大型 UPS 电源的调试 - 电源网

1、减少输入端无功损耗是UPS节电的重要组成部分.6脉冲整流器,如果不加输入滤波器,其无功损耗约为额定功率的20 %. 降低对自备发电机的功率比要求.如果输入功率因数为1时,需要配备发电机的功率比为1:1,那么6脉冲整流器而输入又没有加谐波滤波器的话,需要配备发电机的功率比为2.5:1. 减少对电网造成的污染.此项指标在选购设备时应该考虑进去. (2)输入频率范围 技术指标:国标为50Hz±2.5 %. 测试方法:采用变频电源或发电机.固定额定输入电压,改变输入频率,用记忆示波器观察 UPS 输入频率的跟踪范围. 本技术指标要求不高,所有品牌 UPS 都能达到.跟踪电网频率范围宽,表明U

2、PS与电网容易匹配. (3)直流电压输入范围 技术指标:国标没有规定. UPS说明书中都应该标明直流电压的范围,由于各品牌的UPS所配置的直流电压(标称值)不一样,所以范围也不一样. 测试方法:在保证UPS输出电压在380V±1% 范围时,测量蓄电池的直流电压范围. 此项测试的意义是:较宽的直流电压输入范围,表明控制电路调整范围宽.市电与蓄电池互相切换时,仍然保证UPS输出电压的稳定度. 2.  测试输出特性参数及方法 (1)输出电压波形 技术指标:国标为正弦波,波形失真 5%(100 % 线性负载). 测试方法:一般是在空载和满载(电阻性负载)状态时,观察输出波

3、形是否正常,用失真度测量仪或658型数字电力品质分析仪,测量输出电压波形的失真度. (2)UPS的输出电压 技术指标:国标为 380V ± 2%. UPS的输出电压可以通过以下方法进行测试: 当输入电压为额定电压的90 %,输出负载为100 %或输入电压为额定电压的110 %,输出负载为 0 时,其输出电压应保持在额定值 ± 2 % 的范围内. 当输入电压为额定电压的90 %或110 %时,输出电压一相为空载,另外两相为100 % 额定负载;或者两相为空载,另外一相为100 %负载时,其输出电压应保持在额定值± 2 % 的范围内,其相位差应保持在4°范围

4、内. 要在不平衡负载情况下,使负载电压的幅值和相位保持在允许范围内,逆变器的设计就必须做到每相都能单独调整.在对每一相电压的幅值和相位分别控制的情况下,可以做到三相负载电压始终是对称的.有的UPS不是每相都能单独调整,所以,当接单相负载时,输出电压就会出现明显的不平衡.对于这类UPS ,就不能进行此种测试,使用时,也必须使三相负载尽量平衡. 另外,上述的不平衡负载一相为空载,另外两相为额定负载;或者两相为空载,另外一相为额定负载的条件较为严酷,有的机器是在不平衡负载两相为额定负载,另外一相为70 % 的额定负载;或者一相为额定负载,另外两相为70 % 的额定负载来测试输出电压(各相电压、线电压

5、)的稳压精度和三相输出不平衡度. 当UPS逆变器的输入直流电压变化± 15 %,输出负载为0 % 100 %  变化时,其输出电压值应保持在额定电压值± 2 % 范围内.这一指标表面上与前面所述指标重复,但实际上它比前面的指标要求更高.这是因为控制系统的输入信号在大范围内变化时,表现出明显的非线性,要使输出电压不超出允许范围,对电路要求就更高了. (3)负载波峰因数 技术指标:国标没有此项要求,国际标准为CF = 3( CF波峰因数). 测试方法: 用模拟波峰因数为3:1而平均功率为UPS额定输出功率的假负载,接入UPS输出端,观察 UPS 是否过载及长

6、期工作是否可靠. 调节波峰因数比,测量UPS在可靠工作条件下的波峰因数值. 本指标是真正反映UPS带当今最普遍的非线性负载的能力,是一个非常重要的技术指标.要获得较高的波峰因数,需要较高的PWM调制频率及高速数字反馈. (4)噪声测试(在 1 m 距离下测量) 技术指标:国标为 65dB (10 kVA) 测试方法:在满载条件下,使用 HS56070XAN61 型噪声自动测试系统进行测试. UPS功率越大,噪音越大,这是环境噪音污染.在大功率UPS中,凡是采用较高的PWM 调制频率及采用先进装配工艺的,噪音都比同规格其他品牌UPS的噪音低. (5)效率 技术指标:国标为>75 %(10

