UPS基本架構(gòu)介紹

UPS基礎(chǔ)培訓(xùn)

內(nèi)容大綱

UPS分類及其架構(gòu)電力問題

UPS選用蓄電池選用

諧波改善

UPS與發(fā)電機(jī)

UPS方案UPS注意事項(xiàng)UPS分類及其架構(gòu)UPS分類后備式Off-line在線互動(dòng)式Line-Interactive在線式DoubleConversion后備式UPSAC/DCDC/AC市電

充電器電池逆變器轉(zhuǎn)換開關(guān)

負(fù)載市電正常:UPS輸出等于市電輸入

(但是經(jīng)過雜訊干擾!)市電異常時(shí):逆變器轉(zhuǎn)換電池能源為AC輸出給負(fù)載輸出:模擬正弦波

在線互動(dòng)式UPSAC/DCDC/AC市電雙向轉(zhuǎn)換器電池AVR負(fù)載市電正常時(shí):UPS輸出等于市電輸入

(但是經(jīng)過雜訊抑制!)市電異常時(shí):Inverter轉(zhuǎn)換電池能源為AC輸出給負(fù)載電壓過高或過低:AVR動(dòng)作,調(diào)整電壓至合理的范圍輸出:正弦波或模擬正弦波在線式UPS市電

AC/DCDC/AC整流器電瓶逆變器市電靜態(tài)開關(guān)靜態(tài)開關(guān)市電正常時(shí):UPS透過整流

–逆變,提供干凈穩(wěn)定的正弦波市電異常時(shí):逆變器轉(zhuǎn)換電池能源為AC輸出給負(fù)載電壓過高或過低:逆變器自動(dòng)調(diào)整電壓至合理范圍輸出:正弦波各

類

UPS比

較

電力問題認(rèn)知

試著問你自己,下列問題是否曾發(fā)生在您或您周遭朋友身上:

.資料因停電然未存盤而漏失 .機(jī)器當(dāng)機(jī)但不知原因 .上網(wǎng)時(shí),線傳資料不正確或異常中斷 .當(dāng)機(jī)重新開機(jī)后,檔案結(jié)構(gòu)發(fā)生錯(cuò)誤 .計(jì)算機(jī)屏幕不正確的閃爍 .設(shè)備因停電,雷擊而損壞 .網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不明原因的重新開機(jī)上述問題只是開端,請?jiān)囍伎忌鲜鰡栴}發(fā)生的嚴(yán)重性

.你花費(fèi)多少時(shí)間回復(fù)因斷電而造成的資料損失 .這些時(shí)間花費(fèi)多少成本 .設(shè)備損壞時(shí)的花費(fèi)費(fèi)用 .網(wǎng)絡(luò)發(fā)生問題時(shí),有多少人工作受影響 .這些人停工的成本呢電力問題種類

系統(tǒng)當(dāng)機(jī)資料流失設(shè)備損壞安全顧慮系統(tǒng)異常損壞.設(shè)備故障資料錯(cuò)誤硬件損毀資料錯(cuò)誤硬件損毀系統(tǒng)異常頻率異常系統(tǒng)當(dāng)機(jī)電力問題解決

正常市電

電壓過低

電壓過高

市電中斷

噪聲干擾

高壓突波頻率飄移電源種類:a.電壓相數(shù)(單相/三相)b.電壓及變動(dòng)范圍c.頻率及變動(dòng)范圍負(fù)載容量:a.KVA,KW,P.F.b.CrestFactorc.預(yù)備容量負(fù)載特性:a.穩(wěn)態(tài):b.暫態(tài):(1)馬達(dá)啟動(dòng)電流(2)變壓器激磁電流(3)負(fù)載投入突波電流UPS選用考慮因素(1)環(huán)境因素:a.溫度b.濕度c.通風(fēng)d.噪音結(jié)構(gòu)條件:a.信道大小b.地板承受力環(huán)保要求:a.效率

b.EMI智能化:

a.監(jiān)控管理UPS選用考慮因素(2)蓄電池選擇考慮因素

DC電壓范圍(決定電池cell數(shù)目)負(fù)載容量大小

(決定電池AH大小)備用時(shí)間長短(決定電池AH大小)工作環(huán)境溫度(5℃~35℃)(-3.3mV/cell/℃)蓄電池選擇計(jì)算方法(1)

