ups电源的空开与电缆及电池的配置计算.docx

很多朋友问到关于UPS相关的计算，其实关于ups方面的计算还是挺多，ups无论是接空开，还是连接电缆，以及选择电池，都可能需要计算它的电流或功率等，那么今天我们来详细了解下UPS的相关计算。一、UPS空开及电缆的配置高频UPS与工频ups的区别UPS从分类来说，分为高频ups与工频ups,高频机体积小、重量轻，价格低适合单个工作点的小功率设备保护，对干扰不敏感的设备和可靠性要求不很高的场合。而工频机适合所有设备保护，无论是网点设备还是IDC(数据中心)，可靠性较高，但工频机有体积大、重量重、价格高等缺点。对电力品质和可靠性要求较高的地方，应使用工频机。反之，则可使用高频机。他们空开输入电流和输出电流的计算方法，都是一样的。我们首先要看下，ups如何计算空开。二、UPS输入电流的计算方法我们首先要看下输入电流的计算公式:UpS标称功率(VA)X输出功率因数"输入电流（八）=.输入临界电压(V)X整机效率X输入功率因数XS-其中：S：三相UPS=3,单相UPS=I例1：已知：UPS功率：100KVA,输入临界电压：176V,输入功率因数：0.99(高频机都可以近似取1,工频机取值0.85),整机效率：0.95,S=3,输出功率因数：0.8o计算结果如下：100000×0.8输入电流（八）=160A176×0.95×3*l这里以工频机输入功率因数作为计算。例2：已知：UPS功率：6KVA,输入临界电压：176V,输入功率因数：0.99（高频机都可以近似取1,工频机取值0.85）,整机效率：0.90,S=I,输出功率因数:0.7o计算结果如下：6000x0.8输入电流（八）=30A176×0.9×l三、UPS输出电流的计算方法我们先来看下输出电流的计算公式：UPS标称功率输出电流（八）=）输出电压XSdS：三相UPS=3,单相UPS=1。举例：已知：UPS功率：100KVA,输出电压：220V,S=3（三相UPs）。计算结果如下：100000输出电流（八）=152A220×3这里面补充下，什么是标称功率？标称功率是厂家标称的功率,，最大功率是产品的实际最大功率，产品的实际功率一般不是整数,比如说是511.3瓦,厂家不可能把这个小数都标出来的,很有可能就标500瓦，那么标称功率就是500瓦，也就是就近取整。四、电缆大小计算方法交流电流一般按3-5Amm2计算，直流电流一般按2-4Amm2计算；例如：100KVA输入电流：160A,输出电流：152A,电池电流200A。输入线缆（mm2）=1605=32mm2（实际可采用35mm2）输出线缆（mm2）=152/5=3Omm2（实际可采用35mm2）电池线缆（mm2）=200/4=5Omm2（实际可采用60mm2）二、ups电池的配置这里面就看下UPS常用的两种计算方法。一、恒电流法1、计算蓄电池的最大放电电流值：I最大=PCoS3/（n*E临界*N）注：PfUPS电源的标称输出功率cos-UPS电源的输出功率因数n-UPS逆变器的效率，一般为0.880.96（根据具体型号功率取值）E临界蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V,2V电池约为1.75V）Nf每组电池的数量2、根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C,然后根据：电池组的标称容量=I最大/C算出电池的标称容量。蓄电池的放电时向9放电速率c对应表.5。IOZ15*20'p30、40“50、60、3.502.4C“1.9801.4900.9200.800.6900.6102hp3h4ho5hj6h8hp10h20hp0.4200.2900.19C*0.1700.15C0.12C*>0.0900.050举例型号：三进三出高频系列100KVA,输出功率因数Cos:0.8直流电压：480V（电池低压保护：420V）效率：93%后备时间：2小时，每一电池组额定节数N:40节。电流法I最大=PCOS/（*E临界*N）=100*1000*0.8/0.93*10.5*40=204.8A电池组的标称容量AH=I最大C=204.80.42=487.6AH（C值取至于蓄电池的放电时间与放电速率C对应表，0.42对应的是2h,可以查看上表）因此，电池组的标称容量AH487.6AH,需要选用12VlOoAH40节并联5组。二、恒功率法根据蓄电池功率可以准确地选出蓄电池的型号，首先计算在后备时间内，每个电池至少向UPS提供的恒功率。恒功率法计算公式如下：电池组提供的功率W=UPS的负载KVAX功率因数/逆变器的效率需要每节电池提供的功率=电池组提供的功率W/每组电池额定节数即：W=P（VA）X1000×cos0/（9XN）其中：W-电池组提供的功率P-UPS额定功率cos。-功率因数-UPS满载时逆变器效率N-UPS每电池组额定节数举例台达NT系列80KVAUPS后备时间30min,选用DCFl26-12系列电池。计算电池容量？台达NT80KVAUPS直流终止电压为300V及U临界二300V,直流电压为348V电池组选用29只12V电池，故N=29,n=6,U终压=1.75VUPS的功率因子Pf=O.8,逆变器转换效率11=0.95,DCF126-12系列电池放电30min终止电压1.75V/CE1.1.是放电速率？=0.98(以上数据均应用台达UPSDCF126电池性能技术参数)恒功率法p(W)=P(VA)*pfn=80*1000*0.8/0.95=67368.4(W)Pnc=P(W)/(N*n)=67368.4/(29*6)=387.2(W)查台达DCF126-12系列电池恒功率表可知表1*»；量,Hrt2%曾州).夕it*®讳、V5s“l*j3(P60'9(P12(k150-180“240-'300+'360242(k480-'1.75“1521.500.980.600380.330.280.230.190.160.10.130.131.801421.400.900.580.360.320.270.220.180.160.10120.121.85“1301.230.770.540.340.300.260.210.180.150.10120121.90“1181.020.660.490.310.280.240.200.160.140.10H011DCF12672系列蓄电池恒功率放电特性数据(瓦特celI,25*0算止<放电叼闺依电时闽I小If>6WIb3045123S810V?0DcH2-,“181.601661TO1.