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2、性，应如何选择及配置理想的UPS提出了 要求。在这里浅谈一下通信行业通信交换局（站）中、大型UPS选型的细节。选用UPS时, 首先要确定其将选择的类型，然后在根据具体的技术参数指标来确定其产品。1、正确选择 UPS 的类型当前的UPS可分为以下几种：在线式、在线互动式、后备式、Delta变换型。在线互动式的单机输出功率为0.720kVA，后备式单机输出功率为0.252kVA，且两种类型在市电供电正常时，逆变器均不 投入工作，而是向用户提供经过简单处理的一般市电电源，供电质量差，输出功率小，只适 用于要求不咼的场合。此选型中不考虑。1.1Delta 变换型 UPS也称为双逆变电压补偿在线式，其单
3、机输出功率为10480kVA，它的原理是将交流稳 压控制技术中的电压补偿原理运用到UPS的主电路中，利用补偿变压器对不稳定的市电电 压进行电压调整。图 1 市电电源供电正常图 2 市电电源供电不正常（1）市电电源供电正常时（即市电电压波动范围小于380V15%，市电频率波动范围 小于503Hz）,如图1所示，主供电通道上的STS1在导通状态，STS2在断开状态。当市 电电压等于 UPS 的标称输出电压时，市电电源经补偿变压器（无需补偿）直接送到负载上 此时的电源未经过任何处理。当市电电压咼于或低于 UPS 的标称输出电压时，补偿变压器 在Delta变换器的调控下对市电电压进行降压或升压调节后送
4、到负载上。（2）市电电源供电不正常时（即市电电压波动范围超过380V15%，市电频率波动范 围小于503Hz），如图2所示，STS1与STS2在断开状态，蓄电池组放电，主变换器以逆 变器的方式向负载提供纯净的正弦波逆变电源。（3）当输出短路、输出过载、温升过高、主变换器或Delta变换器发出故障时，STS1 关断， STS2 导通，市电电源经过交流旁路通道给负载供电。由此可以看出Delta变换型UPS在正常工作时市电电网的干扰非常容易地直接串入到用 户负载端，对于市电电压过欠压、电压突变、频率漂移、谐波干扰等市电电网的污染没有实 质性的改善。1.2 在线式 UPS单机输出功率为0.71500
5、kVA。采用以微处理器、数字信号处理的调控技术使逆变器 连续不断地向负载提供高质量的纯净正弦波电源。图 3 在线式 UPS 框图（1）市电电源供电正常时（即市电电压波动范围小于380V15%，市电频率波动范围 小于503Hz）,如图3所示，供电质量较差的普通市电电源经过滤波整流器变成直流稳压 电源，然后再经过逆变器重新将直流电源变成纯正的高质量正弦波电源，由于采用了双变换 型在线设计方案，可将市电电源中的干扰几乎都屏蔽掉，保证了向负载提供毫无干扰的纯洁 正弦波电源。（2）市电电源供电不正常时（即市电电压波动范围超过380V15%，市电频率波动范 围超过503Hz）、市电电源故障或市电供电中断，
6、蓄电池组继续向逆变器提供直流电源， 保证了逆变器不间断地向负载提供高质量的正弦波交流电源。（3）当输出短路、输出过载、逆变器故障、整流器或逆变器中散热片温度过高时，如 图 3 所示，市电电源将由交流旁路通道给负载提供普通市电电源。由此可以看到无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终 处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响，真正实现了 对负载的无干扰、稳压、稳频以及零转换时间。综上所述，针对于通信局（站）中要求较高的通信设备、敏感先进仪器设备、非线性负 载建议使用在线式 UPS。2、 UPS 供电方式的选择针对于通信局（站）所带负载的重要性，
7、要求UPS供电系统无故障率。由于中型UPS 电源的平均无故障工作时间为516万小时，大型UPS电源的平均无故障工作时间为24 40万小时，为确保UPS供电系统向负载提供万无一失的高质量的不间断逆变电源，建议用 多机 UPS 冗余供电配置方案。分为热备份供电方式、直接并机冗余供电方式、双总线冗余 供电方式。（1）热备份供电方式（图4）：我们一般是选用两台具有相同容量的UPS，将UPS-2 电源的逆变器输出端连接到UPS-1的交流旁路静态开关的输入端上，从UPS-1的输出端给 负载供电。当市电正常时，由UPS-1的逆变器电源输送给负载，UPS-2处于空载运行状态； 当UPS-1中的逆变器出现故障时
8、，负载才由UPS-2的逆变器电源输送。此种冗余供电方式的优点为对 UPS 单机的锁相同步跟踪控制技术要求不高（仅在两台 UPS 进行切换瞬间有所要求），热备份冗余供电系统构成容易、简单。缺点为长期空载运行 的其中一台UPS的配套蓄电池寿命缩短；由于一台带全载，另一台空载，造成平均无故障 时间下降；并要求单机具有带“阶跃性负载”的能力来保障主机出故障后能将全部负载立即 加到空载运行的从机上。由于从机长期处于空载运行状态，一旦出现切换过程，负载量将由 0 突变至全部负载，内部电路及元器件由于大电流的冲击，易造成损坏，使 UPS 的不安全 运行稳定性增高。（2）直接并机冗余供电方式（图5）：即N+1
