UPS電源係統的配置、安裝及維護
發布時間:2011-03-29
中心議題:
UPS不僅是不間斷供電裝置,還具有電力淨化的作用。本文將重點討論UPS的選擇和配置、蓄電池組容量的選擇和配置以及UPS電源的安裝與維護。
UPS即不間斷電源,隨著各種電子設備的普及,UPS電源得到了越來越廣泛地應用。
UPS選型和配置
1了解UPS電源的性能指標:
①輸入電壓:220V或380V(三相四線製),-15%~+10%。
②輸出電流:根據這個值選擇導線截麵和輸入保險。
③輸出電壓:一是輸出電壓穩定度,一般為±5%。有些為±3%左右。另一個是穩壓精度:穩態≤±1%、瞬態≤±5%。
④瞬態電壓恢複時間:≤±50ms。
⑤輸出容量:即視在功率S,S=UI
⑥後備時間:指輸入中斷後,UPS能繼續工作的時間,是UPS的關鍵指標。
⑦功率因數:0.8(滯後)
⑧效率:≥90%(滿載時)
⑨過載功能:10min(125%額定電流);10S(150%額定電流)。
⑩限流:100%~110%額定電流可調。
2UPS選擇:
UPS型號
①在線正弦波UPS電源。無論市電正常與否,它對負載供電都是由UPS電源逆變器提供的。隻要機內蓄電池能向UPS電源逆變器提供能量,當市電中斷時,在線式UPS電源就能實現對負載的真正不間斷供電,其正弦波波形失真係數最小,對負載供電轉換時間為零,可靠性高,故障率低但價格較高。
②後備式正弦波UPSdianyuan。caiyonglekangganraoshifenjitiaoyawenyajishu。jinjinzaiyouxudianchigongdianshicaiyoukenengxiangfuzaitigonggaozhiliangdezhengxianbo,zaicongshidiangongdianxiangnibianqigongdianjinxingzhuanhuanshi,duifuzaieryan,dayueyou4ms左右的中斷供電(主要來源於繼電器的轉換時間)。後備式正弦波UPS電源處於市電供電時,由於市電是直接通過抗幹擾濾波器對負載供電的,因此噪音較小,但是UPS電源處於逆變器工作時,由於PWM脈寬調製頻率一般為8KHZ左右,因此噪音較大。
③後備方波輸出UPS電源。向負載提供的交流電是方波而不是正弦波。此類UPS電源隻能接微容性或純組性設備,負載越重,方波脈衝寬度越寬,而方波脈衝的峰值越小。此類UPS電源的轉化時間不一定。其變化範圍為4~9ms且用戶不能控製。此類UPS不能進行頻率的關閉和啟動,但造價較低。
負載容量、負載功率因數和UPS的波峰因數
選購UPS時,首先要知道負載的總容量,同時還要考慮負載的功率因數才能確定UPS的標準功率容量。由於負載功率因數很難計算,所以UPS技術規範中給出了波峰因數這個指標,波峰因數越高,UPS承受非線性的能力越強。一般波峰因數比應大於3:1。
電池後備時間一般情況下,選擇後備時間時,通常選取滿載工作時間為10min、15min或30min即可。由於蓄電池價格較貴、長延時UPS一般僅在停電時間較長的場合選用。此時最好選擇有外接大容量的蓄電池功能的UPS,以確保市電停電後能長時間供電。
UPS中性線截麵由於UPS負載多為非線性負載,因而流過中線的電流不為零。即使在三相負載完全平衡時中線電流也可達三相電流的1.8倍。負載功率因數越小,倍數越大。因此在UPS電源中,其中線截麵不得小於相線截麵。否則易造成中線發熱,甚至燒掉電纜引起火災,造成嚴重後果。
蓄電池的選擇和配置
蓄電池基本技術指標:
①閥控式密封鉛酸蓄電池:每台UPS各接一組。
②浮充電壓允差:1%。
③浮充電壓:2.23~2.27V/單體。
④均充電壓:2.3~2.4V/單體。
⑤放電終了電壓:1.67~1.70V/單體。
⑥溫度對蓄電池壽命的影響:在25℃時浮充運行情況下,理論壽命不低於10年。
UPS蓄電池容量的計算
1蓄電池最大放電電流I
I=S×COSφ/η×Ei
式中:S為UPS電源的標稱輸出功率;
COSφ為負載功率因數,一般取0.8;
η為逆變器的效率一般取0.8;
Ei為蓄電池放電終了電壓。
電池後備時間t電池後備時間t根據用戶的需要而定,中小型UPS多采用閥控鉛蓄電池。價格較貴,一般選取滿載工作時間為10min、15min或30min。
蓄電池容量C算出最大放電電流後,再根據負載性質及用戶所需UPS的後備時間,算得蓄電池標配容量:(C=It)。
