非常全的UPS不间断电源培训资料2018-7-15学习资料

1UPS的基本原理及主要技术参数什么是UPS？利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。为什么需要UPS？市电电网提供的电力供应，看上去正常，可是不可靠:表面正常的电力，实际上危机四伏。电源中断数据丢失，通信中断，商机延误......——直接损失以每分钟5000-100000元计设备停运，仪表失灵，手术中断......——间接经济损失无法估量电源污染瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备硬件损坏谐波污染、线间噪声、频率漂移造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下UPS的四大功能不停电功能——解决电网停电问题交流稳压功能——能解决网压剧烈波动问题净化功能——解决电网与电源污染问题管理功能——解决交流动力维护问题UPS系统结构监控平台也是UPS的最重要组成部分之一UPS种类按工作原理不同，UPS分为：离线式（后备式UPS、互动式UPS）在线式UPS按供电体系不同，UPS分为：单进单出UPS三进单出UPS三进三出UPS按输出功率不同，UPS分为：微型<6kVA小型6-20kVA中型20-100KVA大型>100kVA按电池位置不同，UPS分为电池内置式UPS（标准机型）电池外置式UPS（长延时机型）按多机运行方式不同，UPS分为：串联热备份UPS（用于中小功率机器）交替串联热备份UPS（中小UPS)直接并联UPS(用于中大功率）按变压器特点不同，UPS分为：高频UPS（高频机）工频UPS（工频机）按输出波形不同，UPS分为：方波输出UPS阶梯波（准正弦波）UPS正弦波输出UPSUPS主要技术参数输入特性：1、输入电压范围输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。2、输入功率因数功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网，影响干扰其它设备。3、主电源频率允许范围。4、输入电流谐波分量。（PFC、6/12脉冲变压器）输出特性：1、静态稳定度。大型为1%，中小型为2%。2、输出瞬态特性。大型5%，中小型8%。3、输出过载能力。（如：过载125%5MIN;150%10S)4、输出功率因数。（0.8、0.9、1）5、输出电压谐波失真度。典型3%以内。2UPS相关配置及计算UPS系统基本由以下部分组成：UPS主机必选功能件(如BCBBOX等)蓄电池配套电池柜/架,电池开关等功能选件(如防雷,监控,谐波治理，上出线等)需要进行的计算：UPS主机容量计算与选择UPS后备电池的容量计算与选择UPS容量计算与选择首先获得负载的总功耗,并统一单位到KVA例如:一般个人计算机负载约200VA，小型服务器负载约1500VA，大中型服务器负载约3000VA电流I(A安培)及功耗W（瓦特）与VA的转换关系VA=I*220VA=W/0.8(计算时通常考虑20KVA以下为0.7，20KVA以上为0.8)考虑到UPS运行在60-80%的区间是最佳运行状态,一般建议在计算时将上面的结果除以0.8再一次放大然后在产品手册中选取最靠近的功率产品采用恒功率模式计算方式W/cell＝PL/(N×6×η)3UPS配电系统基础空气开关的类型按照壳体大小和分断能力分类：1空气断路器ACBAirCircuitBreak（800-6300A）常用容量：800/1000/1250/1600/2000…2塑壳断路器MCCBMouldedCaseCircuitBreak（100-2000A）常用容量：100/125/160/200/250/320/400/500/630/800…3小型断路器MCBMiniatureCircuitBreak（4-125A）常用容量：10/16/25/32/40/50/63/80/100/125空气开关的类型按照极数(pole)分类：单极/1P（L）双极/2P（L/N）三极/3P（L1/L2/L3）四极/4P（L1/L2/L3+N）按照极数(pole)分类：配电用电动机用UPS开关容量的选择单相UPS的额定电流计算:单相6KVA，额定输出工作电流6KVA/220V=27.3A输入电流考虑最低工作电压160V考虑充电容量预留15％（小UPS）考虑效率90％则输入最大电流：6KVA×1.15/（160×0.9）=47.9A选取开关为50A或63A三相UPS的额定电流计算额定输出工作电流HipulseU120KVA为三相的总容量每相额定容量为1/3，即120/3=40KVA每相的额定工作电流：40KVA/220V＝181.8A速算方法：120K/(3*220)，即为120×（1K/660）=120*1.5。1.5为实际工作电流速算系数，工作电流=1.5×UPS容量例子：120KVAUPS，额定输出电流120×1.5＝180A中型UPS考虑输入最低工作电压，大型UPS可以不考虑最低工作电压考虑充电容量预留25％（中大UPS）考虑效率90％则输入容量速算系数：1.5×1.25/(0.9)＝2.08，近似2.0（因为25％的充电余量非常大）2为开关容量速算系数（大UPS），开关容量=2×UPS容量例子：120KVA输入电流：120×2＝240A，选用250A开关UL33及高频机UPS，输入电压范围非常宽，必须考虑满载最低工作电压（额定电源的75％）,所以60KVAUPS的输入开关：60×2/0.75＝160A，选160A2.5为开关容量速算系数，开关容量=2.5×UPS容量4UPS供电方案介绍集中供电方式：优点：可以实现网络设备资源的等电位控制，减小传输误码率。缺点：初期投资大，单机故障影响大。分散供电方式：优点：方案布置灵活，故障影响小。缺点：如整个设备不能保持同地线，易引发干扰。单机供电UPS解决方案中最简单的一种每一分散地点交流供电系统容量多为6KVA以下各点交流负载独立地由一台UPS提供动力保护市电通常就近采用插座输入主从机串联“热备份”适合于中小型网络、服务器群、办公、仪表等应用场合由UPS主机、UPS从机、电池系统、配电系统组成配电设计和工程施工简单优点：两台甚至多台UPS基本处于相对独立、互不干扰的运行状态。对于UPS同步跟踪性能要求较低。采用不同型号、不同容量UPS构成串联热备份方式。缺点：从机长期处于空载运行状态、效率低。从机电池组长期处于浮充状态，得到定期带载放电维护机会少，会影响电池寿命。从机必须有良好的带阶跃负载能力。长期运行，主机逆变器=静态旁路转换功能良好是关键无扩容功能。相对于“并联”冗余系统平均无故障时间偏低。模块并联供电全部交流负载集中供电，由1台模块化并联UPS供电模块化UPS包括：机架、可并联功率模块、可并联电池模块、充电模块等适合于中小型网络、服务器群、办公、仪表等应用场合由机架、UPS功率模块、电池模块、配电系统组成功率模块配置为N+1冗余，减少了MTTR共用输入、输出、并联的电池系统、控制系统N+1直接并联冗余适合于中大型网络、数据中心、大楼集中供电、工业厂矿等应用场合由直接并机的N+1台UPS、电池模块、配电系统组成系统N+1冗余，可靠性高于单机UPS易于扩容，维护便捷是应用最为广泛的方案优点：完善的锁相同步技术保证多台UPS直接并联时可均分负载电流。良好的扩容性能（N+1