韓保國

[摘 要]本文介紹了UPS在實(shí)際應(yīng)用中要注意的各個(gè)技術(shù)參數(shù)。

[關(guān)鍵詞]負(fù)載特性 冗余

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

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用,一些重要場所對電源的可靠性、穩(wěn)定性要求高。包括集成電路等產(chǎn)業(yè)、設(shè)備中對電源也有相當(dāng)高要求。電壓偏移、電壓波形畸變、斷電持續(xù)等電源質(zhì)量降低將產(chǎn)生嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和社會影響 ,上述場所的關(guān)鍵設(shè)備大多采用UPS供電。

1 UPS的類型

通常設(shè)備根據(jù)電源可靠性、功能要求、使用方便等要求,盡可能經(jīng)濟(jì)的選擇UPS。根據(jù)不同負(fù)荷特性選擇不同類型UPS。從實(shí)用性、選擇方便易行出發(fā),UPS可分三類 :

(1)單一運(yùn)行、備份運(yùn)行 。

(2)有旁路轉(zhuǎn)換、無旁路轉(zhuǎn)換 。

(3)平時(shí)逆變器運(yùn)行、平時(shí)市電運(yùn)行。

2 UPS特點(diǎn)

(1)單一運(yùn)行UPS,用于一般重要負(fù)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(fù)荷。

(2)備份運(yùn)行UPS,使用多臺不停電裝置,具有備份功能,當(dāng)部分發(fā)生故障,其它正常部分向負(fù)荷供電,用于特別重要負(fù)荷。

(3)有旁路轉(zhuǎn)換UPS,負(fù)荷可由市電和逆變器供電,提高供電可靠性。多數(shù)UPS設(shè)置旁路。

(4)無旁路轉(zhuǎn)換UPS,用于輸入、輸出頻率不同,或?qū)κ须婎l率、電壓精度要求極高的負(fù)荷。

(5)平時(shí)逆變器運(yùn)行,負(fù)荷對電源質(zhì)量要求高,不受市電,電源電壓、頻率的影響。

(6)平時(shí)市電運(yùn)行,負(fù)荷對電源質(zhì)量要求不高,對可靠性要求高,不變換運(yùn)行效率高。使用時(shí)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)三種運(yùn)行方式組合應(yīng)用。

3 供電系統(tǒng)選擇UPS的原則

3.1 負(fù)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(shè)置UPS的。負(fù)荷是否重要是根據(jù)電源異常導(dǎo)致的負(fù)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(chǎn)線上的不良產(chǎn)品, 科技研發(fā)重要數(shù)據(jù)丟失。間接損失包括恢復(fù)供電需要時(shí)間,社會信譽(yù)。根據(jù)受損大小,衡量UPS系統(tǒng)總投資,為了提高可靠性是否采用UPS,采用UPS是否設(shè)置備份及旁路,確定運(yùn)行方式。

3.2 電源質(zhì)量對負(fù)荷的影響

電源質(zhì)量對負(fù)荷的影響包括:電源電壓允許壓降范圍及持續(xù)時(shí)間;日常電壓失真范圍、頻率精度。負(fù)荷對電源質(zhì)量承受力強(qiáng),可以簡化系統(tǒng)提高可靠性降低成本,比如增加旁路時(shí)采用一般0.02~0.2S瞬時(shí)停電轉(zhuǎn)換方式。日常電壓失真,頻率精度一般不是特殊負(fù)荷,市電電源下足夠運(yùn)行,一般不需考慮電源對負(fù)荷的影響。對電源電壓瞬時(shí)降低和斷電敏感的計(jì)算機(jī),即使電源電壓降低10%半個(gè)周期就會產(chǎn)生影響,則需要提供優(yōu)質(zhì)電源。

3.3 UPS容量選擇

根據(jù)下列因素,特性、計(jì)算負(fù)荷、沖擊電流、峰值電流、過載能力、負(fù)荷突變狀況選擇UPS容量。有效負(fù)荷容量用下述數(shù)值作補(bǔ)償。

3.3.1 關(guān)于沖擊電流

能承受峰值電流的UPS計(jì)算容量=有效負(fù)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(fù)載投入電源,產(chǎn)生相當(dāng)大沖擊電流,特別是計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備。在UPS供電時(shí),為降低UPS容量,運(yùn)行時(shí)負(fù)載依次投入或選擇UPS市電運(yùn)行;當(dāng)電流回復(fù)到額定電流值以下,不停電轉(zhuǎn)換到整流器,逆變器供電。

3.3.2 關(guān)于峰值電流

能承受峰值電流的UPS

容量=有效負(fù)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(shù)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(bǔ)償。

3.3.3 關(guān)于過載

UPS過載能力一般在有效負(fù)荷的1.1倍以上,負(fù)荷過載超過1.1倍應(yīng)對UPS進(jìn)行保護(hù)。

3.3.4 負(fù)荷突變

多數(shù)UPS負(fù)荷突變0"100%范圍內(nèi),輸出電壓波動可以控制在_10%l~A內(nèi)。所以對有效負(fù)荷容量可以不作補(bǔ)償。

3.3.5 發(fā)電機(jī)-UPS配合

在某些場所中UPS在市電停電后轉(zhuǎn)換至自備發(fā)電機(jī)供電。在自備發(fā)電機(jī)供電時(shí),應(yīng)能提供UPS啟動時(shí)大沖擊電流,而不會影響發(fā)電機(jī)運(yùn)行。

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

(2) 選擇幾組UPS并聯(lián),分組延時(shí)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(shí)啟動產(chǎn)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(fā)電機(jī)啟動運(yùn)行時(shí),限制充電,設(shè)置充電電流值為0安培。即在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)可以停止充電,從而減少UPS從發(fā)電機(jī)吸收功率。