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电气专业不间断电源 UPS 浙江浙能天然气运行有限公司 UPS原理及概况 不间断电源 UPS 电气通讯班讲解人 陈小龙 问题 什么是UPS 为什么要用UPS UPS的工作原理是什么 UPS的分类有哪些 UPS有哪些重要的性能指标参数 目录 什么是UPS 01 01什么是UPS UPS UninterruptiblePowerSupply 是一种含有储能装置 以整流器 逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源 01什么是UPS UPS UninterruptiblePowerSupply 是一种含有储能装置 以整流器 逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源 主要利用蓄电池储能 在停电时给重要的设备提供不间断的电力供应 01什么是UPS UPS UninterruptiblePowerSupply 是一种含有储能装置 以整流器 逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源 主要利用蓄电池储能 在停电时给重要的设备提供不间断的电力供应 01什么是UPS 02 为什么使用UPS 1 突然断电2 供电质量不高 02为什么使用UPS 02为什么使用UPS 电力输送过程中对供电质量的的影响 电站停机高压电网检修闪电台风 洪水及人为破坏变压器开 关操作配电柜开 关操作 从发电厂到用户需经过 这么长的距离 造成停电的可能原因 02为什么使用UPS 理想的市电供电波形 02为什么使用UPS 电磁干扰 现实生活中的情况 02为什么使用UPS 现实环境中的波形 02为什么使用UPS 突然断电的影响 用电设备停止运行以对计算机等相关设备造成的影响为例 1 操作系统启动区文件损坏 系统崩溃 无法正常启动 2 数据丢失 文件损坏 应用程序无法正常使用 3 磁盘出现坏区 或坏道 磁盘报废 数据损坏 4 网络数据丢失 网络终断 02为什么使用UPS 供电质量问题所造成的影响 1 对用电设备硬件造成的影响 设备部件损坏 设备出现误操作 设备工作异常 仪表 仪器精度降低 2 对网络系统造成的影响 网络设备硬件的损坏或老化速度加快 数据传送误码率增加 网络流量增加 计算机设备死机 02为什么使用UPS 未使用UPS时 使用UPS时 02为什么使用UPS 小结对于我们天然气场站来说 计量柜 通信柜 PLC柜 重要阀门 站控计算机等重要设备都需要拥有不间断以及高质量的电源供应 以保证场站长久地 稳定地运行下去 因此 UPS扮演了非常重要的角色 03 UPS的工作原理 03UPS的工作原理 UPS的组成 03UPS的工作原理 整流器 整流器是一个整流装置 简单的说就是将交流 AC 转化为直流 DC 的装置 它有两个主要功能 将交流电 AC 变成直流电 DC 经滤波后供给逆变器 给蓄电池提供直流充电电压 因此又起到一个充电器的作用 03UPS的工作原理 逆变器 通俗的讲 逆变器是一种将直流电 DC 转化为交流电 AC 的装置 它由逆变桥 控制逻辑和滤波电路组成 03UPS的工作原理 静态开关 静态开关又称静止开关 它是一种无触点开关 是用两个可控硅反向并联组成的一种交流开关 其闭合和断开由逻辑控制器控制 静态开关的作用 当市电发生故障时 做到逆变器输出和内部静态旁路输出间的无间断切换 03UPS的工作原理 蓄电池 蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置 它由若干个电池串联而成 其容量大小决定了其维持放电 供电 的时间 其主要功能是 当市电正常时 将电能转换成化学能储存在电池内部 当市电故障时 将化学能转换成电能提供给逆变器 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 在线式UPS工作原理 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 正常市电供电 AC 380 220V 15 有谐波干扰 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 正常市电供电 AC 380 220V 15 有谐波干扰 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 正常市电供电 AC 380 220V 15 有谐波干扰 DC直流电供蓄电池充电 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 正常市电供电 AC 380 220V 15 有谐波干扰 DC直流电供蓄电池充电 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 正常市电供电 AC 380 220V 15 有谐波干扰 DC直流电供蓄电池充电 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 正常市电供电 AC 380 220V 15 有谐波干扰 DC直流电供蓄电池充电 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 正常供电 内部静态旁路 AC 380 220V 15 有谐波干扰 DC直流电供蓄电池充电 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 AC 380 220V 15 有谐波干扰 正常供电 内部静态旁路 AC 380 220V 15 有谐波干扰 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 正常供电 外部检修旁路 AC 380 220V 15 有谐波干扰 DC直流电供蓄电池充电 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 