中心議題：

• UPS主要性能參數的選擇
• UPS的配線及類型的選擇
• 通信局UPS的供電方式選擇
• UPS係統容量的選擇
• UPS電池容量配置的選擇

當前市場UPS的種類繁多、工作模式的多樣性
，對如何選擇及配置理想的UPS提出了要求。本文在這裏淺談一下通信行業、通信交換局(站)中大型UPS的選型方案。選用UPS時
，首先要確定其將選擇的類型，然後再根據具體的技術參數指標來確定其產品
，還應考慮供電方式和配線的選擇，以及UPS係統容量和電池容量配置的選擇。

一、UPS主要性能參數的選擇

UPS技術參數是UPS質量優劣的重要指標，是選型的主要依據。針對於UPS能否正常安全地向負載設備進行純淨的不間斷電源供電，這需要對它的性能參數進行詳細的了解。其主要技術參數如下。

1.額定運行參數
(1)額定輸出功率;額定最大輸出、輸入電流。

(2)額定輸出輸入頻率：我國均為50Hz。

(3)標稱輸入
、輸出電壓
，根據進、出線的方式來確定，主要有單進單出、三進單出、三進三出方式
，大
、中型UPS采用三進三出的進出線方式。

2.輸入參數
(1)輸入電壓範圍，根據我國的電網質量不高的情況，應選擇較寬範圍的UPS。目前用可控矽設計的UPS範圍為-15%，+10%
，用IGBT整流器設計的範圍為-25%，+23%。

(2)頻率範圍最好選擇範圍較寬的50±5Hz。

(3)交流旁路電壓範圍選擇±10%，如超過此值將增大UPS的故障率。

(4)UPS應具有三相輸入相序錯誤和三相缺相輸入的自動保護功能。

3.輸出參數
(1)輸出電壓的靜態穩定度，中、大型UPS為±1%。

(2)輸出電壓的瞬態電壓波動值，中、大型UPS就小於±5%。

(3)輸出電壓的可調範圍，中
、大型UPS從額定值起最小可調節±5%。

(4)輸出頻率，中、大型UPS為50Hz±0.1%。

(5)輸出過載能力，中
、大型UPS在10min以上時滿足125%負載，在1min以上時滿足150%負載。

(6)具有帶三相100%不平衡負載能力
，其三相相電壓差不應超過±3%。

(7)輸出電壓的諧波失真度<2%帶100%線性負載。

4.其它參數
(1)平均無故障時間為20～40萬小時(大型)
，15～22萬小時(中型)。

(2)並機能力，要求UPS具備直接並機輸出能力

，各台UPS輸出電流的均流不平衡度為2～5%，此值應越小越好;具有故障跳脫功能
，但不能影響負載的正常運行。

(3)應具備遠程監控、故障報警
、運行狀況記錄功能。

(4)應具備防雷擊抗浪湧抑製，抗靜電放電功能。

(5)具有ABM先進型電池自動化管理功能。由於蓄電池的好壞直接影響到UPS向負載不間斷的供電。現大多數UPSzhong
，doujiangxudianchichangqizhiyufuchongzhuangtai
，zaishidiangongdianzhengchangshizhichongdianbufangdian，changqiyiwanghuizaochengdianchijibandedunhua，shidianchirongliangxiajiang，yanzhongyingxianghoubeigongdianshijian。erABM先進型電池自動化管理係統是一種“短時的快速恒流、均充充電—恒壓浮充充電—長時間的微小電流放電的電池管理+實時的電池性能老化檢測的綜合型電池充放電管理係統”
，並且可定期充電，可極高的延長了電池的使用壽命。

(6)具有與發電機組匹配的能辦因當需用發電機組來帶UPSshi
，fadianjizusuosongchudedianyuanbenshenbudandianyajibianda，erqietadeneizuyuanbishidiandianwangda，lingwaifeixianxingfuzaihuixiangchaiyoufadianjizufanshedaliangdegaocixiebodianliu，kenenghuizaochenghoujiefuzaibeishaohui
、UPS故障等;並且市電停電到發電機供電間隙，UPS配套蓄電池已經對負載放電。因此應用額定功率大於UPS的標稱輸出功率的發電機組來向UPS負載供電，應為UPS標稱輸出功率的1.6倍以上。
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(7)具有微處理器控製技術。可以增強UPS的故障診斷、自動判斷處理
、各種保護措施
、處理能力強、可靠性強、效率高等優點。

(8)大型UPS必須具有輸出隔離變壓器。隔離變壓器可以先對市電電網進行優化

，給UPS提供寬鬆的工作環境以保證UPS故障率的減小;在UPS轉到旁路時，先對市電進行了優化，減小了市電電網各種汙染源對負載的衝擊。

二、UPS配線的選擇

合理選擇配線是很重要的，線徑太細，電流太大
，容易發熱而引起火災;線徑太粗，則造成浪費。

1.交流電源線的選擇
銅纜線徑S=最大負載電流I/經濟電流密度J(J為2～4A/mm2)

