UPS (UninterruptiblePowerSystem)是一种含有储能装备、以逆变器为重要元件、稳压稳频输出的设置。因为揣测机、程控相易机、数据通信照料编制等对换换供电编制提出了一直电和牢靠性哀求,为降低汇集硬件设置办事的牢靠性和可维性, 很众单元正在局域网枢纽节点( 如网管核心) 装备了UPS 电源。UPS供电编制设置型号及编制容量有所分别,但其道理和重要效力根本雷同。

　　UPS电源编制由4个人构成:整流、储能、变换和开合统制。其编制的稳压效力一样是由整流器竣事的,整流器件采用可控硅或高频开合整流器,自己具有可凭据外电的转化统制输出幅度的效力,从而当外电发作转化时(该转化应满意编制哀求),UPS输出幅度根本稳固的整流电压。净化效力由储能电池来竣事,因为整流器不行排斥瞬时脉冲骚扰,整流后的电压仍存正在骚扰脉冲。储能电池除可存储直流电能的效力外,对整流器来说就象一只大容器,其等效电容与储能电池容量巨细成正比。因为电容两头的电压不行突变,即诈骗了电容器对脉冲的腻滑特质排斥了脉冲骚扰,起到了净化效力,也称对骚扰的屏障。频率的安稳则由变换器来竣事,频率安稳度取决于变换器的振荡频率的安稳水平。为容易UPS 电源编制的寻常操作与保护,打算了编制办事开合,主机自检阻碍后的主动旁道开合,检修旁道开合等开合统制。

　　如图1 所示,电网电压平常时UPS 给负载供电,同时给储能电池充电;当突发停电时,由储能电池供应负载所需电源,保卫平常的出产(如粗黑线所示) ;当因为出产必要负载吃紧过载时,由电网电压经整流直接给负载供电(如虚线所示) 。

　　(1) AC - DC 变换:将电网来的调换电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压,供应逆变电道。AC - DC 输入有软启动电道,可避免开机时对电网的攻击。

　　(2) DC - AC 逆变电道:采用大功率IGB T 模块全桥逆变电道,具有很大的功率富余量,正在输出动态畛域内输出阻抗格外小,具有疾速反应特质。因为采用高频调制限流技艺和疾速短道掩护技艺,使逆变器无论是供电电压瞬变仍然负载攻击或短道,均可和平牢靠地办事。

　　(3) 统制驱动:统制驱动是竣事整机效力统制的主题,它除了供给检测、掩护、同步以及各样开合和显示驱动信号外,还竣事SPWM 正弦脉宽调制的统制,因为采用静态和动态双重电压反应,极大地改进了逆变器的动态特质和安稳性。不间断电源办事道理框图如图2 所示。

　　市电平常时直流主回道有直流电压,供应DC -AC 调换逆变器,输出安稳的220 VAC 调换电压,同时市电对电池充电。当市电欠压或掉电,则由电池组通过间隔二极管开合向直流回道捐赠电能。从电网供电到电池供电没有切换年光。当电池能量即将耗尽时,不间断电源发作声光报警,并正在电池放电下限点阻止逆变器办事,长鸣告警。不间断电源再有过载掩护效力,当发作超载(150 %负载) 时,跳到旁道状况,并正在负载平常时主动返回。当吃紧超载(逾越200 %额定负载) 时,不间断电源即刻阻止逆变器输出并跳到旁道状况,此时前面气氛开合也大概跳闸。排斥阻碍后,只消合上开合,从新开机即开头复原办事。为使不间断电源平常办事,避免正在过载或欠载下运转,电源正在开机前,起首揣测负载容量。FR - U K 型不间断电源按其标称额定功率80 %打算阻性负载才能,日常带揣测机负载时可承担的负载才能按下式估算:

　　式中, P 为不间断电源输出容量(VA) ; Pi 为第i 个负载伏安数。

　　行动电网与负载的中心合节,UPS 要适宜该地电网境况,而且正在运转中不行对电网发作不良影响。

　　对电网境况的适宜才能:UPS 对电网的适宜要指电网电压的转化、频率转化、波形失真和各样骚扰景况下UPS 的运转才能。凭据我邦电网景况,UPS批准的电压转化畛域日常为±25 %, 况且我邦电网电压的频率也存正在着担心稳的要素,UPS 务必正在50Hz ±5 %畛域内能平常运转,格外是UPS 输入端有降压变压器的波形畸变骚扰时,UPS 的输入端要有较强的滤波和抗骚扰效力。

　　防备UPS 对电网的污染:UPS 电道中的重要功率部件是逆变器,它发作的高频骚扰最有大概反应到电网中去。因而,UPS 电道自己应当具有去耦、滤波电道。逆变器的前级是整流电道,直接面临电网的污染。于是,技艺职员提出了输入功率因数校正手腕,实践是一个有源滤波器。

　　输出电压额定值:我邦日常的用电设置是调换单相220 V、三相380 V ,50 Hz。

　　输出容量:日常用VA 默示额定容量,运用时充沛思虑恶果。当功率因数只要0. 6～0 . 8 ,负载有非线性成份时,要留众余量。

　　输出电压频率安稳度:日常小于3 %即可,目前大家半品牌都能抵达±1 %。

　　三相输出时,哀求UPS 正在不均衡负载(100 %) 下办事时,输出电压三相不均衡度应小于2 %～3 % ,相位差120°±2°。

　　转换年光:日常后备式UPS 正在电网断电启动并切换到逆变办事时,对负载的供电会映现瞬时断电的景色。对待揣测机编制, 这种断电年光务必小于4ms ,正在线式UPS 其转换年光可小于0. 5 ms。

