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1、UPS标准配置中，逆变输出电路中没有50Hz变压器也能输出符合要求电压的UPS叫高频机。逆变输出电路中含有50Hz隔离变压器的UPS或者说逆变输出电路中必须含有50Hz隔离变压器才能输出符合要求电压的UPS，叫工频机。UPS （工频机）静态在线式UPS方框图1、当市电中断后，UPS以蓄电池组作为电源继续向负载供电，一般蓄电池组可以供电1030min。在此期间，若市电不能恢复，则可以启动柴油发电机代替市电供电。2、在线式UPS具有稳压和稳频的功能，还可以降低电源的噪声，改善工作条件。目前这种系统的电压稳定度一般小于1%，频率稳定度一般小于0.5%，噪声一般小于80d B。另外，还能抑制和削弱输入
2、电压波形的下陷、尖峰、浪涌、下跌和消除高次谐波等现象。3、工作时没有振动，使用方便，并且有比较完备的保护、报警功能。静态UPS的工作有以下几种形式：后备式UPS：在外电电网电压正常时，UPS的任务主要是对自身蓄电池进行充电，其输出电压就是输入电网的电压。它没有对市电进行转换，逆变器此时只处于备用状态。当外电电网异常时，才把蓄电池组电源，通过逆变器变换后供给负载。这种UPS供给的电源，不能抑制和隔离电网中的各种噪声和干扰，输出的电压不是稳压稳频的，最多是在输出变压器上增加一些抽头，进行简单的调压而已。后备式UPS在线式UPS：在电网电压正常时，市电也是经过整流滤波逆变器输出。将市电隔离，在市电震
3、荡时，过滤市电，供给负载纯净的电源。在市电不正常或发生故障时，UPS以蓄电池组为输入电源逆变器继续向负载供电，保证负载实现不间断供电的要求。当逆变器发生故障或负荷过载时，UPS将自动把负荷转换到旁路由备用市电供电。* 在用的UPS发生转旁路是没有办法的事，但不能随意操作的，该操作往往会带来系统的宕机。如人为的市电转换使用（好事者自认为两路要轮换使用）；市电电压的瞬时波动（瞬时失电，断路器失压跳闸。如断路器无此功能瞬时失电并不会影响UPS转旁路。瞬时过压、欠压，UPS自动转旁路。）；三相电流的不平衡（不断的增加设备过程中，造成某一相电流过载而转旁路）等。再有冗余并联的系统中的UPS设备内部开关操
4、作顺序错误同样会发生：如要解裂一台UPS的电池组，以调换其中的几个不良电池，如直接断开电池组开关，引起三台UPS发生并机失控，发出负载转旁路和卸载命令，（正确步骤是：先停逆变；再断输出Q1、输入Q4；最后断电池组K3。）*如有一现象：逆变转旁路大部分负载设备正常，部分负载设备因市电而停机。当然电子旁路是有点问题，如果这些设备内部直流工作电压的滤波电容的容量足一点，放电时间能长一点，也许就不会停机了。 不间断并不意味着UPS没有故障或绝对的不间断供电，但它可以将重要负载，最终因供电中断造成的停机率下降到设备所能允许的程度。输入电源小功率UPS的输入电源一般为单相220V交流电源，10kVA以上U
5、PS则一般用三相380V交流电源作UPS的输入电源。输入电压允许变化15%。主输入电源进来后，可经过一个变压器变压。变压器的变压比，取决于蓄电池组电压的高低和逆变器输入电压的要求，也可以将市电直接接至整流器流器，用调整控制整流器输出电压的方法，来满足逆变器输入电压的要求。用三相电源作为输入电源的UPS，其三相电源的相序不能接错。 从法国进口的UPS，一般标有L1、L2、L3或Ph1、Ph2、Ph3等字样。从日本进口的机器则用红、白、蓝圆圈和R、S、T作标记。输入交流滤波器作用是对输入电源进行滤波，减少输入电源中的干扰、噪音进入逆变器，确保逆变器输入电源更加纯净。利用C1、C6抑制差模干扰信号；
