UPS電源系統(tǒng)的配置、安裝及維護(hù)
UPS不只是不間斷供電設(shè)備，還具有電力凈化的效果。這篇文章將要點(diǎn)評(píng)論UPS的挑選和裝備、蓄電池組容量的挑選和裝備以及UPS電源的裝置與保護(hù)。UPS即不間斷電源，跟著各種電子設(shè)備的遍及，UPS電源得到了越來(lái)越廣泛地運(yùn)用。
UPS選型和裝備
1知道UPS電源的性能目標(biāo)：
①輸入電壓：220V或380V(三相四線制)，-15%～+10%。
②輸出電流：依據(jù)這個(gè)值挑選導(dǎo)線截面和輸入穩(wěn)妥。
③輸出電壓：一是輸出電壓安穩(wěn)度，通常為±5%。有些為±3%左右。另一個(gè)是穩(wěn)壓精度：穩(wěn)態(tài)≤±1%、瞬態(tài)≤±5%。
④瞬態(tài)電壓恢復(fù)時(shí)刻：≤±50ms。
⑤輸出容量：即視在功率S，S=UI
⑥后備時(shí)刻：指輸入中止后，UPS能持續(xù)作業(yè)的時(shí)刻，是UPS的要害目標(biāo)。
⑦功率因數(shù)：0.8(滯后)
⑧功率：≥90%(滿載時(shí))
⑨過(guò)載功用：10min(125%額外電流);10S(150%額外電流)。
⑩限流：100%～110%額外電流可調(diào)。
2UPS挑選：
UPS類(lèi)型
①在線正弦波UPS電源。不管市電正常與否，它對(duì)負(fù)載供電都是由UPS電源逆變器供給的。只需機(jī)內(nèi)蓄電池能向UPS電源逆變器供給能量，當(dāng)市電中止時(shí)，在線式UPS電源就能完成對(duì)負(fù)載的真實(shí)不間斷供電，其正弦波波形失真系數(shù)最小，對(duì)負(fù)載供電變換時(shí)刻為零，可靠性高，故障率低但報(bào)價(jià)較高。
②后備式正弦波UPS電源。選用了抗干擾式分級(jí)調(diào)壓穩(wěn)壓技能。僅僅在由蓄電池供電時(shí)才有能夠向負(fù)載供給高質(zhì)量的正弦波，在從市電供電向逆變器供電進(jìn)行變換時(shí)，對(duì)負(fù)載而言，大約有4ms左右的中止供電(首要來(lái)源于繼電器的變換時(shí)刻)。后備式正弦波UPS電源處于市電供電時(shí)，因?yàn)槭须娛侵苯咏?jīng)過(guò)抗干擾濾波器對(duì)負(fù)載供電的，因此噪音較小，可是UPS電源處于逆變器作業(yè)時(shí)，因?yàn)镻WM脈寬調(diào)制頻率通常為8KHZ左右，因此噪音較大。
③后備方波輸出UPS電源。向負(fù)載供給的溝通電是方波而不是正弦波。此類(lèi)UPS電源只能接微容性或純組性設(shè)備，負(fù)載越重，方波脈沖寬度越寬，而方波脈沖的峰值越小。此類(lèi)UPS電源的轉(zhuǎn)化時(shí)刻不必定。其改變規(guī)模為4～9ms且用戶(hù)不能操控。此類(lèi)UPS不能進(jìn)行頻率的封閉和發(fā)動(dòng)，但造價(jià)較低。
負(fù)載容量、負(fù)載功率因數(shù)和UPS的波峰因數(shù)
選購(gòu)UPS時(shí)，首要要知道負(fù)載的總?cè)萘浚煌�要思考負(fù)載的功率因數(shù)才干斷定UPS的規(guī)范功率容量。因?yàn)樨?fù)載功率因數(shù)很難核算，所以UPS技能規(guī)范中給出了波峰因數(shù)這個(gè)目標(biāo)，波峰因數(shù)越高，UPS接受非線性的才能越強(qiáng)。通常波峰因數(shù)比應(yīng)大于3：1。
