UPS电源系统蓄电池的选择和维护精编版

合集下载

探讨UPS蓄电池的选用原则及维护方法

探讨UPS蓄电池的选用原则及维护方法

探讨 UPS蓄电池的选用原则及维护方法摘要:UPS系统的应用渗透,使得生活及工作模式均发生变化。

UPS系统属于一项能源保障,关系到供电的连续性与基础保障力。

因而,工程人员应当在掌握UPS蓄电池工作原理和性能的前提下,秉承合理的选用原则,确定配置类型,并依托于有效维护方法,保障UPS蓄电池系统使用效果。

关键词:中海油;UPS蓄电池;选用原则;维护方法0引言UPS指不间断电源,能有效的防止因断电而导致数据丢失、设备受损等问题,其应用范围比较广泛,如:电力、厂矿、航天、交通、通信、石油、医院、银行、办公场所、以及居民生活区等。

针对于石油企业而言,UPS系统在海上石油平台和陆地生产终端的生产中发挥着重要的作用,是中高压配电系统和应急发电系统的重要组成部分,保障关键设备在异常情况下安全,为整个平台控制系统和数据安全提供的最后的缓冲时间,有效的防止突发断电带来的损失。

一、石油企业UPS蓄电池选用原则(一)电池容量挑选蓄电池期间,首先要考虑的参数便是其容量。

通常来说,各用电装置会配置适宜的额定功率及额定电流,并且实际负载也会有不同。

挑选时查看电池总容量,按照容量至少要达到负载容量的标准进行选择。

而的比例设定,是由于负载启动后,电流冲击以及日后设备扩容等均需要更大的空间。

同时,若要保障容量参数符合自身所需,应根据放电需要、所用场景、电池数量、终止电压等客观要求,改变UPS蓄电池功率,并按照UPS恒定功率,推演出逆变器应设置的参数。

(二)应用时长选择UPS蓄电池时,除其可用性之外,还要注意应用寿命,尽量选择使用时间更长的类型,利用保障装配成本。

通常条件下,若要使UPS蓄电池拥有可观的使用年限,应当根据UPS电源系统具体设计情况,按照实际使用目标,确定好蓄电池的容量,支持基本应用需要。

另外,把握好UPS蓄电池系统中,硬件装置的品质,确保所有零部件实际质量均满足设计标准,继而支持应用期间的稳定性。

以免因为硬件质量问题,造成UPS蓄电池产生异常。

(完整word)UPS电源系统蓄电池的选择和维护

(完整word)UPS电源系统蓄电池的选择和维护

UPS电源系统蓄电池的选择和维护作者:徐卫民摘要:介绍了选用UPS蓄电池时应考虑的几个重要因素,并提出了使用和维护时应注意的问题。

关键词:不间断电源蓄电池Abstract:This paper introduces the mainly focuses on the selection,use and maintenance of UPS battery.Keywords:UPS,battery1、引言我厂化工装置和公用工程装置的操作、监视、控制都采用DCS系统,如何向DCS 系统提供高质量、安全可靠的电源就显得非常重要.我厂采用UPS向DCS系统供电,UPS系统由整流模块、充电模块、蓄电池、逆变模块、自动旁路开关、手动维修旁路开关等组成,UPS可以向DCS提供高质量、安全可靠的电源,保证化工生产的安全、稳定、可靠。

可是不少电气工程人员在配置电源时,往往比较注重不间断电源(UPS)主机的性能,忽视了对UPS配套蓄电池的选择.不恰当的配套蓄电池选择往往会造成UPS后备时间不足、电池不能放电等事故,严重影响UPS的质量。

2、UPS的工作原理UPS系统的工作原理:将供电质量较差的厂用电源首先经整流装置变换成直流电源,一路经充电模块向蓄电池充电,另一路采用高频脉宽调制(SPWM)法在逆变装置内重新将直流电源变成纯正的高质量的正弦波电源向负载供电.当交流工作电源消失或整流装置等元器件故障时,由蓄电池组经电池开关向逆变装置供电.当逆变装置故障输出电压异常或过载时,则切换到自动旁路开关由厂用电直接向负载供电。

3、 UPS蓄电池的种类UPS要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性。

目前,在线运行的蓄电池基本上有两种,它们都属于铅酸蓄电池。

3.1、防酸隔爆铅酸蓄电池这种电池在早期的UPS系统中使用较多,只要维护得当,会有较长的使用寿命,但由于在运行中存在大量的电解液水分散失,需经常性地测量电解液的温度、密度,往电池内部添加蒸馏水,维护工作量极大,现在的UPS系统中已很少配用.3。

UPS蓄电池配置与选择

UPS蓄电池配置与选择

1、UPS蓄电池配置计算方法在配置UPS蓄电池组时,通常有以下三种计算方法:(1)恒功率法:根据蓄电池厂家提供的蓄电池额定放电功率数据计算;(2)恒电流法:根据蓄电池厂家提供的蓄电池恒流放电数据计算;(3)规范要求计算法:按《通信电源设备安装设计规范》(YD/T5040-2005)中的要求计算。

