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《UPS基础知识》PPT课件
市电—电池转换时,输出电压没有切换时间 当负载过载或逆变器故障时,市电转旁路维 持向负载供电
扰公害两个变换器 始终在
100%负载功率下工 作,整
机效率低,输出能力 有局限,可靠性一
主要内容
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS维护和使用注意事项
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS基本问答
问：在线式UPS与后备式UPS的主要区别在哪
答： 在线式UPS能解决所有的电力问题,而
后备式UPS只能解决部分问题,在线互动式 UPS的功能居其中.
谢谢大家!
后时,UPS逆变器不工作,充电器向电池充 电,市电通过智能调压直接向负载供电;
• 单逆变器;
• 输出电性能指 标一般,但能满足 负载要求;
市电掉电后,逆变器启动,电池通过逆变器向负载 供电;
市电—电池转换时,输出电压有转换时 间
• UPS不对电网 产生附加干扰公 害;
UPS基 础 知 识
主要内容
UPS概述 UPS基本原理 APC、UPS产品线基本介绍 UPS、基本问答
UPS概述
什么是UPS 为什么使用UPS UPS的功能 UPS的分类 UPS名词解释
什么是UPS？
1、 不间断地为用户设备提供交流电的一种 电源设备 2 、 它是将电网中的交流电转换成直流电能 储藏在蓄电池内、同时将电网中的各种杂波消 除、输出纯净交流电源在电网突然发生中断仍 然能保持正常供电、使用设备不会因为市电干 扰而关机,造成很大经济损失,尤其是在电信、 金融、证券、交通、医疗等行业机算机系统、 若电网突然中断损失巨大.
市电—电池转换时,输出电压有转换时,但小于 后备式的转换时间
传统双变换在线式UPS
特点：
扰公害两个变换器 始终在
100%负载功率下工 作,整
机效率低,输出能力 有局限,可靠性一
主要内容
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS维护和使用注意事项
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS基本问答
问：在线式UPS与后备式UPS的主要区别在哪
答： 在线式UPS能解决所有的电力问题,而
后备式UPS只能解决部分问题,在线互动式 UPS的功能居其中.
谢谢大家!
后时,UPS逆变器不工作,充电器向电池充 电,市电通过智能调压直接向负载供电;
• 单逆变器;
• 输出电性能指 标一般,但能满足 负载要求;
市电掉电后,逆变器启动,电池通过逆变器向负载 供电;
市电—电池转换时,输出电压有转换时 间
• UPS不对电网 产生附加干扰公 害;
UPS基 础 知 识
主要内容
UPS概述 UPS基本原理 APC、UPS产品线基本介绍 UPS、基本问答
UPS概述
什么是UPS 为什么使用UPS UPS的功能 UPS的分类 UPS名词解释
什么是UPS？
1、 不间断地为用户设备提供交流电的一种 电源设备 2 、 它是将电网中的交流电转换成直流电能 储藏在蓄电池内、同时将电网中的各种杂波消 除、输出纯净交流电源在电网突然发生中断仍 然能保持正常供电、使用设备不会因为市电干 扰而关机,造成很大经济损失,尤其是在电信、 金融、证券、交通、医疗等行业机算机系统、 若电网突然中断损失巨大.
