UPS培训-基础篇

UPS的基本原理 UPS的基本原理
后备式UPS运行原理 后备式UPS运行原理 UPS
有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外， 有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市 电通过充电器给电池充电。 电通过充电器给电池充电。 停电后，启动逆变器， 停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载 。 功率等级0.25-2KVA左右 功率等级0.25- KVA左右 0.25
为什么用UPS ？ 为什么用UPS
UPS的功能及地位演化 UPS的功能及地位演化
提供永久安全电力 实现用户心中梦想 ! 净化电网
供电备份
用投资额百分之几的 用投资额百分之几的UPS 百分之几 百分之九十几的设备 保护占投资额百分之九十几 保护占投资额百分之九十几的设备 实现客户价值的不间断 不间断增长 实现客户价值的不间断增长
（分段稳压、滤除部分干 扰）
后备 低
（供电差、仅是 不停电功能）
输出电源质量 （稳压、滤除电网所有
干扰）
切换时间 成本
零 较高
4ms左右 中等
5ms－12ms 较低
较高
UPS供电方案 UPS供电方案
集中供电方式： 集中供电方式： 优点：可以实现网络设备资源的等电位控制， 优点：可以实现网络设备资源的等电位控制，减小 传输误码率。 传输误码率。 缺点：初期投资大，单机故障影响大。 缺点：初期投资大，单机故障影响大。
264-276V 150-264V 150-175V
负载
市电 双向 变换器
市电正常/整流 市电正常 整流 停电/逆变 停电 逆变
电池组
UPS的基本原理 UPS的基本原理
在线式UPS运行原理 在线式UPS运行原理 UPS
不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路， 不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路， 即逆变电路始终处于工作状态。 即逆变电路始终处于工作状态。 功率等级0.7-1500KVA左右 功率等级0.7-1500KVA左右 0.7 KVA
电池内置式UPS（标准机型） 电池内置式UPS（标准机型） UPS 电池外置式UPS 长延时机型） UPS（ 电池外置式UPS（长延时机型）
按多机运行方式不同，UPS分为： 多机运行方式不同，UPS分为： 不同 分为
串联热备份UPS（用于中小功率机器） 串联热备份UPS（用于中小功率机器） UPS 交替串联热备份UPS（中小UPS) 交替串联热备份UPS（中小UPS) UPS 直接并联UPS 用于中大功率） 直接并联UPS (用于中大功率）
输出特性： 输出特性：
1、静态稳定度。大型为1%，中小型为2%。 静态稳定度。大型为1%，中小型为2%。 1% 2% 2、输出瞬态特性。大型5%，中小型8%。 输出瞬态特性。大型5%，中小型8%。 5% 8% 3、输出过载能力。（如：过载125% 5MIN;150% 10S) 输出过载能力。（如 过载125% 5MIN;150% 。（ 0.6、0.7、0.8） 4、输出功率因数。 （0.6、0.7、0.8） 输出功率因数。 5、输出电压谐波失真度。典型3%以内。 输出电压谐波失真度。典型3%以内。 3%以内
UPS的四大功能
•高可靠性不间断供电－－保证动力的连续性 高可靠性不间断供电－－保证动力的连续性 高可靠性不间断供电－－ •电网稳压、净化功能－－消除电网波动、污染 电网稳压、净化功能－－消除电网波动、 电网稳压 －－消除电网波动 •电池管理功能 电池管理功能 •智能监控功能 智能监控功能 －－延长电池使用寿命 －－延长电池使用寿命 －－有效解决UPS维护 －－有效解决UPS维护 有效解决UPS
UPS的基本原理 UPS的基本原理
Delta变换UPS运行原理 Delta变换UPS运行原理 变换UPS
Delta变换器和补偿变压器实现稳压功能， Delta变换器和补偿变压器实现稳压功能，主变换器是双向变换器 变换器和补偿变压器实现稳压功能 不能稳定频率。 。不能稳定频率。 功率等级10-480KVA左右 功率等级10-480KVA左右 10 KVA
ห้องสมุดไป่ตู้
一般负载
电子切换开关 重要负载
UPS主要技术参数 UPS主要技术参数
输入特性： 输入特性：
1、输入电压范围 2、输入功率因数 输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。 输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。 功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网， 功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网， 影响干扰其它设备。 影响干扰其它设备。 3、主电源频率允许范围。 主电源频率允许范围。 4、输入电流谐波分量。（PFC、6/12脉冲变压器） 输入电流谐波分量。（PFC、6/12脉冲变压器） 。（PFC 脉冲变压器