2、UPS蓄电池的容量配置实例某机房配置400kVA设备2台,组成1套“1+1”并联冗余系统,该系统可提供的最大供电容量为400kVA。

UPS主机的蓄电池组按系统满负荷情况下后备时间为60分钟配置(2V蓄电池单体的放电终止电压为1.8V),假设UPS主机额定直流工作电压分别为:(1)伊顿9395系列为480V;(2)艾默生系列为384V。

2.1、恒功率法P=(Scosφ)/(μN)P:单只蓄电池额定放电功率(kW);Scosφ:UPS额定输出有功功率;μ:逆变器效率取0.9;N:以2V单体计算的蓄电池的只数。

(1)伊顿9395系列UPS伊顿9395系列UPS直流工作电压为480V。

UPS主机配置的蓄电池组按满载情况下后备时间为60分钟,要求蓄电池组60分钟恒功率放电功率不小于1481.48kW。

考虑每台UPS主机最多配置4组蓄电池,该UPS系统最多可配置8组蓄电池,故每组蓄电池放电功率值不应小于185.19W;若UPS系统配置4组电池,每组电池放电功率值不应小于370.37W。

(2)艾默生系列UPS艾默生系列UPS直流工作电压为384V。

UPS主机配置的蓄电池组按满载情况下后备时间为60分钟,要求蓄电池组60分钟恒功率放电功率不小于1851.85W。

考虑每台UPS主机最多配置4组蓄电池,该UPS系统最多可配置8组蓄电池,故每组电池放电功率值不应小于231.48W;若UPS系统配置4组电池,每组电池放电功率值不应小于462.97W。

2.1.1、采用12V蓄电池根据部分蓄电池厂家提供的放电数据,在放电时间为60分钟、2V蓄电池单体的放电终止电压为 1.8V、满足规范要求的情况下,所有厂家的恒功率放电数据详见表1。

UPS电源及蓄电池维护保养方案

UPS电源及蓄电池维护保养方案

1.UPS维护的一般要求UPS主机现场应放置操作指南,指导现场操作。

UPS的各项参数设置信息应全面记录、妥善归档保存并及时更新。

检查各种自动、告警和保护功能是否正常。

定期进行UPS各项功能测试。

定期检查主机、电池及配电部分引线及端子的接触情况,检查馈电母线、电缆及软连接头等各连接部位的连接是否可靠,并测量压降和温升。

经常检查设备的工作和故障指示是否正常。

定期查看UPS内部的元器件的外观,发现异常及时处理。

定期检查UPS各主要模块和风扇电机的运行温度有无异常。

保持机器清洁,定期清洁散热风口、风扇及滤网。

定期进行UPS电池组带载测试。

各地应根据当地市电频率的变化情况,选择合适的跟踪速率。

当输入频率波动频繁且速率较高,超出UPS跟踪范围时,严禁进行逆变/旁路切换操作。

在油机供电时,尤其应注意避免该情况的发生。

UPS应使用开放式电池架,以利于蓄电池的运行及维护。

2.UPS维护项目及周期表2.1UPS日检项目:主要内容有:检查控制面板,确认所有指示正常,所有指示参数正常,面板上没有报警;检查有无明显的高温、有无异常噪声;确信通风栅无阻塞;调出测量的参数,观察有无与正常值不符等。

2.2UPS周检项目:周检的主要内容有:测量并记录电池充电电压、电池充电电流、UPS三相输出电压、UPS输出线电流。

如果测量值与以前明显不同,应记录下新增负荷的大小、种类和位置等。

2.3UPS月、季、年维护项目3.UPS的电池管理电池是UPS的重要组成部分,在UPS的诸多故障中,有很大比例是由于电池问题引起的,电池性能的好坏直接影响到系统的可靠性。

为了保证电池的服务寿命,除了维持正常温度和日常的维护外,电池的自动管理是至关重要的因素。

UPS电源对电池自动管理包括自动均浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、手动电池自检等多项可提高电池使用寿命的先进功能,同时还具备电池故障检测、电池放电后备时间预测及电池特征曲线管理。

3.1自动均、浮充转换电池充电过程能自动根据电池电流实现均充、浮充自动转换,设定的均充转浮充判据为:I≤0.01C。

如何更好的选择UPS电源及使用维护

如何更好的选择UPS电源及使用维护

如何更好的选择UPS电源及使用维护随着网络系统的应用越来越广,由于各种原因导致网络服务中断而带来的损失也越来越大,服务器必须能够满足每周七天、全年全天候不间断正常工作的要求。

在影响服务器高可用的的众多因素中,UPS无疑是很重要的一环。

为了最大限度的防止因电力原因造成的停机事故,人们对UPS的要求越来越高,功率也越来越大。

可以说,如今的UPS已经不再只是一台电网停电后可以继续向负载供电的整机产品,它已经成为一个小型的或者说局部的高度可靠、性能齐全、高度智能化的供电中心,而且,随网络环境的日益普及,UPS的网络功能也得到日益强化,利用网络来监控UPS已成为UPS技术发展的趋势所在。

