UPS的應用

韓保國

[摘 要]本文介紹了UPS在實際應用中要注意的各個技術參數。

[關鍵詞]負載特性 冗余

[中圖分類號]U664[文獻標識碼]A[文章編號]1007-9416(2009)11-0084-01

隨著經濟不斷發展計算機廣泛應用,一些重要場所對電源的可靠性、穩定性要求高。包括集成電路等產業、設備中對電源也有相當高要求。電壓偏移、電壓波形畸變、斷電持續等電源質量降低將產生嚴重經濟損失和社會影響 ,上述場所的關鍵設備大多采用UPS供電。

1 UPS的類型

通常設備根據電源可靠性、功能要求、使用方便等要求,盡可能經濟的選擇UPS。根據不同負荷特性選擇不同類型UPS。從實用性、選擇方便易行出發,UPS可分三類 :

(1)單一運行、備份運行 。

(2)有旁路轉換、無旁路轉換 。

(3)平時逆變器運行、平時市電運行。

2 UPS特點

(1)單一運行UPS,用于一般重要負荷;用于輸人、輸出頻率不同,或者對市電有無影響不大,對頻率精度要求很高的負荷。

(2)備份運行UPS,使用多臺不停電裝置,具有備份功能,當部分發生故障,其它正常部分向負荷供電,用于特別重要負荷。

(3)有旁路轉換UPS,負荷可由市電和逆變器供電,提高供電可靠性。多數UPS設置旁路。

(4)無旁路轉換UPS,用于輸入、輸出頻率不同,或對市電頻率、電壓精度要求極高的負荷。

(5)平時逆變器運行,負荷對電源質量要求高,不受市電,電源電壓、頻率的影響。

(6)平時市電運行,負荷對電源質量要求不高,對可靠性要求高,不變換運行效率高。使用時根據負荷性質三種運行方式組合應用。

3 供電系統選擇UPS的原則

3.1 負荷的重要性

電源是否存在潛在異常。原則上不存在電源異常是不需要設置UPS的。負荷是否重要是根據電源異常導致的負荷部分受損而決定的。受損包括直接損失和間接損失。直接損失包括生產線上的不良產品, 科技研發重要數據丟失。間接損失包括恢復供電需要時間,社會信譽。根據受損大小,衡量UPS系統總投資,為了提高可靠性是否采用UPS,采用UPS是否設置備份及旁路,確定運行方式。

3.2 電源質量對負荷的影響

電源質量對負荷的影響包括:電源電壓允許壓降范圍及持續時間;日常電壓失真范圍、頻率精度。負荷對電源質量承受力強,可以簡化系統提高可靠性降低成本,比如增加旁路時采用一般0.02~0.2S瞬時停電轉換方式。日常電壓失真,頻率精度一般不是特殊負荷,市電電源下足夠運行,一般不需考慮電源對負荷的影響。對電源電壓瞬時降低和斷電敏感的計算機,即使電源電壓降低10%半個周期就會產生影響,則需要提供優質電源。

3.3 UPS容量選擇

根據下列因素,特性、計算負荷、沖擊電流、峰值電流、過載能力、負荷突變狀況選擇UPS容量。有效負荷容量用下述數值作補償。

3.3.1 關于沖擊電流

能承受峰值電流的UPS計算容量=有效負荷容量?X沖擊電流(最大值)/UPS額定電流,其值一般為有效容量的5~10倍。

負載投入電源,產生相當大沖擊電流,特別是計算機及外圍設備。在UPS供電時,為降低UPS容量,運行時負載依次投入或選擇UPS市電運行;當電流回復到額定電流值以下,不停電轉換到整流器,逆變器供電。

3.3.2 關于峰值電流

能承受峰值電流的UPS

容量=有效負荷容量X峰值電流(最大值)/UPS額定電流峰值容量一般為有效容量2倍峰值系數為2.5以上的UPS,峰值電流承受能力為250%PA上,一般不超出UPS額定容量.可以直接采用,不需補償。

3.3.3 關于過載

UPS過載能力一般在有效負荷的1.1倍以上,負荷過載超過1.1倍應對UPS進行保護。

3.3.4 負荷突變

多數UPS負荷突變0"100%范圍內,輸出電壓波動可以控制在_10%l~A內。所以對有效負荷容量可以不作補償。

3.3.5 發電機-UPS配合

在某些場所中UPS在市電停電后轉換至自備發電機供電。在自備發電機供電時,應能提供UPS啟動時大沖擊電流,而不會影響發電機運行。

(1) 選擇整流設備較低啟動電流UPS。例如12脈沖整流器,則自備發電機容量應該是整流器的2倍。

(2) 選擇幾組UPS并聯,分組延時啟動。可以利用具有斜坡啟動功能組合在一起,避免所有UPS同時啟動產生沖擊電流過大。

(3) 選擇有整流器充電器輸人功率可控制的UPS,使整流器充電器輸入部分功率,不足功率由電池提供。

(4) 選擇有限制充電電流功能的UPS。使發電機啟動運行時,限制充電,設置充電電流值為0安培。即在發電機運行時可以停止充電,從而減少UPS從發電機吸收功率。