市电—电池转换时,输出电压有转换时,但小于 后备式的转换时间
传统双变换在线式UPS
特点：
(精品文档)UPS基础培训课件PPT演示课件
UPS的主要作用
• UPS的主要作用 1.两路电源之间的无间断相互切换；
第二路供电 UPS 第一路供电 输出
2.隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动 以及电压噪声等电网干扰阻挡在负载之前，即使负载 对电网不产生干扰，又使电网中的干扰不影响负载；
UPS基础培训
（APC Galaxy3500）
UPS概念 UPS的主要作用
UPS组成及基本元器件技术指标
UPS工作原理 UPS日常维护
UPS的基础知识
• UPS的定义
– UPS是英文Uninterruptable Power Supply的缩写，中 文译为“不间断电源”；
保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户 能够紧急存盘，和正常关机，不致因停电而影响工作 或丢失数据。 从严格意义上讲，UPS不是一种电源，它不是依靠能量形 式的转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间 无间断切换的机会，这是UPS的主要设计思想；
UPS的基础知识
现实中电网电压存在的问题
谐波干扰：由整流设备、电动机、继电器、通信设备、电焊机等产生
供电 设备
频率波动：企业备用发电机组和小型水电站输出的交流电源经常会出现频率漂
移的现象。
UPS的基础知识
UPS的分类
1. 动态型（旋转型）
电动机+惯性飞轮+交流发电机
2. 静态型 输出功率：小功率<10KVA 中功率10-100KVA 大功率>100KVA 输出波型：方波（阶梯波，准正玄波） 标准正玄波 输出相数：单相输出（220V，50HZ） 三相输出（380V，50HZ） 功率器件：可控硅（SCR，Silicon Control Rectifier） 功率晶体管（GTR，Giant Transistor） MOS场效应晶体管（MOSFET，Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor） 绝缘栅场效应晶体管（IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor IPM,
UPS基础知识ppt课件
用电网谐波）等。 使用UPS这样的新型设备, 使电网和用电器进行隔离, 既避免负载对电网产生干扰, 又避免电网
中的骚扰进入和影响负载。
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UPS的主要作用
1.两路电源之间的无间断相互切换； 2.隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动
以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前，即使负载对 电网不产生骚扰，又使电网中的骚扰不影响负载； 3.电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如 380V/380V，380V/220V，包括稳压作用； 4.频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如 50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用； 5.提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量， 在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后 备时间为10分钟、30分钟、60分钟或更长
– 缺点：所有UPS的旁 路必须是同一路电 源；可靠性略低。
12
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提高UPS可靠性的方法－公共旁路并联
由2到6台同等容量的并 联型UPS组成，采用大 容量的公共静态旁路 开关柜，以便实现：
• 并联冗余；或 • 并联增容。
– 优点：公共旁路过 载能力大；可靠性 高。
– 缺点：占地面积大； 价格昂贵。
转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的 机会，这才是UPS的主要设计思想； – UPS的价格之所以昂贵，就是贵在这种不间断切换的特点上
一类供电 第二路供电
UPS 三类供电 第一路供电
输出
3
page 3
为什么要使用 UPS？
– 随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多，而这其中的绝大部 分都是非线性负载(Non-Linear Load)：
– 优点：可靠性最高；连接简单；后备时间延长。 – 缺点：不能增容；过载能力不能增大。
中的骚扰进入和影响负载。
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UPS的主要作用
1.两路电源之间的无间断相互切换； 2.隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动
