如何选择UPS33722

如何选择UPS 如何选择UPS 1 UPS的作用 2 UPS的分类 3 UPS组成与基本工作原理 4 UPS的整流技术 5 负载的类别及特点 6 配置UPS所需要考虑的问题 7 容量的选取 8 后备电池的计算方法 您将了解到 如何选择UPS UPS的作用 造成电源故障的原因 这么长的距离 从发电厂最终用户 电力输送过程中对供电质量的的影响 电站停机高压电网闪电台风 洪水及人为破坏变压器开关配电柜开关 电源故障所造成的影响 突然断电的影响 用电设备停止运行对计算机等相关设备造成的影响 操作系统由于无法及时关闭打开的系统文件 保存系统内核配置到特殊的文件系统将会造成系统启动区文件损坏 系统配置文件损坏 系统崩溃 导致下次系统无法正常启动 解决方法 重新恢复配置文件 重新修复启动引导文件 重新安装 或紧急恢复 操作系统内核系统应用系统及数据库系统无法及时将内存缓冲区内的数据真正物理记录到磁盘等介质上 关闭打开的数据文件将会导致数据丢失 文件损坏 应用程序及数据库系统无法正常使用 解决方法 重新安装 配置 应用系统和数据库系统 丢失的数据将无法弥补 电源故障所造成的影响 突然断电的影响 用电设备停止运行对计算机等相关设备造成的影响 磁盘阵列等设备造成磁盘盘片划痕导致出现坏区 或坏道 降低磁盘容量甚至磁盘报废 存储的数据损坏 解决方法 更换损坏的磁盘 损坏的数据将无法恢复 除非配有容错机制或有数据备份 网络连接设备寄存器中的数据将全部丢失 网络传送的数据将出现无法预料的结构 解决方法 重新发送所有的网络数据 电源故障所造成的影响 供电质量问题所造成的影响 对用电设备硬件造成的影响 设备部分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 网络速率越高 误码率越大计算机设备死机 UPS 系统中断 数据丢失或被破坏 硬件损坏 供电无中断 数据安全 硬件被保护 UPS的作用 提高用电设备的供电质量 市电 市电 UPS的分类 如何选择UPS UPS的分类 后备式UPS系统 市电供电 正常工作时 后备式UPS系统 滤波器 电池 放电中 逆变器 DC AC 电池充电器 AC DC 负载 浪涌电压吸收器 市电供电 电池工作时 后备式UPS的主要特点 功率范围 100 1000VA工作特点 对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载 当输入电源不符合要求时才由电池供电 在绝大多数时间内负载使用的是市电或经简单处理过的市电供电 优点 成本低 部件少 体积小 效率高缺点 市电 电池供电转换时间 4 16ms输出精度低 输出波形差 精度低主要应用对象 单台计算机系统的断电保护 在线互动式 电池 充电中 双向转换器 充电器 DC AC 负载 浪涌电压吸收器 市电供电 正常工作时 调压器 在线互动式 电池 放电中 双向转换器 逆变器 DC AC 负载 浪涌电压吸收器 市电供电 电池工作时 调压器 线路交互式UPS的主要特点 功率范围 0 7 20KVA 一般为0 7 6KVA工作特点 对市电进行滤波及一次或二次调压处理后直接供给负载 当输入电源不符合要求时才由电池逆变出高质量的的正弦波电源供电 在绝大多数时间内负载使用的是经简单处理过的市电供优点 效率高 低成本 部件少 有滤波特性 输出电压较好缺点 市电 电池供电转换时间 4 10ms输入频率影响大 暂态反应能量差主要应用对象 中小型仪器仪表 单台或多台计算机及相关系统的断电保护 在线式 负载 市电供电 正常工作时 浪涌电压吸收器 转换开关 在线式 负载 市电供电 电池工作时 浪涌电压吸收器 转换开关 在线式 功率范围 0 7 1500KVA工作特点 市电经过整流转换为直流 由逆变器调制出稳定的正弦波 优点 负载端与市电输入端处于优良的 电隔离 状态之中 输出波形良好 输出质量高 无论负载突变或负载稳定时均呈现优异的带载特性 缺点 效率低 成本高主要应用对象 计算机及网络系统 精密仪器仪表 工业系统的断电保护 不同类型UPS对比 后备式 在线互动式 双变换在线式 参数 技术 如何选择UPS UPS的组成和基本工作原理 单机结构框图 QS1 QS2 QS3 QS4 QS9 整流器 逆变器 静态开关 静态开关 CH1 CH2 锁相同步 同步跟踪 集中并联 HFC并联 模块并联 End 并联方式原理 每台UPS有一路旁路 UPS输出直接连接到负载 End 1 Page 运行模式 模块式并联配置 TOTHELOAD MAININPUTUPSB AC DC DC AC OUTPUTUPSB S S RESERVEINPUTUPSB UPSB