1、对存放重要信息的计算机进行重点保护。

由于每台计算机都有可能因电源电压不稳定或者其他原因引起计算机在使用过程中突然掉电,对于普通计算机来说,这种突然掉电可能是再平常不过的事情了,但如果对那些存放有重要信息的计算机来说,突然掉电可能会给用户带来不可估量的损失。

因此从保护的实用价值角度出发,用户应该只对那些少数的重要计算机进行电源保护,以便让UPS电源物有所值。

2、根据保护对象选择合适的UPS。

如果选购UPS电源是为了保护存放有重要信息的普通计算机,那么必须确保UPS能提供小于300V的保护电压,这样在市电出现停电的时刻,UPS能瞬间完成切换到后备用电源的过程,使计算机在短时断电时仍能顺畅运行,不会出现数据丢失和系统关闭现象。

在超长市电电源中断的情况下,UPS设备可以启动电源管理软件实现安全的计算机系统关闭过程,也保证数据的完整性;这样UPS不仅保护PC的硬件,也保护了硬件内的数据。

如果选购的UPS是为了保护网络服务器,那么选购的UPS除了要具有防浪涌电压、有可充电电池等功能外,还具有防止数据线浪涌的功能,以确保UPS在市电电网停电的情况下可在全负载条件下运行至少5分钟,从而避免网络交换设备不受市电的干扰,另外服务器的UPS最好还要有智能电池管理功能。

UPS蓄电池使用维护手册

UPS蓄电池使用维护手册

阀控免维护铅酸蓄电池选型安装使用维护手册目录一、蓄电池选型二、蓄电池运输、储存三、蓄电池使用环境四、蓄电池使用条件五、蓄电池的安装及使用六、蓄电池的维护七、蓄电池的更换八、注意事项一、蓄电池选型✧ 电池经常充放电循环使用,建议选用适合UPS设备的大容量阀控铅酸免维护电池;✧电池如果需短时间大电流放电,建议选用高功率系列;✧考虑到电池老化,选型时建议给予不低于20%的余量。

✧电池使用过程中容量会有所升高,因此初期性能达到额定容量的95%可认为容量合格。

✧选型可分为按电流选型及按功率选型两种:1、按容量、电流选型(一般需知道工作电流、工作时间、终止电压等)例如:某48V直流备用电源系统,平均工作电流16A,停电时需要蓄电池组支持5小时,系统低压报警电压42.0V,客户要求使用12V电池,计算选型。

(1)计算每单格终止电压:42.0 volts/24 cells=1.75Vpc(2)由此可得出单格性能要求为恒流16A到1.75 Vpc(3)查阅电池放电性能数据表,得到12V-100AH在5h放电到 1.75 Vpc电流是17.6A >16A,满足要求且有10%的余量。

(4)结论:选用4只12V-100AH电池串联。

2、按功率选型(需知道系统电压、功率要求、工作时间、终止电压等)UPS选用电池容量计算公式:UPS功率×功率因数/转换效率=电池的总功率例如:某UPS功率是20KV A,直流电压为408V,功率因数为0.8,转换效率是0.85,停电时需要蓄电池组支持2小时,系统低压报警电压357V,客户要求使用12V电池,计算选型。

(1)计算电池总功率需求:20KV A×0.8/0.9=17777.8W(2)平均到每个单格:17777.8W/204 cells=87.1W/cell(3)每单格终止电压:357 volts/204 cells=1.75Vpc(4)由此可得出单格性能要求为恒功率92.3W到1.75 Vpc(5)查阅电池放电性能数据表,发现12V-150AH电池在2h放电到1.75 Vpc功率是106W/ cells >87.1W/cell,满足要求且有15%的余量。

UPS蓄电池的选择与维护

计算蓄电池组的安时数C1。
C1=Imax/XC(2)
由温度特性曲线的横轴最低温度要求和放电速率,在纵轴上查得可用的电池容量百分数Y。计算最终蓄电池组的安时数C2,
ห้องสมุดไป่ตู้CC=C1/Y(3)
如果UPS电源中蓄电池充电回路电压为110V,该值为96V蓄电池组的浮充电压,可选用额定电压12V的蓄电池8节。该蓄电池放电终止电压Ei为85V。
计算蓄电池组的最大放电电流Imax。式中:P为UPS电源的额定视在功率;Cosφ为负载的功率因数;η为逆变器的效率。由放电特性曲线的横轴延时时间要求和纵轴放电终止电压查出放电速率XC。
UPS蓄电池的选择与维护随着信息处理技术和微电子等精密技术的蓬勃发展,对供电系统质量和可靠性的要求也越来越高。因此,急需一种电压稳定、能同步跟踪电网频率、高可靠性的交流不间断电源,UPS电源便应运而生。UPS电源主要是交流—直流—交流变换系统。当交流电正常时,将交流整流为直流后,一方面给蓄电池充电,一方面经逆变将直流重新转换为交流给负载供电。当交流电中断时,蓄电池的直流电立即经逆变转换为交流给负载供电,以保证供电的连续性。而UPS系统中的蓄电池是重中之重,它的选择与维护就变得非常重要。UPS蓄电池的选择1蓄电池的选用步骤依照UPS电源中蓄电池充电回路电压选用蓄电池的额定电压。

