS内部功率元件都有一定的安全工作区范围，尽管我们在选用器件时都留有一定的余量，但是过大的冲击电流还是会缩短元器件的使用寿命甚至造成元器件损坏。因此在使用时应尽量减小冲击电流带来的损害。v 所以，在打开负载电源前，应先开UPS，待UPS正常后，再逐个打开负载，注意：先开冲击电流较大的负载，再开冲击电流较小的负载。v 开机时不宜将所有负载同时开启，也不宜带载开机，否则对UPS寿命有影响。 使用UPS时应注意事项正常关机顺序 关机顺序如下，先逐个关闭负载，再按关机键，将UPS关机，使UPS处于旁路工作而充电器继续对电池组充电，如果需要将UPS输出完全关闭，则再将输入市电断开即可（TG系列除外）。u 空气相对湿度过大时应注意对UPS的维护 当空气中的相对湿度过大且持续时间长时（如梅雨季节），当关机掉UPS后，机内的热空气冷却后有可能形成水珠，这样可能导致UPS故障，所以在这种情况下，对小型后备式UPS来说，下班后， UPS不要关。对在线式来说，关机后让UPS工作在市电旁路状态，以免出现上述情况。UPS解决了哪些电源干扰问题1停电保护-一瞬间停电时立即由UPS将电池直流电源转换成交流电继续供电。2.高低电压保护-一市电电压过高或过低时UPS内建稳压器(AVR)将做适当的调整,使市电的电压保持在可使用的范围,若电压过低或过高超过可使用范围,UPS将电池直流电源转换成交流电继续供电,以保护用户设备。 3.波形失真处理-一由于电力经由输配电线路传送至客户端,各种机器设备的使用,往往造成市电电压波形的失真,因为波形失真将产生谐波干扰设备且会使电力系统变压器温度升高,一般要求失真率5%,一般UPS设计失真率3%。4.频率稳定-一市电频率分为50Hz/60Hz两种,所谓频率就是每一秒变动的周期,50Hz就是每秒50周次,台湾市电的频率是60Hz,大陆是50Hz。发电机运转时受到客户端用电量的突然变化造成转速的变动将使转换出来的电力频率飘移不定,UPS转换的电力可提供稳定的频率。5.电压稳定-一市电电压易受电力输送线路品质的影响,离变电所较近的用户电压较高约130120V,离变电所较远的用户电压较低约10090V,电压太高或太低会使用户设备缩寿命,严重时会烧毁设备,使用在线式UPS可提供稳定的电压电源,电压变动不到2V,可延长设备寿命及保护设备。6.抑制横模噪声-一横模噪声产生在火线与中性线之间。7.抑制共模噪声-一共模噪声产生在火线/中性线与地线之间。8.突波保护-一般UPS会加装突波吸收器或尖端放电设计吸收突波,以保护用户设备。9.瞬时响应保护-市电受干扰时有时会造成电压凸出或下陷或瞬间压降使用在线式UPS可提供稳定的电压,使电压变动不到2V,可延长设备寿命及保护设备。10.监控电源-配合UPS的智能型通讯接口及监控软件可纪录市电电压频率停电时间及次数来达到电源的监控,并可安排UPS定时开关机的时间表来节约能源。一， 工频 UPS 工作原理存在的优越性 1. 工频 UPS ，用数字信号处理技术确保测量数据快速、灵活，从而产生快速的控制变量，确保对充电器及逆变的实时控制。 2. 工频 UPS 比高频 UPS 具有更强大的短路保护能力及更强大的过载能力。 3. 由于中国市电环境的极不稳定和易受到一些外部情况的干扰，所以对短路能力及过载能力的要求也更高。采用工频 UPS ，将极大地提高负载设备的安全性与稳定性。 二、 工频 UPS 硬件配置存在的优越性 1 从技术上，工频 UPS 比高频 UPS 多增加了输入和输出变压器(1). 工频 UPS 独有标配的输入 / 输出变压器，使电流隔离免受输入干扰。在工业环境中，有些外部设备是大的干扰输入，如泵、发动机等等。这些干扰容易造成电流波动，影响负载的安全，因此，电流隔离对于这领域尤为重要。 (2). 高频 UPS 为了降低产品成本则不含这些组件，相应的电流稳定性就不如工频 UPS 。 2 工频 UPS 设备零部件设计的优越性 (1). 工频 UPS 的零部件可根据客户的规格和需要设计，每个零部件都能承受较高的额定功率且具有较长的寿命，旨在确保用户设备操作过程的安全与持久。 (2). 高频 UPS 在设计上旨在降低成本，所以其零部件仅符合最低的额定功 率要求。 3 对工业的苛刻环境有极强的适应性 工频 UPS 主要设计在苛刻的工业环境下使用，防护等级达到了 IP54 ，而高频 UPS 不具备这种适应能力。1). 工频 UPS 设计的定位就是在工业环境中工作，如石化、电力、交通运输行业等等。应用于各种苛刻的工业室外环境，防止外部输入干扰，如高温、高湿、粉尘、震动、腐蚀、爆炸危险型气体及一些无法预测