浅谈工业现场UPS电源选择

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1、浅谈工业现场UPS电源选择检修工程部自动化控制检修作业区裴国兵摘要：市场上UPS种类繁多，良莠不齐，对负载的保护能力不尽相同。通过对在用的不同品牌UPS的特点进行对比，根据现场环境和负载需求，制订选购标准，供学习参考。关键词：高频机逆变器工频变压器1UPS原理及发展趋势1.1UPS原理UPSUninterruptiblePowerSystem（orSupply）］:是由整流器、逆变器、滤波器、静态旁路和电池组组成，能在电网停电或电网异常时由电池电压逆变成交流的供电设备。1.2UPS基本功能1）电网电压正常吋，市电电压通过UP

2、S稳压后供应给负载使用，性能好的UPS本身就是良好的交流稳压器；同时它还对机内的电池进行充电，贮存后备能量。2）电网电压异常时（欠压、过压、电压凹陷、干扰等）UPS的逆变器将电池组的直流电能转换成交流电能维持对负载的供电。3）UPS在电网供电和电池供电之间自动进行转换，确保对负载的不间断供电。一般的电脑设备允许有很小的电力间断（切换时间10ms以内），但精密的电脑设备和通信设备不允许电力有间断（切换时间0ms）,所以应确认需要的UPS切换时间究竟是多少。1.3UPS分类1）从工作技术原理上分，静态式UPS分为三类：后备式（O

3、FFLINE）、在线式（ONINE）和在线百动式（ONLINEINTERACTIVE）o在线式UPS同后备式UPS的主要区别在于，后备式UPS在有市电时仅对市电进行稳压，逆变器不工作，处于等待状态，当市电异常时，后备式UPS会迅速切换到逆变状态，将电池电能逆变成为交流电对负载继续供电，因此后备式UPS在山市电转逆变工作时会有一段转换时间，一般小于10ms,而在线式UPS开机后逆变器始终处于工作状态，因此在市电异常转电池放电吋没有中断时间，即零中断。最近己有厂商推出在线交互式（LINEINTERACTIVE）,其价位科性能均介

4、于后备式和在线式Z间，但就其动作特性与供电方式而言，应归类于后备式。2）UPS按照输出容量大小划分为小容量3KVA以下，中小容量3KVAT0KVA,中大容量10KVA以上。3）UPS按输入/输出方式可分为三类：单相输入/单相输出、三相输入/单相输出、三相输入/三相输出。三相供电其市电配电和负载配电容易，每一相都承当一部分负载电流，因而中、大功率UPS多采用三相输入/单和输出或三和输入/三相输出的供电方式。4）按工作原理分为工频和高频UPSo采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机，主要特点是主功率部件稳定可靠、

5、过负荷能力和抗冲击能力强。利用高频开关技术，以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机，高频机体积小、效率高。表1工频机与高频机性能比较序号指标、性能高频UPS工频UPS1过载能力—般较强2抗输入浪涌能力_般较强3输出抗冲击、短路能力一般较强4输入PF值0.990.75整机效率85-90%75-85%6功率密度高小7零地电压较差相对较好8功率器件容量小大9故障时器件损坏程度高低10可靠性一般好11可维护性较复杂简易12重量轻重13体积小大14与发电机适应力较差好15防护等级IP31IP5116UPS价

6、格低高17无故障使用年限3-5年8-15年5）按组成分为单机或冗余机组冗余并机与串联热备份的区别是冗余并机可达多台，月.均分负荷，各台UPS运行同程度老化，ft同的是两种方式主要目的均是以牺牲价格来换取系统的可靠度，但从可靠性对比，建议核心机房和要害岗位用电设备采用并联冗余方式。1.4发展趋势智能型UPS是当今UPS的一大发展趋势，随着UPS在网络系统上应用，网络管理者强调整个网络系统为保护对象，希望整个网络系统在供电系统出现故障时，仍然可以继续工作而不屮断。因此UPS内部配置微处理器使之智能化是UPS的新趋势，UPS内部硬

7、件与软件的结合，大幅度提高了UPS的功能，可以监控UPS的运行工作状态，如：UPS输出电压频率，电网电压频率、电池状态以及故障记录等。还可以通过软件对电池进行检测、白动放电、充电以及遥控开关机等。网络管理者就可以根据信息资料分析供电质量，依据实际请况采取相应的措施。当UPS检测岀供电电网屮断时，UPS自动切换到电池供电，在电池供电能力不足时，立即通知服务器做关机的准备工作并在电池耗尽前自行关机。智能型UPS通过接口与计算机进行通讯，从而使网络管理员能够监控UPS,因此其管理软件的功能就显得极其重要。1UPS的选择遵循的原则综

8、合UPS的各类技术特点，购置UPS应根据负载的重要等级、运行环境（温度、湿度、海拔高度、粉尘浓度）、电网质量、负载性质（容性、感性、纯电阻性）、负载功率等因素进行选择。用于炼铁、炼钢、轧钢、原料、烧结、焦化、动力等工业现场的服务器、PLC、操作站、交换机应该选择在线式工频UPS,对于电厂、