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    什么是UPS?UPS不間斷電源基礎培訓

    ?專業知識 ????|???? ?2019-02-27 15:51

      【標題】什么是UPS?UPS不間斷電源基礎培訓

      UPS,就是不間斷電源。通常是弱電機房工程子系統之一,是將蓄電池與主機設備相連接,主要用于給設備提供穩定、不間斷的電力供應。

      當市電輸入正常時,UPS 將市電穩壓后供應給負載使用,此時的UPS就是一臺交流式電穩壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷(事故停電)時, UPS 立即將電池的直流電能,通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。

      UPS 設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。下面我們一起來看下UPS的基礎知識。

      UPS的基本原理及主要技術參數

      什么是UPS?

      利用電池化學能作為后備能量,在市電斷電等電網故障時,不間斷地為用戶設備提供(交流)電能的一種能量轉換裝置。

      什么是ups

      為什么需要UPS?

      市電電網提供的電力供應,看上去正常,可是不可靠:表面正常的電力,實際上危機四伏。

      什么是ups

      電源中斷

      數據丟失,通信中斷,商機延誤......

      —— 直接損失以每分鐘5000-100000元計

      設備停運,儀表失靈,手術中斷......

      —— 間接經濟損失無法估量

      電源污染

      瞬態尖峰、電源浪涌、高壓脈沖

      造成服務器、路由器、磁盤陣列 等設備硬件損壞

      諧波污染、線間噪聲、頻率漂移

      造成網絡傳輸誤碼率大增,數據傳輸速度低下

      UPS的四大功能

      不停電功能——解決電網停電問題

      交流穩壓功能——能解決網壓劇烈波動問題

      凈化功能——解決電網與電源污染問題

      管理功能——解決交流動力維護問題

      UPS系統結構

      什么是ups

      監控平臺也是UPS的最重要組成部分之一

      什么是ups

      UPS主要技術參數

      輸入特性:

      1、輸入電壓范圍 輸入電壓范圍寬可減小電池放電機會,延長電池壽命。

      2、輸入功率因數 功率因數低,輸入無功功率大,諧波電流污染電網,影響干擾其它設備。

      3、主電源頻率允許范圍。

      4、輸入電流諧波分量。(PFC、6/12脈沖變壓器)

      輸出特性:

      1、靜態穩定度。大型為1%,中小型為2%。

      2、輸出瞬態特性。大型5%,中小型8%。

      3、輸出過載能力。(如:過載125% 5MIN;150% 10S)

      4、輸出功率因數。 (0.8、0.9、1)

      5、輸出電壓諧波失真度。典型3%以內。

      UPS相關配置及計算

      UPS系統基本由以下部分組成:

      UPS主機

      必選功能件(如BCB BOX等)

      蓄電池

      配套電池柜/架, 電池開關等

      功能選件( 如防雷, 監控,諧波治理,上出線等)

      需要進行的計算:

      UPS主機容量計算與選擇

      UPS后備電池的容量計算與選擇

      UPS容量計算與選擇

      首先獲得負載的總功耗,并統一單位到KVA

      例如:一般個人計算機負載約200VA,小型服務器負載約1500VA,大中型服務器負載約3000VA

      電流I(A安培)及 功耗W(瓦特)與VA的轉換關系

      VA= I*220

      VA= W/0.8(計算時通??紤]20KVA以下為0.7,20KVA以上為0.8)

      考慮到UPS運行在60-80%的區間是最佳運行狀態,一般建議在計算時將上面的結果除以0.8再一次放大

      然后在產品手冊中選取最靠近的功率產品

      采用恒功率模式計算方式

      W/cell = PL/(N×6×η)

      UPS供電方案介紹

      集中供電方式:

      優點:可以實現網絡設備資源的等電位控制,減小傳輸誤碼率。

      缺點:初期投資大,單機故障影響大。

      分散供電方式:

      優點:方案布置靈活,故障影響小。

      缺點:如整個設備不能保持同地線,易引發干擾。

      什么是ups

      單機供電

      UPS解決方案中最簡單的一種

      每一分散地點交流供電系統容量多為6KVA以下

      各點交流負載獨立地由一臺UPS提供動力保護

      市電通常就近采用插座輸入

      主從機串聯“熱備份”

      適合于中小型網絡、服務器群、辦公、儀表等應用場合

      由UPS主機、UPS從機、電池系統、配電系統組成

      配電設計和工程施工簡單

      什么是ups

      優點:

      兩臺甚至多臺UPS基本處于相對獨立、互不干擾的運行狀態。

      對于UPS同步跟蹤性能要求較低。

      采用不同型號、不同容量UPS構成串聯熱備份方式。

      缺點:

      從機長期處于空載運行狀態、效率低。

      從機電池組長期處于浮充狀態,得到定期帶載放電維護機會少,會影響電池壽命。

      從機必須有良好的帶階躍負載能力。

      長期運行,主機逆變器=靜態旁路轉換功能良好是關鍵

      無擴容功能。

      相對于“并聯”冗余系統平均無故障時間偏低。

      模塊并聯供電

      全部交流負載集中供電,由1臺模塊化并聯UPS供電

      模塊化UPS包括:機架、可并聯功率模塊、可并聯電池模塊、充電模塊等

      適合于中小型網絡、服務器群、辦公、儀表等應用場合

      由機架、UPS功率模塊、電池模塊、配電系統組成

      功率模塊配置為N+1冗余,減少了MTTR

      共用輸入、輸出、并聯的電池系統、控制系統

      N+1直接并聯冗余

      適合于中大型網絡、數據中心、大樓集中供電、工業廠礦等應用場合

      由直接并機的N+1臺UPS、電池模塊、配電系統組成

      系統N+1冗余,可靠性高于單機UPS

      易于擴容,維護便捷

      是應用最為廣泛的方案

      什么是ups

      優點:

      完善的鎖相同步技術保證多臺UPS直接并聯時可均分負載電流。

      良好的擴容性能(N+1)

      避免了“串聯”熱備份方式的缺點。

      缺點:

      對設備本身同步鎖相技術要求高

      對設備制造技術要求高——輸出阻抗接近。

      對逆變器輸出電壓調節性能要求高——分相調節

      UPS必須同型號、同容量。

      多臺并聯時,旁路也需增加“均流電感”

      什么是ups

      雙母線

      解決單母線運行方式存在的單點“瓶頸”問題。進一步提高系統可靠性。系統配置復雜,投資大,安裝調試要求高。


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