UPS电源基础知识

1、目录一、UPS基本知识21、UPS概述22、UPS主要功能23、免维护铅酸蓄电池2二、ups蓄电池接线图31、单组36v接线图(12V蓄电池)32、单组96V接线图（12V蓄电池）33、单组192V接线图（12V蓄电池）44、两组36v并联接线图(12V蓄电池)55、两组96V并联接线图（12V蓄电池）56、两组192V并联接线图（12V蓄电池）6三、UPS空开、电缆配置71、输入电流计算方法72、输出电流计算方法73、电池逆变电流计算方法8四、UPS蓄电池配置91、电流法92、恒功率法103、UPS行业常用简单运算法104、举例说明11五、UPS并机方式121、串联备份122、双机并联备份1

2、3六、UPS日常维护及保养14七、常见UPS的故障诊断和排除15UPS基础资料一、 UPS基本知识1、UPS概述即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。2、UPS主

3、要功能高可靠性不间断供电，保证动力的连续性（0ms）电网稳定、净化功能，高质量供电，绿色电源电池管理功能，延长电池使用寿命只能监控功能，解决UPS运维问题3、免维护铅酸蓄电池主要参数 电压：12V、6V、2V单格电池电压为2V，12V电池由6个单格电池构成AH数：7AH、17AH、24AH、38AH、65AH、100AH、120AH蓄电池放电终止电压：1.75V/单格二、ups蓄电池接线图1、单组36v接线图(12V蓄电池)例如：山特C1KS，DC：36V UPS 36V2、单组96V接线图（12V蓄电池） 例如：山特C3KS，DC：96V UPS 96V 3、单组192V接线图（12V蓄电池

4、） 例如：山特C6KS、C10KS，DC：192V UPS 192V 4、两组36v并联接线图(12V蓄电池)例如：山特C1KS，DC：36VUPS 36V 5、两组96V并联接线图（12V蓄电池） 例如：山特C3KS，DC：96V UPS 96V 6、两组192V并联接线图（12V蓄电池） 例如：山特C6KS、C10KS，DC：192V 2P空开2P空开UPS 192V三、 UPS空开、电缆配置1、输入电流计算方法UPS标称功率（VA）×输出功率因数 输入电流（A） 输入临界电压(V)×整机效率×输入功率因数×S S：三相UPS=3，单相UPS=1例如

5、： 山特10KVA UPS，单进单出，功率：10KVA输入临界电压：176V(在不用转换至电池供电情况下可接受的最低单相市电电压，一般输入范围±20%)，输入功率因数：0.99(高频机都可以近似取1),整机效率：0.95，S=1，输出功率因数：0.8市电输入电流计算结果如下： 10000×0.8 输入电流（A） =47.84(A) 176×0.95×12、输出电流计算方法UPS标称功率 输出电流（A） 输出电压×SS：三相UPS=3，单相UPS=1UPS电源输出电流计算结果如下： 10000 输出电流（A） =45.45（A） 220×

6、;13、电池逆变电流计算方法 UPS标称功率（VA）×输出功率因数电池逆变电流（A） 电池临界电压(V)×逆变效率注:电池临界电压=16节蓄电池*10.5V（单格终止电压1.75*6）=168V计算结果如下： 10000×0.8 电池逆变电流（A） = 50 (A) 168×0.95电缆配置：(交流电流按3-5A计算，直流电流按2-4A计算)输入线缆（mm2）47.84/5=9.5(实际可采用10 mm2) 输出线缆（mm2）45.45/5=9.09(实际可采用10 mm2)电池线缆（mm2）50/4=12.5(实际可采用16 mm2) 空开配置输入空开

7、（A）=47.84（可配置63A空开）输出线缆（mm2）45.45（可配置63A空开）电池线缆（mm2）50（可配置63A空开）备注： （1）UPS输入可配置相对大一点的空开,禁止使用漏电保护空开（2）禁止在UPS输出端接带有感性的负载。如电动机、压缩机、继电器、日光灯等。四、UPS蓄电池配置由于UPS蓄电池的延时配置在各行业、各区域、各项目都有不同的计算方法，以下3种计算公式，以应对在不同行业、区域、项目要求时进行灵活的配置。1、电流法1) 计算蓄电池的最大放电电流值： Pcos I最大 （*E临界*N） 注：P UPS电源的标称输出功率cos UPS电源的输出功率因数 UPS逆变器的效率，

8、一般为0.880.96（根据具体型号功率取值）E临界 蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V，2V电池约为1.75V）N 每组电池的数量2) 根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据： 电池组的标称容量= I最大/C 算出电池的标称容量。蓄电池的放电时间与放电速率C对应表5101520304050603.5C2.4C1.98C1.49C0.92C0.8C0.69C0.61C2h3h4h5h6h8h10h20h0.42C0.29C0.19C0.17C0.15C0.12C0.09C0.05C2、恒功率法根据蓄电池功率可以准确地选出蓄电池的型号.首先计算在后备

9、时间内,每个电池至少向UPS提供的恒功率.恒功率法计算公式如下：电池组提供的功率WUPS的负载KVA×功率因数 / 逆变器的效率需要每节电池提供的功率电池组提供的功率W / 每组电池额定节数即： WP（KVA）×1000×cosØ/（×N）其中：W-电池组提供的功率P-UPS额定功率 cosØ-功率因数 -UPS满载时逆变器效率 N- -UPS每电池组额定节数3、UPS行业常用简单运算法电池容量（AH）x 电池电压（V）X电池数量（只）电池后备（延时）时间 = UPS主机功率（实际负载）（Ah） Ups电源功率（实际负载）（Ah） x