浅谈UPS电源及蓄电池选型配置维护保养

D O I: 1 0 . 1 6 Байду номын сангаас 4 0 / j . c n k i . 3 7 — 1 2 2 2 / t . 2 0 1 7 . 1 1 . 0 7 8
我们一般选 用大容 量的 U P S 供 电方案 。 ( 3 )为 了更好 的适应 电网的 供 电环 境 ,要选用 电源 波动范 围大的 U P S 机型。 ( 4 )为了很好 的保 我们将 U P S 电源 称为不 间断电源 。在停 电状 态下 ,他将会 给我们 护 网络 设备 ,我 们要配置 适当 的抗 瞬态浪涌 抑制器。 ( 5 )网络控制 提供 电量。U P S 蓄 电池是作为储 存电能的装置。他是用若干个 电池串 功能的智能化 U P S 系统 ,让用户集中监控系统不 同级别 的要求 。 联而 成的。他容量 的大小 决定 他储能的多少 。也就是说他 的可 用容量 越大 , 他 的放 电时间越 长。我们选择 U P S 电源的时候要 注意它 自身的 4 U P S电源维护保修 些性能 。影 响他的 因素大概 有 : 他 的实际可用容 量、工作环境 的温 U P S电源不 同于别 的电源 ,他是不那种普通的稳压 电源 。要正常 度、 储存 的时间、 负荷性等 。 U P S 电池要慎重管理。 管理 因素分 为两种 : 使用发挥 U P S电源性能特点 。是为了在危急时刻能够保证计 算机 系统 种是 : 他 自己有放 电终止保护。 到了保护的点 , 他 自己就会停止放 电, 正常运行服务 。平 时的时候不能放着他不用 。平时也要时刻关注 U P S 防止 损坏 。第二个是 , 要保证他 的能量 能够恢复 ,不能达到他的负荷。 电源 。在维修 电源 的时候 ,遇到一些 困难和 问题的时候 ,我们要清楚 2 UP S的设计和他 的工作原理 一些 电路 的性 能标 志。 良好的保养 ,和保护 ,可能会减少故 障出现 。 在某些进 口 UP S电源维修时可能存在一些困难 和问题 。以下介绍几种 ( 1 )U P S电源的设计。U P S电源 系统一般 由整流 、储能、变换、 出现的 问题和养护方法。 和 开关控制 4 个部分组成 。接流器在里 面起到的作用是稳定 系统 的电 ( 1 )做好 U P S 的防感应 雷害工作。我们要注意保证 U P S 的有效 压 。控制内外 电流变化 。当外 电发生变化的时候 ,U P S 系统输 出的幅 屏蔽和接地保 护。雷击是对地或者对空引起一系列 的反应造成 的,他 度要不变 。这就是他的功能。储 能一般是用来净化 的。减少干扰脉冲 , 是所有 电器 的天敌 。U P S 电源对 雷电的 电磁脉冲非常敏感 ,这样子很 维持稳定 。储能 电池 当然也可 以储 存大量的 电能 。内外 的频率不 同的 容易损坏我们要做好 电源线和通信线 ,防止雷击 。 时候 , 就 要用到变换器来 调节 这种情况 ,稳定频率 。当然 , 为 了很方 ( 2 )U P S 电源故 障现象 。我 们在分 析故 障的时候 ,要从 电路 图 便 的控制 U P S的电源变化 ,我们设置 了开关装置 。 上去分析 ,只有 电源 在高压保护和稳压 电路出现故 障的时候 ,才会 出 ( 2 )U P S的原 理 。我 们要将 整流器 、储 能 电池、变换 器和开 关 现故障 ,我们维护 的时候 要将 电源的高压保护 电路 ,这样才会防止市 控 制这 四个之 间互 相作用起 来 ,共 同控 制 U P S电源 的工作 。 U P S 电 电故障 。 源一般是 浮冲式的 ,直流变换器 将蓄 电池的 电压提升 。达 到标 准。而 ( 3 )我们要 做好 防尘 维护工作 。防尘维护 工作很少主机 的维护 且要将逆 变器向负载输 出电源 。整流 器和变换器的相互作 用,电流、 工作很少 ,主要是 防尘和 定期除尘。我们再检查的时候各连接件有无 功率之 间相互作用 ,从而使 电源流转作用 。U P S 充 电的 时候 ,电压 要 松动和接触不牢的情况 , 我们要进行检查和除尘。在特别 干燥 的地 区, 相对 应是 1 : 1 . 2 5 倍 。之后逆变器在 发生逆转 ,负载 供电。这样子 就可 空气中 的灰粒很 多 ,我们再遇到空气潮湿的时候 ,这种潮湿 ,将会导 以作用起来 了。这 就是 UP S电源 的原理 。通过整流 器和 变换器 来整理 致主机工作紊乱 , 造 成失常。灰尘积累的太多 ,将会导致散热不好 , 好 电压功率进行作用 。 清洁的次数不多 ,这样会造成很大的故障 。 所 以除尘是养护 U P S电源 我们 的 U P S 电源一般氛 为后备 式和线入 式。后备 式是 在没 有 电的 的一个主要方法。 时候 , 蓄 电池提供 电力 。而在线 式是供 电正常的时候他会把交流 电变 ( 4 ) 蓄 电池在工作的时候一般会处于浮冲状态 , 要定 时进行放 电, 为直流 电,断电的时候 ,再逆流过来 。保证 负载供 电。 至少一年左右放一 回电。在放电的时候 ,我们要保证 ,电池组要均衡 充 电放 电。保证他们之 间的均衡程度。我们要关注处发现和处理落后 3 U P S的影响 因素和选择 的 电池 ,而不是先去 关注 他放电的多少和 占容量的百分 比,之后我们 3 . 1 UP S电源的影响因素 还要对落后 电池做核对性放 电实验。防止发生不必要的事故 ,落后 电 首先我们要清楚 ,制约 U P S电源是 由于温度和 一些客 观的原 因。 池恶化 成为反极电池。 如果我们 多次开启它就会面 l f 缶 这这 损坏。将会导致不能启动 。我们应 该在关 闭电源 5 秒后在重新开机 。 5 总结 蓄 电池对温度 的要求极高 。 气候会对 U P S 的蓄电池有极 大的影 响。 U P S 在 我们的学习和生活中中不容 忽视 ,我们要提 高 U P S 对 电力 在2 . 5 ℃的时候 , 蓄 电池发挥的效率最大。 它的容 量会 受到温度 的影 响 , 保障的可靠性 , 这样可以让我们的系统化 统一管理 。 要提高她 的寿命 , 过高过低都会使蓄 电池 的使用寿命变短 , 所以, 我们要保持 U P S 的温 降低成本 ,提高效率 。而且要利 用集中监控 ,这样才能是局域网 电源 度 ,保养 U P S电源的冷却风扇 。 维护的最佳手段 。为 了我们 在停 电的时候也能正常运行工作 ,就要做 其次蓄 电池 要定期充 电定期放 电,我们根 据电池的容量和 负载 的 好U P S 电源 。我们不断要发展 新的技术 去研究 电源 ,同时 ,我们也要 大小去放 电。一次性全部放完 ,之后我 们再 按要求充满 电。长 时间不 想办法去维 护我们 已有的东西——u P s电源 。 用的时候 ,我们 要定期开一下机 ,大概 隔两个月左右 ,开机 ,使其充 分充 电。然后在放 电一会 ,用这种方法去延长他的使用寿命 。 参考文献 : 3 . 2 选 择 UP S 的 方 法 【 1 ] 季 幼章 . 迎接 知 识经 济 时代 , 发展 电源技 术应 用 .电源技术 应 ( 1 )首先 , U P S 有不 同的机型 ,我们要 具体情 况具体 分析 ,不 用 , 2 0 0 3 . 同的用 电需求就用不 同的 UP S电源只要满足用户送 电系统 的承载 能力 [ 2 ] 丁一 . U P S 在信 息网络 中的应用 电气&智 能建筑 , 2 0 0 3 . 就好了。 ( 2 )将 U P S电源处放的的位置不同 , 选择不 同的 U P S电源 , [ 3 】 李成章. 智能化 U P S 供 电系统原理与维修 电子工业 出版社 , 1 9 9 9 .

