UPS基础培训资料

1、.,.,1、UPS概述 2、UPS的分类 3、各类UPS的工作原理 4、为什么用UPS 5、电网常发生哪些问题以及UPS解决了电网哪些问题 6、UPS的容量如何计算和负载的选择 7、蓄电池简介 8、UPS监控软件,.,UPS( Uninterruptible Power System )，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。早期以动态结构为主，随着科技的进步新材料不断出现，现在以静态UPS为主要龙头占据UPS近100%市场。UPS也丛小功率到大型化，从模拟到数字化人机界面，又从单机到主从热备份到并机等等。UPS应用非常广阔，金融、证券、银行、政府、教

2、育、工业、交通、通信等等无不渗透着。,.,从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备；从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付；从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。,.,除了以上四类，根据备用时间，UPS还可分为标准机和长效机。标准机用内置电池，后备供电时间较短，一般在5-15分钟。长效机则可根据用户需要，增大电池容量配置，延长后备时间。,.

3、,离线式(OFF-LINE)或后备式 UPS ）UPS在市电正常时直接由市电向负载供电（部分机型有稳压功能），逆变器此时不工作，当市电超出其工作范围或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定精度差，有切换时间，且输出波形一般为方波。,.,后备式 UPS工作原理框图,.,互动式UPS是介于后备式UPS和在线式UPS之间的一种功能较后备式强而比在线式差的UPS。 UPS将充电回路与逆变器整合为双向转换回路，市电输入正常时，UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电，在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组能量转换为交流电输出，其特点是

4、：有较宽的输入电压范围，噪音低，体积小等特点，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波，但同样存在切换时间。,.,在线互动式UPS工作原理框图,.,在线式(ON-LINE) UPS UPS在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负载提供交流电，在市电异常时，逆变器由电池提供能量，因逆变器始终处于工作状态，故输出不会中断。其特点是，有极宽的输入电压范围，无切换时间且输出电压稳定精度高，特别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高,.,高频在线式UPS工作原理框图,.,工频在线式UPS原理框图,.,根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以

5、下六种：,.,.,1、电网预安排停电：限电、电源系统改造和维护 2、电网故障停电：超负荷、供电线路和设备故障 3、自然原因停电：火灾、雷电、水灾和施工 4、电源质量故障： 电涌、高压尖脉冲、瞬态高压干扰、电压下陷、电线噪声、频率偏移、闪变、电压不平衡、谐波畸变、暂态停电、持续性欠压或过压、系统接地故障和泄露电流形成的安全性故障、谐波电流和零地电压差问题。,.,不间断供电，全面改善供电质量。大家可以想象，今天如果未使用不间断电源系统，那么当市电发生异常，将造成计算机死机，甚至造成硬件故障，到时维修费将不可预期；硬件的故障可花钱消灾，但是存在硬盘中的资料呢？那可是有钱也买不到，所以为您的设备添购不

6、断电系统，就如同买保险一样，有备无患；UPS系统并不是只有当停电时才有动作的，前面所提到的市电异常，包含了市电电压过低、过高、突波、噪声等，足以影响设备正常运作的电源品质，因此UPS的重要性可见一斑。,.,1.停电保护-瞬间停电时立即由UPS将电池直流电源转换成交流电继续供电； 2.高低电压保护-市电电压过高或过低时UPS内建稳压器(AVR)将做适当的调整,使市电的电压保持在可使用的范围,若电压过低或过高超过可使用范围,UPS将电池直流电源转换成交流电继续供电,以保护用户设备； 3.波形失真处理-由于电力经由输配电线路传送至客户端,各种机器设备的使用,往往造成市电电压波形的失真,因为波形失真将

7、产生谐波干扰设备且会使电力系统变压器温度升高,一般要求失真率5%,一般UPS设计失真率3%；,.,4.频率稳定-市电频率分为50Hz/60Hz两种,所谓频率就是每一秒变动的周期,50Hz就是每秒50周次,台湾市电的频率是60Hz,大陆是50Hz.发电机运转时受到客户端用电量的突然变化造成转速的变动将使转换出来的电力频率飘移不定，UPS转换的电力可提供稳定的频率； 5.电压稳定-一市电电压易受电力输送线路品质的影响,离变电所较近的用户电压较高约130120V,离变电所较远的用户电压较低约10090V,电压太高或太低会使用户设备缩寿命,严重时会烧毁设备,使用在线式UPS可提供稳定的电压电源,电压变