UPS安裝
UPS的安裝位置要求
1為延長電池壽命,蓄電池應安裝在環境溫度為15℃~25℃範圍內,室內溫度也不能太大。
2UPS的左右兩側要留有50mm空間,後麵要留有100mm,前麵留有足夠的操作空間。
3外置電池櫃應與UPS放在一起。
UPS與市電、負載的連接
UPS與市電及負載的連接都很簡單,但連接前應檢查:
①UPS輸入參數與市電的電壓、頻率是否一致。
②接入UPS的火線和零線是否與廠家規定一致。
③檢查負載功率是否小於UPS輸出功率。
④UPS與電池連接時一定分清正負極。
電纜截麵的選擇選擇導線截麵時應考慮:
1符合電纜使用安全標準。
2符合電纜溫升要求。
3滿足電壓降要求。
①交流輸入電流I相。因為P=3×U相×I相×COSφ(單相輸出者則為:P=UICOSφ)。所以I相=P/(3×U相×COSφ)=S/(3×U相)。
②直流輸出電流I=P/U(U應取最小值)。求出交流輸入I相和直流輸出電流I後,再查表確定導線截麵積。
UPS維護
筆者根據多年來的工作經驗,建議從以下幾個方麵做好UPS電源係統的維護:
1掌握UPS的de基ji本ben知zhi識shi,認ren真zhen閱yue讀du設she備bei說shuo明ming書shu,弄nong清qing各ge種zhong警jing示shi信xin息xi,警jing示shi代dai碼ma,指zhi示shi燈deng的de含han義yi,以yi及ji產chan生sheng的de原yuan因yin和he應ying對dui方fang法fa。熟shu悉xi設she備bei上shang各ge種zhong開kai關guan,按an鈕niu的de作zuo用yong。熟shu悉xi掌zhang握woUPS的各種操作,清楚連接關係,明白代通之法。
2加強日常的巡視、weihu,zhakanshebeiyouwugaojing,youwuyiwei,youwuyichangxiangsheng,jianzhajietouyouwusongdongfarexianxiang,sanreshanyunzhuanshifouzhengchang,shebeigezhongzhishishifouzhengchang,faxianwentijishijiejue。
3製定定期維護計劃:每月定期測量設備輸出電壓、電流、功率以及蓄電池內阻和端電壓。每季或半年對蓄電池做一次核對性放電試驗,一般應放出額定容量的30%~40%。每年清潔一次UPS內部衛生,檢查各接頭是否接觸良好。
4蓄電池放電:zaixudianchifangdiancaozuozhong,rucaiyongxudianchituojishiyongjiafuzaifangdian,bujinchaixiefansuo,qiebuanquan,shihouhaixuchaixieanzhuangzaichongdian。weibaozhengdianchifangdianshiyandeanquanyouxiao,jinengfaxianwenti(落後電池、反極電池等),又能保證供電安全可靠(不造成過放電、短路、供電中斷等)。這裏推薦一種直接利用負載對電池放電的方法:即關斷UPS交流輸入開關,讓蓄電池放電。由於UPS電dian源yuan多duo用yong於yu重zhong要yao的de網wang絡luo通tong信xin等deng係xi統tong中zhong,負fu載zai變bian化hua幅fu度du不bu大da,所suo以yi用yong負fu載zai直zhi接jie放fang電dian,其qi放fang電dian電dian流liu也ye基ji本ben不bu變bian,這zhe樣yang就jiu可ke根gen據ju蓄xu電dian池chi的de電dian壓ya情qing況kuang和he放fang電dian情qing況kuang確que定ding放fang電dian終zhong止zhi電dian壓ya,算suan出chu放fang電dian時shi間jian,以yi後hou每mei季ji度du的de放fang電dian都dou與yu此ci次ci記ji錄lu相xiang比bi較jiao,並bing從cong中zhong發fa現xian問wen題ti及ji時shi排pai除chu。
- UPS選型和配置
- 蓄電池的選擇和配置
- UPS維護
- 掌握UPS的基本知識