UPS蓄电池的选用原则及维护方法

UPS 蓄电池的选用原则及维护方法摘要:在现代社会背景下,UPS电源系统被充分运用于各个领域中,比如:金融、通信、保险、交通、税务、军队、教育、政府等,其中蓄电池的综合性能直接影响到UPS系统的电能储存能力。

因此,工程人员要想在最大程度上发挥蓄电池的应用价值,建议优化选择蓄电池的类型、容量和品牌,分别考虑蓄电池的后备放电时间、容量、蓄电池组数、使用周期、使用环境等,以此强化UPS蓄电池系统的运行效率,保证其能够满足各项使用需求[1]。

关键词:UPS蓄电池;选用原则;维护方法引言蓄电池是根据电化学原理制成的,它在工作时容易受气温条件、所带负荷变化、充放电电流的大小、充放电时机等情况的影响。

处于完全充满电状态的蓄电池,即使放置不用,因自身内阻放电,也会造成蓄电池硫酸化,使其容量减小,甚至报废。

因此,要重视UPS蓄电池的选用,加强对蓄电池的维护保养和正确使用,以延长蓄电池的使用寿命,保证UPS应急供电的电能需求。

1 UPS电源系统组成结构蓄电池是UPS电源系统中的重要构成部分,是能够实现电能储存与利用的关键构件;UPS电源系统在电力系统应用过程中,一旦出现意外断电的情况,则可以利用UPS电源系统的蓄电池组对逆变器供电,促使其能够将直流电源转化为交流电,若UPS蓄电池组能够在一段时间内持续供电,则能够保证UPS系统在此时间内不间断地向负载设备供电,从而不会影响所带负载的正常工作。