8、动不到2V,可延长设备寿命及保护设备；,.,6、抑制共模噪声-UPS安装滤波器用来滤除火线和中线之间的工模干扰； 7、突波保护-一般UPS会加装突波吸收器或尖端放电设计吸收突波,以保护用户设备； 8、瞬时响应保护-市电受干扰时有时会造成电压凸出或下陷或瞬间压降，使用在线式UPS可提供稳定的电压使电压变动不到2V，可延长设备寿命及保护设备； 9，监控电源-配合UPS的智能型通讯接口及监控软件可纪录市电电压频率停电时间及次数来达到电源的监控,并可安排UPS定时开关机的时间表来节约能源。,.,1、 确定所需UPS的容量： 计算所有的负载总和 S=S1+S2+Sn 单位：VA UPS的容量S0.8（考

9、虑UPS的抗冲击能力及扩容需要）； 2、 确定所需UPS的类型： 一般负载在15KVA以下的选择单进单出的UPS，负载在10-30KVA之间根据客户的实际电网功率和资金情况可以选择三进单出或者三进三出，负载在30-500KVA的选择三进三出UPS，还有根据负载对输出稳定度、切换时间、输出波形确定是选择在线式、在线互动式、后备式以及正弦波、方波等类型。 在线式UPS的输出稳定度、瞬间响应能力比另外两种强，对非线性负载及感性负载的适应能力也较强。对一些较精密的设备、较重要的设备要求采用在线式UPS。在一些市电波动范围比较大的地区，避免使用互动式和后备式。 如果要使用发电机配短延时UPS，推荐用在线

10、式UPS，因为普通发电机的电压及频率的稳定性较差，用互动式及后备式可能导致工作不正常。,.,并非所有的电器设备都需要使用UPS，同样，UPS也并非适用所有电器设备。用户在选择UPS的负载时，主要应考虑大小、负载装置的特性、负载装置的重要程度以及不良电力对负载的影响程度。 负载类型一般可分为电阻性、电感性、电容性等线性负载与内含整流电路的非线性负载（又称整流性负载）。电脑及其外围设备多为非线性负载。UPS 适用于电阻性负载及带容性的整流性负载。,.,感性、容性负载等非线性负载启动都有冲击电流，电脑等整流性负载即使是在正常运行时，其峰值因数也有23,即电流的峰值为其有效值的23倍，因此在选用UPS

11、时应考虑到这一特性，应给UPS留一定的余量。对于某些功率因较低的感性负载如空调机等，因其启动电流相当大，可达其额定值的57倍，并且频繁启动，因此一般UPS不适用，除非留有足够的余量。,.,负载大小与UPS容量计算,负载大小与UPS容量计算： 一般电器负载都会标称其额定功率或额定电流及功率因数等参数，但由于不同类型的负载差异较大，而总功率不能够差异较大，故总功率不能够简单的相加而应该求其矢量和。好在一般情况下，用户负载大多为电脑设备，其功率因数在0.650.7之间，因此可以将各个负载的额定功率累加求出总功率,而个别其他类型的负载如打印机等,可以按启动大小将其额定功率乘以一系数再计算进去。根据负载

12、总容量计算UPS，一般可以按以下公式选择: UPS容量= 负载容量0.8,6,.,UPS后备电池容量计算 UPS容量UPS额定直流电压后备时间（H）=电池容量（AH ） 电池节数计算： UPS额定直流电压单个电池额定电压(12V)=总的电池节数 例：单相10KVA UPS后备时间8小时（额定直流电压192V） 10000 192 8=416AH 192 12=16节 由于没有12V/400AH的电池只能用100AH的4组并联 总电池节数=16节 4 =64节12V/100AH电池,.,电池箱的配置根据以上算出来的电池节数64节100AH的电池所需要的电池箱为： 100AH16节柜需要4只才能全

13、部安装下64节电池,.,用电过程中线径、空开的选取 我们在接用电设备时，往往要根据设备情况来选择供电方式及线径的承载能力。一般我们按每平方毫米5-6A的电流来计算(若是铝蕊可适当放大一些)，及每平方毫米可承受大约1200W的负载量。 单相线径的计算方式：,.,三相线径的计算方式： 例如：计算三相60KVAUPS的输入线径？功因数设为0.8 由于国标中没有20平方米电缆，故可选25平方米三相四线或三相五线电缆,额定功率/额定电压/3,单位电流数,=线径（平方毫米）,60000/165/3,6,=20（平方毫米）,.,1、UPS主机 2、蓄电池 3、电池柜 公司出厂的配置的电缆仅限于UPS主机和电

