UPS输出功率和负载容量关系探讨

1、精品?UPS 俞出功率和负载容量关系探讨?2011-8-30 14:36:49?作者：UPS应用来源：UPS应用访问:530评论：0?收藏此信息?R推荐给朋友举报此信息?UPS 额定输出功率是UPS 的一个重要参数，也是选择 UPS 的一个重要指标。在实际应用中，人们往往将负载功率因数与UPS俞出功率因数等同考虑，忽视负载功率因数与UPS功率因数需要进行匹配才 能提高UPS 效率， 造成 UPS 容量的浪费或容量选择不足问题， 影响 UPS 的正常使用。UPS 额定输出功率是 UPS 的一个重要参数，也是选择UPS 的一个重要指标。在实际应用中，人们往往将负载功率因数与UPS俞出功率因数等同考

2、虑，忽视负载功率因数与UPS功率因数需要进行匹配才能提高 UPS 效率，造成 UPS 容量的浪费或容量选择不 足问题，影响 UPS 的正常使用。UPS 容量的相关因素与 UPS 容量相关的电气参数包括额定视在功率 （kVA）、额定有功 功率（kW）、过载能力和短路能力。UPS 的额定容量是以额定输出的 视在功率（kVA）和有功功率（kW 标度的，其输出的功率因数为：PF=kW/kVA精品过载能力和短路能力描述了 UPS 的极限容量，表示 UPS 在极短时间内所允许的最大工作能力选用精品UPS 时还需要考虑 UPS 安装的环境、容量是否有更新的要求、UPS系统配置所需的电气条件，如：上线电源容量

3、、接地系统、是否有发电机供电等。二、负载容量的相关因素负载的容量是由负载类型（线性负载和非线性负载）、额定电 压、额定电流、输入功率因数、峰值因数、启动电流、工作时的最 大电流等因素决定的。线性负载在正弦波电压的作用下吸收与电压同频率的正弦波电流，这个电流相对于电压相位差为，线性负载功率因数为 PF=Cos。如标准的照明白炽灯泡、电加热器、阻性负载、电动机、变非线性（或失真性）负载在正弦电压的作用下吸收与电压同频率的周期电流，但不是正弦波电流，其电流是基波电流和频率是基波频率整数倍的谐波电流的合成。 包括输入端具有开关型电源来为 电子电路供电的所有装置（例如整流器，充电器，开关电源，调光 器，

4、变频调速器，电子计算机，感应电炉 ,荧光灯,微波炉，电视机， 电话，传真机等）。对于非线性负载，其功率因数 PF 不等于 Cos精品精品三、负载容量的计算实际上，精确计算负载容量是一个非常复杂的计算过程，这是因为：(1) 负载总容量 S 不等于各个负载容量之和，即：SMSI+S+S+.+Sn。对于线性负载，必须用不同的cos所对应的角度来计算矢量和；而对于非线性负载，则不能用矢量和来进行计 算。(2) 负载的合成功率因数 PF 必须在现场进行实际测量或根据以 往的经验进行估算。(3) 负载有功功率是可以直接相加的 (不存在相位差 )：P=PF*S=SPFi*Si(4) 对于输出功率因数按 0.

5、8 设计的UPS 当负载的功率因数 PF 为 0.8 时，贝 y UPS 有功功率最高为Pn=0.8*Sn ;当负载的功率因数 PFP 的 UPS 才能满足要 求。精品四、UPS 容量与负载容量的关系UPS 输出功率因数的大小是由负载性质决定的，负载正常运行 时不但要从UPS 吸收有功功率，还要吸收无功功率。负载功率因数 低时，所吸收的无功率功率就大， 这会增大 UPS 逆变器的工作难度， 增大损耗，影响其可靠性。由于 UPS 输出能力的局限性， 它不可能满足任意性质负载的要 求， 而只是约定以计算机类负载的输入功率因数作为其电路设计时 限定的最佳输出功率因数指标，一般在 0.7 或 0.8。

6、当负载的功率 因数大于或者小于 UPS 电路设计时限定的最佳输出功率因数时，UPS 就没有能力输出最大额定功率。1、UPS 的输出功率因数与 UPS 输出功率的关系UPS的输出功率因数越低，贝 y 带非线性负载的能力就越强，若UPS 的输出功率因数做到超前-0.0+0.0 滞后，那么这台 UPS 就可 带任何性质的负载，因为-0.0+0.0 的功率因数包括了 01 功率 因数任何性质的负载，比如 60KVA 的 UPS 输出功率因数超前 0.6 0.9 滞后，它的含义就是：当负载功率因数为 0.6 时，UPS 最大输出 36KW 的有功功率和 48KVAR 的无功功率；当负载功率因数为 0.9