以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前，即使负载对 电网不产生骚扰，又使电网中的骚扰不影响负载； 3.电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如 380V/380V，380V/220V，包括稳压作用； 4.频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如 50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用； 5.提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量， 在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后 备时间为10分钟、30分钟、60分钟或更长
– 缺点：所有UPS的旁 路必须是同一路电 源；可靠性略低。
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提高UPS可靠性的方法－公共旁路并联
由2到6台同等容量的并 联型UPS组成，采用大 容量的公共静态旁路 开关柜，以便实现：
• 并联冗余；或 • 并联增容。
– 优点：公共旁路过 载能力大；可靠性 高。
– 缺点：占地面积大； 价格昂贵。
转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的 机会，这才是UPS的主要设计思想； – UPS的价格之所以昂贵，就是贵在这种不间断切换的特点上
一类供电 第二路供电
UPS 三类供电 第一路供电
输出
3
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为什么要使用 UPS？
– 随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多，而这其中的绝大部 分都是非线性负载(Non-Linear Load)：
– 优点：可靠性最高；连接简单；后备时间延长。 – 缺点：不能增容；过载能力不能增大。
2024版UPS培训PPT课件
UPS培训PPT课件目录•UPS基础知识•UPS产品介绍•UPS安装与调试•UPS运行与维护•UPS在数据中心应用案例分析•UPS培训总结与展望01UPS基础知识PartUPS定义及工作原理定义UPS（Uninterruptible Power Supply），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。
工作原理市电正常时，UPS将市电整流成直流电，对电池充电，同时向负载提供交流电；市电异常时，UPS将电池的直流电通过逆变器转换为交流电，继续向负载供电。
UPS 分类与特点分类根据工作原理和结构，UPS可分为后备式、在线式和在线互动式三种类型。
在线互动式UPS具有后备式和在线式的优点，同时价格适中。
后备式UPS结构简单、价格便宜，但切换时间较长，输出电压波动大。
在线式UPS输出稳定、切换时间短，但价格较高。
应用场景与市场需求应用场景数据中心、通信系统、工业自动化、医疗设备、金融系统、交通系统等。
市场需求随着信息化和数字化的加速发展，UPS市场需求不断增长。
未来，高效能、高可靠性、绿色环保的UPS产品将成为市场主流。
同时，随着5G、物联网等新技术的广泛应用，UPS 的应用场景将进一步拓展。
02UPS产品介绍Part高效能高功率密度，高效率高可靠性热插拔技术，N+1冗余•易于管理：智能网络化管理，远程监控稳定性好采用先进的控制技术，输出稳定高适应性宽输入电压范围，适应恶劣电网环境•智能化：LCD显示，可编程接口性价比高优质性能与适中价格的完美结合强大保护功能过载、短路、过压等保护功能齐全操作简便人性化设计，易于操作和维护技术参数与性能指标解读输入电压范围UPS可接受的市电电压输入范围效率UPS将市电转换为有用功的百分比，高效率意味着更低的运行成本输出电压范围UPS输出的电压范围，应稳定且符合设备要求功率因数反映UPS带载能力的重要参数，数值越高越好频率范围UPS输出的频率范围，应与市电频率一致选型原则及建议根据负载类型选择不同负载类型对UPS的需求不同，如计算机负载、工业负载等考虑可扩展性和可维护性选择具有良好可扩展性和可维护性的UPS，以便未来升级和维护根据后备时间选择根据业务需求确定所需的后备时间，从而选择合适的电池容量和配置根据场地环境选择考虑放置UPS的场所环境，如温度、湿度、灰尘等因素03UPS安装与调试Part142 3安装前准备工作及注意事项确认UPS型号、规格及配件是否齐全检查安装场地是否符合UPS安装要求准备安装工具及测试仪器了解UPS工作原理及操作流程确定UPS安装位置及固定方式连接输入、输出电缆及接地线安装电池组及连接线接通电源，检查UPS工作状态01020304安装步骤详解010204调试过程及验收标准检查UPS输入输出电压、电流是否正常测试UPS带载能力及转换时间检查UPS告警功能是否正常确认UPS符合设计要求及使用标准0304UPS运行与维护Part正常运行状态监测方法观察法通过直接观察UPS面板指示灯、显示屏等信息，判断UPS是否处于正常运行状态。
UPS培训基础知识PPT课件
REC
INV
静态开关
KM
蓄电池
第20页/共41页
四种架构UPS性能对比
市电模式下 逆变器状态
输出电源质量
切换时间 功率范围
成本
在线式
工作
最高
（不停电、稳压、 净化功能）
零 >1 kVA
高
Dalta变换
互动式
85％能量直接市电 提供，
较高，无法解决电 网谐波污染等问题
零 10KVA 较高
热备
中等
（不停电、 近似稳压功能）
UPS 基础培训
一、UPS 概 述
第1页/共41页
