UPS培訓(xùn)基礎(chǔ)知識-PPT課件

1、 UPS技術(shù)交流 - 基礎(chǔ)篇艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司UPS 基礎(chǔ)培訓(xùn) 一、UPS 概 述一、UPS 概述 什么是UPS 為什么使用UPS UPS的功能UPSUPS - Uninterrupted Power System交流不間斷電源系統(tǒng)信息及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備蓄電池市電什么是UPS什么是UPSUPS: 利用電池化學(xué)能等作為后備能量，在市電斷電等電網(wǎng)故障時，不間斷地為用戶設(shè)備提供（交流）電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。為您重要的設(shè)備提供靈活且完善 的電源保護(hù) 電源線電源線網(wǎng)線網(wǎng)線通訊線網(wǎng)絡(luò)總線 市電 柴油機 什么是UPS UPS系統(tǒng)組成 一個完備的UPS系統(tǒng)，是由UPS主機、電池、市電（發(fā)電機)、后臺監(jiān)控或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)

2、控軟/硬件等單元共同組成的。UPS計算機監(jiān)控平臺計算機監(jiān)控平臺一、UPS概述什么是UPS為什么使用UPSUPS的功能為什么用UPS？電網(wǎng)問題波形下限市電斷電電壓浪涌電線噪聲瞬態(tài)尖峰頻率漂移諧波失真電網(wǎng)為什么用UPS？電網(wǎng)問題電網(wǎng)問題引發(fā)原因現(xiàn)象市電斷電停電、空氣開關(guān)跳閘零電壓持續(xù)2個周波以上電壓浪涌大型設(shè)備關(guān)閉或雷擊引起電壓高于110%額定值，持續(xù)一個或多個周波波形下陷大型設(shè)備突然啟動、電網(wǎng)切換電壓低于80-85%額定值，持續(xù)一個或多個周波瞬態(tài)尖峰閃電、電子開關(guān)工作，電焊電壓峰值高達(dá)6000V，持續(xù)時間一般為0.5-5個周波諧波干擾電動機、電焊機、廣播通信設(shè)備、無線通信設(shè)備、微波設(shè)備頻率漂移小

3、水電，發(fā)電機一、UPS 概述 什么是UPS 為什么使用UPS UPS的功能高可靠性不間斷供電電網(wǎng)穩(wěn)壓、凈化功能電池管理功能智能監(jiān)控功能UPS的四大功能保證動力的連續(xù)性高質(zhì)量供電、綠色電源延長電池使用壽命解決UPS維護(hù)問題UPS 基礎(chǔ)培訓(xùn) 二、UPS 原 理二、UPS 原理 常見四種架構(gòu)UPS原理 在線式UPS工作模式 UPS主要模塊功能介紹 常見大型UPS原理架構(gòu)市電負(fù)載逆變器電池組充電器175264V220410V功率等級0.25-3KVA左右后備式UPS的基本原理（一） - 市電正常時，它向負(fù)載提供的是抽頭變壓器稍 加穩(wěn)壓處理的“低質(zhì)量”交流電，逆變器不工 作，蓄電池由獨立的充電器充電。

4、- 當(dāng)市電超出規(guī)定范圍時，負(fù)載由繼電器轉(zhuǎn)為電 池逆變供電。后備式UPS的基本原理（二）市電負(fù)載低通濾波器逆變器/充電器降壓繞組升壓繞組電池組175264V150175V264276V功率等級0.7-20KVA左右互動式UPS的基本原理（一） 在線互動UPS與后備式比，主要區(qū)別在于：逆變器與充電器合二為一，輸出通過變壓器的抽頭跳變，實現(xiàn)分段穩(wěn)壓?；邮経PS的基本原理（二）功率等級10-480KVA左右市電負(fù)載主變換器電池組Delta變換器175264V220410V補償變壓器Dalta 變換UPS的基本原理（一）Dalta 變換UPS的基本原理（二） 市電正常時，85能量有市電直接提供，15能

5、 量有一個逆變器提供， 當(dāng)市電異常時，100能量有電池提供。 無法解決市電上的諧波污染，比如：頻率 異常、浪涌、噪聲等，將直接輸入到重要負(fù)載。ACDCACDCACACACAC3 phaseinput3 phaseoutputMain inverterDelta inverterNeutralNeutralBatteryBattery整流逆變充電器電池組輸入EMI輸出EMI負(fù)載市電維修開關(guān)旁路輸入空開市電輸入空開切換開關(guān)1234功率等級0.7-1500KVA左右在線式UPS的基本原理（一） 不管電網(wǎng)電壓是否正常，輸出交流電壓都要經(jīng)過逆變器，即逆變器始終處于工作狀態(tài)。在線式UPS的基本原理（二）四

6、種架構(gòu)UPS性能對比二、UPS 原理 常見四種架構(gòu)UPS原理 在線式UPS工作模式 UPS主要模塊功能介紹 常見大型UPS原理架構(gòu) 在主路市電正常時，UPS一方面通過整流器、逆變器給負(fù)載在線提供高品質(zhì)交流電源；另一方面通過整流器為電池充電，將能量儲存在電池中 ，如圖：市電逆變工作模式： 當(dāng)主路市電掉電或不正常時，系統(tǒng)自動無間斷地切換到電池工作模式，由電池逆變出用戶所需的三相四線交流電源向負(fù)載供電。市電恢復(fù)后系統(tǒng)自動無間斷地恢復(fù)到正常工作模式 ，如圖：電池逆變工作模式： 旁路工作方式有兩種，一種能自動恢復(fù)到正常工作模式；另一種需人工干預(yù)才能回到正常工作模式。在逆變器過載延時時間到、逆變器受大負(fù)載