柏1.80186»46382229811891164.1117.170«510345822572034171288852803738292218701526H58897501342222141995170968249943S91285918471493M438934983402220119821705888469634S92849181314&.1H?6844913359717419/616998M4»932422779178914301094G6940»8121n1930166087838297.72721174.1遂318564246631320811892W27860DCFl2-lZ112OJ-1.70,UO.6415468835782269?849UOS85061.2414927092441205563364486aso22441830138983660.141.072577394205110.69b99343093431221717911372831597408224123792046：0614160”1921761741仅6G15903312606237120»：0C3519530333521221711313»2573937?5482316WM473836723%62O917071278770M93779749727TO19W1032DCF126-12/120电池终止电压为1.75v时放电30min电池提供功率为217W(数据是引用上面台达DCFl26电池型录恒功率放电特性表)。电池组数量=387.2/217=1.78组。即：选用2组120AH,共58节120AH电池。UPS电源的空开及线缆如何选择1-2、三进三出系列(50节600VDC)1-2-1>(160-600KVA)空开配置功率电池输入电流输出电流电池最大电流输入空开输出空开电池空开电压AAAAAA160KVA600VDC272242249250/3P250/3P250/3P200KVA600VDC340303311400/3P320/3P320/3P250KVA600VDC425379389500/3P400/3P400/3P300KVA600VDC510454466630/3P500/3P500/3P400KVA600VDC6806066228OO/3P630/3P630/3P500KVA600VDC8507587771000/3P8OO/3P800/3P600KVA600VDC10209099151250/3P1000/3P1000/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压,得低于600VDC；1-2-2、（160-600KVA）电缆配置功率输入电缆输出电缆电池电缆零线地线mm2mm2mm2mm2mm2160KVA5050705025200KVA7070957035250KVA70701207035300KVA9595150(70*2)9550400KVA120120240(120*2)12070500KVA150150300(150*2)15070600KVA185185350(185*2)18595注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）；300KVA及以上功率UPS,电池线需采用2-3根并联。1-3、三进三出高频系列（40节480VDC）1-3-1、（30-120KVA）空开配置电池输入电输出电电池最输入空输出空电池空功率电压大电流流A流AA开A开A开A30KVA480VDC48456063/3P63/3P80/3P40KVA480VDC646180I00/3P100/3P100/3P50KVA480VDC8076100100/3P100/3P125/3P60KVA480VDC9691120125/3P125/3P160/3P80KVA480VDC128121160160/3P160/3P200/3P90KVA480VDC144136180160/3P160/3P200/3P100KVA480VDC160152200250/3P250/3P250/3P120KVA480VDC191182240250/3P250/3P320/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压，不得低于480VDC；1-3-2、（30-120KVA）电缆配置功率输入电缆输出电缆电池电缆零线mm2地线mm2mm2mm2mm230KVA161625161040KVA16163516IO50KVA252535251660KVA252550251680KVA353550351690KVA3535703525100KVA5050705025120KVA7070957035注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）。1-4、三进三出高频系列（32节±192VDe）1-4-1、（10-60KVA）空开配置电池输入电输出电电池最大输入空开输出空开电池空开电压流A流A电流AAAAIOKVA384VDC16152532/3P32/3P32/3P20KVA384VDC32305063/3P63/3P63/3P30KVA384VDC484575100/3PI00/3P100/3P40KVA384VDC6461100100/3P100/3P125/3P50KVA384VDC8076125125/3P125/3P160/3P60KVA384VDC9691150125/3P125/3P200/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压，不得低于384VDC。