一、UPS 概述 ➢ 什么是UPS ➢ 为什么使用UPS ➢ UPS的功能
第2页/共41页
什么是UPS
UPS - Uninterrupted Power System
交流不间断电源系统
市电
UPS
信息及网络设备
蓄电池
第3页/共41页
什么是UPS
UPS: 利用电池化学能等作为后备能量，在市
4ms左右 0.5－5 kVA
中等
后备式
不工作
低
（仅近似 不停电功能）
5ms－12ms <1 kVA 较低
第21页/共41页
二、UPS 原理
➢ 常见四种架构UPS原理 ➢ 在线式UPS工作模式 ➢ UPS主要模块功能介绍 ➢ 常见大型UPS原理架构
第22页/共41页
市电逆变工作模式：
在主路市电正常时，UPS一方面通过整流器、逆变器给负载 在线提供高品质交流电源；另一方面通过整流器为电池充电，将 能量储存在电池中 ，如图：
网络总线
市电 柴油机
UPS
UPS基础知识课件PPT(76张)
按照功率分类 > 小功率（10KVA以下） > 中功率（10-50kVA） > 大功率(50kVA以上)
按照设计理念分类 > 传统UPS > 模块UPS
UPS的基本拓扑结构（类型）
GB/T 7260.3描述了UPS的三种分类方法和拓扑结构：
> VFD级 - 被动后备式(Passive Standby- “Off-line” )
负载
。
UPS的基本拓扑结构(类型)
（3）双转换式-VFI
(Double－ Conversion，又称为 在线式On-Line)
> 基本组成：
– 整流器/充电器 – 逆变器 – 静态旁路开关 – 手动维修旁路开关 – 电池
逆变器串联在交流输入与 负载之 间
IEC 62040-3/GB 7260.3定义
2 UPS系统采用冗余并机可以满足供电安全要求
整流器/
电 池
充电器
手动维修旁路
静态开关 (静态旁路)
逆变器
负载A
主机 UPS
page 22
UPS的不同运行方式 －并联运行
提高UPS可靠性的方法－ 直接并联
> 由 2 到 4 台 单 机 型 UPS 组
旁路交 流输入
成，每台UPS具有各自的
静态旁路，可实现：
Hale Waihona Puke 正常交 流输入– 并联冗余；
– 并联增容。
提高UPS可靠性的方法－ 公共旁路并联
公共静态 旁路开关柜
> 由2到6台同等容量的并 旁路交
流输入
联型UPS组成，采用大
容量的公共静态旁路开 正常交
关柜，以便实现：
流输入
– 并联冗余；或 UPS1
按照设计理念分类 > 传统UPS > 模块UPS
UPS的基本拓扑结构（类型）
GB/T 7260.3描述了UPS的三种分类方法和拓扑结构：
> VFD级 - 被动后备式(Passive Standby- “Off-line” )
负载
。
UPS的基本拓扑结构(类型)
（3）双转换式-VFI
(Double－ Conversion，又称为 在线式On-Line)
> 基本组成：
– 整流器/充电器 – 逆变器 – 静态旁路开关 – 手动维修旁路开关 – 电池
逆变器串联在交流输入与 负载之 间
IEC 62040-3/GB 7260.3定义
2 UPS系统采用冗余并机可以满足供电安全要求
整流器/
电 池
充电器
手动维修旁路
静态开关 (静态旁路)
逆变器
负载A
主机 UPS
page 22
UPS的不同运行方式 －并联运行
提高UPS可靠性的方法－ 直接并联
> 由 2 到 4 台 单 机 型 UPS 组
旁路交 流输入
成，每台UPS具有各自的
静态旁路，可实现：
Hale Waihona Puke 正常交 流输入– 并联冗余；
– 并联增容。
提高UPS可靠性的方法－ 公共旁路并联
公共静态 旁路开关柜
> 由2到6台同等容量的并 旁路交
流输入
联型UPS组成，采用大
容量的公共静态旁路开 正常交
关柜，以便实现：
流输入
– 并联冗余；或 UPS1
UPS基础篇培训PPT课件
板 板
UPS基础篇培训
电池结构
12V电池
25℃
13.0
12.0
端
11.0
子
电
10.0
压
(V) 9.0
8.0
0.2C20
0.4C20 0.6C20 1C20
2C20
0.1C20 0.05C20
3C20
12
4 6 8 10 20 分
40 60 2 放电时间
4 6 8 10 20 时
UPS基础篇培训
放电特性
>0.99 220×（1±1%）VAC 市电模式：(46~54)Hz / (56~64)Hz (与输入市电频率同步); 电池模式：(50×(±0.1%)Hz / 60(±0.1%)Hz
3：1
0.8
Load< 105%,长期运行; 105%<Load≤125% >1min; 125%<Load≤150% >30sec up to 90% 16 pcs × 12VDC*2
市电
AC/DC----DC/AC
并机逻辑控制
AC/DC----DC/AC
负载 从机输出
UPS基础篇培训
UPS供电方案一直接并联
并联条件：
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。 两台逆变器输出电压幅值必须相等。
优点：
完善的锁相同步技术保证多台UPS直接并联时可均分负载电流。 良好的扩容性能（N+1） 避免了“串联”热备份方式的缺点。
缺点：
对设备本身同步锁相技术要求高 对设备制造技术要求高——输出阻抗接近。 对逆变器输出电压调节性能要求高——分相调节 UPS必须同型号、同容量。 多台并联时，旁路也需增加“均流电感”
《UPS基础知识介绍》PPT课件
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电池维护计划
• 日常及季度维护
1）保证电池室清洁，不堆积垃圾，通风良 好。
