UPS系统设计ppt课件

2020/5/7,.,1,UPS电源系统设计(交流供电),2020/5/7,.,2,目录,一、UPS电源系统组成二、交流供电系统配电方式三、交流负荷统计四、UPS电源系统配置五、设备选型,2020/5/7,.,3,第一部分：UPS电源系统组成,1、常规通信电源系统组成通信电源系统由七个部分组成，即五个主要系统和二个辅助系统，俗称5+2系统。五个主要系统分别是：（1）高压变、配电系统（变电所）；（2）低压配电及油机交流供电系统；（3）UPS交流不间断电源系统；（4）直流供电系统；（5）太阳能电池、风能等新能源供电系统。,2020/5/7,.,4,二个辅助系统分别是：（1）防雷与接地系统；（2）电源集中监控系统。通信电源系统的组成如下图所示：,2020/5/7,.,5,2、UPS电源系统组成UPS供电系统主要用于数据设备、网管设备、计费系统等对电源特性要求高交流设备供电，一般地，UPS系统根据局站大小，有2种常见的组成。中、大型局站UPS供电系统组成,2020/5/7,.,6,小型局站UPS供电系统组成,2020/5/7,.,7,UPS输入屏：接受市电和油机系统输出电能的装置，将电能分配给UPS系统，可以接入多套UPS系统。UPS：含整流和逆变功能模块，将交流电源整流为直流电，一边给蓄电池充电，一边通过逆变器将直流电源转化为交流电源，输出电源单项、三相可选。UPS输出屏：接受UPS输出电能，分配给交流通信设备。电池组：作为后备电源，在市电故障时，将其储存电能通过逆变器转化交流电源，为设备供电，单体电压一般选12V。,2020/5/7,.,8,第二部分：交流供电系统配线方式,交流供电系统的配线方式有三大类：1、TN系统中性点重复接地系统TN-S三相五线制（通信局站广泛使用）,T电源端有一点直接接地；N电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。S中性导体和保护导体是分开的。,2020/5/7,.,9,TN-C三相四线制,T电源端有一点直接接地；N电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。C中性导体和保护导体是合。,2020/5/7,.,10,TN-C-S三相四线后五线制,各个字母含义附录：,2020/5/7,.,11,2、TT系统中性点直接接地系统,3、IT系统中性点不接地系统,2020/5/7,.,12,第三部分：交流负荷统计1、交流负荷统计（1）交流负荷的种类交流负荷的种类有：动力（包括通信设备）、照明、空调和电热等。（另一分法：通信设备负荷和建筑负荷）（2）交流负荷的性质交流负荷的性质有保证（重要）、非保证（一般）负荷之分。,2020/5/7,.,13,保证（重要）负荷：通信设备负荷、机房照明、机房空调、消防（电梯、水泵、风机等）。非保证（一般）负荷：普通照明（节日、道路）、办公空调、生活用电等。（3）交流负荷的计算交流设备负荷单相P=220 xIxcos三相P=1.732x380 xIxcos其中:I负荷相电流；cos功率因数（0.85）,2020/5/7,.,14,第四部分：UPS电源系统配置,1、UPS容量UPS的容量应根据必须保证的交流负荷总容量确定，并考虑一定的冗余。高原地区还应考虑相应的高原降容系数。UPS视在功率（KVA）=P/()式中：P交流负荷（KW）；UPS功率因数0.85；保险系数0.8；高原系数，在海拔低于1000米时，取1。,2020/5/7,.,15,2、UPS电池容量先UPS容量计算出蓄电池的最大放电电流，再计算出蓄电池的容量。I=(SCos)/(UN)式中：SUPS额定容量（VA）；I蓄电池最大放电电流（A）；Cos负载功率因素，一般取0.85；UUPS蓄电池组放电终了电压（V）（单体电池电压10.8V）；逆变器的效率，一般也取0.85；N蓄电池只数。,2020/5/7,.,16,Q=KCIK:保险系数（取值范围1.21.67，一般取1.25)；I:电池放电电流；C:蓄电池放电容量系数，见下表。,市电类别与蓄电池放电时间表,2020/5/7,.,17,3、输入/输出屏或交流配电容量配置I=所带远期负荷电流*：冗余系数，一般取1-1.2特别地：具体输入、输出路数和电流等级需要根据具体的设备功耗情况确定。4、交流导线截面积计算,2020/5/7,.,18,按经济电流密度选择导线截面计算公式：S=Im/IjS-导线的经济截面积（mm2）Im-最大负荷电流（A）Ij-经济电流密度（A/mm2）对通信电源的交流线Ij取2A/mm2(多芯铜导线)附：电力电缆一般有4,6，10,16,25,35,50,70,95,120,150,185,240,300mm2等种类。按发热情况选择导线截面满足式子：KIIjIj最大计算负荷电流（A），（应为局站的终期容量）I考虑标准敷设条件（空气温度为25，土壤温度为15）及导线连续发热的容许温升而制定的导线持续容许电流（A），查导线表获取,见表1。（其中，导线最大载流量分65情况下和125情况下，设计时选择65情况下最大载流量）K考虑不同敷设条件的修正系数。,2020/5/7,.,19,不同敷设条件的修正要考虑的因素很多，主要因素由下式表示：K=KtK1K2式中：Kt温度校正系数，见表2；K1电缆直埋地敷设多根并列校正系数，见表3K2电缆穿管多根并列在空气中敷设校正系数，见表4。,2020/5/7,.,20,2020/5/7,.,21,表二电缆载流量环境修正系数表,2020/5/7,.,22,表三电缆直埋地敷设多根并列校正系数,2020/5/7,.,23,表四电缆穿管及桥架修正系数,2020/5/7,.,24,按电压损失选择导线截面若供电距离较远时，除按以上两种方法选择外，还应满足电压损失U%5%的校验（严格情况下U%2%）。S所需导线截面积（mm2)K使用不同电缆截面积的常数，与设计使用年数有关I设计负荷电流（A）M配线距离（m），V允许电压降（V）交流导线类型的选择考虑到受力因素，室外交流电缆一般采用铠装电缆VV22型。考虑到安全因素，室内交流电缆一般采用阻燃软电缆ZR-RVV。由于三相负荷的不平衡，以及谐波电流干扰的影响，往往中性线电流较大，使得电力电缆发热严重。为安全考虑，要求选择电力电缆的截面时，三根相线与中性线的截面同粗（包括配电屏上的母线排也一样）。,2020/5/7,.,25,防雷保护地线防雷保护地线采用不小于35平方毫米铜导线。交流保护地线,注：为了安全可靠，接地线应不小于16平方毫米。,5、接地,2020/5/7,.,26,第五部分：设备选型1、UPS常规容量：1KVA、2KVA、3KVA、6KVA、10KVA、15KVA、20KVA、30KVA、40KVA、60KVA、80KVA、100KVA、120KVA、140KVA、160KVA、200KVA、300KVA、400KVA、500KVA、600KVA、800KVA等。进出线方式：小于10KVAUPS可以选择“单进单出”和“三进三出”方式，大于等于10KVAUPS选择“三进三出”方式。,2020/5/7,.,27,2、蓄电池常规容量：为节省安装空间，一般考虑12V单体，同时为保证安全可靠性，每台UPS应配置不少于2组的蓄电池组。常规单体容量有25AH,50AH,65AH,80AH,100AH,200A