BYPASS MAININPUTUPSA AC DC DC AC S S RESERVEINPUTUPSA UPSA OUTPUTUPSA BYPASS 正常运行 旁路运行 examplewith2units End 1 Page 模块式并联配置 TOTHELOAD MAININPUTUPSB AC DC DC AC OUTPUTUPSB S S RESERVEINPUTUPSB UPSB BYPASS MAININPUTUPSA AC DC DC AC S S RESERVEINPUTUPSA UPSA OUTPUTUPSA BYPASS examplewith2units 正常运行 旁路运行 End 1 Page 模块式并联配置 TOTHELOAD MAININPUTUPSB AC DC DC AC OUTPUTUPSB S S RESERVEINPUTUPSB UPSB BYPASS MAININPUTUPSA AC DC DC AC S S RESERVEINPUTUPSA UPSA OUTPUTUPSA BYPASS examplewith2units 正常运行 旁路运行 End 1 Page 模块式并联配置 集中并联 HFC并联 模块并联 End 并联方式原理 整个系统有一个公用旁路 UPS输出连接到公用输出柜 End 运行模式 1 Page ReserveLine C O C ToLoad 集中式并联配置 TotheLoad AC DC DC AC S S UPSB BYPASS AC DC DC AC S S UPSA BYPASS S S C O C BYPASS MAININPUTUPSB RESERVEINPUTUPSB MAININPUTUPSA RESERVEINPUTUPSA SYSTEMRESERVEINPUT 正常运行 旁路运行 禁止 examplewith2units End 1 Page 集中式并联配置 正常运行 旁路运行 TotheLoad AC DC DC AC S S UPSB BYPASS AC DC DC AC S S UPSA BYPASS S S C O C BYPASS MAININPUTUPSB RESERVEINPUTUPSB MAININPUTUPSA RESERVEINPUTUPSA SYSTEMRESERVEINPUT Inhibited examplewith2units End 1 Page 集中式并联配置 Inhibited 正常运行 旁路运行 TotheLoad AC DC DC AC S S UPSB BYPASS AC DC DC AC S S UPSA BYPASS S S C O C BYPASS MAININPUTUPSB RESERVEINPUTUPSB MAININPUTUPSA RESERVEINPUTUPSA SYSTEMRESERVEINPUT examplewith2units End 1 Page 集中式并联配置 集中并联 HFC并联 模块并联 End 并联方式原理 每台UPS旁路 一个公用的旁路 UPS输出连接到公用输出柜 End 1 Page 2 高故障清除 HFC 并联配置 正常运行 旁路运行 TotheLoad AC DC DC AC S S UPSB BYPASS AC DC DC AC S S UPSA BYPASS S S C O C BYPASS MAININPUTUPSB RESERVEINPUTUPSB MAININPUTUPSA RESERVEINPUTUPSA SYSTEMRESERVEINPUT examplewith2units End 1 Page 高故障清除 HFC 并联配置 正常运行 旁路运行 TotheLoad AC DC DC AC S S UPSB BYPASS AC DC DC AC S S UPSA BYPASS S S C O C BYPASS MAININPUTUPSB RESERVEINPUTUPSB MAININPUTUPSA RESERVEINPUTUPSA SYSTEMRESERVEINPUT examplewith2units End 1 Page 高故障清除 HFC 并联配置 过载或短路 转换到旁路和公用旁路 正常运行 旁路运行 AC DC DC AC S S UPSB BYPASS AC DC DC AC S S UPSA BYPASS S S C O C BYPASS MAININPUTUPSB RESERVEINPUTUPSB MAININPUTUPSA RESERVEINPUTUPSA SYSTEMRESERVEINPUT examplewith2units