UPS基础知识演示文稿

UPS基础知识演示文稿当前1页，总共68页。UPS基础知识当前2页，总共68页。UPS全称叫做：UninterruptiblePowerSystem中文名称：不间断电源系统主要功能：稳压滤波：消除电网中各种干扰不间断：依靠电池提供长延时当前3页，总共68页。UPS分类按照UPS的工作状态分为动态UPS：飞轮旋转式，通常为500KVA以上大功率UPS静态UPS：市场主流，固定式安装按照UPS的输入输出相数分为单进单出三进单出三进三出按照UPS使用环境分为商用UPS工业UPS按照UPS硬件结构分为后备式在线互动式在线式当前4页，总共68页。我国的用电制度分为三相和单相两种电压电网中传输的是三相电，频率50Hz三相电又叫工业电，标准电压是380V单相电又叫市电、民用电，标准电压是220V三相负载分为Y形和△形两种接线方式

UPS输入端需要使用Y形接线方式电动机一般使用△形接线方式三相四线和三相五线的区别在于低压配电网中采用三相四线传输三相四线和三相五线的区别在于有没有保护地线（G）保护地线在变压器侧和零线(N)接在一起供电线路中需要采用三相五线UAUBUCNG当前5页，总共68页。正常模式电池模式电池交流输出市电输入市电输入后备式UPS转换开关逆变器充电器当前6页，总共68页。后备式UPS优缺点优点：结构简单效率高价格便宜，适于家庭或个人电脑使用缺点：负载平时为市电直接供电，供电质量差，无法消除各种市电干扰逆变器平时不工作，因此转换停电后，转换时间10mS电池逆变输出波形通常为阶梯波（模拟正弦波），谐波含量大当前7页，总共68页。交流输出电池电池模式正常模式市电输入在线互动式UPS稳压器逆变器当前8页，总共68页。互动式UPS优缺点优点：整机效率高逆变输出为正弦波价格便宜，适于家庭或个人电脑使用缺点：功率小负载平时为市电直接供电，供电质量差，无法消除各种市电干扰逆变器平时不工作,因此转换停电后，转换时间10mS当前9页，总共68页。在线双变换式UPS整流器逆变器主输入旁路输入手动维护旁路静态开关蓄电池负载当前10页，总共68页。在线双变换式UPS双变换：是指UPS将输入市电经过交流－直流－交流的双重变换，最终为负载提供了与市电隔离的纯净交流电源在线式双变换结构被证明是可适应各种极端恶劣电网环境、最为可靠的UPS架构，适用于各种关键负载供电当前11页，总共68页。所谓的“工频机”和“高频机”的区别“高频机”无需输出隔离变压器，体积小，重量轻“高频机”输入THDI低，是绿色环保电源“高频机”采用IGBT整流控制技术，各项指标高，更稳定可靠。特别需要说明：国际标准没有任何的“工频机”和“高频机”的定义。这个名词是中国UPS界“特有”的。当前12页，总共68页。“工频机”原理全桥式逆变结构必须加装输出升压变压器UWV+－U1W1V1N当前13页，总共68页。“高频机”原理整流器升压器++逆变器INV.STATICSW.RES.STATICSW.UVWNU1V1W1N1U2V2W2N2输入输出±380VDC当前14页，总共68页。IGBT器件：逆变器PWM斩波输出＋380VDC-380VDC当前15页，总共68页。1.视在功率S=电压V电流A=VA(伏安）2.有功功率P=S

