1、UPS电源知识介绍 主讲人:王建主讲人:王建目标:n了解UPS电源的分类n熟悉UPS的工作原理n熟悉UPS电源的选择n掌握UPS电源后备电池的配置方法n了解UPS电源系统的安装n了解UPS电源系统的维护UPS电源的基本概念nUPS是交流不间断电源系统(Uninterruptible Power Supply)的简称。nUPS是利用电池化学能作为后备能量,在市电断利用电池化学能作为后备能量,在市电断电等电网故障时,不间断地为用户设备提供(交电等电网故障时,不间断地为用户设备提供(交流)电能的一种能量转换装置。流)电能的一种能量转换装置。nUPS电源主要由UPS主机及蓄电池组成。为什么需要UPSn
2、IT设备和重要负载需要交流不间断不间断电力供应nIT等精密设备需要纯净纯净的电源为什么需要UPSn电源中断电源中断-给用户造成各种经济损失!n数据丢失,通信中断,商机延误数据丢失,通信中断,商机延误.n直接损失是按秒来计算直接损失是按秒来计算n设备停运,仪表失灵,手术中断设备停运,仪表失灵,手术中断.n间接损失更是无法估量间接损失更是无法估量为什么需要UPSn供电紧张损害用户的收益、效率供电紧张损害用户的收益、效率 n现在全国范围的缺电,各地区依靠限电、错峰等措施,解现在全国范围的缺电,各地区依靠限电、错峰等措施,解决严重的电力紧张问题。决严重的电力紧张问题。n电力紧张,电网负荷过大,随时会出
3、现突然停电和掉电事电力紧张,电网负荷过大,随时会出现突然停电和掉电事故,严重影响生产和生活。故,严重影响生产和生活。为什么需要UPSn我们这里永远不停电,可是为什么还要UPS?市电电网提供的电力供应,看上去正常,可是不可靠:表面正常的电力,实际上危机四伏n随时会中断n各种各样的干扰:瞬态尖峰、过压、欠压、高频噪音、频率突变、谐波干扰电力中断电力中断过压(浪涌)过压(浪涌)频率突变频率突变瞬态尖峰瞬态尖峰欠压(塌波)欠压(塌波)高频噪音高频噪音带有振铃式瞬态干扰波带有振铃式瞬态干扰波换相失真干扰换相失真干扰为什么需要UPSn电源污染电源污染-严重影响精密设备安全和运行效率!瞬态尖峰、瞬态尖峰、过
4、压过压 (浪涌浪涌)、欠压、欠压、造成服务器、计算机、造成服务器、计算机、路由器、磁盘阵列等设备硬路由器、磁盘阵列等设备硬件损坏件损坏谐波污染谐波污染线间噪声线间噪声频率突变频率突变 造成莫名其妙造成莫名其妙“死死机机”、网络传输误码率大、网络传输误码率大增,数据传输速度低下增,数据传输速度低下瞬态尖峰瞬态尖峰过压(浪涌)过压(浪涌)欠压(塌欠压(塌波)波)高频噪音高频噪音频率突变频率突变换相失真干扰换相失真干扰为什么需要UPSnUPSUPS的四大功能的四大功能1 1、不停电功能不停电功能 解决解决电网停电问题电网停电问题2 2、交流稳压功能交流稳压功能 解决市电电压波动问题解决市电电压波动问
5、题3 3、净化功能净化功能 解决解决电网与电源污染问题电网与电源污染问题4 4、管理功能管理功能 解决解决交流交流动力动力维护问题维护问题常见UPS电源的种类n按按工作原理工作原理划分划分 特点特点 应用场合应用场合n 后备式后备式UPS 逆变器在市电故障时才工作逆变器在市电故障时才工作 家用或非关键设备家用或非关键设备n 互动式互动式UPS 逆变器在市电故障时才工作,增加调压功能逆变器在市电故障时才工作,增加调压功能 家用或非关键设备家用或非关键设备n Delta变换变换UPS 市电提供市电提供85输出,逆变器提供输出,逆变器提供15 非关键计算机设备非关键计算机设备n 在线式在线式UPS
6、逆变器总是提供逆变器总是提供100输出输出 关键设备与数据中心等关键设备与数据中心等按按功率功率划分划分 容量容量 应用场合应用场合小功率小功率6KVA60KVA60KVA大型网络、大型网络、IDCIDC、工业设备等、工业设备等常见UPS电源的种类n按按供电体系供电体系划分划分 容量范围容量范围 特点特点n单相输入单相输出单相输入单相输出20KVA三相三相380V输入,三相输入,三相380V输出输出按按电池位置电池位置划分划分 型号型号 特点特点电池内置式电池内置式UPSUPS标准机型标准机型内置内置1010分钟左右电池分钟左右电池电池外置式电池外置式UPSUPS长延时机型长延时机型电池外置,