AC 380 220V 15 有谐波干扰 正常供电 外部检修旁路 AC 380 220V 15 有谐波干扰 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 AC 380 220V 15 有谐波干扰 正常供电 外部检修旁路 AC 380 220V 15 有谐波干扰 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 AC 380 220V 15 有谐波干扰 正常供电 外部检修旁路 AC 380 220V 15 有谐波干扰 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 AC 380 220V 15 有谐波干扰 正常供电 外部检修旁路 AC 380 220V 15 有谐波干扰 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 AC 380 220V 15 有谐波干扰 正常供电 外部检修旁路 AC 380 220V 15 有谐波干扰 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 电池供电 蓄电池放电中 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 电池供电 蓄电池放电中 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 电池供电 蓄电池放电中 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 负载 静态开关 旁路开关 电池供电 蓄电池放电中 04 UPS分类及分布 04UPS分类及分布 按工作原理不同 UPS分为 后备式UPS在线互动式UPS在线式UPS按供电体系不同 UPS分为 一进一出三进一出三进三出按输出功率不同 UPS分为 小功率 30kVA UPS分类 电池 充电中 逆变器 DC AC 负载 04后备式UPS原理 有市电时 市电通过开关直接供给负载 逆变器不工作 另外市电通过充电器给点吃充电 无市电时 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 电池 放电中 逆变器 DC AC 负载 04后备式UPS原理 有市电时 市电通过开关直接供给负载 逆变器不工作 另外市电通过充电器给点吃充电 无市电时 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 04在线互动式UPS原理 互动式UPS与后备式UPS相比 最大的区别在于 逆变器与整流器合二为一 输出通过调压器的抽头跳变 实现分段稳压 电池 充电中 双向转换器 充电器 DC AC 负载 市电供电 调压器 04在线互动式UPS原理 电池 充电中 双向转换器 充电器 DC AC 负载 调压器 互动式UPS与后备式UPS相比 最大的区别在于 逆变器与整流器合二为一 输出通过调压器的抽头跳变 实现分段稳压 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 04在线式UPS原理 双变换在线式UPS系统 03UPS的工作原理 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 04三种不同原理UPS的比较 04UPS分类及分布 什么是三进三出 三进一出 一进一出 这里面的 进 是指UPS的输入形式 出 是指UPS的输出形式 三进 代表输入为三相电 A相 B相 C相 一进 代表输入为一相电 A相或B相或C相 三出 代表输出为三相电 A相 B相 C相 一出 代表输出为一相电 A相或B相或C相 三进三出 型UPS 其容量一般在10kVA以上 常使用在场站或者阀室内有电动执行机构等需要使用380V电压的设备的情况 一进一出 型UPS 其容量一般在15kVA以下 常用在场站或者阀室内只需要使用220V的情况 三进一出 型UPS 其容量一般为10kVA 20kVA 此类情况为 市电输入有三相电 若将UPS接到单相上时 会对市电平衡造成影响 所以采用三相输入平均分配电流 04UPS分类及分布 目前我们全线场站在役UPS的分布情况可以从以下三个方面来说 1 品牌 科华 索克曼 纽威 艾默生 易事特 山顿 山特 2 输出功率大小 3KVA 10KVA 15KVA 20KVA 30KVA 60KVA 3 输入输出类型 3进3出 1进1出 3进1出 05 UPS的性能指标 05UPS的性能指标 UPS 市电 输入指标 输入电压标准及范围 220 380VAC 15 输入频率及范围 50HZ 10 输入功率因素 0 8 0 99 功率因素越低 输入无功功率大 谐波电流污染电网越严重 会影响干扰其他设备 UPS 负载 输出 整机指标 1 输出电压标准及精度 220 380VAC 1 2 输出频率标准及精度 50HZ 0 01 3 输出功率因素 0 7 14 输出过载 抗短路能力 125 额定电流 10min 150 额定电流 60s5 三相不平衡能力 100 不平衡负载 电压不均衡 5 6 噪音 50 75dB7 环境指标 温度0 40 相对湿度 95 05UPS的性能指标 05UPS的性能指标 常见单位 有用功率W 瓦特 是保持用电设备正常运行所需的电功率 也就是将电能转换为其他形式能量 机械能 光能 热能 的电功率 无功功率Var 乏 是用于电路内电场与磁场的交换 并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率 它不对外作功 视在功率VA 伏安 视在功率2 有用功率2 无用功率2功率因素 有用功率 视在功率 06 UPS铭牌参数 06UPS铭牌参数 品牌 型号 串号 交流输入 UPS输出 直流输入 06UPS铭牌参数 品牌 型号 串号 交流输入 UPS输出 直流输入 06UPS铭牌参数 品牌 型号 串号 交流输入 UPS输出 直流输入 06UPS铭牌参数