電池后備時(shí)刻通常狀況下，挑選后備時(shí)刻時(shí)，通常挑選滿載作業(yè)時(shí)刻為10min、15min或30min即可。因?yàn)樾铍姵貓?bào)價(jià)較貴、長(zhǎng)延時(shí)UPS通常僅在停電時(shí)刻較長(zhǎng)的場(chǎng)合選用。此刻最佳挑選有外接大容量的蓄電池功用的UPS，以確保市電停電后能長(zhǎng)時(shí)刻供電。
UPS中性線截面因?yàn)閁PS負(fù)載多為非線性負(fù)載，因此流過(guò)中線的電流不為零。即便在三相負(fù)載徹底平衡時(shí)中線電流也可達(dá)三相電流的1.8倍。負(fù)載功率因數(shù)越小，倍數(shù)越大。因此在UPS電源中，其中線截面不得小于相線截面。不然易形成中線發(fā)熱，乃至燒掉電纜導(dǎo)致火災(zāi)，形成嚴(yán)重后果。
蓄電池的挑選和裝備
蓄電池根本技能目標(biāo)：
①閥控式密封鉛酸蓄電池：每臺(tái)UPS各接一組。
②浮充電壓允差：1%。
③浮充電壓：2.23～2.27V/單體。
④均充電壓：2.3～2.4V/單體。
⑤放電終了電壓：1.67～1.70V/單體。
⑥溫度對(duì)蓄電池壽數(shù)的影響：在25℃時(shí)浮充工作狀況下，理論壽數(shù)不低于10年。
UPS蓄電池容量的核算
1蓄電池最大放電電流I
I=S×COSφ/η×Ei
式中：S為UPS電源的標(biāo)稱(chēng)輸出功率;
COSφ為負(fù)載功率因數(shù)，通常取0.8;
η為逆變器的功率通常取0.8;
Ei為蓄電池放電終了電壓。
電池后備時(shí)刻t電池后備時(shí)刻t依據(jù)用戶(hù)的需求而定，中小型UPS多選用閥控鉛蓄電池。報(bào)價(jià)較貴，通常挑選滿載作業(yè)時(shí)刻為10min、15min或30min。
蓄電池容量C算出最大放電電流后，再依據(jù)負(fù)載性質(zhì)及用戶(hù)所需UPS的后備時(shí)刻，算得蓄電池標(biāo)配容量：(C=It)。
UPS裝置
UPS的裝置方位需求
1為延伸電池壽數(shù)，蓄電池應(yīng)裝置在環(huán)境溫度為15℃～25℃規(guī)模內(nèi)，室內(nèi)溫度也不能太大。
2UPS的左右兩邊要留有50mm空間，后邊要留有100mm，前面留有滿意的操作空間。
3外置電池柜應(yīng)與UPS放在一同。
UPS與市電、負(fù)載的銜接
UPS與市電及負(fù)載的銜接都很簡(jiǎn)略，但銜接前應(yīng)查看：
①UPS輸入?yún)?shù)與市電的電壓、頻率是不是共同。
②接入U(xiǎn)PS的前方和零線是不是與廠家規(guī)則共同。
③查看負(fù)載功率是不是小于UPS輸出功率。
④UPS與電池銜接時(shí)必定辨明正負(fù)極。
電纜截面的挑選挑選導(dǎo)線截面時(shí)應(yīng)思考：
1契合電纜運(yùn)用安全規(guī)范。
2契合電纜溫升需求。
3滿意電壓降需求。
①溝通輸入電流I相。因?yàn)镻=3×U相×I相×COSφ(單相輸出者則為：P=UICOSφ)。所以I相=P/(3×U相×COSφ)=S/(3×U相)。
②直流輸出電流I=P/U(U應(yīng)取最小值)。求出溝通輸入I相和直流輸出電流I后，再查表斷定導(dǎo)線截面積。
UPS保護(hù)
筆者依據(jù)多年來(lái)的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，主張從以下幾個(gè)方面做好UPS電源體系的保護(hù)：
1把握UPS的根本知識(shí)，仔細(xì)閱覽設(shè)備說(shuō)明書(shū)，澄清各種警示信息，警示代碼，指示燈的意義，以及發(fā)生的緣由和應(yīng)對(duì)辦法。了解設(shè)備上各種開(kāi)關(guān)，按鈕的效果。了解把握UPS的各種操作，理解銜接聯(lián)系，理解代通之法。