10、 需要后备时间（小时）电池总容量（安时数）（AH）= Ups电源启动直流（电池电压） 电池总容量（AH） 电池组数量（组）= 电池组容量（AH） 电池组容量（AH）每组电池数量（只）= 电池容量（AH） 合计电池数量（只） = 电池组数量（组）X 每组电池数量（只） 4、举例说明型号：100KVA 输出功率因数Cos：0.8 直流电压：480V（电池低压保护：420V） 效率：93% 后备时间：2小时1) 电流法 I最大=Pcos/（*E临界*N）= 100*1000*0.8/0.93*10.5*40 =204.8A 电池组的标称容量AH= I最大/C = 204.8/0.42= 487.6A

11、H (C值取至于蓄电池的放电时间与放电速率C对应表) 因此，选用12V100AH 40节 并联5组2) 恒功率法W=2150100×1000×0.8 0.93×40 对照某品牌恒功率放电表（以10.5V/每只电池为终止电压 77.6*6=466W），120分对应466*5=2330W大于计算值2150W，满足后UYWC5备120分钟要求。即选用12V114AH 40节 并联5组。五、 UPS并机方式1、 串联备份备机旁路输入 市电输入 输出1负载主机 旁路输入 市电输入 输出2 优点：1、可有2台不同型号、功率、厂家的UPS组成2、 安装简单、无须调试、不增加额外

12、辅助电路，因此成本较低，可靠性高3、 可不断电对UPS进行维护维修4、用户可有根据说明书完成设备的安装调试缺点：1、备机长期处在备用状态，电池无法做到正常冲放电，须人为对电池放电 2、主机长期带负载，而备机处于空载状态，降低系统的可靠性3、瞬间过载适应能力弱2、双机并联备份UPS 1UPS 2市电输入 输出1旁路输入市电输入负载 输出2旁路输入优点：1、对瞬时过载适应能力强 2、单台UPS均摊负载，单台的可靠性较高缺点：1、技术要求高，调试复杂，易产生环流，影响系统的可靠性 2、不能充分利用现有资源（不同厂家、规格型号）3、随使用时间增长，可靠性降低（器件老化引起工作点漂移）六、 UPS日常维

13、护及保养1、 环境要求 放置通风良好的环境，且地面平整，并保持环境的清洁 UPS机柜上和周围不要放置杂物 无障碍物阻挡通风口，机器的背面、侧面距离墙壁10CM以上 远离过热圆并避免太阳直射 避免灰尘和湿气过重2、 UPS输出插座应明确标识，切勿使关键负载接到市电上，而无关负载接到UPS电源上3、 切勿带较大的感性负载，如：日光灯、空调、风扇、冰箱以免造成设备的损坏4、 若用户在市电停电期间使用发电机供电，应保证发电机功率大于两倍UPS额定功率，必须在发电机启动稳定后才能接入UPS。5、 UPS负荷控制在满载功率的70%-80%以内为佳6、 不推荐带负载开关UPS电源7、 禁止UPS输出与市电短

14、路，如用户使用发电机供电时，如发电机不经过UPS直接接入负载插座向负载供电，应先将UPS输入输出与市电和负载断开8、 注意不让UPS在过载状态下运行，过载运行的UPS会停止输出或由旁路供电，都将使UPS起不到断电保护的功能9、 电池的维护：对于长期不用或长期处于浮充的电池，必须进行定期的放电、充电七、 常见UPS的故障诊断和排除问题一、市电有电时，UPS出现市电断电告警。1）市电输入空开跳闸 处理方法：检查输入空开2）输入交流线接触不良 处理方法：检查输入接线3）市电输入电压过低、过高或频率异常 处理方法：不要处理或建议客户在UPS输入端配精密稳压电源4）UPS输入空开或开关损坏或保险丝熔断

15、处理方法：更换损坏的空开、开关或保险丝5）UPS内部市电检测电路故障 处理方法：由厂家工程师前去检查处理问题二、市电正常时，UPS输出正常；市电断电后，负载也跟着断电1）市电经常低压，电池处于欠压状态 处理方法：在UPS输入端加精密稳压电源2）UPS充电板损坏，电池无法充电 处理方法：检查充电板（断电池开关测UPS后端接线端是否有直流电压）3）电池老化、损坏 处理方法：更换电池4）负载过载，UPS旁路输出 处理方法：减少负载 5）负载未接到UPS输出 处理方法：将负载接到UPS输出6）UPS逆变器未启动（UPS面板控制开关未打开），负载由市电旁路供电 处理方法：启动逆变器对负载供电（打开面板控制开关）7）逆变器损坏，UPS旁路输出 处理方法：由厂家工程师前去检查处理问题三、UPS无法启动1）输入交流、直流电源线未接好 处理方法：检查输入交流、直流线是否接触良好2）UPS电源内部线路故障 处理方法：由厂家工程师前去检查处理 问题四、UPS开机时，输入空开跳闸1）输入空开容量太小 处理方法：更换输入空开2）用户的市电空开有漏电保护 处理方法：更换为无漏电保护的空开3）UPS电源内部短