9、型冗余并机系统。要求N台UPS的逆变 电源必须具有同相位、同频率、同输出电压幅值。技术要求高，但多台 UPS 共同均衡的给负载供电， 如一台发生故障，会自动将有故障的UPS自动脱机，负载由其它的UPS共同均衡供电，提 高了此种并机方式的性能，使平均无故障时间得到了提高，设备的运行更加的稳定。可靠性 最高的就为 1+1 型直接并机供电系统。（3）双总线冗余供电方式（图6）：是在N+1式直接并机系统上进行更加安全供电的方 式，是由两套UPS供电系统组成，在一套供电系统全部坏掉时，负载由另一套供电系统来 保障，大大加强了供电的安全性。但所需经济条件较高。对于以上 3 种冗余供电方式，由于热备份方式安
10、全性能不太高，双总线方式虽然安全稳 定性最好，但经济因素较高，建议一般采用 N+1 型冗余供电方式，首选 1+1 型直接并联冗 余供电系统。图4两台UPS组成的热备份冗余供电系统图 5 1+1 型直接并机冗佘供电系统图 6 双总线冗余供电系统3、UPS 系统容量的选择UPS 既不宜长期处于满载运行，也不宜长期处于轻载运行。前者易造成 UPS 电源的逆 变器和整流器损坏，后者易造成UPS的蓄电池损坏。因此UPS单机按带载量60%80%来 配置，并机按每台带载35%40%来配置为佳。另外还要考虑负载系统的扩容问题，其预增 加带载量为 20%左右。例如UPS的实际负载量为60kVA，则UPS的最小选
11、择容量为：60kVA/60%=100kVA；考虑负载扩容，则UPS的最小选择容量为：100kVA+12kVA/60%=120kVA4、UPS 电池容量配置的选择合理的选择蓄电池的容量是UPS对负载设备正常供电的重要保证。虽然现通信局（站） 大多都采用一路市电加油机或两路市电加油机的多重供电保障方式，但由于当前电网的不稳 定性，更应重点加以重视。现在通信局（站）要求油机在停电后的启动时间为15min，并且 对于UPS运行中以并机冗余供电方式及它的实际带载为60%左右，因此建议每台中、大型 UPS的后备电池延迟时间（按UPS带满负载计算）一般选择1h为宜。对于 UPS 电池容量的配置计算为：蓄电池
12、组容量X电池组端电压/主机额定功率=满载时蓄电池工作时间5、UPS 主要性能参数的选择UPS技术参数是UPS质量优劣的重要指标，是选型的主要依据。针对于UPS能否正常 安全地向负载设备进行纯净的不间断电源供电，这需要对它的性能参数进行详细的了解。其 主要技术参数如下。5.1 额定运行参数（1）额定输出功率；额定最大输出、输入电流。(2) 额定输出输入频率：我国均为 50Hz。(3) 标称输入、输出电压，根据进、出线的方式来确定，主要有单进单出、三进单出、 三进三出方式，大、中型 UPS 采用三进三出的进出线方式。5.2 输入参数(1) 输入电压范围，根据我国的电网质量不高的情况，应选择较宽范围
13、的UPS。目前 用可控硅设计的UPS范围为-15%, +10%，用IGBT整流器设计的范围为-25%, +23%。(2) 频率范围最好选择范围较宽的 505Hz。(3) 交流旁路电压范围选择10%，如超过此值将增大UPS的故障率。(4) UPS 应具有三相输入相序错误和三相缺相输入的自动保护功能。5.3 输出参数(1) 输出电压的静态稳定度，中、大型UPS为1%。(2) 输出电压的瞬态电压波动值，中、大型UPS就小于土5%。(3) 输出电压的可调范围，中、大型UPS从额定值起最小可调节土5%。(4) 输出频率，中、大型UPS为50Hz0.1%。(5) 输出过载能力，中、大型UPS在10min以
14、上时满足125%负载，在1min以上时满 足 150%负载。(6) 具有带三相100%不平衡负载能力，其三相相电压差不应超过3%。(7) 输出电压的谐波失真度V2%带100%线性负载。5.4 其它参数(1) 平均无故障时间为2040万小时(大型)，1522万小时(中型)。(2) 并机能力，要求UPS具备直接并机输出能力，各台UPS输出电流的均流不平衡 度为 25%，此值应越小越好；具有故障跳脱功能，但不能影响负载的正常运行。(3) 应具备远程监控、故障报警、运行状况记录功能。(4) 应具备防雷击抗浪涌抑制，抗静电放电功能。(5) 具有ABM先进型电池自动化管理功能。由于蓄电池的好坏直接影响到U
15、PS向负 载不间断的供电。现大多数UPS中，都将蓄电池长期置于浮充状态，在市电供电正常时只 充电不放电，长期以往会造成电池极板的钝化，使电池容量下降，严重影响后备供电时间。而ABM先进型电池自动化管理系统是一种“短时的快速恒流、均充充电一 恒压浮充充电长时间的微小电流放电的电池管理 +实时的电池性能老化检测的综合型电 池充放电管理系统”，并且可定期充电，可极高的延长了电池的使用寿命。(6) 具有与发电机组匹配的能办因当需用发电机组来带UPS时，发电机组所送出的电 源本身不但电压畸变大，而且它的内阻远比市电电网大，另外非线性负载会向柴油发电机组 反射大量的高次谐波电流，可能会造成后接负载被烧毁、
16、 UPS 故障等；并且市电停电到发 电机供电间隙，UPS配套蓄电池已经对负载放电。因此应用额定功率大于UPS的标称输出 功率的发电机组来向UPS负载供电，应为UPS标称输出功率的1.6倍以上。(7) 具有微处理器控制技术。可以增强UPS的故障诊断、自动判断处理、各种保护措 施、处理能力强、可靠性强、效率高等优点。(8) 大型 UPS 必须具有输出隔离变压器。隔离变压器可以先对市电电网进行优化，给 UPS提供宽松的工作环境以保证UPS故障率的减小；在UPS转到旁路时，先对市电进行了 优化，减小了市电电网各种污染源对负载的冲击。6、 UPS 配线的选择 合理选择配线是很重要的，线径太细，电流太大，容易发热