例如一通信局最大用電負載電流為100A，則：S=100/2.25=44.44  所以使用50mm2的銅纜。

對於UPS電源係統中線的截麵積應選為相線電纜截麵積的1.5～1.7倍；對於UPS電源係統中地線的截麵積應為相線截麵積的0.5～1倍，但不小於6mm2。

2.直流電纜的選擇(蓄電池電纜)
導線上的電壓降U=流過導體電流×導線長度/導體的電阻率×導體截麵積

例如一通信局站最大負載電流為100A，電池線20m
，固定壓降為0.2V

，則電池線徑為：
S=100×10/47×0.2=106.5mm2應使用120mm2的銅電纜。

三、正確選擇UPS的類型

當前的UPS可分為以下幾種：在線式
、在線互動式、後備式、Delta變換型。

在線互動式的單機輸出功率為0.7～20kVA
，後備式單機輸出功率為0.25～2kVA，qieliangzhongleixingzaishidiangongdianzhengchangshi，nibianqijunbutourugongzuo，ershixiangyonghutigongjingguojiandanchulideyibanshidiandianyuan
，gongdianzhiliangcha

，shuchugonglvxiao，zhishiyongyuyaoqiubugaodechanghe。cixuanxingzhongbukaolv。

1.Delta變換型UPS
也稱為雙逆變電壓補償在線式，其單機輸出功率為10～480kVA，它的原理是將交流穩壓控製技術中的電壓補償原理運用到UPS的主電路中，利用補償變壓器對不穩定的市電電壓進行電壓調整。

(1)市電電源供電正常時(即市電電壓波動範圍小於380V±15%，市電頻率波動範圍小於50±3Hz)，主供電通道上的STS1在導通狀態
，STS2在斷開狀態。當市電電壓等於UPS的標稱輸出電壓時
，市電電源經補償變壓器(無需補償)直接送到負載上，此時的電源未經過任何處理。當市電電壓高於或低於UPS的標稱輸出電壓時
，補償變壓器在Delta變換器的調控下對市電電壓進行降壓或升壓調節後送到負載上。

(2)市電電源供電不正常時(即市電電壓波動範圍超過380V±15%，市電頻率波動範圍小於50±3Hz)，STS1與STS2在斷開狀態，蓄電池組放電，主變換器以逆變器的方式向負載提供純淨的正弦波逆變電源。

(3)當輸出短路

、輸出過載
、溫升過高、主變換器或Delta變換器發出故障時
，STS1關斷，STS2導通，市電電源經過交流旁路通道給負載供電。

由此可以看出Delta變換型UPS在正常工作時市電電網的幹擾非常容易地直接串入到用戶負載端

，對於市電電壓過欠壓

、電壓突變、頻率漂移
、諧波幹擾等市電電網的汙染沒有實質性的改善。

2.在線式UPS
單機輸出功率為0.7～1500kVA。采用以微處理器
、數字信號處理的調控技術使逆變器連續不斷地向負載提供高質量的純淨正弦波電源。

(1)市電電源供電正常時(即市電電壓波動範圍小於380V±15%，市電頻率波動範圍小於50±3Hz)，供gong電dian質zhi量liang較jiao差cha的de普pu通tong市shi電dian電dian源yuan經jing過guo濾lv波bo整zheng流liu器qi變bian成cheng直zhi流liu穩wen壓ya電dian源yuan
，然ran後hou再zai經jing過guo逆ni變bian器qi重zhong新xin將jiang直zhi流liu電dian源yuan變bian成cheng純chun正zheng的de高gao質zhi量liang正zheng弦xian波bo電dian源yuan，由you於yu采cai用yong了le雙shuang變bian換huan型xing在zai線xian設she計ji方fang案an，可ke將jiang市shi電dian電dian源yuan中zhong的de幹gan擾rao幾ji乎hu都dou屏ping蔽bi掉diao，保bao證zheng了le向xiang負fu載zai提ti供gong毫hao無wu幹gan擾rao的de純chun潔jie正zheng弦xian波bo電dian源yuan。

(2)市電電源供電不正常時(即市電電壓波動範圍超過380V±15%

，市電頻率波動範圍超過50±3Hz)、市電電源故障或市電供電中斷
，蓄電池組繼續向逆變器提供直流電源，保證了逆變器不間斷地向負載提供高質量的正弦波交流電源。

(3)當輸出短路、輸出過載
、逆變器故障、整流器或逆變器中散熱片溫度過高時，如圖3所示，市電電源將由交流旁路通道給負載提供普通市電電源。

由(you)此(ci)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)無(wu)論(lun)是(shi)市(shi)電(dian)供(gong)電(dian)正(zheng)常(chang)時(shi)，還(hai)是(shi)市(shi)電(dian)中(zhong)斷(duan)由(you)電(dian)池(chi)逆(ni)變(bian)供(gong)電(dian)期(qi)間(jian)


