科士達(dá)UPS電源YDC9103H 3KVA長機(jī)長效機(jī)

科士達(dá)UPS電源YDC9103H 3KVA長機(jī)長效機(jī)

　　引言：隨著企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化水平不斷提高，訂單式生產(chǎn)的時間性要求越來越高，企業(yè)間的競爭日益加劇，訂單交貨的準(zhǔn)時性、產(chǎn)品質(zhì)量的良品率、生產(chǎn)成本的不斷降低等等對企業(yè)的競爭力要求越來越高。于此同時，、國內(nèi)能源的緊缺，供電環(huán)境及供電質(zhì)量卻日益惡劣，而用電設(shè)備對于供電電網(wǎng)的質(zhì)量要求也越來越高。這就使很多企業(yè)日益將UPS應(yīng)用到生產(chǎn)在線，以提高生產(chǎn)力來應(yīng)對日趨激烈的競爭。下面以某大型現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線UPS電力解決方案為例，介紹DELTA NT UPS在大型生產(chǎn)供電的動力解決方案。

　　本次UPS供電系統(tǒng)建設(shè)主要是為中山緯創(chuàng)資通工廠產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備供電，因產(chǎn)線幾秒鐘的斷電也會讓用戶蒙受很大的損失，因此客戶希望采用UPS來為產(chǎn)線保駕護(hù)航，提高產(chǎn)線供電系統(tǒng)的可靠性。

　　一、 用戶需求分析

　　通過與企業(yè)自動插件生產(chǎn)線部門溝通，得知客戶生產(chǎn)線的設(shè)備主要為SMT機(jī)，產(chǎn)線主要為某公司生產(chǎn)游戲機(jī)。產(chǎn)線單條容量zui大為25KVA,共有22條生產(chǎn)線，總?cè)萘考礊椋?5KVA*22=550KVA。根據(jù)客戶初期的規(guī)劃，打算為每臺生產(chǎn)線配置一臺UPS 50KVA的ups，即分布式供電方案。主要考慮的因素是，風(fēng)險相對較小，即使UPS損壞，也僅僅影響一條產(chǎn)線的生產(chǎn)。另外，客戶以前也是這樣配置的，已經(jīng)形成了固有模式。我們總結(jié)客戶的需求特點為以下兩條：

　　1)要為多條產(chǎn)線提高供電保障，并且希望供電可靠度有一定保證，降低風(fēng)險;

　　2)預(yù)算有限，花zui少的錢，辦zui大的事。

　　二、 UPS電源供電方案

　　基于以上客戶需求分析，我們?yōu)榭蛻舳ㄖ屏巳缦陆鉀Q方案。此方案的出發(fā)點，主要是從降低整體成本、提高供電可靠性方面著手。

　　2.1UPS容量的確定及選型

　　1)根據(jù)以往經(jīng)驗，在正常生產(chǎn)中產(chǎn)線設(shè)備的實際功率約為標(biāo)稱值的60%左右。即以上負(fù)載實際使用時負(fù)載量約為550*60%≈330KW。我們以此負(fù)載量來配置UPS，做到為客戶配置合適、夠用的UPS，盡量避免UPS容量配置過大，造成浪費和成本的提升。

　　2)UPS的容量選擇主要是由負(fù)載的大小,負(fù)載的特性以及預(yù)留容量的大小來確定的.通常的計算公式是:

　　UPS容量=

　　首先,UPS的容量必須大于所帶負(fù)載的總?cè)萘?

　　其次,不同特性的負(fù)載對UPS的容量要求也不同.如負(fù)載接近電阻特性,輸入功率因子大于UPS的輸出功率因子(一般為0.7-0.8),則按 UPS的輸出功率因子來計算;如負(fù)載的輸入功率因子小于UPS的輸出功率因子,則按負(fù)載的輸入功率因子來計算.