7、 时,UPS 最大输出 54KW 勺有功功率和 26KVAR 的无功功率，见下表：精品DP名限定的最隹负戟功率因数0.60十0 81最大输出有功功率（W）364264&4CO緩大输出无功功率4842.336260有的人认为功率因数 0.7 和 0.8 的 UPS 是一样的。这是错误的， 比如对100KVA 的 UPS 来说，功率因数 0.7 的 UPS 可给出无功功率 71.4KVAR 而输出功率因数为 0.8的UPS可给出的无功功率为 60KVAR在带计算机这样的负载时就显出优劣来了。例如：“奔腾 133PC+15 显示器的功耗为 170VA 其功率因数范围为 0.60.7 , 以功

8、率因数为 0.7 计算，那么，每台机器需要有功功率为：P=119W 无功功率 Q=121.4VAR 于是两种输出功率因数的 UPS 所能提供的无 功功率的差为 71.4KVAR- 60KVAR=11.4KVAR被Q除就得93.3 （台） 。也就是说： 功率因数为 0.7 的 100KVA 的 UPS 比功率因数为 0.8 的同 容量 UPS多带 90 多台“奔腾 133P+15显示器系统。简述地讲，当 UPS 限定的最佳负载功率因数被确定后，如果负 载的实际功率因数小于 UPS 限定的最佳负载功率因数时，UPS 就满 足不了负载的无功功率要求，它的实际带载能力由它的无功功率的 输出能力决定：如

9、果负载的实际功率因数大于UPS 限定的最佳负载功率因数时，UPS 就满足不了负载的有功功率要求，它的实际带载 能力由它最大的有功功率输出能力决定。在这两种情况下都必须降 容使用。精品2、负载功率因数与负载需要的功率的关系在负载的功率因数确定后，它所要吸收的有功功率和无功功率 的比例是固定不变的。也就是说，在 UPS 给出的有功功率（或无功 功率）不能满足负载的有功功率（或无功功率）的要求时，负载实 际吸收的无功功率 （或有功功率） 也会按功率因数比例关系下降的。 见下表：精品负载功率因裁0.60. 10.Q0.91负載需要的肓功功率(o)6070809C100负載需要的无功功率(KVAR)30

10、0043. 503、负载功率因数和 UPS 输出功率的关系在 UPS 确定了最佳负载功率因数后，即确定了它的输出最大有功功率和无功功率，而其实输出的有功功率和无功功率的比例关系则由负载功率因数确定，而不是由UPS 确定的最佳负载功率因数确只有负载的实际功率因数与 UPS 限定的最佳负载功率因数相同 时，UPS 的输出功率才能达到 100%负载的实际功率因数大于 UPS 限定的最佳负载功率因数时，传 输给负载的有功功率受到限制(达到最大值)，因负载功率因数是 固定不变的，所以 UPS 输出的无功功率也要下降，结果使UPS 输出总容量下降，即降额使用。反之，当负载的实际功率因数小于UPS限定的最佳

11、负载功率因数时，输出给负载的无功功率受到限制(达 到最大值)，因负载功率因数是不变的，所以UPS 输出的有功功率精品也要下降，结果也是使 UPS 输出容量下降，即降额使用。当 UPS 限定的最佳负载功率因数为 1 时，这是一种理想的特殊情况。在这种情况下，只有负载功率因数也为 1 （纯电阻性负载） 时，UPS才全额输出；否则当负载的功率因数不为1 时，它需要一定的无功功率，而 UPS 又不能给出，在负载功率因数确定的情况下 没有无功功率输出，自然也就没有有功功率输出，这意味着负载不 能正常运行。表 3 在不同实际负载功率因数下 UPS 的输出功率精品负载功率因数UFS提供的摄大功率100KVA

12、 UPS佳员载功率因数0. &0.70.90-91.00.6有功功率KW)6053. 354532. 620无功功率KVAR)80&043.50UPS输出功率(KVA)10089,137554. 3?00.7有功功率KW)607058. S42.6c无功功率KVAR6L2T1A60鸟50UPS输出功率(KVQ85,7100S460.900.3有功功率KW)6070SO5G 0无功功率KVAR)4552.56043.50UFE输出功率 3475碇510072.500.9有功功率加607000900无功功率KVAR)25.2733.930.7543.50UPS輪出功率(KW66.

13、6777. 7888.8910001,0有功功率 3607080100无功功率KVAR)00000UPSffi出功率（KVQ60708030100UPS 额定输出功率因数是在某一负载功率因数下确定的，不同负载功率因数下 UPS 的输出功率值是不同的，各种 UPS 有自己的规 律。大多数 UPS 功率容量设计有一定的余量，它所限定最佳负载功 率因数实际上是一贯范围，而不是一个固定的值。同一台 UPS 可以用不同的功率因数为条件，标注成不同的额定 功率值。各种 UPS 可适用的负载功率因数范围是不相同的，一般是 在感性功率因数为 0.8 的条件下确定的。大多数 UPS 功率容量设计有一定的余量，虽然实际负载的功率 因数超出了