，逆(ni)變(bian)器(qi)始(shi)終(zhong)處(chu)於(yu)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)，這(zhe)就(jiu)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)消(xiao)除(chu)了(le)來(lai)自(zi)電(dian)網(wang)的(de)電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong)和(he)幹(gan)擾(rao)對(dui)負(fu)載(zai)的(de)影(ying)響(xiang)
，真(zhen)正(zheng)實(shi)現(xian)了(le)對(dui)負(fu)載(zai)的(de)無(wu)幹(gan)擾(rao)、穩壓、穩頻以及零轉換時間。

綜上所述

，針對於通信局(站)中要求較高的通信設備

、敏感先進儀器設備、非線性負載建議使用在線式UPS。
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四、通信局UPS供電方式的選擇

針對於通信局(站)所帶負載的重要性
，要求UPS供電係統無故障率。由於中型UPS電源的平均無故障工作時間為5～16萬小時
，大型UPS電源的平均無故障工作時間為24～40萬小時，為確保UPS供電係統向負載提供萬無一失的高質量的不間斷逆變電源，建議用多機UPS冗餘供電配置方案。分為熱備份供電方式
、直接並機冗餘供電方式、雙總線冗餘供電方式。

(1)熱備份供電方式：我們一般是選用兩台具有相同容量的UPS，將UPS-2電源的逆變器輸出端連接到UPS-1的交流旁路靜態開關的輸入端上，從UPS-1的輸出端給負載供電。當市電正常時，由UPS-1的逆變器電源輸送給負載，UPS-2處於空載運行狀態;當UPS-1中的逆變器出現故障時，負載才由UPS-2的逆變器電源輸送。

此種冗餘供電方式的優點為對UPS單機的鎖相同步跟蹤控製技術要求不高(僅在兩台UPS進行切換瞬間有所要求)
，熱備份冗餘供電係統構成容易、簡單。缺點為長期空載運行的其中一台UPS的配套蓄電池壽命縮短;由於一台帶全載，另一台空載，造成平均無故障時間下降;並要求單機具有帶“階躍性負載”的de能neng力li來lai保bao障zhang主zhu機ji出chu故gu障zhang後hou能neng將jiang全quan部bu負fu載zai立li即ji加jia到dao空kong載zai運yun行xing的de從cong機ji上shang。由you於yu從cong機ji長chang期qi處chu於yu空kong載zai運yun行xing狀zhuang態tai，一yi旦dan出chu現xian切qie換huan過guo程cheng
，負fu載zai量liang將jiang由you0突變至全部負載
，內部電路及元器件由於大電流的衝擊
，易造成損壞，使UPS的不安全運行穩定性增高。

(2)直接並機冗餘供電方式：即N+1型冗餘並機係統。要求N台UPS的逆變電源必須具有同相位、同頻率
、同輸出電壓幅值。技術要求高，但多台UPS共同均衡的給負載供電，如一台發生故障

，會自動將有故障的UPS自動脫機，負載由其它的UPS共同均衡供電，提高了此種並機方式的性能
，使平均無故障時間得到了提高，設備的運行更加的穩定。可靠性最高的就為1+1型直接並機供電係統。

(3)雙總線冗餘供電方式：是在N+1式直接並機係統上進行更加安全供電的方式，是由兩套UPS供電係統組成
，在一套供電係統全部壞掉時
，負載由另一套供電係統來保障，大大加強了供電的安全性。但所需經濟條件較高。

對於以上3種冗餘供電方式
，由於熱備份方式安全性能不太高，雙總線方式雖然安全穩定性最好，但經濟因素較高
，建議一般采用N+1型冗餘供電方式
，首選1+1型直接並聯冗餘供電係統。

五、UPS係統容量的選擇

UPS既不宜長期處於滿載運行，也不宜長期處於輕載運行。前者易造成UPS電源的逆變器和整流器損壞，後者易造成UPS的蓄電池損壞。因此UPS單機按帶載量60%～80%來配置，並機按每台帶載35%～40%來配置為佳。另外還要考慮負載係統的擴容問題

，其預增加帶載量為20%左右。

例如UPS的實際負載量為60kVA，則UPS的最小選擇容量為：
60kVA/60%=100kVA;

考慮負載擴容，則UPS的最小選擇容量為：
100kVA+12kVA/60%=120kVA

六、UPS電池容量配置的選擇

合理的選擇蓄電池的容量是UPS對負載設備正常供電的重要保證。雖然現通信局(站)大多都采用一路市電加油機或兩路市電加油機的多重供電保障方式，但由於當前電網的不穩定性，更應重點加以重視。現在通信局(站)要求油機在停電後的啟動時間為15min，並且對於UPS運行中以並機冗餘供電方式及它的實際帶載為60%左右，因此建議每台中、大型UPS的後備電池延遲時間(按UPS帶滿負載計算)一般選擇1h為宜。

對於UPS電池容量的配置計算為：
蓄電池組容量×電池組端電壓/主機額定功率=滿載時蓄電池工作時間

隨著科技水平的不斷提高，各種技術的飛速發展，現代UPS也將越來更智能化
、實用化、安全穩定性更好、技術含量更高
，提供的純淨的不間斷電源更加穩定。大家在選型中也應更多的了解其功能特點以此來保證UPS在我們各個行業更加安全的運行，為我們各自領域的飛速發展做好堅強的後盾。