220±4％～±10％V 市电 补偿变压器 175～264V Delta变换器 主变换器 负载
电池组
UPS的基本原理 UPS的基本原理
四种UPS的比较 四种UPS的比较 UPS
在线式 市电模式下 逆变器状态 Delta变换式 变换式 互动式 后备式
工作 最高
热备 较好
（稳压、滤除部分干 扰） 零
热备 中等
缺点：
– 从机长期处于空载运行状态、效率低。 从机长期处于空载运行状态、效率低。 – 机电池组长期处于浮充状态，得到定期带载放电维护机会少，会影响电池寿命。 机电池组长期处于浮充状态，得到定期带载放电维护机会少，会影响电池寿命。 – 从机必须有良好的带阶跃负载能力。 从机必须有良好的带阶跃负载能力。 – 长期运行，主机逆变器=静态旁路转换功能良好是关键 长期运行， 主机逆变器= – 无扩容功能。 无扩容功能。 – 相对于“并联”冗余系统平均无故障时间偏低。 相对于“并联”冗余系统平均无故障时间偏低。
PD ATS
UPS ~/–
~/~ –/~ -
+
UPS供电方案一主从机串联“热备份” UPS供电方案一主从机串联“热备份”
主机 市电
AC/DC----DC/AC
SS
负载
主机旁路
从机
AC/DC----DC/AC
从机输出
SS
UPS供电方案一主从串联备份 UPS供电方案一主从串联备份
优点：
– 两台甚至多台UPS基本处于相对独立、互不干扰的运行状态。 两台甚至多台UPS基本处于相对独立、互不干扰的运行状态。 UPS基本处于相对独立 – 对于UPS同步跟踪性能要求较低。 对于UPS同步跟踪性能要求较低。 UPS同步跟踪性能要求较低 – 采用不同型号、不同容量UPS构成串联热备份方式。 采用不同型号、不同容量UPS构成串联热备份方式。 UPS构成串联热备份方式
UPS种类 UPS种类
按工作原理不同，UPS分为： 工作原理不同，UPS分为： 不同 分为
离线式（后备式UPS、互动式UPS） 离线式（后备式UPS、互动式UPS） UPS UPS 在线式UPS 在线式UPS
按供电体系不同，UPS分为： 供电体系不同，UPS分为： 不同 分为
单进单出UPS 单进单出UPS 三进单出UPS 三进单出UPS 三进三出UPS 三进三出UPS
分散供电方式： 分散供电方式： 优点：方案布置灵活，故障影响小。 优点：方案布置灵活，故障影响小。 缺点：如整个设备不能保持同地线，易引发干扰。 缺点：如整个设备不能保持同地线，易引发干扰。
UPS供电系统 UPS供电系统
一个完备的UPS供电系统，是由前端配电（市电，发电机，配电柜），UPS 一个完备的UPS供电系统，是由前端配电（市电，发电机，配电柜），UPS UPS供电系统 ）， 主机、电池、后端配电组成，附加后台监控或网络监控软/硬件等单元。 主机、电池、后端配电组成，附加后台监控或网络监控软/硬件等单元。
按输出功率不同，UPS分为： 输出功率不同，UPS分为： 不同 分为
微型 小型 中型 大型 <6kVA <6kVA 20kVA 6-20kVA 20-100KVA 20-100KVA >100kVA >100kVA
UPS种类 UPS种类
按电池位置不同，UPS分为： 电池位置不同，UPS分为： 不同 分为
UPS供电方案－双母线 UPS供电方案－ 供电方案
双母线供电： 双母线供电：
解决单母线运行方式存在的单点 “瓶颈”问题。进一步提高系统 瓶颈”问题。 可靠性。 可靠性。 系统配置复杂，投资大， 系统配置复杂，投资大， 安装调试要求高。 安装调试要求高。
UPS1 UPS2
~ ~
BCB
~ ~
母线一
母线二
UPS技术培训 UPS技术培训
基础部分
深圳市脉山龙信息技术股份有限公司 工程服务部
主要内容
1 2 3 4 5 6 7 什么是UPS 什么是UPS UPS的功能 UPS的功能 常见UPS种类介绍 常见UPS种类介绍 UPS UPS基本原理 UPS基本原理 UPS供电方案 UPS供电方案 UPS技术指标 UPS技术指标 UPS和电池容量计算 UPS和电池容量计算
为什么用UPS ？ 为什么用UPS
电源污染--严重影响网络安全和运行效率!
瞬态尖峰、 —— 造成服务器、路由器、磁盘阵列 瞬态尖峰、 造成服务器、路由器、 电源浪涌、 电源浪涌、 等设备硬件损坏 高压脉冲、 高压脉冲、
谐波污染 线间噪声 频率漂移
—— 造成网络传输误码率大增，数据传 造成网络传输误码率大增， 输速度低下
UPS供电方案一直接并联 UPS供电方案一直接并联
市电
AC/DC----DC/AC
负载
并机逻辑控制
AC/DC----DC/AC
从机输出
UPS供电方案一直接并联 UPS供电方案一直接并联
并联条件：
– 同型号、同容量UPS 同型号、同容量UPS – 两台逆变器输出必须在同频率，同相位的严格同步跟踪状态。 两台逆变器输出必须在同频率，同相位的严格同步跟踪状态。 – 两台逆变器输出电压幅值必须相等。 两台逆变器输出电压幅值必须相等。