关于UPS蓄电池的结构组成,主要包括:壳体、极柱、电解液、极板组、隔板等。

在系统运行的过程中,蓄电池能够将化学能转化为电能向外供电,同时当蓄电池与外界电力系统相联而将电能转化为化学能进行存储,实现蓄电池放电、充电的反复利用。

2蓄电池工作原理典型的铅酸蓄电池具有两种极板类型,一种是铅(负极板活性物质),另一种是二氧化铅(正极板活性物质)。

在放电过程中,铅板(负极板)与硫酸H2SO4电解质发生反应产生硫酸铅(PbSO4)和自由电子,二氧化铅(PbO2)板(正极板)与硫酸H2SO4电解质发生化学反应,产生氢离子和氧离子,在极板上产生水和硫酸铅(PbSO4)。

手把手教你选配UPS 电源及蓄电池容量 (很详细)

UPS电源及蓄电池容量的选配方法先确定功率段:简言之,就是先确认好我们负载的功率,然后就可以确认好UPS的功率,一般我们建议负载功率占到UPS功率的30%~80%。

如果负载太大的话,同时启动时可能会造成UPS过载,负载太小时,造成资源浪费.根据最大放电电流确定蓄电池容量当UPS规格型号、市电掉电后负载量和要求电池逆变维持的时间确定后,就可计算蓄电池放电时间的最大放电电流和电池的选用容量。

电池最大放电电流:I=P*COSφ/η*E*K式中:P为UPS输出额定功率(VA);COSφ为负载功率因数(计算机类负载为0.7左右);η:UPS输出逆变器效率(0.85~0.9);K:电池放电效率(可取0.95);E为蓄电池组临界放电电压.通常选用在规定的大放电率条件下的临界电压值,12V电池临界电压为10V,2V电池临界电压为1.67V,如果电池后备时间较长,电池实在小放电率情况下放电,则12V电池临界电压为10.5V,2V电池临界电压为1.75V.再根据用户所确定的蓄电池组的后备供电时间,就可从蓄电池厂家提供的所选用的电池规格型号的放电曲线查出电池组的放电率,可用公式:放电率=电池组的实际最大放电电流/电池组的标称容量得出应该配置的电池的容量(AH).例如:对于1台输出功率为100KVA的UPS,要求电池后备时间为20min,若UPS逆变器的工作电压是384V x 2(半桥电路),蓄电池由两组32块12V的电池组串联组成,如果把单块电池临界放电电压定为10V,两组32块电池组的临界放电电压为320 X 2,假定负载功率因数为0.8,逆变器效率为0.9,电池放电效率为0.95,于是最大放电电流为:I=100 X 1000VA X 0.8/0.9 X 0.95 X 320 X 2 =146A在要求电池后备时间为20min时,放电率为1.5C左右,于是电池选用容量应为100AH,这里得到的是计算值,具体选用时应选用厂家提供的电池规格中接近100AH的电池.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

UPS电源系统蓄电池的选择和维护作者:徐卫民摘要:介绍了选用UPS蓄电池时应考虑的几个重要因素,并提出了使用和维护时应注意的问题。

关键词:不间断电源蓄电池Abstract:This paper introduces the mainly focuses on the selection,use and maintenance of UPS battery.Keywords:UPS,battery1、引言我厂化工装置和公用工程装置的操作、监视、控制都采用DCS系统,如何向DCS系统提供高质量、安全可靠的电源就显得非常重要。

我厂采用UPS向DCS系统供电,UPS系统由整流模块、充电模块、蓄电池、逆变模块、自动旁路开关、手动维修旁路开关等组成,UPS可以向DCS提供高质量、安全可靠的电源,保证化工生产的安全、稳定、可靠。

可是不少电气工程人员在配置电源时,往往比较注重不间断电源(UPS)主机的性能,忽视了对UPS配套蓄电池的选择。

不恰当的配套蓄电池选择往往会造成UPS后备时间不足、电池不能放电等事故,严重影响UPS的质量。

2、UPS的工作原理UPS系统的工作原理:将供电质量较差的厂用电源首先经整流装置变换成直流电源,一路经充电模块向蓄电池充电,另一路采用高频脉宽调制(SPWM)法在逆变装置内重新将直流电源变成纯正的高质量的正弦波电源向负载供电。

