UPS在工程中的應(yīng)用

1、UPS在工程中的應(yīng)用摘要：本文介紹了UPS在實際應(yīng)用中要注意的各個技術(shù)參數(shù)，并推薦了幾種應(yīng)用方案。 關(guān)鍵詞：負(fù)載特性，冗余 隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展計算機廣泛應(yīng)用，一些重要場所：如金融、信息、通訊、公共設(shè)備控制，對電源可靠性、穩(wěn)定性要求高，超大規(guī)模集成電路制造等產(chǎn)業(yè)對電源也有相當(dāng)高要求。電壓偏移、電壓波形畸變、斷電持續(xù)等電源質(zhì)量降低將產(chǎn)生嚴(yán)重經(jīng)濟損失和社會影響，上述場所的關(guān)鍵設(shè)備大多采用LIPS供電。 1UPS的類型 通常設(shè)備根據(jù)電源可靠性、功能要求、使用方便等要求，盡可能經(jīng)濟的選擇UPS。根據(jù)不同負(fù)荷特性選擇不同類型UPS。從實用性、選擇方便易行出發(fā)，UPS可分三類 1)單一運行，備份運行 2)有旁

2、路轉(zhuǎn)換、無旁路轉(zhuǎn)換 3)平時逆變器運行。平時市電運行。 2UPS特點 1)單一運行UPS，用于一般重要負(fù)荷；用于輸人、輸出頻率不同，或者對市電有無影響不大，對頻率精度要求很高的負(fù)荷。 2)備份運行UPS，使用多臺不停電裝置，具有備份功能，當(dāng)部分發(fā)生故障，其它正常部分向負(fù)荷供電，用于特別重要負(fù)荷。 3)有旁路轉(zhuǎn)換UPS，負(fù)荷可由市電和逆變器供電，提高供電可靠性。多數(shù)UPS設(shè)置旁路。 4)無旁路轉(zhuǎn)換UPS，用于輸入、輸出頻率不同，或?qū)κ须婎l率、電壓精度要求極高的負(fù)荷。 5)平時逆變器運行，負(fù)荷對電源質(zhì)量要求高，不受市電，電源電壓、頻率的影響。 6)平時市電運行，負(fù)荷對電源質(zhì)量要求不高，對可靠性要求

3、高，不變換運行效率高。使用時根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)三種運行方式組合應(yīng)用。 3供電系統(tǒng)選擇UPS的原則 31負(fù)荷的重要性 電源是否存在潛在異常。原則上不存在電源異常是不需要設(shè)置UPS的。負(fù)荷是否重要是根據(jù)電源異常導(dǎo)致的負(fù)荷部分受損而決定的。受損包括直接損失和間接損失。直接損失包括生產(chǎn)線上的不良產(chǎn)品，科技研發(fā)重要數(shù)據(jù)丟失。間接損失包括恢復(fù)供電需要時間，社會信譽。根據(jù)受損大小，衡量UPS系統(tǒng)總投資，為了提高可靠性是否采用UPS，采用UPS是否設(shè)置備份及旁路，確定運行方式。 32電源質(zhì)量對負(fù)荷的影響 電源質(zhì)量對負(fù)荷的影響包括：電源電壓允許壓降范圍及持續(xù)時間；日常電壓失真范圍、頻率精度。負(fù)荷對電源質(zhì)量承受力強，可

4、以簡化系統(tǒng)提高可靠性降低成本，比如增加旁路時采用一般為00202S瞬時停電轉(zhuǎn)換方式。日常電壓失真，頻率精度一般不是特殊負(fù)荷，市電電源下足夠運行，一般不需考慮電源對負(fù)荷的影響。對電源電壓瞬時降低和斷電敏感的計算機，即使電源電壓降低10半個周期就會產(chǎn)生影響。則需要提供優(yōu)質(zhì)電源。 33UPS容量選擇 根據(jù)下列因素，特性、計算負(fù)荷、沖擊電流、峰值電流、過載能力、負(fù)荷突變狀況選擇UPS容量。有效負(fù)荷容量用下述數(shù)值作補償。 1)關(guān)于沖擊電流： 能承受峰值電流的UPS計算容量=有效負(fù)荷容量X沖擊電流（最大值）/UPS額定電流，其值一般為有效容量的510倍。 負(fù)載投入電源，產(chǎn)生相當(dāng)大沖擊電流，特別是計算機及外

