不间断电源UPS(后备电源)技术指标与施工安装规范

不间断电源UPS技术资料1・1不间断电源(UPS)的选用1.对交流电源质量要求高，瞬态供电中断时间应控制在2ms以内的重要场所应采用“在线式”不间断电源系统。2.对电源质量要求高，瞬态供电中断时间应控制在5ms以内的场所宜采用DeIta变换型UPS电源不间断电源系统。3.对电源质量要求一般、瞬态供电中断时间能控制在8~10ms范围内的场所宜采用“在线互动式”，“后备式”不间断电源系统。1・2不间断电源(UPS)系统的组成与技术要求1.不间断电源(uPS)系统的供电装置和设备应包括：(1)正常工作状态下的供电设备，包括建筑物内交、直流供电，以及供电传输、操作、保护和改善电能质量的全部设备和装置。(2)应急工作状态下的供电设备，包括建筑物内配备的应急柴油发电机组、备用蓄电池组、充电设备和不间断供电设备等。(3)柴油发电机组与不间断电源(UPS)的供电连接方式按设计要求施工。2.不间断电源(UPS)组成(1)输人整流滤波电路：将交流电变换为直流电，并能保持输出电压和抑制电网干扰。(2)功率因数校正电路：用来提高功率因数、降低谐波干扰，并使电网的输人电流成为与输人电压接近同相位的正弦波。(3)蓄电池：蓄电池组是UPS的心脏，是UPS的蓄能装置。(4)充电电路：充电电路独立于逆变器工作，在充电阶段向蓄电池组恒流充电，随着电压的上升，当达到其浮充电压时，充电器改为恒压土作，直到充电完成。（5）逆变器：逆变器将来自整流器的直流电转变成交流电，通常其波形为准方波，在线式UPS采用正弦脉宽调制（SPWM）波，经LC滤波后得到标准正弦波。（6）静态开关电路：静态开关电路作为保护设备和供电转换器件，用来保护UPS的负载，同时是市电供电变为逆变器供电的转换器件。（7）其附属装置包括控制、检测、显示及保护电路。1・3不间断电源供电方式1.在线式不间断电源（UPS）供电工作原理当市电正常工作时，输人电压经过整流滤波电路，一路给逆变器供电，逆变器经变压器和输出滤波电路将SPWM波形转变成隔离的正弦波送往负载，另一路送人充电器给蓄电池充电，此时静态开关切换到逆查器端，并由逆变器完成稳压和频率跟踪功能。当市电出现故障时（无市电、市电电压过高或过低），UPS工作在后备状态，静态开关仍在逆变器端，变器将来自蓄电池的直流电压转换成交流电压通过静态开关送往负载。当市电供电正常，但逆变器故障或输出过载时，UPS工作在旁路状态，静态开关切换到市电端，由市电供电。逆变器故障引起的切换会导致UPS报警，过载引起的切换在过载消失后会重新切换回逆变器端。控制及保护电路提供逆变、充电、静态开关动作所需的控制信号、显示工作状态，以及过压、过流、短路和过热报警及相应的保护。在市电故障时，只要UPS在线工作就不会出现任何瞬时断电。几乎所有来自市电电网的干扰（电压浪涌、尖峰、瞬变、跌落、噪声电压、过压、持续低电压和电源中断等）经过UPS隔离后都能得到很大程度的衰减，同时uPS能向负载提供干扰小、稳压精度高的供电电源。所以，目前用电质量要求高的用户及智能建筑的电源系统大都采用在线式UPS供电。2.后备式不间断电源(UPS)供电工作原理当市电工作正常时，转换开关切换到市电输人端。UPS工作在旁路状态，市电经转换开关和输出变压器构成的稳压电源稳压后直接给负载供电。当市电故障(无市电、市电电压过高或过低)时，UPS工作在后备状态。UPS的内部控制检测线路一旦发现市电故障，即刻启动逆变器，并将转换开关切换到逆变器端，由蓄电池经逆变器向负载提供交流方波电压，并通过调节输出方波的宽度来实现稳压功能。