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1、wUPSUPS电源的电源的基础知识基础知识UPS简介简介目录UPS的基础知识UPS的定义UPS的主要作用UPS的分类和拓扑结构 UPS的基本组成UPS的基本运行原理（单机/并机）正常运行方式电池后备运行方式旁路运行方式维修运行方式 UPS的基本技术指标page 2UPS的基础知识的基础知识wUPS的定义的定义UPS是英文是英文Uninterruptable Power Supply的缩写，中文译的缩写，中文译为为“不间断电源不间断电源”； 它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置；它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置；从严格意义上讲，UPS不是一种电源，它不是依靠能量形
2、式的转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的机会，这才是UPS的主要设计思想；UPS的价格之所以昂贵，就是贵在这种不间断切换的特点上page 3UPS的主要作用解决电网中的骚扰停电：短时间的、长时间的.page 7UPS的基础知识的基础知识UPS的主要作用解决电网中的骚扰电压变化：电压跌落、过电压、欠电压、电压尖峰、三相不平衡.page 8UPS的基础知识的基础知识UPS的主要作用解决电网中的骚扰频率变化：频率波动、过高、过低、闪烁.page 9UPS的基础知识的基础知识UPS的主要作用解决电网中的骚扰其它骚扰：高频瞬态冲击、谐波、电磁兼容性.page 10UPS的基础知识的基础
3、知识2.隔离作用：隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前，即使负载对电网不产生骚扰，又使电网中的骚扰不影响负载；page 16wUPS的主要作用的主要作用1.两路电源之间的无间断相互切换；两路电源之间的无间断相互切换；UPS的基础知识的基础知识4.频率变换作用：频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用；page 17wUPS的主要作用的主要作用 3.电压变换作用：电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如输入电压等于或不等于输出电压，如380V/380V，380V/220V，包括稳压作用；
4、，包括稳压作用；UPS的基础知识的基础知识1)和和5)是保证对负载供电的是保证对负载供电的连续性连续性；2)、3)和和4)是保证对负载供电的是保证对负载供电的质量质量。page 18wUPS的主要作用的主要作用 5.提供一定的后备时间：提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量，在电网停电或的电池贮存一定的能量，在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后备时间为间断时继续供电一段时间来保护负载；后备时间为10分钟、分钟、30分钟、分钟、60分钟或更长。分钟或更长。UPS的基础知识的基础知识UPS的分类和拓扑结构（1）被动后备式(Passive Standby，也称为离线式OFF-Li
5、ne)组成组成充电器逆变器电池滤波器/调压器工作原理工作原理见右图page 19UPS的基础知识的基础知识UPS的分类和拓扑结构（2）线互动式(Line Interactive)组成：组成：静态开关双向逆变器电池旁路开关工作原理：工作原理：见右图page 21UPS的基础知识的基础知识正常运行方式正常运行方式：提供给负载的所有电力都经过整流/充电器和逆变器的双重转换（AC-DC-AC），双转换模式因此而得名。整流器/充电器对电池进行浮充电以保持电池处于满充状态。UPS的基本运行原理的基本运行原理page 26电池后备运行方式市电停电或超限、电池放电工作方式：当交流输入电压超出UPS允许的容限范
6、围或市电中断时，继续为负载供电。UPS ，逆变器和电池无间断地投入将持续运行直到电池放电时间终止，或在市电恢复正常时回到正常运行方式。page 27UPS的基本运行原理的基本运行原理恢复充电运行方式市电恢复正常(充电)工作方式：提供给负载的电力都经过整流/充电器和逆变器的双重转换，同时整流器/充电器开始给电池进行恢复性充电。page 28UPS的基本运行原理的基本运行原理旁路运行方式 当停止逆变器时，当停止逆变器时，负载可负载可以无间断地切换到旁路交以无间断地切换到旁路交流输入流输入(根据安装方式的根据安装方式的不同由不同由市电市电或后备电源供或后备电源供电）电）,引起旁路运行的原引起旁路运行
7、的原因可能是：因可能是：UPS内部故障；负载电流瞬变电流尖峰(冲击电流或故障电流)；人为停止逆变器。page 29UPS的基本运行原理的基本运行原理维修运行方式UPS维修时，通过手动的方式将负载无间断地切换到维修旁路，这样可以将UPS的内部进行隔离，在不中断负载的运行的情况下对UPS进行维护和维修。整流器/充电器，逆变器和静态开关被关闭并从主电源隔离出来。电池被其保护性断路器隔离。page 30UPS的基本运行原理的基本运行原理提高UPS可靠性的方法热备份式并联：可可由由两两台台不不同同容容量量的的UPS组组成成，主主机机带带重重要要负负载载，备备机机带次要负载或不带载带次要负载或不带载；主机