2）经常的检查在线浮充电压，检查电池组 终端电压（浮充总电压）
3）注意电池系统的环境温度及电池及外观 的变化。
4）检查电池外部是否有过热表现。
5）”恢复性“：放电可以用假负载，也可 用实际负载放电。（发现个别电池容量 偏低，将电池均衡充电，无法恢复，进 行更换）。 社会生活条件好，产生 了钝化，需要增强活力， 三个月锻炼一次运动时 间5分；15分；40分钟
40分钟电池维护计划精选ppt28故障现象可能原因可能后果解决办法电池壳裂纹或碎裂运输或撞击损坏电池干涸或接地故换掉损坏电池电池爆炸壳碎裂电池内短路产生火花点燃电池内部或外在原因累积的气体超期使用设备损坏换掉损坏电池端子上有腐蚀残留电解液或电池端子密封不严渗出的电解液加大压降清洁连接面如果严重需要更换端子上有熔化的油脂痕污物造成高接触电阻使连接处发热过大的电压降缩短备用时间或损坏端拧紧松动连接清除连接处污物电池壳发搪膨胀严重高温过充热失控电池失水严重壳熔化硫化氢气体改善环境纠正热失控换掉故障电池电池温度升高空调电池柜通风不好改善环境环境温度升高缩短电池寿命纠正充电系统浮充电压电流过高换掉短路电池电池短路电池故障现象和解决办法精选ppt29故障现象可能原因可能后果解决办法时系统浮充电压平均大于138v只电池23v单体充电器输出设定不正确过度充电会导致气体过多和电解液干涸以及发生热失控的危险
市电掉电后，电池通过逆
路中有50Hz工频电感，利用输入电压和电 变器向负载供电市电—电池转
感电压的相移稳定输出电压，因此输入功 换时，输出电压没有切换时间
率因数低可靠性一般
逆变器故障时，市电转旁路向
负载供电
《UPS基本知识培训》PPT课件
UPS输出
Q3
静态开关
2021/6/10
16
3、当前UPS电源的种类
后备式UPS 在线互动式UPS 在线式UPS
2021/6/10
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后备式UPS工作框图
2021/6/10
容量：250VA-2KVA 转换时间： <10ms 输出波形：方波(多数) 功能：基本功能 适用负载：PC终端设备
18
后备式
它的出现与最早应用：是为某些重要部门电网掉电时的持续供电提供保障。 据统计，在计算机故障中，有50一70%的原因是电源故障造成的。这些电
源故障包括电网电压过压、欠压、瞬时跌落、失压和故障停电等由于电源环境 、设备以及传输系统，乃至自然环境造成的各种干扰。在这些故障中，电网完 全掉电仅占百分之几，在大城市以及供电环境较好的地区，应以几次/年计，但 是在有代表性的场所，计算机遭受的电网和传输系统的干扰，幅度在几十伏的 可达每日数次之多。
所以UPS不再仅仅是为完全掉电提供后备电源的设备，而应为各种电源问 题提供解决方案。
2021/6/10
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UPS的作用
主要起到两个作用： (抗干拢、不间断）
市电正常时，UPS是一个具有稳频稳压功能
的高性能滤波器。保证向负载提供无动静态 干扰的纯正弦波的高品质交流电源
市电故障时，通过电池放电和逆变器输出，
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THANK YOU
2021/6/10
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幷机系统开停机
幷机系统开停机不分主次，依次逐台按开停机步骤作业。
2021/6/10
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3）UPS环境要求
1、 UPS的使用环境要求清洁、少尘、干燥。 2、 UPS电池组标准使用温度为25℃，（15℃~30℃） 3、 UPS所接负载应是固定电阻的负载，
UPS基础知识幻灯片
UPS参数详解
UPS并不稳频
• 市电在一定范围内变化时，UPS时刻跟踪市电的变化，保持同步。 • 当市电变化范围超过频率跟踪范围时，UPS不跟踪市电，稳频工作。 • 相关指标为：输入频率、频率跟踪范围、频率跟踪速率：
UPS参数详解
峰值因数(CF)
• 所谓的 CF 是指周期波形的峰值与有效值之比。 • 由于计算机性负载接受正弦波电压会产生 CF( 介于 2.4-2.6 倍的电
在线互动式UPS
市电输入
稳压器
正常模式 电池模式
交流输出 逆变器
电池
互动式S优缺点
• 优点：
• 整机效率高 • 逆变输出为正弦波 • 价格便宜，适于家庭或个人电脑使用
• 缺点：
• 功率小 • 负载平时为市电直接供电，供电质量差，无法消除各种市电干扰 • 逆变器平时不工作,因此转换停电后，转换时间10mS
后备式UPS
市电输入
转换开关
交流输出
市电输入 充电器
逆变器 电池
正常模式 电池模式
后备式UPS优缺点
• 优点：
• 结构简单 • 效率高 • 价格便宜，适于家庭或个人电脑使用
• 缺点：
• 负载平时为市电直接供电，供电质量差，无法消除各种市电干 扰
• 逆变器平时不工作，因此转换停电后，转换时间10mS • 电池逆变输出波形通常为阶梯波（模拟正弦波），谐波含量大
UPS基础知识幻灯 片
UPS基础知识
UPS
• 全称叫做：Uninterruptible Power System • 中文名称：不间断电源系统 • 主要功能：
• 稳压 • 滤波：消除电网中各种干扰 • 不间断：依靠电池提供长延时
UPS分类
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发电厂最终用户
造成电源故障的原因
电源的质量同样受到用电设备的影响...