- 加強日常的巡視、維護
- 製定定期維護計劃
UPS不僅是不間斷供電裝置,還具有電力淨化的作用。本文將重點討論UPS的選擇和配置、蓄電池組容量的選擇和配置以及UPS電源的安裝與維護。
UPS即不間斷電源,隨著各種電子設備的普及,UPS電源得到了越來越廣泛地應用。
UPS選型和配置
1了解UPS電源的性能指標:
①輸入電壓:220V或380V(三相四線製),-15%~+10%。
②輸出電流:根據這個值選擇導線截麵和輸入保險。
③輸出電壓:一是輸出電壓穩定度,一般為±5%。有些為±3%左右。另一個是穩壓精度:穩態≤±1%、瞬態≤±5%。
④瞬態電壓恢複時間:≤±50ms。
⑤輸出容量:即視在功率S,S=UI
⑥後備時間:指輸入中斷後,UPS能繼續工作的時間,是UPS的關鍵指標。
⑦功率因數:0.8(滯後)
⑧效率:≥90%(滿載時)
⑨過載功能:10min(125%額定電流);10S(150%額定電流)。
⑩限流:100%~110%額定電流可調。
2UPS選擇:
UPS型號
①在線正弦波UPS電源。無論市電正常與否,它對負載供電都是由UPS電源逆變器提供的。隻要機內蓄電池能向UPS電源逆變器提供能量,當市電中斷時,在線式UPS電源就能實現對負載的真正不間斷供電,其正弦波波形失真係數最小,對負載供電轉換時間為零,可靠性高,故障率低但價格較高。
②後備式正弦波UPSdianyuan。caiyonglekangganraoshifenjitiaoyawenyajishu。jinjinzaiyouxudianchigongdianshicaiyoukenengxiangfuzaitigonggaozhiliangdezhengxianbo,zaicongshidiangongdianxiangnibianqigongdianjinxingzhuanhuanshi,duifuzaieryan,dayueyou4ms左右的中斷供電(主要來源於繼電器的轉換時間)。後備式正弦波UPS電源處於市電供電時,由於市電是直接通過抗幹擾濾波器對負載供電的,因此噪音較小,但是UPS電源處於逆變器工作時,由於PWM脈寬調製頻率一般為8KHZ左右,因此噪音較大。
③後備方波輸出UPS電源。向負載提供的交流電是方波而不是正弦波。此類UPS電源隻能接微容性或純組性設備,負載越重,方波脈衝寬度越寬,而方波脈衝的峰值越小。此類UPS電源的轉化時間不一定。其變化範圍為4~9ms且用戶不能控製。此類UPS不能進行頻率的關閉和啟動,但造價較低。
負載容量、負載功率因數和UPS的波峰因數
選購UPS時,首先要知道負載的總容量,同時還要考慮負載的功率因數才能確定UPS的標準功率容量。由於負載功率因數很難計算,所以UPS技術規範中給出了波峰因數這個指標,波峰因數越高,UPS承受非線性的能力越強。一般波峰因數比應大於3:1。
電池後備時間一般情況下,選擇後備時間時,通常選取滿載工作時間為10min、15min或30min即可。由於蓄電池價格較貴、長延時UPS一般僅在停電時間較長的場合選用。此時最好選擇有外接大容量的蓄電池功能的UPS,以確保市電停電後能長時間供電。
UPS中性線截麵由於UPS負載多為非線性負載,因而流過中線的電流不為零。即使在三相負載完全平衡時中線電流也可達三相電流的1.8倍。負載功率因數越小,倍數越大。因此在UPS電源中,其中線截麵不得小於相線截麵。否則易造成中線發熱,甚至燒掉電纜引起火災,造成嚴重後果。
蓄電池的選擇和配置
蓄電池基本技術指標:
①閥控式密封鉛酸蓄電池:每台UPS各接一組。
②浮充電壓允差:1%。
③浮充電壓:2.23~2.27V/單體。
④均充電壓:2.3~2.4V/單體。
⑤放電終了電壓:1.67~1.70V/單體。
⑥溫度對蓄電池壽命的影響:在25℃時浮充運行情況下,理論壽命不低於10年。
UPS蓄電池容量的計算
1蓄電池最大放電電流I
I=S×COSφ/η×Ei
式中:S為UPS電源的標稱輸出功率;
COSφ為負載功率因數,一般取0.8;
η為逆變器的效率一般取0.8;
Ei為蓄電池放電終了電壓。
電池後備時間t電池後備時間t根據用戶的需要而定,中小型UPS多采用閥控鉛蓄電池。價格較貴,一般選取滿載工作時間為10min、15min或30min。
蓄電池容量C算出最大放電電流後,再根據負載性質及用戶所需UPS的後備時間,算得蓄電池標配容量:(C=It)。
UPS安裝