7、后备时间自选电池外置,后备时间自选按按有有无隔离变压器无隔离变压器划分划分 型号型号 特点特点无隔离变压器无隔离变压器高频高频UPSUPS应用于中小容量应用于中小容量UPSUPS,体积小,体积小有隔离变压器有隔离变压器工频工频UPSUPS适合于大容量适合于大容量UPSUPS,体积大,体积大不同工作原理不同工作原理UPS的比较的比较在线式在线式UPS的结构与基本原理的结构与基本原理 不管电网电压是否正常,输出交流电压都要经过逆变器,即逆变器始终处于工作不管电网电压是否正常,输出交流电压都要经过逆变器,即逆变器始终处于工作状态。状态。在线式在线式UPS的组成的组成n主要由整流器、蓄电池、逆变器和静
8、态开关等几部分组成n一、整流器:n整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用;n二、蓄电池:n蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置,它由若干个电池串联而成,其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间。其主要功能是:n1、当市电正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部。n2、当市电故障时,将化学能转换成电能提供给逆变器或负载;n三、逆变器:n通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆
9、变桥、控制逻辑和滤波电路组成;n静态开关:n静态开关又称静止开关,它是一种无触点开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。UPS电源的工作模式电源的工作模式:一、正常模式二、电池工作模式三、旁路工作模式四、ECO工作模式五、维修工作模式六、并机工作模式nUPS的选型、配置与安装一、选型内容n品牌n容量n供电方式:三相电还是单相电n集中供电还是分散性供电n后备时间的需求n可靠性需求 要求是单机供电还是并机供电二、配置n负荷功率确定 确定UPS容量的大小n后备时间确定 市电断电后UPS电源继续供电的时间,也即蓄电池的容量、组数的确定n运行方式确定 单机
10、运行、并机运行 UPS容量后备时间确定后,蓄电池容量、组数的确定n当UPS规格、型号和要求后备延时的时间确定后,就可以根据以上参数计算出蓄电池的最大放电电流,从而确定蓄电池的选取容量。n电池最大放电电流:nP*COS/*E*Kn式中:P为UPS输出额定功率(VA);nCOS为负载功率因数(计算机类负载为0.7左右);n:UPS输出逆变器效率(0.850.9);nK:电池放电率(可取0.95);nE为蓄电池组临界放电电压.放电率=电池组的实际最大放电电流/电池组的标称容量当放电率K的值接近于1电池组的实际最大放电电流=电池组的标称容量上式简化:(估算值、业内通用)C=P/VC:单位时间供电所需的
11、电池容量(AH)P:UPS标称的功率(AV)V:UPS电池组的直流电压(V)运行方式确定n并机运行:包括冗余并机、扩容并机n并机条件:n1、同品牌、同型号、同容量n2、各台UPS旁路输入必须一致,并主、旁路相序保持一致n冗余并机:系统的可靠性高,负荷容量不增加n扩容并机:负荷容量增加,但可靠性不高。n串联热备份n不同品牌、不同容量的设备可以连接,可靠性提高,灵活性较差三、安装n场地准备n断路器及线材的选择n安装时要注意的问题n上电测试UPS电源系统的维护n日常维护n1、UPS状态检查n有无报警信息、确认UPS工作于逆变状态n2、易损件的检查n风扇n3、环境检查n温度、湿度、洁净度、市电供电情况