14、池箱直接的连线 4、对于有的客户不能提供输入输出电缆的需要单独核算价格报价,.,在UPS应用中的电池共有三种：包括开放型液体铅酸电池，免维护电池，镍铬电池。现UPS所配的电池一般为免维护电池。,.,电池的安时数是什么概念安时数代表电池容量的大小。电池的额定容量指25，以恒定电流放电20小时至终止电压（1.75V/单格），该电流的20倍即为电池的容量。一般用AH数代表电池的额定容量，Cn表示20小时放电率。有些电池是以10小时放电率计算的，用C10表示。 例：100Ah/12V的电池指该电池以5A（0.05C）的电流恒定放电直至终止电压10.5V，可连续放电20小时。 电池放电时间与放电电流不是

15、线性关系，如100Ah电池以100A的电流放电，则支持不了1个小时，只有数十分钟。如以1A的电流放电，则会超出100小时（不推荐如此方式放电）,.,UPS 的蓄电池要定期加水吗？ UPS一般采用铅酸密闭免维护蓄电池。这种电池采用独特的技术，使蓄电池电解液的水分的损耗极大减小，不需要定期加水。这种电池还具有体积小、比能量高、无污染等优点； 电池的寿命有多长？ UPS配用的免维护蓄电池，其寿命一般为35年。也有些用户会配用长寿命的型号，如810年，最长的可达20年以上。这和电池的结构、材料有较大关系，当然其价格也相差许多。 电池的寿命受放电次数、放电深度、使用环境温度、浮充充电的电压等因素的影响。

16、寿命终止时有这些故障类型：容量过低（电解液减少，活物质密度降低）、内部短路（极板格子体腐蚀，蠕变）、外壳破损、端子腐蚀、开路电压过低等。,.,使用UPS监控软件的理由 UPS的不间断供电使计算机得到了各种保护，免受掉电带来的损失。UPS有如此重要的作用，买了UPS是否意味着万无一失？试想以下情况：系统管理员因为有事离开，此刻市电发生中断，原本管理员可以从容地关闭应用软件，然后shutdown系统，但是此刻却不可能，等到管理员得知这一消息可能为时已晚了，系统已因为UPS电池耗竭而异常关闭，这种情况事实上有其发生的可能性。如果有电侦探软件的保护，那可能就是另一种情况，计算机会在用户设定的时间之后安

17、全关闭系统，即使管理员不在也没问题。所以说：使用UPS软件的理由至少和使用UPS的理由一样多。,.,.,使用UPS监控软件的作用： 除了上述的功能之外，UPS监控软件更提供了额外的功能以方便用户的使用。例如： 广播并记录不正常电力发生情况：可将不正常的电力状况通知其他计算机。 设定倒计数时关机及警告讯息间隔时间：根据不同需要设定，方便使用。 设定系统一周或特别日的自动开关机时间：省却每天开关例行工作,., 自动保存文件并显示记录文件的保存名和路径：已做工作不会因为电力故障丢失。 自动记录电力信息可供专业分析：分析以往电力状况，了解当地电力特性。 定期测试和即时测试：确保UPS工作正常。 安全事

18、件日志：记录发生过的事件，用来分析。 显示输入出电压、负载、频率、温度等：掌握当前电力状况。 显示系统倒计时：了解离开系统关闭还有多少时间。 可设夜间省电时段：在夜间避免UPS无用的长时间工作。 穿越域的Internet/Intranet管理：突破传统的以域方式来管理UPS。,., 通过工作站来远程控制：在普通工作站也可轻松管理。 实时的用JAVA显示电力状况安全事件日志：用Internet上流行的图形方式显示。 通过网管软件实时显示电力状况并可获得TRAP信息：用于已有局域网网管平台的企业。 支持SNMP MIB2 通讯协定：支持标准数据库格式。 多服务器关闭：同时关闭多个服务器。 关闭程序支持多种平台的服务器：安全关闭程序支持多个平台，并有很强可扩展性。,.,使用UPS的注意事项 1） UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热。并保持环境的清洁。 2） UPS输出插座应明确标识，勿加入无关负载或使其短路。 3） 切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、