End 1 Page 高故障清除 HFC 并联配置 并联冗余系统结构的特点 结构复杂需要额外的并机部件 成本增加对UPS型号和功率有特殊要求各UPS作用和功能相同 无主次之分 共同承担负载对负载实现极为可靠的保护 保护等级高可扩展能力强 UPS2 Load UPS1 loadmetering frequencycontrol loadmetering frequencycontrol UPS并机之间的负载均分 UPS2 60kVA Load 60kVA UPS1 60kVA 负载均分 举例 UPS2 Load 60kVA UPS1 load30kVA frequencycontrol load30kVA frequencycontrol 平衡 如何选择UPS UPS的整流技术 UPS产品中主要半导体开关器件的种类 Thediode 二极管 Thethyristor 可控硅 TheBJT 晶体管 TheMOSFET 场效应管 TheIGBT IGBT 各半导体开关器件的应用范围 各半导体开关器件的应用范围 12脉冲整流 PF 0 85 6脉冲 滤波器 PF 0 95 IGBT整流 PF 0 99 PFC校正技术 PF 0 97 不同整流技术的拓扑结构图 功率因数补偿 6脉冲 PF 085 12脉冲整流 滤波器 PF 0 95 12脉冲整流 8 THDi IGBT整流 3 THDi 不同整流技术的拓扑结构图 谐波治理 6脉冲 滤波器 7 THDi 6脉冲 30 THDi 12脉冲整流 滤波器 3 5 THDi 升压整流技术 27 THDi 有源滤波器 3 10 THDi 谐波治理 有源滤波器的工作方式 有源滤波器的工作方式 Is If APF Ih 负载 谐波治理 复合型滤波器 6脉冲 滤波器 7 THDi 有源滤波器的工作方式 Is If APF Ih 负载 复合型滤波器 两种新型整流技术的对比 新型IGBT整流技术 特性 PF 0 92THDI 5 不用电容提升功率因数不用电容滤波 特性 PF 0 99THDI 3 LC滤波器 滤除PWM带来的谐波 带PFC功能的12脉冲技术 如何选择UPS 负载的类别及特点 负载的类别及特点 1 特点 在电压和电流取关联参考方向下 在任何时刻他两端得电压和电流关系服从欧姆定律 即有 U R I2 例如 电阻 电灯泡 电阻丝等 均为电阻性负载 阻性负载 1 我们把电压超前电流的负载称为容性负载 容性负载 2 例如 电容 开关电源等均为容性负载 1 我们把电流超前电压的负载称为感性负载 感性负载 2 例如 电感 变压器 电抗器等均为感性负载 如何选择UPS 隔离变压器的作用和特点 变压器是通过电磁感应原理 把某一种电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种电压等级的交流电能 隔离变压器的作用和特点 隔离变压器的作用和特点 可控硅不同整流方式下各位置的电压值 可控硅相控整流方式下的各部位电压值 输出电压 AC DC DC AC 静态旁路 旁路输入 维护旁路 输入电压 全桥整流系数 PWM逆变系数 x 直流母线电压 x 逆变输出电压 变压器变比 380 x 537 x 310 380 可控硅不同整流方式下各位置的电压值 可控硅相控整流方式下的各部位电压值 如果输入电压下限是 20 输出电压 AC DC DC AC 静态旁路 旁路输入 维护旁路 输入电压 全桥整流系数 PWM逆变系数 x 直流母线电压 x 逆变输出电压 变压器变比 304 x 430 x 248 380 可控硅不同整流方式下各位置的电压值 可控硅相控整流方式下的各部位电压值 如果电池是192个单体 电池放电终了电压是1 75V cell 输出电压 AC DC DC AC 静态旁路 旁路输入 维护旁路 输入电压 全桥整流系数 PWM逆变系数 x 直流母线电压 x 逆变输出电压 变压器变比 0 x 336 x 194 2 0 380 结论是 直流电压决定了升压隔离变压器的变比 可控硅不同整流方式下各位置的电压值 可控硅相控整流方式下的各部位电压值 如果电池是108个单体的电厂专用型UPS 输出电压为单相220V 假设电池放电终了电压是1 80V cell 输出电压 AC DC DC AC 静态旁路 旁路输入 维护旁路 输入电压 全桥整流系数 PWM逆变系数 x 直流母线电压 x 逆变输出电压 变压器变比 0 x 195 x 112 2 0 220 可控硅不同整流方式下各位置的电压值 可控硅相控整流方式下的各部位电压值 如果电池是108个单体的电厂专用型UPS 输出电压为单相220V 假设电池浮充电压是2 25V cell 输出电压 AC