UPS基本架构介绍.ppt

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1、UPS基础培训,内容大纲,UPS分类及其架构 电力问题 UPS选用 蓄电池选用,谐波改善 UPS与发电机 UPS方案 UPS注意事项,UPS分类及其架构,后备式UPS,负载,市电正常:UPS输出等于市电输入(但是经过杂讯干扰!)市电异常时:逆变器转换电池能源为AC输出给负载输出:模拟正弦波,在线互动式UPS,市电正常时:UPS输出等于市电输入(但是经过杂讯抑制!)市电异常时:Inverter转换电池能源为AC输出给负载电压过高或过低:AVR动作,调整电压至合理的范围输出:正弦波或模拟正弦波,在线式UPS,市电正常时:UPS透过整流 逆变,提供干净稳定的正弦波市电异常时:逆变器转换电池能源为AC

2、输出给负载电压过高或过低:逆变器自动调整电压至合理范围输出:正弦波,各 类 UPS 比 较,电力问题认知,试着问你自己,下列问题是否曾发生在您或您周遭朋友身上:.资料因停电然未存盘而漏失.机器当机但不知原因.上网时,线传资料不正确或异常中断.当机重新开机后,档案结构发生错误.计算机屏幕不正确的闪烁.设备因停电,雷击而损坏.网络设备不明原因的重新开机上述问题只是开端,请试着思考上述问题发生的严重性.你花费多少时间回复因断电而造成的资料损失.这些时间花费多少成本.设备损坏时的花费费用.网络发生问题时,有多少人工作受影响.这些人停工的成本呢,电力问题种类,电力问题解决,正常市电 电压过低 电压过高

3、市电中断 噪声干扰 高压突波 頻率飄移,电源种类:a.电压相数(单相/三相)b.电压及变动范围c.频率及变动范围负载容量:a.KVA,KW,P.F.b.Crest Factorc.预备容量负载特性:a.稳态:b.暂态:(1)马达启动电流(2)变压器激磁电流(3)负载投入突波电流,UPS 选用考 虑 因 素(1),环境因素:a.温度 b.湿度 c.通风 d.噪音结构条件:a.信道大小 b.地板承受力环保要求:a.效率 b.EMI智能化:a.监控管理,UPS 选用 考 虑 因 素(2),蓄电池选择考虑因素,DC电压范围(决定电池cell数目)负载容量大小(决定电池AH大小)备用时间长短(决定电池A

4、H大小)工作环境温度(5 35)(-3.3mV/cell/),蓄电池选择计算方法(1),恒电流算法:Id=UPS 容量.O/P*P.F./Inv.Eff./Vdc(平均放电电流)Inv.Eff.:10 20 KVA 0.91(逆流器效率)30 40 KVA 0.92 50 120KVA 0.93 160 KVA 0.94Vdc(平均电池电压)=终止电压+2/3(初始电压-终止电压)或 Vdc=电池额定电压(29 12=348),蓄电池选择计算方法(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./

5、Inv.Eff./Batt.pcs(watt/pcs)C=K Id/L Method C:电池容量(AH)Id:电池放电电流 L:维护系数(0.8)K:容量换算系数,谐波的产生,回转机械设计不良所造成的谐波 例如:同步电动机,感应电动机等.变压器铁心磁饱和所产生之高次谐波 例如:变压器,饱和电抗器,灯管启动器等.非线性特性负载所产生之高次谐波 例如:整流器,变频器,静态的无效电力设备等.,谐波的影响,谐波的改善,被动滤波器(谐波滤波器)由被动组件(R,L,C)串并联组成,制造低阻抗回路并 联于谐波发生源,以有效吸收谐波含量,达到滤波效果.相移操作(12-PULSE 整流器)依据电路特性,产生两

6、组相位移电源,使其电流谐波 部分可相互抵消,进而达到滤波的效果.主动滤波器(Active Filter)由半导体开关及储能组件所组成,藉由控制半导体 开关的 ON/OFF,以补偿负载所需的虚功及谐波电流.,6-Pulse vs.12-Pulse vs.滤波器,6Pulse,12Pulse,6Pulse+Filter,IGBT or Active Filter,6-Pulse vs.12-Pulse vs.滤波器,6Pulse,12Pulse,6Pulse+Filter,IGBT or Active Filter,小,小,中,大,功因改善,UPS与发电机搭配问题(1),*Line Notches

7、&Harmonic Current(电压凹陷瞬时&谐波电流)原因:相位控制整流器所造成影响:发电机振动,过热,噪音及损失增加解决:a.增加发电机额定容量 b.采用12-pulse or IGBT 整流器 c.加输入谐波滤波器,UPS与发电机搭配问题(2),*Step Loading(阶跃性负载)原因:当UPS切换至发电机供电瞬间影响:造成发电机电压及频率摇摆(swing)解决:整流器具软启动(Soft Start,Walk-in)功能,UPS与发电机搭配问题(3),*Frequency Fluctuations(频率波动)原因:由于发电机本身特性及UPS负载变动影响:发电机频率不稳定及UPS锁

8、相失败解决:a.提升发电机性能 b.改善UPS反应时间及Slew Rate,发 电 机 容 量 选 择,一般来说:若 UPS 输入为 6-PULSE 整流器则搭配 发电机容量应为 UPS 容量之 2 倍.若 UPS 输入为 12-PULSE 整流器则搭配 发电机容量应为 UPS 容量之 1.5 倍.,UPS方案,单机使用并机(独立旁路)并机(共享旁路)串机(Hot-Standby)1 对 1并机(共享电池),单机使用架构,并机(独立旁路),并机(共享旁路),串机(Hot-Standby)1 对 1,并机(共享电池),UPS 可 靠 度 比 较,UPS注意事项(1),1.应保持环境整齐与洁净。2

9、.勿使其曝露到雨水、尘垢太重地方。3.通风必须良好,环境温度应保持 2030C。4.远离可燃气体瓦斯或爆炸物。5.避免地板震动6.系统(含电池柜)必须确实的接地7.使用符合国际安规要求的材料,UPS注意事项(2),1.使用UPS之前,必须先仔细阅读使用说明书2.按照要求的作业程序开关机 3.电池两级严禁反接或短路4.勿超载使用,最佳使用率为 70%负载5.切勿使用在纯电感性或纯电容性负载。6.不可接半桥整流负载，例如吹风机等设备。7.输入端要接发电机电源时,容量必须大于UPS 额定容量的 2倍,UPS注意事项(3),1.因UPS内部存在高压电，服务必须由受过严格训练的 专业维护人员提供。2.机房内应限定专人管理，非相关人员不得操作UPS。3.电池释放的电解液对皮肤及眼睛有害，带有毒性。4.电池短路时会有很大的电流，有电击危险。操作时要 注意下列几点:a.不可佩戴手表/戒指或其它金属物品。b.使用带绝缘手柄的工具.c.请不要在电池上放置工具或金属。5.若电池已经连接完毕，请不要试图移动电池柜。6.UPS自带电池,假若没有市电输入,其输出仍可能有电。7.机房内电瓶箱起火时，请迅速关闭负载，切断供应 UPS电源，并用干式灭火器灭火。,35,成功從這裏開始！,