恒電流算法:Id=UPS容量.O/P

*

P.F./Inv.Eff./Vdc(平均放電電流)Inv.Eff.:10~20KVA0.91(逆流器效率)30~40KVA0.9250~120KVA0.93160~KVA0.94Vdc(平均電池電壓)=終止電壓+2/3(初始電壓-終止電壓)或Vdc=電池額定電壓(29

12=348)

蓄電池選擇計(jì)算方法(2)

恒功率算法:P=UPS容量.O/P*P.F./Inv.Eff./Batt.cell(watt/cell)P=UPS容量.O/P*P.F./Inv.Eff./Batt.pcs(watt/pcs)C=K

Id/LMethodC:電池容量(AH)Id:電池放電電流

L:維護(hù)系數(shù)(0.8)

K:容量換算系數(shù)諧波的產(chǎn)生

回轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)不良所造成的諧波

例如:同步電動(dòng)機(jī),感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等.變壓器鐵心磁飽和所產(chǎn)生之高次諧波

例如

:變壓器,飽和電抗器,燈管啟動(dòng)器等.非線性特性負(fù)載所產(chǎn)生之高次諧波

例如:整流器,變頻器,靜態(tài)的無效電力設(shè)備等.諧波的影響

受影響設(shè)備問題電力電容器電抗器燃燒過熱振動(dòng)噪音電容器電力容絲熔掉誤動(dòng)作馬達(dá)開關(guān)接地故障開關(guān)誤動(dòng)作消費(fèi)者立體音響噪聲噪音產(chǎn)品電視畫面閃爍馬達(dá)振動(dòng)噪音其它電梯振動(dòng)停止控制器誤動(dòng)作諧波的改善

被動(dòng)濾波器(諧波濾波器)由被動(dòng)組件(R,L,C)串并聯(lián)組成,制造低阻抗回路并聯(lián)于諧波發(fā)生源,以有效吸收諧波含量,達(dá)到濾波效果.

相移操作

(12-PULSE整流器

)

依據(jù)電路特性,產(chǎn)生兩組相位移電源,使其電流諧波

部分可相互抵消,進(jìn)而達(dá)到濾波的效果.

主動(dòng)濾波器(ActiveFilter)

由半導(dǎo)體開關(guān)及儲(chǔ)能組件所組成,藉由控制半導(dǎo)體開關(guān)的ON/OFF,以補(bǔ)償負(fù)載所需的虛功及諧波電流.

6-Pulsevs.12-Pulsevs.濾波器

諧波階數(shù)諧波失真購置成本12n±16n±111,13,..5,7,..27.8%9.4%11.4%3%便宜貴中等最貴效率高低中等中6Pulse12Pulse6Pulse+FilterIGBTorActiveFilter6-Pulsevs.12-Pulsevs.濾波器

6Pulse12Pulse6Pulse+FilterIGBTorActiveFilter設(shè)備影響發(fā)電機(jī)容量電壓陷落大小小最小大小大最小大小大無小小中大功因改善UPS與發(fā)電機(jī)搭配問題(1)

*LineNotches&HarmonicCurrent(電壓凹陷瞬時(shí)&諧波電流)原因:相位控制整流器所造成影響:發(fā)電機(jī)振動(dòng),過熱,噪音及損失增加解決:a.增加發(fā)電機(jī)額定容量

b.采用12-pulseorIGBT整流器

c.加輸入諧波濾波器UPS與發(fā)電機(jī)搭配問題(2)

*

StepLoading(階躍性負(fù)載

)原因:當(dāng)UPS切換至發(fā)電機(jī)供電瞬間影響:造成發(fā)電機(jī)電壓及頻率搖擺(swing)解決:整流器具軟啟動(dòng)

(SoftStart,Walk-in)功能UPS與發(fā)電機(jī)搭配問題(3)

*FrequencyFluctuations(頻率波動(dòng)

)原因:由于發(fā)電機(jī)本身特性及UPS負(fù)載變動(dòng)影響:發(fā)電機(jī)頻率不穩(wěn)定及UPS鎖相失敗解決:a.提升發(fā)電機(jī)性能

b.改善UPS反應(yīng)