当交流工作电源消失或整流装置等元器件故障时,由蓄电池组经电池开关向逆变装置供电。

当逆变装置故障输出电压异常或过载时,则切换到自动旁路开关由厂用电直接向负载供电。

3、 UPS蓄电池的种类UPS要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性。

目前,在线运行的蓄电池基本上有两种,它们都属于铅酸蓄电池。

3.1、防酸隔爆铅酸蓄电池这种电池在早期的UPS系统中使用较多,只要维护得当,会有较长的使用寿命,但由于在运行中存在大量的电解液水分散失,需经常性地测量电解液的温度、密度,往电池内部添加蒸馏水,维护工作量极大,现在的UPS系统中已很少配用。

3.2、阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)因其体积较小,密封性能好、绝少维护而被广泛应用于各类UPS 电源中。

VRLA防止电池内部电解液流动有两种技术方法:一种技术是将硫酸电解液与SiO2胶体混合后充满电池内部,制成胶体电池(简称GEL)。

这类产品产量较低,约占VRLA电池总量的15%;另一种技术是利用超细玻璃棉将电解液不饱和地吸附住,制成吸液式电池或贫液式电池(简称AGM)。

由于后者具有较好的大电流放电性能,在UPS 系统中较多采用,国内厂家也大多生产AGM蓄电池。

4、 UPS蓄电池的选择4.1、蓄电池容量(Ah)的选择蓄电池容量(Ah)是指在标准环境温度下,每2V电池单体在给定时间至1.80V终止电压时,可提供的恒定电流值(A)与持续放电时间(h)的乘积。

给定持续放电时间为10h的容量称为10h率容量,用符号C10来表示。

蓄电池容量可用20h率、10h率、8h率、5h率、3h 率、1h率、0.5h率等多种方法表示,一般采用C10作为蓄电池的额定容量来标称蓄电池。

额定容量是蓄电池的主要参数,不少工程人员就认为,两种品牌相同额定容量的蓄电池可以在同一套UPS系统中替代使用。

这种观点是有偏颇的,因为两种蓄电池具有相同额定容量,只表示它们的10h放电性能一致,但在10min、30min、lh、3h等时间内可提供的恒功率值和恒电流值则可能差异较大,而UPS后备时间通常不到10h,所以UPS配用蓄电池时,考察其在后备时间内的放电性能就尤为重要。

在已知UPS主机一些基本参数和确定蓄电池品牌后,我们就可以根据这一蓄电池品牌样本资料中提供的恒功率放电数据表或恒流放电曲线,通过功率定型法或电流定型法来计算确定蓄电池的容量和型号。

1.功率定型法这种方法比较简便,根据蓄电池恒功率放电参数表可以快速准确地选出蓄电池型号。

首先计算在后备时间内,每个2V的蓄电池至少应向UPS提供的恒功率:P=Scosφ/(ηN·K)(1)式中:S---UPS标称输出功率;cosφ---UPS输出功率因数;η---逆变器效率;N---在UPS中以12V电池计算时所需的串联电池个数,由UPS正常工作电压确定;K---系数,厂家提供的电池恒功率放电数据表,一般是以2V单元电池为计算基准的,12V/节电池相当于6个2V单元串联,此时取K=6;如果电池厂家提供的电池恒功率放电数据表是以12V单元电池为计算基准的,则K=1。

然后确定蓄电池的放电终止电压UT:UT=Umin/(N*6) (2)式中:Umin ---UPS最低工作电压我们可以在厂家提供的UT下的恒功率放电参数表中,找出等于或稍大于P的功率值,这一功率值所对应的型号即能满足UPS系统的要求。

如果表中所列的功率值均小于P,可通过多组电池并联来达到功率要求,一般并联不应超过4组。

下面举例说明:例如一台80kVA梅兰日兰UPS后备15min,已知UPS输出功率因数cosφ为0.8,逆变器效率η为0.94,正常工作电压为384V,最低工作电压Umin为320V,则配套蓄电池组N应为32节(384V/12V)12V/节电池串联,根据式(1)得出P=354.6W,根据式(2)得出放电终止电压UT=1.67V。

如我们选用美国GNB Sprinter 系列电池,根据GNB Sprinter样本提供的在25℃时每单元恒功率放电数据表,查找15min列下等于或稍大于354.6W的功率值为373W,对应的型号为S12V370,其额定容量为100Ah,也就是说,用32节GNB S12V370蓄电池串联,可以满足该UPS系统的要求。

如果选用2V/节电池串联,则在2V系列电池的恒功率放电数据表中查出相应型号,整组串联电池数量为6N。

2.电流定型法这是根据某一品牌蓄电池的恒流放电曲线来确定蓄电池容量和型号的方法。

首先计算UPS系统要求的蓄电池最大放电电流:Imax=Scosф/(ηUmin)(3)式(3)中各符号的含义与功率定型法中所定义的相同。

在计算出电池串联数量N和放电终止电压UT后,就可以根据UPS要求的后备时间从蓄电池恒流放电曲线中查出放电速率n,然后根据放电速率的定义:n=Imax/C10,得出配置蓄电池的额定容量C10并确定电池型号。