6、利用C2、C3和C4、C5抑制共模干扰信号；电感L抑制高频共模干扰信号。（C1和C2、C3抑制外面传到来的；C6和C4、C5抑制里面向外传导的，L是双向抑制的。）Rv为氧化锌压敏电阻，用以吸收浪涌电压的。（由于电器、电路的开、断，惯性负载会产生过电压，以及雷电引起供电电压上叠加了尖峰电压，这些瞬时突变的电压高达数千伏，会对电子器件造成损害。）整流器是把交流电源变换成直流电源，向逆变器提供所需的直流电源。小功率UPS的整流器一般采用单相桥式整流器，为了减小变压器的尺寸，整流器的输入又多用自耦变压器。大功率UPS的整流器，一般采用三相全控桥式整流电路、12脉冲整流电路等。12脉冲整流电路（串联型）
7、有关直流电解电容电解电容是UPS中非常关键的零件，耐压450V的电解电容被广泛采用、性价比好。而耐压500V及以上的由于需求量少，制造工艺/质量控制存在一定问题，价格也比450V的电容高出很多。对于29节348V电池的UPS，其均充电压达到406V，加温度补偿，则最高均充电压达到（406+10.44=416.44）V,174*0.003(V/ )*20=10.44V ；而32节384V电池，其均充电压达到448V，如带温度补偿，则最高均充电压可能达到（448+11.52=460）V,192*0.003(V/ )*20=11.52V ，超出了450V的电容耐压范围，为了解决这个问题，一般采用4只
8、同容量，耐压为400V或者450V的电解通过并串联实现。串并联，不管先并后串还是先串后并均有缺点，都需要增加3倍的电容，因为增加的电容为串联系统，可靠性降低到原来的1/4。由此可知，29节电池低压母线上的电解电容可靠性更高。先并后串的优点：多个电容并联来增加电容量，在上面的电容量应与下面的电容量相同。这样在瞬态期间能改善电压平衡。在上面的漏电流也应与下面的漏电流相同，在稳态期间也能改善电压平衡。最后，仅仅需要考虑两个平衡电阻，上面和下面应匹配好以排除平衡电阻的需要。先并后串的缺点：如果一个电容损坏短路，则另一半的电容获得整个母线电压，所以其它的电容也将会损坏。因此一个电容的损坏将会造成整个电容
9、的损坏除非短路的电容被烧开路。 先串后并的优点：如果一个电容损坏短路，则与之相串联的电容会损坏，但是在线路内其它电容不受影响。如果不使用平衡电阻，一个高漏电流的电容仅仅影响与之相串联的电容。单独的串联的一对电容允许熔断。先串后并的缺点：若带平衡电阻则结构比较复杂；许多电阻需要匹配，额外的电阻需要更多的成本UPS的直流滤波电容设计为7年，一般5年开始应该进行调换。充电器充电器的主要功能是将市电整流、滤波后变成适合蓄电池组充电的直流电压。一般而言，当市电供电正常时，对蓄电池组进行浮充电。在市电恢复后，先以恒流方式充电，然后再以恒压方式充电，等24h后再对蓄电池组进行浮充电。假若市电只是瞬间停电，如
10、市电停电时间少于30s时，则待电源恢复后，充电器只对蓄电池组进行浮充电。一般来说，小功率UPS大都将整流器与充电器分开。这是因为：整流器输出的电压不很稳定，它随电网的波动而变化，而蓄电池组的容量并不很大，一般在6Ah到24Ah之间，充电电源通常为电池容量的1/10，超过这个值，对密封电池是不利的。但在电池刚放完电，重新充电的初期，充电电流是很大的，必须限制初充电的电流。而一般整流器没有这一功能，采用稳流器就能满足这个要求。加之，功率小，容易实现，所以小功率UPS一般设有专门的充电器。大功率UPS的充电器则不像小功率UPS充电器那样容易实现，因为充电电压高，充电电流大，所以，往往以整流器的输出电