切换动作大约持续3~10ms,此时由UPS内部的容性器件向负载供电。后备式UPS的切换动作会引起电压波动，其稳压性能也比在线时差。3.不间断电源(UPS)的基本要求(1)不间断电源设备(UPS)的选型：常用UPS电源分为在线式正弦波输出UPS、后备式正弦波输出UPS和后备式方波输出UPS三种。后备式方波UPS电源只能连接微容性和纯电阻型设备，不能同其他性质的负载(特别是可控硅)相连，否则轻则UPS性能受影响，重则毁坏UPS电源系统；此电源不能进行频敏启停，每次关闭UPS需经至少6s后方可再次启动。(2)蓄电池后备时间的确定：根据UPS所配蓄电池的情况，如满载工作时间、半载工作时间、蓄电池的电压、容量、品牌、使用寿命及质量保证等进行选型。通常蓄电池的后备时间可定为10min、15min和30mn，不提倡采用大容量蓄电池，需要时可采用能外接蓄电池的大容量UPS系统。(3)智能建筑电源系统由于其多系统共存的特点，可考虑采用多台UPS分散供电。（4）UPS必须达到或超过标准中的一个或多个对UPS的技术要求。4.UPS的安装、调试和检测（1）施工图技术文件：1）安装平面布置图;2）电气接线图；3）UPS容量、蓄电池容量、持续供电时间计算书;4）设备清单；5）备件及专用工具清单；6）工厂测试报告；7）U/LEMC认证、原产地证明等。（2）安装：1）检查UPS的整流器、充电器、逆变器、静态开关，其规格性能必须符合设计要求。内部接线连接正确、紧固件齐全、接线和紧固可靠不松动，标记正确清晰，焊接连接无脱落现象。2）安放UPS的机架组装应横平竖直，其水平度、垂直度的允许偏差不大于1.5%，紧固件齐全，紧固完好。3）引人和引出UPS的主回路电线或电缆与控制系统的信号线机控制通信电缆应分别穿保护管敷设，当在电缆支架上平行敷设时应保持至少150mm的间距，电线、电缆的屏蔽接地应连接可靠，并与接地干线的最近接地极连接，紧固件齐全。4）UPS的可接近裸露导体应接地（PE），连接可靠且有标识。5）UPS输出端的中性线（N极）必须与由接地装置直接引来的接地干线相连接，作重复接地。6）由于UPS运行时其输人输出线路的中线电流大，安装时应检查中线截面，如发现中线截面小于相线截面时，应并联一条中线，防止因中线大电流引起事故。7）UPS本机电源应采用专用插座，插座必须使用说明书中指定的保护断路器或熔断丝。8）蓄电池组的安装：①采用架装的蓄电池；②新旧蓄电池不得混用；存放超过3个月的蓄电池必须进行补充充电；③安装时必须避免短路，并使用绝缘工具、戴绝缘手套，严防电击；④按规定的串、并联线路连接列间、层间、面板端子的电池连线，应注意正负极性，在满足截面要求的前提下，引出线应尽量短；并联的电池组各组到负载的电缆应等长，以利于电池充放电时各组电池的电流均衡；⑤电池的连接螺栓必须紧固，但应防止拧紧力过大损坏极柱；⑥再次检查系统电压和电池的正负极方向，确保安装正确；并用肥皂水和软布清洁蓄电池表面和接线；©UPS与蓄电池之间应设手动开关。（3）调试和检测：1）对UPS的各功能单元进行试验测试，全部合格后方可进行UPS的试验和检测。2）采用后备式和方波输出的UPS电源时，其负载不能是容感性负载（变频器、交流电机、风扇、吸尘器等）;不允许在US工作时用与UPS相连的插座接通容感性负载。3）UPS的输人输出连线的线间、线对地间的绝缘电阻值必须大于0.5MQ；接地电阻符合要求。4）按要求正确设定蓄电池的浮充电压和均充电压,对UPS进行通电带负载测试。5）按UPS使用说明书的要求，按顺序启动UPS和美闭UPS。6）对UPS进行稳态测试和动态测试。