下面仍以80kVA梅兰日兰UPS后备15min系统配套美国GNB Sprinter l2V电池为例来说明。

首先按式(3)计算蓄电池的最大放电电流,Imax =212.8A,由式(2)得出每2V单元的放电终止电压UT=1.67V。

在sprinter恒流放电曲线图(图1)中,根据后备时间15min(横坐标)和放电终止电压1.67V(纵坐标),可得出放电速率n 为2.13C(容量)。

据此可得电池的额定容量为:C=Imax/n=100Ah(即C10)。

100Ah所对应的型号为S12V370,即用32节GNB S12V370电池串联能满足系统要求。

(图1)4.2、蓄电池寿命的选择蓄电池的寿命有两项衡量指标,一是浮充寿命,即在标准温度和连续浮充状态下,蓄电池能放出的最大容量不小于额定容量的80%时所使用的年限;二是80%深度循环充放电次数,即满容量电池放掉额定容量的80%后再充满电,如此可循环使用的次数。

通常,工程技术人员仅注重前者,而忽略了后者。

80%深度循环充放电次数代表着蓄电池实际可以使用的次数,在经常停电或市电质量不高的情况下,当蓄电池的实际使用次数已经超过规定的循环充放电次数时,尽管实际使用时间还没达到标定的浮充寿命,但蓄电池其实已经失效,如果不能及时发现则会带来较大的事故隐患。

所以,在选择蓄电池时,我们对两项寿命指标都应予以重视,在市电经常中断的条件下,后者就尤为重要。

在选择UPS配套蓄电池时,我们应考虑足够的浮充寿命裕量。

根据经验,蓄电池的实际使用寿命往往只有标定浮充寿命的50%~80%。

这是因为蓄电池实际浮充寿命与定义标准温度、实际环境温度、电池充电电压、使用维护等众多因素有关。

当实际环境温度比定义标准环境温度每升高10℃,蓄电池会因为内部化学反应速度增加一倍而导致浮充寿命缩短一半,所以,UPS蓄电池机房应配备空调设备。

在定义温度值方面,欧洲标准为20℃,中国、日本、美国等标准为25℃。

20℃10年浮充寿命的蓄电池如换算到25℃标准,仅相当于7~8年浮充寿命。

配套蓄电池的标称浮充寿命应该是用我们希望的蓄电池实际使用寿命除以一个寿命系数后所得的数值。

这一寿命系数通常凭经验确定,蓄电池可靠性高的可取为0.8,可靠性低的可取为0.5。

4.3、单个蓄电池电压的选择VRLA按单节电压分有12V/节、6V/节、4V/节和2V/节等四种不同形式。

从经济方面来看,UPS正常工作电压一定,选用的电池单节电压越高,电池组所用的串联电池数量越少,配套电池组的价格也越便宜。

但从安全性方面来看,选用的电池单节电压越低,整个系统越安全。

如果12V/节的电池坏了一节,整个蓄电池后备系统就少了12V,UPS主机就有可能开启低压报警功能使整个UPS系统不能正常工作。

所以在选用12V/节蓄电池时,多采用多组并联来达到UPS 系统要求,万一有一组出问题,还有其他组的电池可运作。

4.4、蓄电池所能承受的纹波系数在UPS系统中,蓄电池还起到滤波器的作用,承受UPs输入纹波电压和纹波电流的冲击。

如果所选蓄电池承受纹波系数的能力较差,而纹波系数又比较大,则会使蓄电池过早地失效而引起不能放电的事故。

IEC蓄电池标准规定,VRLA应能承受0.5%的纹波系数,但使用UPS的场合,纹波系数都比较大,有的甚至达到2%,所以应对蓄电池的可承受纹波系数按实际情况提出要求。

4.5、蓄电池性能均一性从理论上讲,蓄电池的电压、内阻、寿命等性能应该是一致的,可以无限多组数地进行并联以达到要求的容量。

但在实际生产过程中,由于所用材料纯度、生产工艺、工作人员、生产环境温度等差异,同一条流水线上制造的蓄电池通常在性能上有一定的差异,即使同一品牌同一型号相同生产日期生产的蓄电池,性能也不可能做得完全一致,这一点可以通过测量比较蓄电池的单节开路电压看出来。

工程人员通常采用便宜的小容量电池多组并联来达到UPS要求的较大蓄电池容量,如果采用性能均一性较差的电池多组并联,性能差、电压低的电池组就会将性能好的蓄电池组拖垮,导致整套UPS蓄电池系统提前失效。

目前性能均一性主要根据蓄电池电压均一性来衡量,国内有多种标准要求,例如信息产业部YD/T 799--1996标准要求为:25℃时整组蓄电池2V单元浮充电压差不大于±50mV,开路电压差不大于±20mV;电力部DL/T637--1997标准要求是:25℃时,如电池系统采用2V/节电池,开路电压最高的一节与最低的一节差异不超过30mV,6V/节电池不超过40mV,12V/节电池则不超过60mV。

相关文档
最新文档