UPS的安裝位置要求
1為延長電池壽命,蓄電池應安裝在環境溫度為15℃~25℃範圍內,室內溫度也不能太大。
2UPS的左右兩側要留有50mm空間,後麵要留有100mm,前麵留有足夠的操作空間。
3外置電池櫃應與UPS放在一起。
UPS與市電、負載的連接
UPS與市電及負載的連接都很簡單,但連接前應檢查:
①UPS輸入參數與市電的電壓、頻率是否一致。
②接入UPS的火線和零線是否與廠家規定一致。
③檢查負載功率是否小於UPS輸出功率。
④UPS與電池連接時一定分清正負極。
電纜截麵的選擇選擇導線截麵時應考慮:
1符合電纜使用安全標準。
2符合電纜溫升要求。
3滿足電壓降要求。
①交流輸入電流I相。因為P=3×U相×I相×COSφ(單相輸出者則為:P=UICOSφ)。所以I相=P/(3×U相×COSφ)=S/(3×U相)。
②直流輸出電流I=P/U(U應取最小值)。求出交流輸入I相和直流輸出電流I後,再查表確定導線截麵積。
UPS維護
筆者根據多年來的工作經驗,建議從以下幾個方麵做好UPS電源係統的維護:
1掌握UPS的de基ji本ben知zhi識shi,認ren真zhen閱yue讀du設she備bei說shuo明ming書shu,弄nong清qing各ge種zhong警jing示shi信xin息xi,警jing示shi代dai碼ma,指zhi示shi燈deng的de含han義yi,以yi及ji產chan生sheng的de原yuan因yin和he應ying對dui方fang法fa。熟shu悉xi設she備bei上shang各ge種zhong開kai關guan,按an鈕niu的de作zuo用yong。熟shu悉xi掌zhang握woUPS的各種操作,清楚連接關係,明白代通之法。
2加強日常的巡視、weihu,zhakanshebeiyouwugaojing,youwuyiwei,youwuyichangxiangsheng,jianzhajietouyouwusongdongfarexianxiang,sanreshanyunzhuanshifouzhengchang,shebeigezhongzhishishifouzhengchang,faxianwentijishijiejue。
3製定定期維護計劃:每月定期測量設備輸出電壓、電流、功率以及蓄電池內阻和端電壓。每季或半年對蓄電池做一次核對性放電試驗,一般應放出額定容量的30%~40%。每年清潔一次UPS內部衛生,檢查各接頭是否接觸良好。
4蓄電池放電:zaixudianchifangdiancaozuozhong,rucaiyongxudianchituojishiyongjiafuzaifangdian,bujinchaixiefansuo,qiebuanquan,shihouhaixuchaixieanzhuangzaichongdian。weibaozhengdianchifangdianshiyandeanquanyouxiao,jinengfaxianwenti(落後電池、反極電池等),又能保證供電安全可靠(不造成過放電、短路、供電中斷等)。這裏推薦一種直接利用負載對電池放電的方法:即關斷UPS交流輸入開關,讓蓄電池放電。由於UPS電dian源yuan多duo用yong於yu重zhong要yao的de網wang絡luo通tong信xin等deng係xi統tong中zhong,負fu載zai變bian化hua幅fu度du不bu大da,所suo以yi用yong負fu載zai直zhi接jie放fang電dian,其qi放fang電dian電dian流liu也ye基ji本ben不bu變bian,這zhe樣yang就jiu可ke根gen據ju蓄xu電dian池chi的de電dian壓ya情qing況kuang和he放fang電dian情qing況kuang確que定ding放fang電dian終zhong止zhi電dian壓ya,算suan出chu放fang電dian時shi間jian,以yi後hou每mei季ji度du的de放fang電dian都dou與yu此ci次ci記ji錄lu相xiang比bi較jiao,並bing從cong中zhong發fa現xian問wen題ti及ji時shi排pai除chu。
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