功率因数F

=W（瓦特）3.无功功率（乏）4.功率因数F=P/S=cos

SQPUPS参数详解当前16页，总共68页。UPS参数详解视在功率：电流与电压有效值的乘积有功功率：是电器实际工作时做工的功率，是电度表中计量的读数，即为付费的数量无功功率：在市电与负载之间往返传递的功率功率因数：有输入功率因数和输出功率因数之分输入功率因数：是表示UPS本身具备的负载特性及向电网引入有功功率的情况，越高说明对市电的利用越充分。输出功率因数：实际上等于负载的功率因数。台式电脑大概为0.6-0.7，服务器现在可以做到0.9，实际计算UPS容量的时候要根据负载的功率因数来计算，如果UPS的输出功率因数可以做到0.9，但是实际负载的功率因数只有0.7，则只能按照0.7计算。当前17页，总共68页。UPS参数详解UPS并不稳频市电在一定范围内变化时，UPS时刻跟踪市电的变化，保持同步。当市电变化范围超过频率跟踪范围时，UPS不跟踪市电，稳频工作。相关指标为：输入频率、频率跟踪范围、频率跟踪速率：当前18页，总共68页。UPS参数详解峰值因数(CF)所谓的CF是指周期波形的峰值与有效值之比。由于计算机性负载接受正弦波电压会产生CF(介于2.4-2.6倍的电流)，因此，UPS设计时常需能提供CF值3的规格，以满足计算机性负载的应用。(3:1)冲击性负载的CF远大于3:1,因此需要增加UPS的功率来承受冲击。当前19页，总共68页。UPS参数详解THDI输入电流谐波总失真度THDI代表了UPS工作是向电网造成污染的程度，这项指标越低越好。“工频机”THDI很高当前20页，总共68页。UPS参数详解电池相关知识UPS中使用的电池一般为12V,长延时可能会用到2V。AH表示电池容量，A表示电流，H表示小时。UPS中常用100AH电池100AH电池一般是基于20小时放电率下的，即以5A放电电流，可以放20小时。因此如果放电电流更大，则容量达不到100AH。以沈松电池为例：当前21页，总共68页。相关产品图片---Powerware系列UPSEaton

9130Eaton

9135Eaton

9155700~3000VA5~6kVA8~30kVAEaton

9390Eaton

939540~160kVA200~1100kVAEaton

93558~40kVAEaton

Blade(刀片式)12~60kVAPowerware系列200~625kVAEaton

9315当前22页，总共68页。相关产品图片---Powerware系列UPSPowerware系列-船用8~30kVA9155M8~40kVA9355M40~160kVA9390MPowerware系列-PPM精密配电柜20~300kVA当前23页，总共68页。1~3kVA4~24kVA15~120kVAXPA3A35~25kVAARRAY系列MP1~3kVA6~20kVA60~80kVACC-3C3C320~40kVA城堡系列3C3EXMT-Pro500~1kVA500~1kVATG500~1kVA后备式K-Pro产品展示---山特UPS0UPDU16~32A当前24页，总共68页。山特现有UPS的输入/输出类型类型机型容量输入/输出备注后备式K-Pro500VA~1000VA1/11代表：单相电压：220VAC3代表：三相电压380VACMT-Pro500VA~1000VA1/1TG500VA~1000VA1/1在线式城堡C1KVA~3KVA1/1城堡C6KVA~10KVA1/1城堡3C10KVA~20KVA3/1城堡3C3-EX20KVA~40KVA3/3城堡3C360KVA~80KVA3/3XP1KVA~3KVA1/1A4KVA~24KVA1/1、3/1MP5KVA~25KVA3/1、3/33A315KVA~120KVA3/3当前25页，总共68页。伊顿爱克赛9390系列UPS40KVA60KVA80KVA120KVA160KVA当前26页，总共68页。宽度519mm宽度944mm深度804mm高度1872mm313kg60-80kVA120kVA40kVA160kVA257kg480kg530kg尺寸与重量当前27页，总共68页。绿色电源----电源发展的潮流全IGBTUPS输入功率因数：0.99输入电流谐波失真度：<3%发电机配比：1:1当前28页，总共68页。6脉冲整流器电流谐波电压失真现实-----电网污染日益加剧传统的UPS和开关电源设备都会产生电流谐波反馈，大量电流谐波注入电网，造成电网电压畸变。当前29页，总共68页。谐波的危害占用大量的电网KVA资源导致电力电缆发热，功率损耗零线电流增大电网谐振影响发电机组运行开关误动作当前30页，总共68页。国家关于电流谐波污染的规定通信用不间断电源-UPS标准(YD/T1095-2000):指标1类产品(IGBT整流器)2类产品(12脉冲+输入滤波)3类产品(6脉冲+输入滤波)输入电压范围±25%±20%±10%输入功率因数≥0.95≥0.90≥0.85输入电流谐波总失真度<5%<15%<25%当前31页，总共68页。12脉冲整流(8%THDi)6脉冲＋滤波器(10%THDi)有源滤波器(THM)(3-10%THDi)IGBT整流技术(2%THDi)升压整流技术(8-10%THDi)治理电流谐波污染6脉冲(30%THDi)12脉冲整流＋滤波器(5-7%THDi)先污染后治理当前32页，总共68页。高频UPS采用IGBT整流技术（主动式校正）当前33页，总共68页。IGBT功率元件IGBT：绝缘栅双极晶体管诞生于1988年，是目前最先进可靠的功率开关元件目前已被全球所有UPS厂商用于逆变器的功率元件当前34页，总共68页。消除电网中的各种污染和干扰超宽输入电压范围:±20%(满载)-50%~+20%(半载)超宽输入频率范围:45~65Hz抑制电网谐波反馈污染适应恶劣电网环境当前35页，总共68页。适合新时代负载供电需要新时代负载供电特点高功率因数>0.9负载高功率密度，体积重量降低80%的UPS负载率<50%当前36页，总共68页。负载功率因数在提高kVA