稳态测试时主要应检测UPS的输人、输出、各级保护系统；测量输出电压的稳定性、波形酷变系数、频率、相位、效率、静态开关的动作是否符合技术文件和设计要求；动态测试应测试系统接上或断开负载时的瞬间工作状态。包括突加或突减负载、转移特性测试；其他的常规测试还应包括过载测试、输入电压的过压和欠压保护测试、蓄电池放电测试等。7）通过SCADA/BAS系统检测UPS的功能：①按接口规范检测接口的通信功能；检查连锁控制，确保因故障引起的断路器跳闸不会导致备用断路器闭合（对断路器手动恢复除外），反之亦然；②采用试验用开关模拟电网故障，测验转换顺序；③设置故障，检测系统的自动转换动作和转移特性；④正常电源与备用电源的转换测试：通过带有可调时间延迟装置的三相感应电路实现正常和备用电源电压的监控，当正常电源故障或其电压降到额定值的70%以下时，计量器开始时，若超通设定的延时时间(0~15s)故障仍存在，则备用电源电压已达到其顿定值的90%的前提下，转换开关开始动作，由备用电源供电；一旦正常电源恢复，经延时后确认电压已稳定，转换开关必须能够自动切换到正常电源供电，同时通过手动切换恢复正常供电的功能也必须具备；⑤检查声光报警装置的报警功能；⑥检查系统对UPS运行状况的监测和显示情况；⑦检测UPS的噪声。输出额定电流为5A及以下的小型UPS，声不应大于30dB(A)，大型UPS的噪声不应大于45dB(A)。5.UPS系统的检测验收进行检测验收。根据GB7260GB50303-2002及规程的有关规定对UPS系统1・4不间断电源对直流配电系统的要求直流配电系统的基本要求直流配电屏的技术要求：1)输出额定电流：根据设计要求，分不同的电流等级。2)负载分路：根据设计要求。3)可接人两组电池，并分别装有熔断器，一主一备。4)直流屏的主回路、电池回路和200A以上的负载分路应分别装有分流器。5)屏内放电回路的电压降在满载时应小于500mV。6)多台同容量的直流屏应能并联工作。证7)应有过压、欠压报警，应有过流保护和输出端浪涌吸收装置，并具有熔丝熔断报警功能，可实现声光报警。交流配电屏的技术要求：3451)额定容量：交流三相五线，380/220V,50Hz。2）输人要求：两路交流电源输入，可人工或自动切换，自动系统应具有电气和机械双重联锁。靠五3）负载分路，应符合设计要求。4）输人端应有可靠的防雷击和浪涌保护装置；底座上应有防雷和保护接地端子。5）中性线汇流排应与机架绝缘。（3）监控模块要求：1）具有多种故障自检、报警及保护功能：①三相输入、过压、缺相保护；②电流充电过压、欠压、过流保护；③直流输出欠压、过流保护；④主要元器件（电源、微机、冷却风扇、晶闸管和快速熔断器）的故障报警及保护。2）具有主要运行状态及故障报警的显示、打印和历史数据查功能：①输人电压、电流；②充电电压、电流；图交、直流输出电压、电流。3）供电电源的手/自动变换功能。（4）开关电源的功率转换单元宜采用PWM技术为基础的半桥式功率转换单元。（5）蓄电池组的要求：本节对UPS蓄电池组的所有要求同样适用于交、直流供电系统。（6）环境要求：温度：0~40°C；相对湿度：W65%；噪声：c55dB（A）。安装与检测（1）将机架、交、直流屏安放到合适的位置，主要应考虑通风条件，人、出线馈电连接方便顺畅和操作检修方便。（2）将380V接入交流配电屏，将其火线、中线、地线，按指记接好，然后测量断路器输出是否正常，开关的关断/合闸是否正常。（3）将监控单元推人机架，从分配器上接入监控单元用的直电源。（4）将机架、直流屏外壳接牢保护地线，再将交流分配器推人机架，分配器的各路单相交流输出应分别与机架背面的整流模插座接牢。