1-4-2、（10-60KVA）电缆配置功率输入电缆mm2输出电缆mm2电池电缆mm2零线mm2地线mm2IOKVA66106620KVA10101610630KVA16162516IO40KVA161635161050KVA252535251660KVA2525502516注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）。1-5、单进单出系列1-5-1、（6-20KVA）空开配置功率电池输入电输出电池最输入输出电池电压流A电流大电流空开A空开A空开AAA6KVA240VDC30272532/2P32/2P32/2PIOKVA240VDC48453863/2P63/2P63/2P10KVA3/I240VDC17454363/2P63/2P63/2P15KVA3/1240VDC286865100/3PI00/3P100/3P20KVA3/I240VDC359185125/3PI25/3PI25/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压，不得低于240VDC。1-5-2、(6-20KVA)电缆配置的支输入电缆功率Cmm2输出电缆mm2电池电缆mm2零线mm2地线mm2备注6KVA10IO6106IOKVA161610161010KVA3/1161616161015KVA31161616161020KVA3l2525252510注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）；2-2、三进三出工频系列（29节348VDC）2-2-1、10-400KVA）空开配置电池输入电输出电电池最输入空输出空电池空开功率电压大电流流A流AA开A开AAIOKVA348VDC28152832/3P32/3P32/3P20KVA348VDC37305563/3P63/3P63/3P30KVA348VDC56458380/3P80/3P100/3P40KVA348VDC7561110100/3P100/3P125/3P50KVA348VDC9476138100/3PI00/3PI60/3P60KVA348VDC11291166125/3P125/3P200/3P80KVA348VDC150121221160/3P160/3P250/3P100KVA348VDC187152276250/3P250/3P320/3P120KVA348VDC225182331250/3P250/3P320/3P160KVA348VDC300242442320/3P250/3P500/3P200KVA348VDC374303552400/3P400/3P630/3P250KVA348VDC4683796905OO/3P500/3P800/3P300KVA348VDC561455828630/3P500/3P8OO/3P400KVA348VDC74860611058OO/3P630/3PI250/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压，不得低于348VDC。2-2-2、（10-400KVA）电缆配置功率输入电缆输出电缆零线地线mm2mm2电池电缆mm2mm2mm2IOKVA101010IO1020KVA161616161030KVA161625161040KVA252535251650KVA252535251660KVA353550351680KVA3535503516100KVA5050705025120KVA7070957035160KVA9595959550200KVA9595150(70*2)9550250KVA120120185(95*2)12070300KVA185185240(120*2)18595400KVA240240480(240*2)240120注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）。2-3、三进三出工频系列（30节360VDC）2-3-1、（10-60KVA）空开配置功率电池电压输入电流A输出电流A电池最大电流A输入空开A输出空开A电池空开AIOKVA360VDC28152732/3P32/3P32/3P20KVA360VDC37305463/3P63/3P63/3P30KVA360VDC56458080/3P80/3P100/3P40KVA360VDC7561107100/3P100/3P125/3P50KVA360VDC9476134100/3P100/3PI60/3P60KVA360VDC11291160125/3P125/3P200/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压，不得低于360VDC。2-3-2、（10-60KVA）电缆配置功率输入电缆输出电缆电池电缆mm2零线mm2地线mm2mm2mm2IOKVA101010IO620KVA16161616IO30KVA161625161040KVA252535251650KVA252535251660KVA3535503516注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）；2-4单进单出工频系列2-4-1、（4-40KVA）空开配置电池输入电输出电电池最输入空输出空电池空功率电压大电流流A流AA开A开A开A4KVA192VDC20182132/2P32/2P32/2P6KVA192VDC30273232/2P32/2P40/2P8KVAI92VDC40364263/2P63/2P63/2PIOKVA192VDC50455363/2P63/2P63/2P10KVA3/1192VDC17455363/3P63/2P63/2P15KVA3/I192VDC256878100/3P100/3P100/3P20KVA3/1I92VDC3491104100/3P100/3P125/3P25KVA3/I192VDC42114128125/3P125/3P160/3P30KVA3/1192VDC51136155160/3P160/3P160/3P40KVA3/I192VDC67182205200/3P200/3P200/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压，不得低于192VDC。