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交流不停电电源的选型

供稿:中国工控网 2011/6/12 22:43:00

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  • 关键词: 交流不停电电源 UPS
  • 摘要:本文主要针对UPS选择中存在的一些问题进行了剖析,为UPS的正确选择提供了方法,最终目的能为用户提供良好性价比的产品,保证设备的安全可靠运行

 

        

交流不停电电源系统,习惯上简称为UPS,它主要是由整流器、逆变器、静态切换开关、旁路系统、蓄电池组及控制显示单元等组成,其基本接线如图所示。

   UPS正常工作状态是由交流工作电源经整流、逆变后提供负荷交流220V恒频、恒压电源;当交流交流工作电源消失或整流器故障时,由直流蓄电池组经闭锁二极管、逆变器向负荷供电,当逆变器故障输出电压异常或过载时,则由静态切换开关至旁路备用电源向负荷供电。
   一、可靠的供电
  1、交流电源
  UPS装置配专用旁路时,有条件时主回路和旁路电源尽可能分别提供且从不同的交流母线段供电,保证供电电源的可靠。主、旁路电源按一运一备考虑,不重复计及容量;当受条件限制时主回路和旁路电源也可合并一路电源供电。
  2、直流电源
  UPS装置直流供电常见有两种方案,一是配置独立的自用蓄电池组,另一种是引自控制保护的直流蓄电池组(发电厂、变电站等)。无论采用哪一种方案,要注意对蓄电池组平时的监视和维护,确保需要时直流蓄电池组能发挥作用。

二、UPS容量计算
  UPS的额定容量通常是指逆变器交流的视在功率(kVA),所以在选择UPS额定容量时,在考虑一定功率因素的静态负荷同时还要考虑动态负荷以及温度变化、蓄电池性能变化和设计冗余要求等因素影响。
  1、计算公式:
  Sn=KP∑/cosφ
  其中Sn-------UPS计算容量(kVA)
  P∑-------全部负载的计算功率(kW)
   K-------可靠系数,一般取1.4
  cosφ-------负载功率因素,一般取0.7
  则 Sn=2P∑(kVA)
  2、注意事项:
  容量计算要求负荷统计准确。实际工程往往负荷统计时就取了一定的余度,计算时再按1.4可靠系数计算,选择的UPS的额定容量偏大,对用户是一种浪费。
  三、电缆截面选择
  UPS装置供电有交流和直流电源两种 ,其供电电源的可靠性直接关系到UPS装置供电的可靠性。
  1、电缆截面计算公式:
  电缆截面选择主要应满足持续允许工作电流、允许电压降的要求,其供电和馈线回路的电缆均要通过计算选择。
  (a)按持续允许工作电流选择:I≦KIz----------------- (1)
  b)按电压损失校验:
  直流线路:S=200LρI/△U% U -------------------------(2)
  单相交流:S=200LρI/△U% U -------------------------(3)
  
  三相交流:S=173LρI/△U% U -------------------------(4)
  其中I-------全部负载的计算工作电流(A)
  Iz-------电缆在标准敷设条件下的额定载流量(A)
  K-------不同敷设条件下综合校正系数
  S-------按电压降要求值计算的电缆截面(mm2)
   L-------供电线路的长度(m)
  ρ-------电缆材质的电阻率
  △U%-------设备允许的电压降
  U-------线路工作电压,三相为线电压,单相为相电压,直流为蓄电池组端电压 (V)
  2、注意事项:
  (a)一般情况下,供电电源距UPS装置安装位置的距离不远,电缆在标准敷设条件下的额定载流量Iz决定着供电电缆截面;但较大负荷和长距离的供馈线回路则往往是电压降决定着所选电缆的截面,切不可按所谓的经验估摸以免酿成事故。
  (b)根据 UPS装置供电负荷的重要性,其供馈线电缆宜选用铜芯动力阻燃电缆并应满足消防的各项要求。

  四、其他
  1、UPS装置宜选用单相输出方式,无需考虑负荷平衡问题,能够充分利用UPS的额定容量。
  2、UPS装置应具有同步控制装置使逆变器输出与旁路电源同步,保证回路间实现无扰动切换。
  3、UPS装置为发热量较大的设备,一般发热容量约占总容量的8%左右,电子设备对环境温度比较敏感,设计时要充分注意散热问题以保证UPS的性能和寿命。
  五、结语
  本文主要针对UPS选择中存在的一些问题进行了剖析,为UPS的正确选择提供了方法,最终目的能为用户提供良好性价比的产品,保证设备的安全可靠运行。


 

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