UPS
Motors
电磁干扰
现实环境中的供电质量
电是如此的重要！ 同时又潜藏着无法预测的问题？
九种主要电源故障
电源断电 电压下陷 电源浪涌
3
5 9
持续欠压 持续过压
电子噪音 频率波动 切换瞬变 谐波失真
九种主要电源故障
断电--彻底失去电源 产生原因：
• 雷击 •电力传输电缆故障 •自然灾害等
九种主要电源故障
电源下陷--短时间低电压
产生原因：
•大负载启动 •市电切换 •供电设备容量小
电源下陷--可能导致设备损坏
九种主要电源故障
电源浪涌--瞬时超过正常电压110% 产生原因：
•由雷电引起,导致在火线出现超过6000V的高压
电源浪涌--可能导致数据丢失和硬件损坏。
早期的UPS系统(2)
整流器＋电池＋电动机＋发电机的动态UPS
整流器 市电供电
直流电动机
交流发电机
负载
电池组
主要应用与当时大型计算机系统的断电保护，电池的储能在断电时 为直流电动机提供电能，从而带动发电机继续工作。缺点：能耗高， 效率低，体积大，噪音高
现代UPS的分类、结构及工作原理
后备式UPS系统(Offline) 线路交互式UPS系统(Line-Interactive) Delta变换式UPS系统 在线双变换式UPS系统(Online)
滤波器
调压器 负载
电池 (充电中)
+-
双向转换器 （充电器）
DC AC
线路交互式UPS系统
• 电池工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
调压器 负载
电池 (放电中)
+-
双向转换器 （逆变器）
DC AC
线路交互式UPS的主要特点
功率范围： 0.7~20KVA，一般为0.7~6KVA 工作特点：对市电进行滤波及一次或二次调压处理后直接供给负
• 应用系统及数据库系统无法及时将内存缓冲区内的数据真正物 理记录到磁盘等介质上，关闭打开的数据文件将会导致数据丢 失，文件损坏，应用程序及数据库系统无法正常使用。解决方 法：重新安装(配置)应用系统和数据库系统，丢失的数据将无 法弥补
电源故障所造成的影响
突然断电的影响－用电设备停止运行
对计算机等相关设备造成的影响：
市电
系统中断 数据丢失或被破坏 硬件损坏
UPS
市电
供电无中断 数据安全 硬件被保护
早期的UPS系统(1)
电动机＋发电机＋惯性储能飞轮的动态UPS
市电供电
交流电动机
交流发电机
负载
惯性飞轮 储存动能
主要应用与当时大型计算机系统的断电保护，惯性飞轮储存的动能 带动交流发电机提供3～5秒种的电能，为计算机系统提供现场数据 保存时间。缺点：能耗高，效率低，体积大，噪音高，保护时间短
九种主要电源故障
持续欠压--在几分钟或几天里线电
压持续便低正常值
产生原因：
•用电高峰 •负载超出电网的供电能力
持续欠压--可能导致设备损坏
九种主要电源故障
持续过压--在几分钟或几天内电压持
续偏高
产生原因：
•大的负载突然关闭 •市电切换
持续过压--可能导致设备损坏
九种主要电源故障
电子干扰--由RFI或EMI高频噪音干扰
九种主要电源故障
谐波失真--由非线性负载引起的电源
波形变化
产生原因：
•由非线性负载如开关电源，调速电机 •复印机，传真机等
谐波失真--可能导致通讯故障、设备过热，损坏等。
电源故障所造成的影响
突然断电的影响－用电设备停止运行
对计算机等相关设备造成的影响：
• 操作系统由于无法及时关闭打开的系统文件，保存系统内核配 置到特殊的文件系统将会造成系统启动区文件损坏，系统配置 文件损坏,系统崩溃，导致下次系统无法正常启动。解决方法： 重新恢复配置文件，重新修复启动引导文件，重新安装(或紧 急恢复)操作系统内核系统
输入电源不符合要求时才由电池供电。在绝大多数时间内负载使用的是 市电或经简单处理过的市电供电。
优点：
成本低、部件少、体积小、效率高
缺点：
市电/电池供电转换时间：4～16ms 输出精度低、输出波形差、精度低
主要应用对象：单台计算机系统的断电保护
线路交互式UPS系统
• 正常工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
产生原因：
•闪电，可控硅设备，电机，微波等设备产生的噪音干扰
九种主要电源故障
频率扰动--频率的波动
产生原因：
•柴油发电机供电 •小型并网电站，负载跃变