　　第三,為保證UPS長期穩(wěn)定地運行,負(fù)載容量一般不超過UPS容量的80%, 并且新裝UPS一般還要留出一定的負(fù)載擴(kuò)容余量.

　　3)根據(jù)上面的分析及計算公式，我們建議配置的UPS總?cè)萘繎?yīng)為：　　330KW÷0.8÷0.8≈520KVA ;

　　(說明：*個0.8為UPS輸出功率因子，第二0.8為UPS預(yù)留容量和超載、負(fù)載量變化時考慮的*帶載量。)

　　故，UPS的總?cè)萘繎?yīng)該為考慮為600KVA。

　　因此，建議使用DELTA NT UPS并聯(lián)冗余系統(tǒng)，其容量范圍為20-3200KVA，其是專門設(shè)計用在大型工礦企業(yè)。采用全橋逆變架構(gòu)和內(nèi)置輸出隔離變壓器，負(fù)載適應(yīng)性zui強(qiáng)，超載能力突出，設(shè)備技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定可靠，運行效率高。為企業(yè)的大型生產(chǎn)線穩(wěn)定運行提供可靠保障。

　　2.2供電解決方案的分析及選擇

　　2.2.1 方案一 分散的供電方案

　　每條生產(chǎn)線由一臺NT 50KVA UPS來供電(留有余量)。此供電方案優(yōu)點是：每條生產(chǎn)線各由一臺UPS承擔(dān)，即使一臺UPS故障，也不會導(dǎo)致所有的負(fù)載得不到保護(hù)。缺點是：

　　1)22臺50KVA UPS的總成本高于方案二，整體擁有成本zui高。

　　2)每臺UPS都留有余量但并不一定每條生產(chǎn)線以后都會加設(shè)備，而且，這些余量，只有這條產(chǎn)線才能利用，其它產(chǎn)線無法利用，這樣就造成一定程度的UPS余量資源浪費。

　　3)設(shè)備眾多，管理、維護(hù)工作繁雜，造成后期使用、管理成本增大。

　　4)所有產(chǎn)線都由單臺UPS供電，系統(tǒng)供電可靠性低。

　　2.2.2 方案二 2+1機(jī)并聯(lián)冗余共享電池組的集中供電方案

　　這是一種優(yōu)化的供電方案，既大大提高了系統(tǒng)供電的可靠性，而且也可以充分的利用現(xiàn)有的資源，zui大化的節(jié)約成本。這種方案是由3臺NT 320KVA UPS組成并聯(lián)供電系統(tǒng)，電池組采用共享的方式。見下圖。此供電方案的好處是：

　　1)供電可靠性大大提高。3臺UPS并聯(lián)工作，共同承擔(dān)負(fù)載，給系統(tǒng)供電。即使一臺UPS損壞，負(fù)載還可正常工作，繼續(xù)受到另外兩臺UPS的保護(hù)。

　　2)3臺UPS共享電池組，可大大降低用戶成本，且電池也不會因為UPS損壞而不能利用，大大提高了電池的利用率。

　　3)比分散式供電方案(采用22臺UPS來供電)的成本要低很多。　

　　(三臺UPS并聯(lián)共享電池組原理圖)

　　三、 UPS分布式供電方案與集中供電方案的比較分析

　　3.1 可靠性

　　為了確保重要負(fù)載不會因為UPS、電池、內(nèi)部模塊系統(tǒng)等的故障造成斷電等問題，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，采用“N+1”型UPS冗余并機(jī)供電系統(tǒng)是消除這些故障較容易實現(xiàn)和較可靠供電方案。它是在確保各臺UPS單機(jī)的逆變器輸出電源處于同幅度、同頻率和同相位的條件下(出現(xiàn)在各種UPS單機(jī)之間的“環(huán)流”等于零)，將“N+1”臺具有相同輸出功率的UPS單機(jī)的輸出端置于并聯(lián)輸出狀態(tài)來運行的供電系統(tǒng)。(見三臺UPS并聯(lián)共享電池組原理圖)。