5、圍設(shè)備。在UPS供電時，為降低UPS容量，運行時負(fù)載依次投入或選擇UPS市電運行；當(dāng)電流回復(fù)到額定電流值以下，不停電轉(zhuǎn)換到整流器，逆變器供電。 2)關(guān)于峰值電流： 能承受峰值電流的UPS 容量=有效負(fù)荷容量X峰值電流（最大值）/UPS額定電流 峰值容量一般為有效容量2倍 峰值系數(shù)為25以上的UPS，峰值電流承受能力為250PA上，一般不超出UPS額定容量可以直接采用，不需補償。 3)關(guān)于過載： UPS過載能力一般在有效負(fù)荷的11倍以上，負(fù)荷過載超過11倍應(yīng)對UPS進行保護。 4)負(fù)荷突變： 多數(shù)UPS負(fù)荷突變0"100范圍內(nèi)，輸出電壓波動可以控制在_10lA內(nèi)。所以對有效負(fù)荷容量可以

6、不作補償。 5)發(fā)電機-UPS配合： 在某些場所中UPS在市電停電后轉(zhuǎn)換至自備發(fā)電機供電。在自備發(fā)電機供電時，應(yīng)能提供UPS啟動時大沖擊電流，而不會影響發(fā)電機運行。 a、選擇整流設(shè)備較低啟動電流UPS。例如12脈沖整流器，則自備發(fā)電機容量應(yīng)該是整流器的2倍。 b、選擇幾組UPS并聯(lián)，分組延時啟動?？梢岳镁哂行逼聠庸δ芙M合在一起，避免所有UPS同時啟動產(chǎn)生沖擊電流過大。 c、選擇有整流器充電器輸人功率可控制的UPS，使整流器充電器輸入部分功率，不足功率由電池提供。 d、選擇有限制充電電流功能的UPS。使發(fā)電機啟動運行時，限制充電，設(shè)置充電電流值為0安培。即在發(fā)電機運行時可以停止充電，從而減少

7、UPS從發(fā)電機吸收功率。4 uPs應(yīng)用實例圖1正常由市電供電，在市電故障時自動轉(zhuǎn)換到電池供電。用于輸入輸出頻率不同，不含旁路電源。圖2正常由整流器和逆變器模塊供電。如果主電源故障，負(fù)載則不間斷地轉(zhuǎn)換到由電池供電，僅在逆變器故障或電池放電終了，負(fù)載將轉(zhuǎn)換到旁路供電。圖3：正常旁路電源在允許范圍內(nèi)，則采用電源供電，以提高效率。如果旁路電源超出范圍，系統(tǒng)自動的轉(zhuǎn)換到整流器和逆變器模塊供電，如果上述兩個電源都超出范圍，則轉(zhuǎn)換到電池供電。圖4：每臺UPS容量相同且平均分擔(dān)相等負(fù)載，負(fù)載功率小于或等于單臺UPS的額定功率。如果一臺UPS故障，另一臺能繼續(xù)供電給全部負(fù)荷，冗余并聯(lián)UPS增加整個UPS系統(tǒng)供電可靠性。圖5：并聯(lián)UPS系統(tǒng)由相同的單機和公共外部手動維修旁路。這種并聯(lián)連接是為了增加UPS總?cè)萘客瑫r提供冗余配置。比如3臺相同容量UPS并聯(lián)，如果1臺故障，可由