UPS电源系统

UPS不间断电源

一、概述

UPS是一种储存电能和净化电能的一种电子产品。主要消除电力上公共负载对市电的污染。使得我们的负载得到纯净的用电。这样既可以增加设备的寿命。还可以减少出错。后备电池提供了足够的能量。瞬间断电时后续供电。保护了数据的丢失和重要设备的正常运行。UPS主要解决以下电力问题。

1、停电保护---一瞬间停电时立即由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---一市电电压过高或过低时UPS内建稳压器(AVR)将做适当的调整,

3、波形失真处理---一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---一市电频率分为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,中国台湾市电的频率是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130~120V,离变电所较远的用户电压较低约100~90V,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,电压变动不到2V,可延长设备寿命及保护设备。

6、抑制横模噪声---一横模噪声产生在火线与中性线之间。

7、抑制共模噪声---一共模噪声产生在火线/中性线与地线之间。

8、突波保护---一般UPS会加装突波吸收器或出色放电设计吸收突波,以保护用户设备。

9、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。

10、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。

二、ups分类 

1、后备式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电，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。没有稳压，有切换时间，且输出波形一般为方波

2、在线互动式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：有稳压，但同样存在切换时间。

3、在线式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，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。其特点是，有极宽的输入电压范围，基本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。目前，功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。

三、UPS后备电池放电时间计算公式

1、UPS后备电池放电时间：

（UPS主机功率VA*功率因数0.8）/（效率0.9*UPS直流电压V）=放电AH数

所需要的后备时间（小时）* 放电AH数 = 所需要配置的电池总容量（后备电池的总容量可以用并联电池组数的方法增加）

2、精确的UPS后备电池放电时间计算方法：

（UPS主机VA*功率因数0.8）/（效率0.9*电池只数）

以上算出的数值/6 = 单格为1.75V时的放电功率W数

再查电池放电瓦特数表（1.75W终止电压）

 （以上的公式中的功率因数和效率要看具体的机器）

四、UPS空开和线径容量的计算

1、根据机器的容量计算电池的空开容量：

      UPS机器的容量VA/电池直流电压*1.2（或1.5）

      如：10KVA的BEST的UPS（直流电压为32只电池*12V=384V）

     电池空开容量=10000VA/384V*1.2=31.25A  

     注意：一般算出来的不会和市场上的空开容量一样 自己找接近的，应该找大于算出来的

2、根据UPS机器的容量计算输入输出线径：

      三相的机器：UPS的容量VA/（380V*1.732）/5或者VA/660V/5 

     （因为一平方线可以带4到6个电流，所以我取个中间值5）

      如：BAYKEE的60KVA3/1机器

       输入线径为：60000VA/（380V*1.732）/5=18

      输出线径为：60000VA/220=55