　　這種并機(jī)方案大大優(yōu)于UPS的單機(jī)運行方式。采用冗余并機(jī)供電系統(tǒng)的可靠性體現(xiàn)在以下方面：

　　1)確保在有一臺UPS出故障時，仍然能夠為所有負(fù)載提供不間斷的高可靠的電源。

　　2)冗余并機(jī)系統(tǒng)帶來了負(fù)載用電的可靠性的顯著提升，并使該類負(fù)載的供電可靠性達(dá)到 99.999%甚至更高。

　　3)在隨著客戶業(yè)務(wù)的增長，對負(fù)載設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容時，只需對現(xiàn)有的并機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容即可，而無需新建一套新的UPS供電系統(tǒng)，從而為客戶節(jié)省相應(yīng)的成本，并依然保持該供電系統(tǒng)的高可靠性。

　　3.2 優(yōu)劣分析比較表

　　就本次的UPS需求來看,集中供電還有如下優(yōu)點(見表格)，22條生產(chǎn)線， 若每條產(chǎn)線采用一臺UPS供電，則需要22臺50KVA UPS。若采用DELTA UPS集中供電方案，需要3臺320KVA UPS供電。

　　備注：電池以每臺UPS配置30顆電池計算。

　　小結(jié)：通過以上分析，不難看出，集中供電解決方案更符合客戶需求，即為客戶解決了可靠性問題，有使客戶整體擁有成本降低，因此，我們推薦集中供電方案給客戶。

　　3.3 多機(jī)并聯(lián)共享電池組供電模式

　　多機(jī)并聯(lián)共享電池組方案有多種供電模式，具有非常高的供電可靠性，為客戶提高生產(chǎn)力提供了強(qiáng)有力的保證。

　　1)正常供電模式

　　當(dāng)UPS處于并聯(lián)模式時(容量、電壓及頻率必須相同)，輸出負(fù)載由并聯(lián)中的UPS平均分配。UPS并聯(lián)中有UPS發(fā)生故障，若負(fù)載容量小于其它并聯(lián)中UPS的總?cè)萘浚瑒t此故障之UPS輸出會關(guān)閉，且負(fù)載由其它并聯(lián)中的UPS 平均分配。若負(fù)載容量大于其它并聯(lián)中UPS的總?cè)萘浚瑒t所有UPS的逆變器關(guān)閉，負(fù)載轉(zhuǎn)由備用電源供電。

　　2)電池供電模式

　　UPS處于并聯(lián)模式時，當(dāng)交流市電無法正常供應(yīng)電力時，例如：電壓不穩(wěn)定、突波、跳電或電力中斷等電力異常現(xiàn)象，UPS會自動由正常供電模式轉(zhuǎn)態(tài)至電池供電模式，在轉(zhuǎn)態(tài)期間其輸出電壓無變化。

　　(3)備用電源供電模式

　　當(dāng)逆變器遇到異常情況，如(1)溫度過高 (2)超載時間過長 (3)輸出短路 (4)輸出電壓異常 (5)電池放電終止時，逆變器會自動保護(hù)鎖機(jī)，如此時備用電源供應(yīng)正常，則所有UPS會自動轉(zhuǎn)由備用電源供電，使負(fù)載供電不會中斷。當(dāng)逆變器異常狀況排除后，UPS會自動由備用電源供電模式轉(zhuǎn)態(tài)回正常供電模式。

　　(4)維護(hù)旁路模式

　　UPS需保養(yǎng)或維修時，此時在確定備用電源供電正常下，可用人工方式將其供電模式轉(zhuǎn)態(tài)至維護(hù)旁路供電模式，在此供電狀態(tài)下，可將UPS內(nèi)部電源*切除，除了端子座及”維護(hù)旁路”開關(guān)有高壓以外，UPS內(nèi)部沒有高壓，可進(jìn)行UPS維護(hù)的動作。