2-4-2、（4-40KVA）电缆配置功率备注输入电缆输出电缆电池电缆零线地线mm2mm2mm2mm2mm24KVA666666KVA6610668KVAIO1010106IOKVA10101010610KVA3/116161016615KVA3/I16161616620KVA3/1252525251025KVA3/I353535351030KVA3/1353550351040KVA3/I5050705010注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）；2-5、三进单出工频系列2-5-1、（4-40KVA）空开配置电池输入电输出电电池最输入空输出空电池空功率电压大电流流A流AA开A开A开A6KVA360VDC30271732/2P32/2P32/2PIOKVA360VDC50452863/2P63/2P63/2P10KVA3/1360VDC17452863/3P63/2P63/2P15KVA3/I360VDC256842100/3P100/3P100/3P20KVA3/1360VDC349156100/3P100/3P125/3P30KVA3/I360VDC5013685160/3P160/3P160/3P40KVA3/1360VDC67182113200/3P200/3P160/3P50KVA3/I360VDC84227141250/3P250/3P200/3P60KVA3/I360VDC101272169320/3P320/3P200/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压，不得低于360VDCo252、功率（4-40KVA）电缆配置输入电缆输出电缆电池电缆mm2零线mm2地线mm2备注mm2mm26KVA66666IOKVAIO101010610KVA3/1IO101010615KVA3/IIO161016620KVA3/1252516251630KVA3/I353525351640KVA3/1505035502550KVA3/I707050703560KVA3/19595509550注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）；2-6、单进单出工频系列2-6-1、（1-30KVA）空开配置功率电池输入电输出电电池电输入空输出空电池空电压流A流A流A开A开A开AIKVA48VDC652110/2P10/2P25/2P2KVA48VDC1194225/2P16/2P63/2P3KVA48VDC17146425/2P16/2P63/2P4KVAI92VDC23182125/2P25/2P25/2P6KVA192VDC30273263/2P63/2P63/2P8KVA192VDC453642100/3P100/3P100/3PIOKVA192VDC504553100/3P100/3P100/3P10KVA3/1I92VDC174553100/3P100/3P100/3P15KVA3/I192VDC256879100/3P100/3P100/3P20KVA3/1192VDC3491106125/3P125/3P125/3P30KVA3/I192VDC50136159160/3P160/3P160/3P注：实际开关容量不得小于表中开关容量；电池开关额定工作直流电压，不得低于192VDC。2-6-2、功率（1-30KVA）电缆配置输入电缆输出电缆电池电缆mm2零线mm2地线mm2备注mm2mm2IKVA2.52.562.52.52KVA2.52.5102.52.53KVA4416444KVA666646KVA666668KVA10IO10106IOKVAIOIO1010610KVA3/110IO1010615KVA3/I161616161020KVA3/1252525251630KVA3/I3535353516注：实际电缆线径不得小于表中线径；电缆的截面积是按铜芯电缆计算的（如果用铝芯电缆则需增加30%）同时考虑了温度的上升以及最多15米（交流回路）或10米（直流回路）的线路压降。如果线路更长，则要选用截面积更大的电缆（具体可向技术支持部咨询），以保证线路的压降低于3%（交流）或1%（直流）；3-2、模块化三进三出系列3-2-1、（10-200KVA）空开配置功率电池输入电输出电电池电输入空输出空电池空电压流A流A流A开A开A开AIOKVA768VDC16151325/3P16/3P16/3P20KVA768VDC32302563/3P32/3P25/3P30KVA768VDC48453863/3P63/3P63/3P40KVA768VDC646150100/3P63/3P63/3P50KVA768VDC807663100/3P100/3P63/3P60KVA768VDC969175I00/3PI00/3P100/3P70KVA768VDC11210688I25/3PI25/3P100/3P80KVA768VDC128121100160/3P125/3P125/3P90KVA768VDC144136113I60/3P160/3P125/3P100KVA768VDC159151125I60/3P160/3P125/3PIlOKVA768VDC175167138200/3PI60/3P160/3P120KVA768VDC191182150200/3P200/3P160/3P130KVA768VDC207197163250/3P200/3P160/3PI40KVA768VDC223212175250/3P250/3P200/3P150KVA768VDC239227188250/3P250/3P200/3P160KVA768VDC255242201250/3P250/3P200/3P170KVA768VDC271258213320/3P250/3P250/3P180KVA768VDC287273226320/3P320/3P250/3P190KVA7