基于工厂环境ups选型探析

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1、基于工厂环境UPS选型探析　　摘要在工业生产环境中，UPS的应用范围比较广泛，像仪表类负载、重要电气监控设备、重要装置监控系统等均在UPS供电范围之内。在此前提下，选择合适的UPS就显得尤为重要。关键词构成；分类；选型；分析；应用中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）15-0079-01UPS（UninterruptiblePowerSupplySystems），顾名思义就是不间断电源系统。基于工厂设备的运行方式，UPS主要应对的是中大型计算机或现场微机控制系统在运行中，由于电网环境或电能质量问题造成的失电

2、，进而影响现场生产设备的情况。作为重要的供电保障设备，他可以保障计算机控制系统在停电后工作一段时间，保证数据的监视、存储和系统的调节不被中断，使负载不致因停电影响工作或丢失数据。7目前，在工业生产环境中，UPS的应用范围比较广泛，像仪表类负载、重要电气监控设备、重要装置监控系统等均在UPS供电范围之内。在此前提下，选择合适的UPS就显得尤为重要，一方面，可以保证重要负载的持续供电，保证生产的平稳；另一方面，还可以减少高次谐波的产生，降低对微机设备的谐波干扰，提高系统电能质量。在此本文将就UPS选型问题进行分析与大家探讨。1UPS的构成及分类1

3、.1UPS的构成UPS的主要构成有五个部分：主回路、旁路、整流器、逆变器和电池。1.2UPS的分类通常UPS按工作原理分为后备式、在线式和互动式，按联机运行方式分为单机、双单机和并机，按工作环境又分为工业级和商业级，日常前两种最为常见，而最为合理的运行方式则需依照现场条件的要求选取。2选型原则基于工厂的现场环境及负载运行要求，综合考虑设备稳定性要求，UPS选取一般主要考虑工作环境（外部环境）、系统供电方式、工作原理、负载率、总装机容量及后备时间，在最大限度保证设计寿命的情况下，最后考虑综合投资和维护成本。2.1工作环境7相对其它地点，工厂的外

4、部环境一般较差，工业级UPS因其对环境要求相对较低、对恶劣的适应能力强的特点，更适宜工厂非恒温、大湿度、高粉尘、多震动的运行环境。在同等条件下，运行的稳定性和使用寿命要大于其他级别的UPS。2.2工作原理及系统供电方式工厂生产环境对控制系统供电要求较高，一般均采用在线式UPS。如果需要配备UPS的设备比较集中，大多采用UPS集中式供电，即选用容量相对较大的一台或两台UPS组成系统配载所有负荷。在工厂中由于现代化程度日趋提高，DCS控制成为主要的调节管理方式，这就使工厂的UPS供电配置区别于其它单位的分散式供电，大多采用集中式的管理。2.3负载

5、率及装机容量通常情况下，为保证设备的安全、稳定、长周期运行，兼顾最佳经济运行，单机UPS负载率均不宜超过单机负载总量的70%；而双机运行请况下，考虑其中一台发生故障后，负载切换至另一台的负载总量不大于70%，平均考虑单台不宜大于35%。而参考负载的总量，综合分析保护的要求和经济运行方式，装机容量宜大于负载总容量的150%，具体情况仍需依照设备功率因数、扩容、区域设备改造等具体情况分析考虑。2.4后备时间非特定要求时，工业级UPS后备时间均为90min。在一些特殊设备的供电要求方面，需要我们考虑延长UPS的后备时间。一般采取两种方法：71）外接

6、大容量电池组，但该方法会造成初期投资较大，充放电时间、安装占地、维护成本也会大幅增加，故应妥善考虑；2）兼顾设备扩容的考虑和平稳运行的要求，可选择容量较大的UPS，但也应有安装空间和经济运行的考虑。3分析计算计算UPS容量时，一般采用逆推的方法，也就是先了解负载量，再推算UPS容量。在线式UPS的容量计算可以参考以下公式（1）：P=（1+μ）·W/0.8（1）其中：P—UPS容量；W—负载总量；μ—裕量系数。由以上公式进而可以推算出电池容量选择参考公式（2）：Ih=Tn·W/Un（2）。其中：Ih—电池单位时间放电电流；Tn—后备时间常数（小

7、时数）；W—负载总量；Un—额定直流电压。7由上述公式，我们可以分别计算出所需UPS容量及指定时间下的电池容量，其中电池容量计算为小容量UPS参考，大容量UPS需核定电池放出容量方能计算。4应用举例某厂，延迟焦化装置现场新建DCS控制室需选用UPS为仪表控制系统及现场监控装置供电，且要求正常情况下仪表电源供电不能受电网供电影响，特殊情况下要保证2小时的自动化设备操作保障时间。对UPS运行来说，延迟焦化装置现场环境较为恶劣，高温、高湿、高粉尘，即便是在室内，也无法达到商业及UPS对环境要求的苛刻标准，故须选择工业级UPS。而仪表设备对供电要求的

8、条件很高，不同的后备式UPS又存在4ms-10ms的切换时间，因此只能选择在线式UPS方能满足要求。据统计现场需UPS供电的负载约48kW，且集中在DCS室内，该地