7、100 kVA). 测试方法:用685型电力品质分析仪测量输入与输出功率. UPS 的效率主要取决于逆变器的设计.大多数UPS只有在50 % 100 % 负载时才有比较高的效率,当低于 50 % 负载时,其效率就急剧下降.厂家提供的效率指标也多是在额定直流电压,额定负载( cos = 0.8 )条件下的效率.交流输入功率应指有功功率与无功功率的相量和,交流输出功率也应包含无功功率与有功功率.从用户节能角度,应该注重 AC AC 的转换效率,不应受代理商只考虑 DC AC 转换效率或只用输出功率与输入有功功率之比的误导(忽视了输入无功功率的损耗). 效率等于输出有功功率比输入有功功率再乘以100

8、 %,输入功率不包含蓄电池的充电功率.测试是在正常条件下,负载为100 %或 0 %的阻性负载情况下测量.机器的效率高,可以节省电费,选用容量时,其裕量系数也可以减小些. (6)主要功率器件的温升 技术指标:在输出电压与输出功率为额定值时,国标为:功率变压器温升 80.                           

9、60;                                                 

10、60;    功率半导体温升 85. 旁路和旁路 以内的室温下进行. 2.  蓄电池放电试验 蓄电池放电试验主要是检验蓄电池的性能.在做放电试验时,一是要记录放电时间,应满足电源的后备时间;二是要观测放电时的输出电压及放电保护值.一般情况下,在直流电压变化±15 % 时,在100 %负载情况下,UPS电源输出电压变化为±2 % ,可以满足负载对供电的要求.当市电中断改由蓄电池供电时,蓄电池电压不能保持恒定,所以逆变器应具有适应直流电压在规定范围内变化的能力.由于各UPS的直流电压不一样,所以直流欠压告警值和直流欠压

11、关机值也不一样,要根据UPS说明书来进行调整;三是要检查是否有“落后”电池;四是要测量蓄电池的过桥压降(一般为9 mV).如果蓄电池过桥压降大,就应该再并联上一条过桥,或增加过桥的截面积. 放电试验前必须对蓄电池进行连续24h的不间断充电.试验数据可记录在表6-7所示的表格中.                        表 6-7   

12、0;蓄电池放电试验数据记录表 放电 时间(min) 蓄电池组 电压(V) 放电 电流IB UPS输出 电压 UPS输出 电流 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.  浮充电压的调整与设置 对于以下的蓄电池组,它们所需的浮充电压分别为: 30 × 12 V 蓄电池组为405 V 32 × 12 V 蓄电池组为432 V 33 × 12 V 蓄电池组为445 V 35 × 12 V 蓄电池组为473 V 40 × 12 V 蓄电池组为540 V 48 × 12 V 蓄电池组为649 V 4. &

13、#160;输入电压过压、欠压保护测试 技术指标:大功率UPS国标为380V(1- 15%)380V( 1+ 10%). 测试方法:用TNSGA-35/0.5 型感应自动调压器调节输入电压,当输入电压超过范围时应报警,并转换到蓄电池供电,整流器自动关闭;当输入电压恢复到额定允许范围内时,设备应自动恢复运行,即蓄电池自动解除,转为由市电运行.在蓄电池自动投入和解除的过程中,UPS输出电压波形应无变化.注意,此项测试一定要保证接线正确,特别是相序必须接对.另外,有的UPS在市电超过+10 % 范围时,只有报警,而无蓄电池自动投入的性能,只要当市电低于-15 %范围时,才有蓄电池自动投入的功能.而有的UPS则是在市电超过-15 % +10 % 的范围时,都有蓄电池自动投入的功能,测试时请注意这一点. 四、特殊测试 对于一台UPS来说,进行上述3项内容的测试就可以了,但对于大批生产的UPS还必须进行专项测试.专项测试可用抽样的方式进行,其内容有: (1)在额定负载为超前及滞后两种情况下,观测