《UPS选型基本》PPT课件

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1、UPS基本技术市电的九种电源故障形式电源断电电压下陷电源浪涌持续欠压持续过压高频噪音频率波动瞬态切换谐波失真UPS(UninterruptiblePowerSystem)UPS外在关联负载市电监控通讯电池UPSUPS功能及基本结构UPS内部基本结构UPS的主要功能实现电网与用电器之间的隔离实现两路电源的不间断切换提供高质量电源电压变换和频率变换功能停电后提供后备时间UPS类型后备式UPS在线互动式UPS在线式UPS后备式UPS工作框图在线互动式UPS原理框图在线式UPS原理框图市电停电时工作框图过载或故障时工作框图UPS品质描述UPS－市电：输入指标UPS－负载：输出指标

2、UPS－电池：电池管理UPS－用户：通讯监控UPS－UPS：备份与扩容UPS技术的发展第一代UPS（90年前）：SCR整流＋SCR逆变第二代UPS（90～95年)：SCR整流＋GTR逆变第三代UPS（95～05年）：SCR整流＋IGBT逆变第四代UPS（05年后）：IGBT整流＋IGBT逆变UPS品质描述UPS－市电：输入指标输入电压标准及范围（220/380VAC±15％）输入频率标准及范围（50HZ±10％）输入功率因素（0.8~0.99)SCR型整流器：PF≈U浮充/2ULIGBT型整流器：PF≈4、输入电流谐波失真（THD）(3~35%)U1I1ULILCos

3、UPS品质描述每相可控硅在1/3周期导通.产生浮充电压：UF=32/×UL×COS＝1.35×380×1＝513V输入电压范围：<±15%输入功率因素：0.8谐波分量>30%电池电压（32～35）X12V，逆变器效率低，输出必须配置隔离升压变压器可控硅整流器ABCDC+DC-UPS品质描述谐波分量谐波电流[%]01020304050607080901001571113171923254456891420100每相可控硅在1/3周期导通.产生奇次谐波n=6k±1(K为正整数)谐波分量>30%发电机配比2.5~3:16脉冲整流器UPS品质描述6脉冲整流器优点:THD<1

4、0%满载条件下简单可靠,可任意时候加装可提高功率因数6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)缺点:在特定条件下，无源滤波器会和电网内阻发生谐振抑制高次谐波效果差效率降低费用增加且体积增大6脉冲整流器6-脉冲整流器+有源滤波器(APF),-采用补偿原理向电网注入与谐波电流相位相反,幅值相同的电流.采用IGBT电路优点:THD<5%不会发生共振现象不受系统阻抗变化的影响不受谐波频率变化的影响缺点:电路复杂,MTBF(平均无故障时间)下降EMI高,效率下降2％成本高逻辑控制B+B-+-至逆变器L1L2L30Y12脉冲整流器12脉冲整流器12脉冲整流器优点:THD<10%满载缺点:需要

5、两个整流器和一个移相变压器效率比较低2%体积重量也增加IGBT整流器采用高频脉宽调制型IGBT整流器技术，对电网的适应能力很强。不带滤波器时输入功率因数就可高达0.99优点:输入电压范围：<±25%输入功率因素：0.99谐波分量<3%绿色电源不会因加装滤波器而造成能量损失机器重量轻--易于安装和运输缺点：整流器容量受现有技术条件所限（<200KVA）稳定性不如可控硅整流器IUIGBT整流器传统可控硅整流的电流波形IGBT整流的电流波形使用IGBT整流目的：提高输入端的功率因数≈1--使输入端电流尽可能接近正弦波减少直流脉动和谐波干扰扩展UPS输入电压范围柴油机/UPS容量

6、匹配UPS整流电路容量匹配Pg/Pui3～46脉冲整流UPS2.5～36脉冲整流+5次/7次谐波滤除器1.7～2.312脉冲整流1.6～2.212脉冲整流+11次/13次谐波滤除器1.4～2高频UPS(带cosψ校正)1.5～2.4IGBTPWM整流1.25注：UPS并联系统前端发电机容量为单机1.8倍,用户投资条件允许发电机组还应备有1.25倍的余量。单相全桥整流UPSPg-柴油发电机功率；Pu-UPS输入功率UPS品质描述UPS－负载：输出/整机指标输出电压标准及精度（220/380VAC±1％）输出频率标准及精度（50HZ±0.01％）输出功率因素（0.7－1)输出

7、过载/抗短路能力(125％额定电流，10min150％额定电流，60s)三相不平衡能力(100%不平衡负载,电压不均衡＜±5%）动态响应(100％负载，瞬态电压波动<5%,恢复时间：≤20ms)效率(90－94%)噪音(50－75db）环境指标(温度0～40℃），湿度，海拔<1000米）UPS品质描述UPS整机指标－效率计算UPS各部件效率：SCR整流器99％；IGBT整流器98％、IGBT逆变器效率96％、变压器效率98％,滤波器99％传统UPS的效率：SCR整流（99％）×IGBT逆变（96％）×输出TX（98％）=93％