8、到备机的切换无间断。；主机到备机的切换无间断。优点：可靠性最高；连接简单；后备时间延长。优点：可靠性最高；连接简单；后备时间延长。缺点：不能增容；过载能力不能增大。缺点：不能增容；过载能力不能增大。page 31UPS的基本运行原理的基本运行原理提高UPS可靠性的方法直接并联由由2 2到到4 4台台单单机机型型UPSUPS组组成成，每每台台UPSUPS具具有有各各自自的的静静态态旁旁路路，可可实现：实现：并联冗余；并联冗余；并联增容。并联增容。优优点点：并并联联简简单单；不不增增大大占占地地；价价格格适适当当；负载均分。负载均分。缺缺点点：所所有有UPS的的旁旁路路必必须须是是同同一一路路电电
9、源源；可可 靠靠 性性 略略 低低 。page 32UPS的基本运行原理的基本运行原理提高UPS可靠性的方法公共旁路并联由由2到到6台台同同等等容容量量的的并并联联型型UPS组组成成，采采用用大大容容量量的的公公共共静静态态旁旁路路开开关关柜柜，以以便便实实现：现：并联冗余；或并联冗余；或并联增容。并联增容。优优点点：公公共共旁旁路路过过载载能能力力大大；可可靠性高。靠性高。缺缺点点：占占地地面面积积大；价格昂贵。大；价格昂贵。page 33UPS的基本运行原理的基本运行原理UPS的常用的常用技术指标技术指标基本技术指标基本技术指标page 34w主交流输入主交流输入主输入电压U1：380V1
10、5%主输入频率F1：50Hz 10%输入范围越宽，对市电的要求越低，电池放电的机会越少，受市电影响也越小。启动电流：小于In（额定电流）UPS应具有斜坡启动的功能，以减小启动电流对电网的冲击，造成输入开关跳闸。输入功率因数PF：0.8(SCR-6p)或0.9(SCR-12p)，0.95(SCR+IGBT)，0.99(PFC+IGBT)输入电流谐波总失真度THDI：30%(SCR)，20% 到30% (SCR + IGBT)，10%(SCR-12p)，旁路输入电压U2：380V 10%旁路输入频率F2：50Hz 10%输入范围越宽，要求负载的输入范围也越宽短路电流ISC2：xxKA表示静态旁路的
11、短路承受能力，对下线的保护装置很重要注：注：建议主电源与旁路电源采用分离供电方式，因为这样能提高系统的整体可靠性；但如果主低压开关柜中没有两个分离的回路时，主交流输入和旁路交流输入也可以由同一主电源提供(分为二根电缆)。UPS的常用的常用技术指标技术指标基本技术指标基本技术指标page 36wUPS交流输出交流输出稳态输出电压：380V+0.5% 到 +3%输出电压越精确,对计算机的供电越稳定，但IEC标准仅要求小于5%,计算机即可接受同步跟踪速率：0.5Hz/秒到2Hz/秒同步速率越快，输出电压的波动也越大，有利于热备份联结；同步速率越慢，对输出电压的波动也越小，有利于直接并联动态响应：+5
12、%，恢复时间10到20毫秒动态电压越小，表示动态调整能力越强，适应负载变化的能力越强；响应时间越短，表示恢复速度越快，适应非线性负载的能力越强输出功率因数：0.8滞后，(IEC标准)输出电压总谐波失真度THDU：2% 到5%（线性负载或非线性负载）UPS的常用的常用技术指标技术指标基本技术指标基本技术指标page 37wUPS交流输出交流输出三相输出电压不平衡度在100%不平衡负载电流下的最大不平衡电压：30%不平衡度时小于+1%，100%不平衡度时小于+5%输出电流峰值因数：大于等于3：1峰值因数高，则承受非线性负载的能力强逆变器过载能力：125%10分钟； 150%1分钟逆变器同时应具有限
13、流能力旁路过载能力：10倍额定电流承受20毫秒旁路与逆变器的切换时间：小于等于5毫秒并机负载电流不平衡度：小于等于5UPS的常用的常用技术指标技术指标经济技术指标经济技术指标page 38wUPS损耗损耗空载损耗小于等于额定容量的10%满载损耗反应一次性投资的效益，例如损耗小则意味着导线的截面减小，开关的容量减小，环境空调的容量减小。wUPS主机效率主机效率50%负载时的效率100%负载时的效率10KVA以上应大于等于90%；反应长期运行的经济效益，特别是轻载或并联运行时很有意义。UPS的常用的常用技术指标技术指标其它技术指标其它技术指标page 39w噪声噪声55dBA到75dBA取决于UP
14、S容量w重量，体积，占地面积等重量，体积，占地面积等w平均无故障时间平均无故障时间 MTBF单机大于20万小时双机热备份为55万小时公共旁路并联为50万小时双机直接并联为45万小时w平均修理时间平均修理时间 MTTR ：2到10小时w电池管理功能电池管理功能wUPS与计算机智能通讯功能与计算机智能通讯功能UPS的常用的常用技术指标技术指标其它技术指标其它技术指标page 40w满足国际标准满足国际标准IEC62040 ：UPS性能及安全IEC60950 ：UPS安全IEC61000-2-2 ：低频传导干扰IEC61000-3-2 ，-4：小于等于16A和大于16A的谐波干扰IEC61000-3-5 ：电压波动干扰IEC61000-4-2 ：抗静电放电IEC61000-4-3 ：抗射频磁场IEC61000-4-4 ：抗瞬态电冲击IEC61000-4-5 ：抗浪涌能力w认证证书认证证书ISO9001 ：设计，生产，销售，服务，ISO14001：环境保护独立实验室认证