（5）从交流配电屏引入交流输出馈线接到交流分配器上，其、中线按指示接入相应位置。(6)送电检测模块插座是否有电，各机柜上的仪表是否正常，通信接口和监控单元工作是否正常。(7)关断电源，将全部整流模块分别装入机架，送电，启动并调试模块。(8)关掉电源，将机架上-48V负极接人直流屏上的-48V负极板，正极接人直流屏上的GND接线板；合闸送电，检查直流屏输出电压是否正常。(9)关掉电源，将直流屏、整流器上的监控单元通过通信接口接入监控系统，送电对监控单元进行调试，检查监控单元的测控功能是否正常。(10)切断电源，将两组或一组电池接入直流屏，电池正极接人GND接线板，GND接线板接工作地；电池负极接入直流屏上的电池输出负极接线板。(11)加上负载，合上电源,对系统进行带负荷测试。(12)测试系统的电源切换功能，故障检测及报警保护功能，工作状态及报警显示功能，接口的通信功能等o(13)检测系统的最大事故负荷、最大合闸电流、事故放电时间、直流输出电压等重要参数，看是否符合设计要求，确认设计选型是否满足工程需要。(14)其他安装检测要求应执行规程的有关规定。2.2不间断电源(UPS)系统安装、检测要求2.2.1施工准备1.首先熟悉结构图、建筑图、装修图及其他专业的有关图纸，找到景响施工的问题。进行对图纸的会审，处理好技术变更项目。做好施工组织设计，经建设单位技术负责人、监理工程师认可。2.设备基础必须经过交接验收方可进行下道工序工作。设备基础隐蔽验收记录见表10-4。3.主要设备材料。(1)主要设备：电源柜，电容器柜，双电源自动切换柜，不间断电源柜(UPS),不间断电源切换柜，蓄电池组,应急柴油发电机组，压柜，电源控制输出柜，各楼层电源箱，等电位联结箱。1)设备到工地后，做好开箱验收，并经监理工程师、建设单位技术负责人办理签字手续。2)按产品说明书，进行单体检验合格后，存放在干燥、无尘、无腐蚀的库房内备用。(2)一般材料：管材、型钢、线槽、金属软管、防火涂料、异形塑料管、阻燃塑料管、防锈漆、镀锌螺栓、镀锌膨胀螺栓、焊油、焊锡、电池、电力复合脂、焊条、喷灯、塑料标识牌、电缆附件。4.主要工具：主要工具包括电焊机、气焊工具、台钻、手电钻、电锤、开孔器、压接钳、钢锯、手锤活扳手、水平尺、直尺、角尺、钢卷尺、线坠、电烙铁、电炉子、锡锅、扁锉、圆锉、电工工具、工具箱、万能表、兆欧表、对讲电话、电桥、标准电压表、标准电流表(调试用)、力矩扳手、接地电阻表。引申发服5.劳动力配备：根据工程工期要求和土建进度，合理安排施工计划，做到保工期、保质量、保安全、配备胜任的施工技术人员、电工、电气焊工、电气调试人员应持证上岗。6.必须备有非标准件的加工制作场地及设备、材料仓库。2.2.2不间断电源(UPS)施工1.施工程序(1)配电室、柴油发电机房地面下电线管预埋，接地母线引真础型钢安装。(2)配电柜基础下电缆沟电缆支架埋设安装、配电柜(屛)球连接(焊接)。(3)配电室内接地母线安装，接地母线与电缆支架、基础型(4)接地母线焊接处清除干净，涂富锌底漆2遍，罩面漆2遍⑸配电室内照明线路、器具安装。不间断电源(UPS):壮⑹配电柜、控制柜安装、柴油发电机组及附属设备安装（7）引人、引出电线、电缆排序安装。（8）继电器连接。导线找相序、压接端子、做电缆头与开关设备、仪表，（9）柜（屏）内开关设备、仪表、继电器做单体调整试验。（10）进出线拴好标志牌、做全系统调试、试运行、交付使用。2.金属电线电缆导管安装要求（1）进入电缆沟内的电线、电缆导管管口应成喇叭口形。（2）导管埋