12、季/年度维护n检查UPS的各个运行状态切换n蓄电池外观及连接线缆检查n蓄电池的放电检查nUPS内部的除尘处理电源新技术介绍电源新技术介绍n同步控制技术同步控制技术n市电与旁路同步、双路电源输入的同步、并机系统再组成双母线的同步。n模块化冗余技术模块化冗余技术 n多个功率模块组成UPS系统,模块间互不干扰、损坏一个自动报警、负载功率由其余模块分担。n高智能化技术高智能化技术 n体现UPS的网络化、远程监控、故障预测能力。电话短信Email报警n12pulse整流技术整流技术 n消除输入端的电流谐波,而达到降低输入电流总谐波之目的。n高频绿色节能技术高频绿色节能技术n可使输入功率因数0.99,输入
13、电流谐波0.99,谐波电流0.99,谐波电流3%;l无变压器设计,体积更小,重量更轻q全高频,无变压器设计 600mm 1425mm 825mm NXa UPS Liebert NXa UPS 中大功率系列中大功率系列l优异的单机及并机输出性能 6台并机,无需任何附件即可实现N+1并联 单点故障可以自动清除 有效消除各种环流,环流小于1A 在任何负载情况下都具有很高的均流精度:电流不平衡度小于1%内置双母线系统设计 LBS cable 双电源双电源负载负载 单电源单电源负载负载 STS 中大功率工业中大功率工业UPSUPSiTrust IndustryiTrust Industry系列系列三进
14、单出三进单出UPSUPS单机容量单机容量3 30/40/50/600/40/50/60KVAKVAiTrust IndustryiTrust Industry三进单出系列三进单出系列UPSUPS,应用于电力、钢铁、石化、化工等工业场合,应用于电力、钢铁、石化、化工等工业场合包括包括单机容量单机容量8 80/120/160/200/300/400/500/600/800KVA0/120/160/200/300/400/500/600/800KVA长延时机型,共长延时机型,共9 9种产品种产品规格规格中大功率工业中大功率工业UPSUPSiTrust IndustryiTrust Industry三
15、进单出三进单出系列系列UPSUPS 输入、输出双隔离变压器,UPS与市电和负载完全电隔离,适用于恶劣场合l过载能力强业界最强110负载60分钟,125负载10分钟,150负载1分钟,200单相负载 30秒 LCD+LED+按键操作方式,中文化显示,一目了然,操作简便大功率系列大功率系列HipulseHipulse系列系列三进三出三进三出UPSUPS单机容量单机容量80/120/160/200/300/400/500/600/80080/120/160/200/300/400/500/600/800KVAKVAHipulseHipulse三进三出系列三进三出系列UPSUPS,应用于大楼供电、应用
16、于大楼供电、IDCIDC、大型计算机、大型计算机/数据中心、工数据中心、工业场合等业场合等包括包括单机容量单机容量8 80/120/160/200/300/400/500/600/800KVA0/120/160/200/300/400/500/600/800KVA长延时机型,共长延时机型,共9 9种产种产品规格品规格大功率大功率UPSUPSHipulseHipulse三进三出系列三进三出系列UPSUPS全球应用,可靠性经过全世界考验输出隔离变压器,确保负载完全隔离l独特4级三位智能电池开关,保护电池安全l12脉冲整流器,减小输入电流谐波,提高供电系统安全性l过载能力强业界最强110负载60分钟,125负载10分钟,150负载1分钟,200单相负载 30秒 LCD+LED+按键操作方式,中文化显示,一目了然,操作简便艾默生模块化UPS介绍