频率扰动--可能导致设备误动作、数据丢失、操作系统
混乱，设备故障等。
九种主要电源故障
瞬态切换--电压快速升高(纳秒级)
产生原因：
•电弧，静态放电，开关切换
• 磁盘阵列等设备造成磁盘盘片划痕导致出现坏区(或坏道)，降 低磁盘容量甚至磁盘报废，存储的数据损坏。解决方法：更换 损坏的磁盘，损坏的数据将无法恢复(除非配有容错机制或有 数据备份)
• 网络连接设备寄存器中的数据将全部丢失，网络传送的数据将 出现无法预料的结构。解决方法：重新发送所有的网络数据
电源故障所造成的影响
后备式UPS系统
• 正常工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
转换开关
负载
电池充电器
AC/DC
电池 (充电中)
+-
逆变器 DC
AC
后备式UPS系统
• 电池工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
转换开关
负载
电池充电器
AC/DC
电池 (放电中)
+-
逆变器 DC
AC
后备式UPS的主要特点
功率范围： 100～1000VA 工作特点：对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载，当
供电质量问题所造成的影响－
对用电设备硬件造成的影响：
• 设备部分部件损坏 • 设备出现误操作 • 设备工作异常，仪表、仪器精度降低
对网络系统造成的影响
• 网络设备硬件的损坏或老化速度加快 • 数据传送误码率增加，网络流量增加。网络速率越高，误码
率越大 • 计算机设备死机
UPS的作用- 提高用电设备的供电质量
载，当输入电源不符合要求时才由电池逆变出高质量的的正弦波电 源供电。在绝大多数时间内负载使用的是经简单处理过的市电供erware
© 2002 Eaton Corporation. All rights reserved.
理想的市电供电
造成电源故障的原因
电力输送过程中对供电 质量的的影响:
电站停机 高压电网 闪电 台风、洪水及人为破坏 变压器开关 配电柜开关 ……..
“这么长的距离” 从
造成电源故障的原因
电源的质量同样受到用电设备的影响...
UPS
Motors
电磁干扰
现实环境中的供电质量
电是如此的重要！ 同时又潜藏着无法预测的问题？
九种主要电源故障
电源断电 电压下陷 电源浪涌
3
5 9
持续欠压 持续过压
电子噪音 频率波动 切换瞬变 谐波失真
九种主要电源故障
断电--彻底失去电源 产生原因：
• 雷击 •电力传输电缆故障 •自然灾害等
九种主要电源故障
电源下陷--短时间低电压
产生原因：
•大负载启动 •市电切换 •供电设备容量小
电源下陷--可能导致设备损坏
九种主要电源故障
电源浪涌--瞬时超过正常电压110% 产生原因：
•由雷电引起,导致在火线出现超过6000V的高压
电源浪涌--可能导致数据丢失和硬件损坏。
早期的UPS系统(2)
整流器＋电池＋电动机＋发电机的动态UPS
整流器 市电供电
直流电动机
交流发电机
负载
电池组
主要应用与当时大型计算机系统的断电保护，电池的储能在断电时 为直流电动机提供电能，从而带动发电机继续工作。缺点：能耗高， 效率低，体积大，噪音高
现代UPS的分类、结构及工作原理
后备式UPS系统(Offline) 线路交互式UPS系统(Line-Interactive) Delta变换式UPS系统 在线双变换式UPS系统(Online)
滤波器
调压器 负载
电池 (充电中)
+-
双向转换器 （充电器）
DC AC
线路交互式UPS系统
• 电池工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
调压器 负载
电池 (放电中)
+-
双向转换器 （逆变器）
DC AC
线路交互式UPS的主要特点
功率范围： 0.7~20KVA，一般为0.7~6KVA 工作特点：对市电进行滤波及一次或二次调压处理后直接供给负
• 应用系统及数据库系统无法及时将内存缓冲区内的数据真正物 理记录到磁盘等介质上，关闭打开的数据文件将会导致数据丢 失，文件损坏，应用程序及数据库系统无法正常使用。解决方 法：重新安装(配置)应用系统和数据库系统，丢失的数据将无 法弥补
电源故障所造成的影响
突然断电的影响－用电设备停止运行