2加強(qiáng)平常的巡視、保護(hù)，查看設(shè)備有無(wú)告警，有無(wú)異味，有無(wú)反常響聲，查看接頭有無(wú)松動(dòng)發(fā)熱表象，散熱扇工作是不是正常，設(shè)備各種指示是不是正常，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
3擬定定時(shí)保護(hù)方案：每月定時(shí)丈量設(shè)備輸出電壓、電流、功率以及蓄電池內(nèi)阻和端電壓。每季或半年對(duì)蓄電池做一次核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)，通常應(yīng)放出額外容量的30%～40%。每年清洗一次UPS內(nèi)部清潔，查看各接頭是不是觸摸杰出。
4蓄電池放電：在蓄電池放電操作中，如選用蓄電池脫機(jī)運(yùn)用假負(fù)載放電，不只拆開(kāi)繁瑣，且不安全，過(guò)后還需拆開(kāi)裝置再充電。為確保電池放電實(shí)驗(yàn)的安全有用，既能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題(落后電池、反極電池等)，又能確保供電安全可靠(不形成過(guò)放電、短路、供電中止等)。這兒引薦一種直接使用負(fù)載對(duì)電池放電的辦法：即關(guān)斷UPS溝通輸入開(kāi)關(guān)，讓蓄電池放電。因?yàn)閁PS電源多用于重要的網(wǎng)絡(luò)通信等體系中，負(fù)載改變起伏不大，所以用負(fù)載直接放電，其放電電流也根本不變，這樣就可依據(jù)蓄電池的電壓狀況和放電狀況斷定放電停止電壓，算出放電時(shí)刻，今后每季度的放電都與這次記載相比較，并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)掃除。
UPS選型和裝備
1知道UPS電源的性能目標(biāo)：
①輸入電壓：220V或380V(三相四線制)，-15%～+10%。
②輸出電流：依據(jù)這個(gè)值挑選導(dǎo)線截面和輸入穩(wěn)妥。
③輸出電壓：一是輸出電壓安穩(wěn)度，通常為±5%。有些為±3%左右。另一個(gè)是穩(wěn)壓精度：穩(wěn)態(tài)≤±1%、瞬態(tài)≤±5%。
④瞬態(tài)電壓恢復(fù)時(shí)刻：≤±50ms。
⑤輸出容量：即視在功率S，S=UI
⑥后備時(shí)刻：指輸入中止后，UPS能持續(xù)作業(yè)的時(shí)刻，是UPS的要害目標(biāo)。
⑦功率因數(shù)：0.8(滯后)
⑧功率：≥90%(滿載時(shí))
⑨過(guò)載功用：10min(125%額外電流);10S(150%額外電流)。
⑩限流：100%～110%額外電流可調(diào)。
2UPS挑選：
UPS類(lèi)型
①在線正弦波UPS電源。不管市電正常與否，它對(duì)負(fù)載供電都是由UPS電源逆變器供給的。只需機(jī)內(nèi)蓄電池能向UPS電源逆變器供給能量，當(dāng)市電中止時(shí)，在線式UPS電源就能完成對(duì)負(fù)載的真實(shí)不間斷供電，其正弦波波形失真系數(shù)最小，對(duì)負(fù)載供電變換時(shí)刻為零，可靠性高，故障率低但報(bào)價(jià)較高。