11、压作为蓄电池的充电电压，这样就要求整流器的输出电压适合蓄电池组的充电电流和总电流（充电电流和逆变器输入电流之和），以保护内部电路元件。法国梅兰日兰电子有限公司生产的EPS2000系列就属这种类型。日本电气精器株式会社生产的250kVA 50Hz， 150kVA 400Hz等则仍有专门的充电器，即整流器与充电器是分开的。电池组的充电功率约为UPS额定容量的10%左右。一般来说，UPS的后备时间超过8小时，就需要外接充电器。逆变器逆变器的作用，是把直流电变换成大小和方向均随时间变化的交流电，它是相对整流器装置的逆变换方式，故称逆变器，也叫直流交流变换器。逆变器的电路很多，但实现逆变的方法一般为两种
12、，即振荡式逆变器和交替开关式逆变器。三相逆变器原理用于大功率UPS中逆变的大容量IGBT的耐压等级分为2种，600V或1200V，介于两者之间耐压的几乎没有。对于29节电池和32节电池的工频机，出于成本考虑，大都采用耐压600V的IGBT，对于29节电池的UPS，因为母线的电压低，则IGBT耐压承受力降低较多。输入输出变压器输入输出变压器的作用有两个：一是实现负载与电网之间的电隔离，二是进行电压匹配，而且结构简单。输出交流滤波器的作用是衰减高次谐波，使其输出波形成为平滑的正弦波。一般来说，逆变器输出的波形是包含高次谐波的矩形脉冲波的集合体，将这种波形的电源直接接供给负载，可能造成负载不能正常工
13、作，输出波形的好坏，可用波形失真系数来表示，交流滤波器可以减少波形失真。蓄电池没有蓄电池的UPS只能称作交流稳压稳频电源。有了蓄电池，当然是储存了充足电能的电池，就可以保证市电中断时，不间断地供给负载电力。在UPS中蓄电池是作为一种储能装置被使用的。当市电中断时，UPS依靠存储在蓄电池中的能量，维护其逆变器正常工作。目前，在中小型UPS中，广泛使用密封式铅酸蓄电池，它的价格比较贵，一般约占UPS总生产成本的1/4，甚至超过1/3。因蓄电池故障而引起UPS不能正常工作的比例却高达40%以上，据的不完全统计，实际上已达60%以上。电池及容量一般来说，UPS中电池标称电压见下表：UPS类型UPS输出
14、容量电池标称电压单进单出在线互动式15kVA24V/48V高频双变换式1kVA36 V/48V高频双变换式23 kVA48V或72V或96V或120V，以96V为多高频双变换式610 kVA240V工频双变换式610 kVA192V三进单出高频双变换式1030 kVA240V或2*192V或2*240V工频双变换式1030 kVA192V或288V或348V或384V三进三出双变换式6/12脉冲相控整流工频机10 kVA以上348V或360V或384V带升降压电路高频机器10 kVA以上360V或384V或2*192V或2*240V或2*360V或2*384VUPS电池系统的可靠性：设每一节电
15、池的故障概率为Rx，则每节电池的可靠供电概率为：Sx1Rxn节电池串联后的电池组可靠供电的概率S是：S（1Rx）n如两组并联使用则：S并1（1S）2如果每节电池的可靠性一样，29节电池因为只串联29节而比串联32节电池的单元少，电池的可靠性是后者的32/29倍。由于29节电池的UPS的母线电压稍低，则同样功率需要较大的母线电流，整机工作效率稍为偏低约0.2个百分点。如果在UPS中采用输入降压或者升压电路以及输出有升降压电路，或者电池与母线之间还有升降压电路，则UPS中的电池电压理论上可以任意，但是电路将增加复杂性。后备时间：AA 级机房的UPS 系统蓄电池后备时间应满足系统设计负荷工作60min以上。A 级、B 级、C 级机房的UPS系统蓄电池后备时间应满足系统设计负荷工作30min以上。大容量后备蓄电池组宜选择单体端电压为2V的蓄电池组。国家标准：UPS配置的蓄电池容量低于标定容量的70%即算报费。三相整流输出与电池电压 32节电池（标称384V），浮充电压：32*13.5=432V， 均充电压：32*14=448V， U相=432/2.34=184.6V29节电池（标称348V），浮充电压：29*13.5=391.5V，均充电压：29*14=406V，