对计算机等相关设备造成的影响：
市电
系统中断 数据丢失或被破坏 硬件损坏
UPS
市电
供电无中断 数据安全 硬件被保护
早期的UPS系统(1)
电动机＋发电机＋惯性储能飞轮的动态UPS
市电供电
交流电动机
交流发电机
负载
惯性飞轮 储存动能
主要应用与当时大型计算机系统的断电保护，惯性飞轮储存的动能 带动交流发电机提供3～5秒种的电能，为计算机系统提供现场数据 保存时间。缺点：能耗高，效率低，体积大，噪音高，保护时间短
九种主要电源故障
持续欠压--在几分钟或几天里线电
压持续便低正常值
产生原因：
•用电高峰 •负载超出电网的供电能力
持续欠压--可能导致设备损坏
九种主要电源故障
持续过压--在几分钟或几天内电压持
续偏高
产生原因：
•大的负载突然关闭 •市电切换
持续过压--可能导致设备损坏
九种主要电源故障
电子干扰--由RFI或EMI高频噪音干扰
九种主要电源故障
谐波失真--由非线性负载引起的电源
波形变化
产生原因：
•由非线性负载如开关电源，调速电机 •复印机，传真机等
谐波失真--可能导致通讯故障、设备过热，损坏等。
电源故障所造成的影响
突然断电的影响－用电设备停止运行
对计算机等相关设备造成的影响：
• 操作系统由于无法及时关闭打开的系统文件，保存系统内核配 置到特殊的文件系统将会造成系统启动区文件损坏，系统配置 文件损坏,系统崩溃，导致下次系统无法正常启动。解决方法： 重新恢复配置文件，重新修复启动引导文件，重新安装(或紧 急恢复)操作系统内核系统
输入电源不符合要求时才由电池供电。在绝大多数时间内负载使用的是 市电或经简单处理过的市电供电。
优点：
成本低、部件少、体积小、效率高
缺点：
市电/电池供电转换时间：4～16ms 输出精度低、输出波形差、精度低
主要应用对象：单台计算机系统的断电保护
线路交互式UPS系统
• 正常工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
产生原因：
•闪电，可控硅设备，电机，微波等设备产生的噪音干扰
九种主要电源故障
频率扰动--频率的波动
产生原因：
•柴油发电机供电 •小型并网电站，负载跃变
频率扰动--可能导致设备误动作、数据丢失、操作系统
混乱，设备故障等。
九种主要电源故障
瞬态切换--电压快速升高(纳秒级)
产生原因：
•电弧，静态放电，开关切换
• 磁盘阵列等设备造成磁盘盘片划痕导致出现坏区(或坏道)，降 低磁盘容量甚至磁盘报废，存储的数据损坏。解决方法：更换 损坏的磁盘，损坏的数据将无法恢复(除非配有容错机制或有 数据备份)
• 网络连接设备寄存器中的数据将全部丢失，网络传送的数据将 出现无法预料的结构。解决方法：重新发送所有的网络数据
电源故障所造成的影响
后备式UPS系统
• 正常工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
转换开关
负载
电池充电器
AC/DC
电池 (充电中)
+-
逆变器 DC
AC
后备式UPS系统
• 电池工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
转换开关
负载
电池充电器
AC/DC
电池 (放电中)
+-
逆变器 DC
AC
后备式UPS的主要特点
功率范围： 100～1000VA 工作特点：对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载，当
供电质量问题所造成的影响－
对用电设备硬件造成的影响：
• 设备部分部件损坏 • 设备出现误操作 • 设备工作异常，仪表、仪器精度降低
对网络系统造成的影响
• 网络设备硬件的损坏或老化速度加快 • 数据传送误码率增加，网络流量增加。网络速率越高，误码
率越大 • 计算机设备死机
UPS的作用- 提高用电设备的供电质量
载，当输入电源不符合要求时才由电池逆变出高质量的的正弦波电 源供电。在绝大多数时间内负载使用的是经简单处理过的市电供erware
© 2002 Eaton Corporation. All rights reserved.
理想的市电供电
造成电源故障的原因
电力输送过程中对供电 质量的的影响:
电站停机 高压电网 闪电 台风、洪水及人为破坏 变压器开关 配电柜开关 ……..
“这么长的距离” 从