第5章UPS(配置形式)

1、问题UPS由哪些部件构成？由哪些部件构成？答：答： UPS由由 整流模块、逆变器、蓄电池、静整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关和向负载提供市电（备用电源）的旁态开关和向负载提供市电（备用电源）的旁路装置路装置等部件构成等部件构成Nxa系列UPS框架图在线式UPS示意图UPS 问题1、如果如果UPS出现了供电故障，没有出现了供电故障，没有交流输交流输出，如何应对？出，如何应对？ 解决方法：增加备份的解决方法：增加备份的UPSUPS（冗余）（冗余）2、如果负荷较大，一个如果负荷较大，一个UPS不能满足供电不能满足供电要求，如何应对要求，如何应对？解决方法：增加解决方法：增加UPSUPS，并联工作（

2、增容），并联工作（增容）冗余冗余和和增容，增容，都属于都属于并机工作并机工作5.2.5 UPS电源供电系统的配置形式 说明：UPS并不容易出现故障UPS 的MTBF（平均故障间隔时间， “Mean Time Between Failure” ） =20万小时 对UPS的要求 保障交流输出永不断电保障交流输出永不断电5.2.5 UPS电源供电系统的配置形式 UPS 并机工作并机包含两层含义 （1）冗余：增加可靠性。 （2）并联：增容。 5.2.5 UPS电源供电系统的配置形式 举例 两台30kVA的UPS并机供电 （1）如果负载是25kVA，这就是冗余：增加可靠性。 （2）如果负载是40kVA，

3、这就是并联：增容。 5.2.5 UPS电源供电系统的配置形式 根据冗余式配置方案，有3种供电方式 1、主机从机型“热备份”UPS供电方式； 2、直接并机冗余UPS供电方式； 3、双总线冗余供电方式。 （1）由两台UPS电源所构成的“热备份”冗余供电系统 P1301、主机从机型“热备份”UPS供电方式（1）由两台UPS电源所构成的“热备份”冗余供电系统 P1301、主机从机型“热备份”UPS供电方式（1）由两台UPS电源所构成的“热备份”冗余供电系统 P1301、主机从机型“热备份”UPS供电方式图5-12（a）中UPS-1是主机， UPS-2是从机；UPS-2中的逆变器（电源2）一直处于空载状

4、态，只有当UPS-1故障时，UPS-2才承担供电业务。 1、主机从机型“热备份”UPS供电方式 缺陷： 在于UPS-2长期处于空载状态，其电池寿命会缩短、容量会下降，且UPS-2得具有阶跃性负载承载能力，无扩容能力。应用场合：一般的电源系统。1、主机从机型“热备份”UPS供电方式 问题： 如何改善缺陷，或者提高性价比？ 方案提高性价比：P130 图5-12（b）。 1、主机从机型“热备份”UPS供电方式（2）由三台UPS电源所构成的“热备份”冗余供电系统图5-12（b）中UPS-1、 UPS-2是主机， UPS-3是从机；UPS-3中的逆变器电源一直处于空载状态，只有当UPS-1、 UPS-2

5、故障时，UPS-3才承担供电业务。 1、主机从机型“热备份”UPS供电方式 缺陷： 在于UPS-3长期处于空载状态，其电池寿命会缩短、容量会下降，且UPS-3得具有阶跃性负载承载能力，无扩容能力。1、主机从机型“热备份”UPS供电方式为什么采用这种有缺陷的方案？因为： 简单 早期，UPS电源的同步控制技术还未完善。电源的同步控制技术还未完善。1、主机从机型“热备份”UPS供电方式 问题： 如何克服缺陷？ 方案克服缺陷：直接并机冗余供电方式。 1、主机从机型“热备份”UPS供电方式2、直接并机冗余供电方式UPS可直接并联而形成冗余供电系统。分析：UPS1的输出波形UPS2的输出波形分析：UPS1

6、的输出波形UPS2的输出波形UPS可直接并联而形成冗余供电系统。前提：各UPS电源间必须保持同频、同相同频、同相。 2、直接并机冗余供电方式n阅读： P130-131n+1型并联冗余供电系统应有的控制功能 （a）锁相同步调节功能（b）均流调节 （c）选择性脱机跳闸功能（d）非冗余工作状况报警（e）环流监控 2、直接并机冗余供电方式直接并机方案的类型 简单的直接并机方案 主动式直接并机方案 “热同步”并机技术 采用“并机柜”的并机方案 简单的直接并机方案 各台UPS只实行与市电的跟踪同步，相互间对相位、电压不进行调节，因此易发生故障。 2、直接并机冗余供电方式主动式直接并机方案“1+1”型直接并

7、机方案2、直接并机冗余供电方式 另外： “热同步”并机技术 采用“并机柜”的并机方案 P131-132 -课后阅读2、直接并机冗余供电方式优点：均流，共同向负载提供电流，均流，共同向负载提供电流，无空载无空载缺点：各需要同步，技术比主各需要同步，技术比主从式复杂从式复杂应用：中小型的中小型的UPSUPS系统系统由于在UPS供电系统中，输出端与负载间配有配电柜、断路器等，若碰到检修或产生故障等，以上的几种配置形式将引起负载停电。 存在的问题问题：系统的系统的故障率虽然降低了，虽然降低了，但但可维护性问题并没有彻底解决。问题并没有彻底解决。3、双总线冗余供电方式可维护性问题的解决方案： 双总线冗余

8、供电方式双总线冗余供电方式3、双总线冗余供电方式3、双总线冗余供电方式 配两套静态开关STS1、STS2，构成一套能自动执行，安全可靠的具有零切换时间的系统。3、双总线冗余供电方式正常供电3、双总线冗余供电方式对配电柜维修时的供电3、双总线冗余供电方式优点：既既降低电源系统的降低电源系统的故障率故障率， 又解决又解决可维护性可维护性问题。问题。缺点：成本较高，技术复杂成本较高，技术复杂应用：大型的大型的UPSUPS系统系统小结根据冗余式配置方案，有 1、主机从机型“热备份”UPS供电方式； 2、直接并机冗余UPS供电方式； 3、双总线冗余供电方式。 小结配置方案配置方案优点优点缺点缺点技术难度技术难度应用场合应用场合主机从机直接并机双总线小结配置方案配置方