　　UPS 的均匀无阻碍年光MTBF 大家半正在几万至十几万小时,但这是一种理念景况,实践上元器件和部件的质地、整机摆设、出产工艺、运转境况和保护水准都直接影响它的牢靠性。

　　践诺注明,UPS 阻碍有60 %是运用或处理欠妥酿成的。因而, 全体地驾驭UPS 的运用本领, 是耽误UPS 运用寿命, 降低编制牢靠性的紧要合节。

　　开机,UPS 内部的功率元件都有肯定的额定办事电流,攻击电流过大,会使功率元件寿命缩短乃至废弃。因而开机时应先开启UPS 的市电开合,再一一翻开负载。先开攻击电流大的负载(如显示器、打印机等) ,再开攻击电流小的负载, 终末开启UPS 前面板开合使UPS 处于逆变办事状况。开机时决不行将全面负载同时开启,更不行带载开机。

　　合机,UPS 不批准带载合机。应先闭塞负载, 让UPS 空载运转几分钟,待机内热量排出后,再按与开机相反的次序闭塞UPS 。

　　UPS 的最大启动负载最好统制正在80 %额定输出功率内。践诺声明将UPS 的负载统制正在标称功率的30 %～65 %之内为最佳。正在局域网编制中运用时,日常应将UPS 的负载量统制正在其额定功率的50 %～80 %阁下,最高不逾越85 % ,不要把少少底子就没有须要实行电源掩护的设置邻接到UPS 上,格外加重UPS 运转掌管,缩短运用寿命。

　　苛厉统制负载类型,正在UPS 的输出端接入感性负载如电扇、空调、打印机及其它通过大功率降压变压器办事的用电设置往往会逾越额定电流的3～6 倍,从而惹起UPS 瞬时超载,也不宜带可控硅桥式整流或半波整流式负载等。

　　UPS 的电池对温度哀求较高,尽量不要逾越15℃～30 ℃。为了确保UPS 运用和平,与UPS 相连的配电柜应运用气氛开合。UPS 输入端的电源电压、波形、频率、幅度等也务必满意哀求,不然容易酿成办事很是或损坏。

　　遵守无误的本事保护UPS ,可能裁汰阻碍率耽误其运用寿命, 降低供电质地和办事牢靠性。

　　应尽量使UPS 办事正在洁净的境况中。气氛中漂浮的尘土进人UPS , 会对其内部器件酿成腐化或短道,从而影响UPS 的平常办事乃至损坏。对待境况较差的机房,应每半年或一年对UPS 内部实行除尘和查抄,以防备尘土*或大功率器件散热片松动,使机内温度升高影响UPS 平常办事。

　　UPS 的邻接是一个特别紧要的合节,因为组合电池组电压很高,存正在电击告急,因而装卸导电邻接条和输出线时应有和平保险防备电池接线柱以及连线之间发作短道,运用的东西应绝缘优良,格外是输出接点应有防触摸手腕。UPS 接入电道时应苛厉遵守原则的极性,以及零线、前线、地线次序和标识等实行邻接,对待三相UPS 还应确保相序切实。

　　目前运用的UPS 蓄电池重要是阀控式铅酸蓄电池。正在实践使用中因电池阻碍而导致UPS 不行平常办事的机率达30 %以上。因而,无误运用及保护好蓄电池是至合紧要的。

　　(1) 每4～6 个月查抄一次蓄电池组中各电池的端电压和内阻。若单个电池的端电压低于其最低和平电压或电池内阻大于80 mΩ 时,应实时退换或实行平衡充电。

　　(2) 避免过电流充电和过电压充电。前者会损坏电池内部正负极板使电池电量降落;后者会使电池中电解液的水洪量电解,使电解液浓度增大,导致蓄电池寿命缩短乃至烧坏。

　　(3) 避免用疾速充电器充电不然会使蓄电池处于“瞬时过流充电”和“瞬时过压充电”状况。酿成蓄电池可供运用电量降落乃至损坏蓄电池,应当使器械有防过流和过压效力的充电器充电。

　　(4) 避免短道放电或太过放电。不然会吃紧损坏蓄电池的再充电才能和蓄电才能,缩短其运用寿命。电池放电后要实时实行再充电。

　　(5) UPS 长远处于市电供电状况时,应每隔一段年光对UPS 电源实行一次人工断电,使UPS 电源正在逆变状况下办事一段年光,以激活蓄电池的充放电才能,耽误其运用寿命。

　　(6) UPS 长远无须时每隔一段年光须充电一次。蓄电池的充电间隔年光与境况温度亲切联系,温度越高充电年光间隔越短。

　　(7) 蓄电池应正在0～30 ℃的境况温度下运用。境况温渡过高,会缩短其运用寿命;过低,开释的电量会大大裁汰。

　　(8) UPS 中正在电池供电状况下,会因电池电压过低而主动合机。此时不行再开机络续运用,免得电池因太过放电而损坏。

　　(9) UPS 处于电池供电的状况下,电池放电电流不宜过小。不然会酿成电池运用寿命的疾速缩短和电池内阻的异常增大。

　　跟着科技的起色,揣测机、数据通信照料编制等周详仪器对UPS 的哀求越来越高,UPS 电源技艺将陆续美满。分解其道理,无误地运用与保护爱护可避免UPS 电源及负载映现大面积阻碍。驾驭其办事道理,无误地处理和保护好UPS , 裁汰其阻碍率、耽误其运用寿命,使其更和平更牢靠地为咱们任事。

本文由:猫先生 提供