UPS培训-基础篇

1、UPS技术培训,基础部分,1 什么是UPS 2 UPS的功能 3 常见UPS种类介绍 4 UPS基本原理 5 UPS供电方案 6 UPS技术指标 7 UPS和电池容量计算,主要内容,什么是UPS,UPS Uninterrupted Power System 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。,用户设备,蓄电池,市电或燃油发电机,UPS主机,为什么用UPS ？,为什么用UPS ？,为什么用UPS ？,为什么用UPS ？,用投资额百分之几的UPS 保护占投资额百分之九十几的设备 实现客户价值的不间断增长,UPS的功能及地位演化

2、,供电备份,净化电网,提供永久安全电力 实现用户心中梦想 !,高可靠性不间断供电保证动力的连续性 电网稳压、净化功能消除电网波动、污染 电池管理功能 延长电池使用寿命 智能监控功能 有效解决UPS维护问题,UPS的四大功能,最新推出的全数字、在线式、网络化UPS能够充分满足上述UPS的四大需求，提供全面的动力解决方案,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 100kVA,按电池位置不同，UPS分为： 电池内置式UPS（标准机型）

3、 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）,UPS种类,UPS种类,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UPS,UPS的基本原理,后备式UPS运行原理 有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池充电。 停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。,充电器,逆变器,市电,负载,电池组,功率等级

4、0.25-2KVA左右,互动式UPS运行原理 在线互动UPS与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电器合二为一；输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压,UPS的基本原理,市电,双向,变换器,电池组,负载,市电正常/整流 停电/逆变,264-276V,150-175V,150-264V,功率等级0.7-20KVA左右,在线式UPS运行原理 不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。,UPS的基本原理,功率等级0.7-1500KVA左右,UPS的基本原理,功率等级10-480KVA左右,负载,主变换器,电池组,Delta变换器,175264V,220410

5、V,补偿变压器,Delta变换UPS运行原理 Delta变换器和补偿变压器实现稳压功能，主变换器是双向变换器。不能稳定频率。,四种UPS的比较,UPS的基本原理,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。,UPS供电方案,UPS供电系统,一个完备的UPS供电系统，是由前端配电（市电，发电机，配电柜），UPS主机、电池、后端配电组成，附加后台监控或网络监控软/硬件等单元。,ATS,PD,UPS,+,-,UPS供电方案一主从机串联“热备份

6、”,市电,负载,主机,从机,主机旁路,从机输出,SS,SS,UPS供电方案一主从串联备份,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。 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。,UPS供电方案一直接并联,市电,负载,从机输出,并机逻辑控制,UPS供电方案一直接并联,并联条件： 同

7、型号、同容量UPS 两台逆变器输出必须在同频率，同相位的严格同步跟踪状态。 两台逆变器输出电压幅值必须相等。 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） 避免了“串联”热备份方式的缺点。 缺点： 对设备本身同步锁相技术要求高 对设备制造技术要求高输出阻抗接近。 对逆变器输出电压调节性能要求高分相调节 UPS必须同型号、同容量。 多台并联时，旁路也需增加“均流电感”,UPS供电方案双母线,双母线供电： 解决单母线运行方式存在的单点 “瓶颈”问题。进一步提高系统 可靠性。 系统配置复杂，投资大， 安装调试要求高。,BCB,电子切换开关,母线一,母线

8、二,重要负载,一般负载,UPS1,UPS2,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）,UPS主要技术参数,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。 （0.6、0.7、0.8） 5、输出电压谐波失真度。典型3%以内。,VA（伏安）与W（瓦特）的区别 VA

9、-视在功率 W-有功功率 UPS容量单位- VA 负载容量单位- W、VA 注意： 对UPS而言，输出功率因数并不是越高越好。 VA（伏安）与W（瓦特）的换算关系 典型计算机负载 ：功率因素0.6-0.7,UPS主要技术参数,UPS的容量配置,考虑到用户负载启动时的冲击，一般情况下最佳负 载容量应为UPS容量的70%80%。,如果是1+1冗余配置，负载总功率不超过单机的容量。 如果是N+1冗余配置，负载总功率不超过单机容量的N倍。,UPS（或实际或预期负载）容量VA负载（或UPS输出）功率因数 放电电流= 电池组放电终止电压V电池逆变效率 注：12V的单体电池放电终止电压一般为10V。,（1）、计算电池放电电流,电池简单而比较准确的配置方法,（2）、根据放电时间要求查表确认系数时间（单位：小时）,电池容量Q=放电电流I 放电时间T调整系数C,（3）、代入公式计算需配置的电池容量,电池简单而比较准确的配置方法,也可采用查电池放电曲线的方法，找出