②后備式正弦波UPS電源。選用了抗干擾式分級(jí)調(diào)壓穩(wěn)壓技能。僅僅在由蓄電池供電時(shí)才有能夠向負(fù)載供給高質(zhì)量的正弦波，在從市電供電向逆變器供電進(jìn)行變換時(shí)，對(duì)負(fù)載而言，大約有4ms左右的中止供電(首要來(lái)源于繼電器的變換時(shí)刻)。后備式正弦波UPS電源處于市電供電時(shí)，因?yàn)槭须娛侵苯咏?jīng)過(guò)抗干擾濾波器對(duì)負(fù)載供電的，因此噪音較小，可是UPS電源處于逆變器作業(yè)時(shí)，因?yàn)镻WM脈寬調(diào)制頻率通常為8KHZ左右，因此噪音較大。
③后備方波輸出UPS電源。向負(fù)載供給的溝通電是方波而不是正弦波。此類(lèi)UPS電源只能接微容性或純組性設(shè)備，負(fù)載越重，方波脈沖寬度越寬，而方波脈沖的峰值越小。此類(lèi)UPS電源的轉(zhuǎn)化時(shí)刻不必定。其改變規(guī)模為4～9ms且用戶(hù)不能操控。此類(lèi)UPS不能進(jìn)行頻率的封閉和發(fā)動(dòng)，但造價(jià)較低。
負(fù)載容量、負(fù)載功率因數(shù)和UPS的波峰因數(shù)
選購(gòu)UPS時(shí)，首要要知道負(fù)載的總?cè)萘浚煌�要思考負(fù)載的功率因數(shù)才干斷定UPS的規(guī)范功率容量。因?yàn)樨?fù)載功率因數(shù)很難核算，所以UPS技能規(guī)范中給出了波峰因數(shù)這個(gè)目標(biāo)，波峰因數(shù)越高，UPS接受非線性的才能越強(qiáng)。通常波峰因數(shù)比應(yīng)大于3：1。
電池后備時(shí)刻通常狀況下，挑選后備時(shí)刻時(shí)，通常挑選滿載作業(yè)時(shí)刻為10min、15min或30min即可。因?yàn)樾铍姵貓?bào)價(jià)較貴、長(zhǎng)延時(shí)UPS通常僅在停電時(shí)刻較長(zhǎng)的場(chǎng)合選用。此刻最佳挑選有外接大容量的蓄電池功用的UPS，以確保市電停電后能長(zhǎng)時(shí)刻供電。
UPS中性線截面因?yàn)閁PS負(fù)載多為非線性負(fù)載，因此流過(guò)中線的電流不為零。即便在三相負(fù)載徹底平衡時(shí)中線電流也可達(dá)三相電流的1.8倍。負(fù)載功率因數(shù)越小，倍數(shù)越大。因此在UPS電源中，其中線截面不得小于相線截面。不然易形成中線發(fā)熱，乃至燒掉電纜導(dǎo)致火災(zāi)，形成嚴(yán)重后果。
蓄電池的挑選和裝備
蓄電池根本技能目標(biāo)：
①閥控式密封鉛酸蓄電池：每臺(tái)UPS各接一組。
②浮充電壓允差：1%。
③浮充電壓：2.23～2.27V/單體。
④均充電壓：2.3～2.4V/單體。
⑤放電終了電壓：1.67～1.70V/單體。
⑥溫度對(duì)蓄電池壽數(shù)的影響：在25℃時(shí)浮充工作狀況下，理論壽數(shù)不低于10年。
UPS蓄電池容量的核算
1蓄電池最大放電電流I
I=S×COSφ/η×Ei
式中：S為UPS電源的標(biāo)稱(chēng)輸出功率;
COSφ為負(fù)載功率因數(shù)，通常取0.8;
η為逆變器的功率通常取0.8;
Ei為蓄電池放電終了電壓。
電池后備時(shí)刻t電池后備時(shí)刻t依據(jù)用戶(hù)的需求而定，中小型UPS多選用閥控鉛蓄電池。報(bào)價(jià)較貴，通常挑選滿載作業(yè)時(shí)刻為10min、15min或30min。
蓄電池容量C算出最大放電電流后，再依據(jù)負(fù)載性質(zhì)及用戶(hù)所需UPS的后備時(shí)刻，算得蓄電池標(biāo)配容量：(C=It)。
UPS裝置
UPS的裝置方位需求
1為延伸電池壽數(shù)，蓄電池應(yīng)裝置在環(huán)境溫度為15℃～25℃規(guī)模內(nèi)，室內(nèi)溫度也不能太大。