7、沖擊等情況下，系統(tǒng)自動無間斷切換到靜態(tài)旁路電源向負(fù)載供電。 在UPS恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動恢復(fù)正常供電方式。 當(dāng)用戶關(guān)機，或主路市電掉電（或不正常）且電池儲能耗盡，或發(fā)生嚴(yán)重故障等情況下，逆變器關(guān)閉，系統(tǒng)會停留在旁路工作模式。此后若需恢復(fù)到正常工作模式，則需要用戶重新開機，如圖：靜態(tài)旁路工作模式： 需要對UPS電源及電池等進(jìn)行全面檢修或設(shè)備故障需維修時，可以通過閉合維護(hù)開關(guān)Q3BP，將負(fù)載轉(zhuǎn)向維修旁路直接供電，以實現(xiàn)對UPS不停電維護(hù)。維修需要斷開UPS內(nèi)部的主路、旁路輸入電源和電池輸入開關(guān)以及輸出開關(guān)，實現(xiàn)UPS內(nèi)部不帶電而對負(fù)載仍然維持供電的維修工作模式，如圖：維修工作模式：二、UPS 原理

8、 常見四種架構(gòu)UPS原理 在線式UPS工作模式 UPS主要模塊功能介紹 常見大型UPS原理架構(gòu)整流器：功能將市電AC電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的DC電源（直流穩(wěn)壓電源）輸送足夠能量供給逆變器帶負(fù)載和給電池充電。緩啟動/功率爬升。主要組成整流橋 中/小容量UPS采用二極管、IGBT、雙向SCR 中/大容量UPS采用SCRDC濾波電容PFC功率因數(shù)校正電路逆變器：功能： 把整流器或電池送來的DC電源變換成電壓穩(wěn)定（額定值1%） ，頻率穩(wěn)定（額定值1-2%，本機振蕩精度可達(dá)額定值0.05%） ，諧波含量少（THD5%，在峰值因數(shù)為3:1），干凈的再生正弦 波AC電源供給負(fù)載。允許DCV變化范圍：320V-490

9、V。組成： IGBT三相逆變橋 AC輸出濾波電容 輸出變壓器 控制邏輯電路靜態(tài)開關(guān)：功能 在發(fā)生以下情況時，無中斷地（同步）把負(fù)載電源轉(zhuǎn)接 到旁路電源：UPS輸出端發(fā)生過載、甚至短路、逆變器 故障（包括過溫，超/欠壓） 具有比逆變器更強過載能力（100%可達(dá)200ms）組成 用SCR做成無觸點開關(guān)，在旁路和逆變器側(cè)各有一組。 正因為無觸點，開關(guān)整速度快，從而保證轉(zhuǎn)換無中斷， 不會產(chǎn)生因電弧引起的高頻干擾，影響負(fù)載運行。手動維修旁路功能：為在不中斷負(fù)載電源情況下，檢修UPS。輔助觸點發(fā)出信號，禁止逆變器啟動。組成：加鎖的手動開關(guān)?？刂疲菏謩涌刂?、嚴(yán)格按操作步驟，把負(fù)載從逆變器供電轉(zhuǎn)到手動維修旁路

10、及恢復(fù)逆變器供電。電池功能：當(dāng)市電中斷或超限時，供給逆變器能量（DC電源）保證負(fù)載電源不會中斷。組成：閥控鉛酸電池（VRLA）全密封免維護(hù)電池。電池柜或電池架電池開關(guān)安裝在電池柜內(nèi)或電池房內(nèi)溫度傳感器UPS 基礎(chǔ)培訓(xùn)三、UPS 高可靠性的供電方案適用范圍：中小功率機型優(yōu)點： 價格便宜，安裝方式簡單可靠。缺點： 從機電池壽命縮短。 對單機抗階躍負(fù)載能力要求高。 沒有擴容能力。市電負(fù)載AC/DC-DC/ACAC/DC-DC/AC主路從機 旁路從機輸出方案一：主從機串聯(lián)“熱備份”方案適用范圍：大功率機型優(yōu)點： 多臺UPS平均分?jǐn)傌?fù)載、可靠性高。缺點： 控制電路復(fù)雜。成本高。形式較多：直接并機（N+1)、并機柜方式(并機旁路柜） 、導(dǎo)航型方式、熱同步方式。市電負(fù)載AC/DC-DC/ACAC/DC-DC/AC主機從機從機輸出并機邏輯控制方案二：直接并機型冗余供電并聯(lián)的目的1、可以組成很大容量的交流電源系統(tǒng)；2、可以組成冗余系統(tǒng)以提高系統(tǒng)的可靠性；3、可以靈活配置系統(tǒng)的容量，便于擴容，并降低用戶的初始投資；4、系統(tǒng)具有很好的可維護(hù)性并聯(lián)的基本條件：除并機系統(tǒng)各單機必須滿足機型和容量相同，軟件 和硬件版本需一致外，還需滿足以下條件：電壓幅值相等 輸出濾波器參數(shù)一致電壓頻率一致 控制系統(tǒng)穩(wěn)定電壓相位一致均流一致方案二：直接并機型冗余供電冗余并機 擴容并機方案二：直接并機型