kW10年前计算机设备功率因数普遍为0.6~0.7今天的计算机和服务器均采用了输入功率因数校正，计算机PF普遍为0.9为此要求UPS可提供更多的有功功率KW当前37页，总共68页。现代服务器功率因数=0.9传统服务器功率因数=0.7输入PFC=PowerFactorCorrectionPFC电路输入输出输出负载功率因数在提高当前38页，总共68页。标称功率输出PF输出功率差异100kVA0.770kW28％100kVA0.880kW11％100kVA0.990kW高频UPS提供更多的有功功率输出功率因数可达0.9而传统UPS输出功率因数仅为0.7~0.8高频UPS具有更强的带载能力当前39页，总共68页。高效节能，整机效率>94%当前40页，总共68页。不同技术UPS的效率比较整流技术效率6脉冲整流器90%12脉冲整流器88%升压整流器93%IGBT整流94%当前41页，总共68页。高频UPS节省大量运行支出高频系列UPS整机效率高达94%以100kW的负载为例，和12脉冲整流的UPS相比（高6%)效率差异每小时每天每年6kW6度144度52560度每度电（商业）为1元每年节省52560元UPS寿命为10年：10年节省525600元当前42页，总共68页。高可靠性设计全数字控制（32位DSP芯片）ABM智能化电池管理冗余的逻辑控制电源风道式冷却设计冗余风扇冗余并联技术防回馈保护当前43页，总共68页。32位全数字化DSP控制集成度高，减少板件，简化电路连接，降低故障率处理速度快，事件处理及时、准确避免了模拟控制固有的硬件差异及参数漂移等缺陷整机内部无任何电位器当前44页，总共68页。UPSABM电池管理技术超宽输入范围–电池很少需要放电ABM智能电池管理技术电池充电温度补偿关键时刻电池提供充足能量当前45页，总共68页。长期浮充导致电池极板钝化！缩短电池使用寿命传统的充电方式为------长期浮充ACB直流母线正极直流母线负极逆变器蓄电池一直连在直流母线上滤波电容市电当前46页，总共68页。ABM™------周期性电池充放电当前47页，总共68页。ABM电池管理功能ACB电池可控硅触发电路蓄电池直流母线正极直流母线负极市电逆变器电池充满后从直流母线上脱开，纹波电流为零电池的充电和放电是两个回路当前48页，总共68页。项目传统技术结果ABM™结果浮充长期浮充极板钝化90％休息极板不钝化过充电长期充电，存在可能90％休息，不可能电流纹波长期充电，影响很大90％休息，不可能热失控长期充电，存在可能90％休息，不可能电池检测强制放电，影响整流器工作电池自放电，不影响整流器电池寿命无法延长电池寿命延长电池寿命达50％ABM带来的好处当前49页，总共68页。实验监测证明采用ABM电池管理功能可延长电池寿命50%当前50页，总共68页。风道式冷却设计优化顺序冷却风扇的冗余配置风扇的转速检测进风口设有除尘过滤网UPS冷却系统当前51页，总共68页。整机冷却通道前面进风顶部出风优化顺序冷却先冷却接线端子和机械部件再冷却上半部分的功率器件风道式冷却方式当前52页，总共68页。冗余风扇设计风扇为（N＋1）冗余设计任何单