2UPS的左右兩邊要留有50mm空間，后邊要留有100mm，前面留有滿意的操作空間。
3外置電池柜應(yīng)與UPS放在一同。
UPS與市電、負(fù)載的銜接
UPS與市電及負(fù)載的銜接都很簡(jiǎn)略，但銜接前應(yīng)查看：
①UPS輸入?yún)?shù)與市電的電壓、頻率是不是共同。
②接入U(xiǎn)PS的前方和零線是不是與廠家規(guī)則共同。
③查看負(fù)載功率是不是小于UPS輸出功率。
④UPS與電池銜接時(shí)必定辨明正負(fù)極。
電纜截面的挑選挑選導(dǎo)線截面時(shí)應(yīng)思考：
1契合電纜運(yùn)用安全規(guī)范。
2契合電纜溫升需求。
3滿意電壓降需求。
①溝通輸入電流I相。因?yàn)镻=3×U相×I相×COSφ(單相輸出者則為：P=UICOSφ)。所以I相=P/(3×U相×COSφ)=S/(3×U相)。
②直流輸出電流I=P/U(U應(yīng)取最小值)。求出溝通輸入I相和直流輸出電流I后，再查表斷定導(dǎo)線截面積。
UPS保護(hù)
筆者依據(jù)多年來(lái)的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，主張從以下幾個(gè)方面做好UPS電源體系的保護(hù)：
1把握UPS的根本知識(shí)，仔細(xì)閱覽設(shè)備說(shuō)明書(shū)，澄清各種警示信息，警示代碼，指示燈的意義，以及發(fā)生的緣由和應(yīng)對(duì)辦法。了解設(shè)備上各種開(kāi)關(guān)，按鈕的效果。了解把握UPS的各種操作，理解銜接聯(lián)系，理解代通之法。
2加強(qiáng)平常的巡視、保護(hù)，查看設(shè)備有無(wú)告警，有無(wú)異味，有無(wú)反常響聲，查看接頭有無(wú)松動(dòng)發(fā)熱表象，散熱扇工作是不是正常，設(shè)備各種指示是不是正常，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
3擬定定時(shí)保護(hù)方案：每月定時(shí)丈量設(shè)備輸出電壓、電流、功率以及蓄電池內(nèi)阻和端電壓。每季或半年對(duì)蓄電池做一次核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)，通常應(yīng)放出額外容量的30%～40%。每年清洗一次UPS內(nèi)部清潔，查看各接頭是不是觸摸杰出。
4蓄電池放電：在蓄電池放電操作中，如選用蓄電池脫機(jī)運(yùn)用假負(fù)載放電，不只拆開(kāi)繁瑣，且不安全，過(guò)后還需拆開(kāi)裝置再充電。為確保電池放電實(shí)驗(yàn)的安全有用，既能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題(落后電池、反極電池等)，又能確保供電安全可靠(不形成過(guò)放電、短路、供電中止等)。這兒引薦一種直接使用負(fù)載對(duì)電池放電的辦法：即關(guān)斷UPS溝通輸入開(kāi)關(guān)，讓蓄電池放電。因?yàn)閁PS電源多用于重要的網(wǎng)絡(luò)通信等體系中，負(fù)載改變起伏不大，所以用負(fù)載直接放電，其放電電流也根本不變，這樣就可依據(jù)蓄電池的電壓狀況和放電狀況斷定放電停止電壓，算出放電時(shí)刻，今后每季度的放電都與這次記載相比較，并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)掃除。
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