UPS電源的使用和維護,UPS的供電方式
UPS的供電方式可分為集中供電方式和分散供電方式兩種。
集中供電方式是指由一臺UPS向整個線路中各個負載裝置集中供電。
分散供電方式是指多臺UPS電源對多路負載裝置分散供電。
這兩種供電方式都有各自的優缺點具體如下:
集中供電方式 便于管理 布線要求高 可靠性低 成本高
分散供電方式 不便管理 布線要求低 可靠性高 成本低
集中供電方式 便于管理 布線要求高 可靠性低 成本高
分散供電方式 不便管理 布線要求低 可靠性高 成本低
負載的選擇
并非所有的電器設備都需要使用UPS,同樣,UPS也并非適用所有電器設備。用戶在選擇UPS的負載時,主要應考慮大小、負載裝置的特性、負載裝置的重要程度以及不良電力對負載的影響程度。
1)負載裝置的特性
交流負載的供電方式一般分為單相和三相兩種。小功率負載,功率從幾百VA到100KVA,一般采用單相供電方式,選用單相輸出的UPS;而大功率的負載,功率從幾十KVA到1000KVA,多采用三相供電方式,因此需選用三相輸出的UPS。
負載類型一般可分為電阻性、電感性、電容性等線性負載與內含整流電路的非線性負載(又稱整流性負載)。電腦及其外圍設備多為非線性負載。UPS 適用于電阻性負載及帶容性的整流性負載。
感性、容性負載等非線性負載啟動都有沖擊電流,電腦等整流性負載即使是在正常運行時,其峰值因數也有2~3,即電流的峰值為其有效值的2~3倍,因此在選用UPS時應考慮到這一特性,應給UPS留一定的余量。對于某些功率因數較低的感性負載如空調機等,因其啟動電流相當大,可達其額定值的5~7倍,并且頻繁啟動,因此一般中小型UPS不適用,除非留有足夠的余量。
2)不良電力對負載的影響
參見為什么要用UPS
并非所有的電器設備都需要使用UPS,同樣,UPS也并非適用所有電器設備。用戶在選擇UPS的負載時,主要應考慮大小、負載裝置的特性、負載裝置的重要程度以及不良電力對負載的影響程度。
1)負載裝置的特性
交流負載的供電方式一般分為單相和三相兩種。小功率負載,功率從幾百VA到100KVA,一般采用單相供電方式,選用單相輸出的UPS;而大功率的負載,功率從幾十KVA到1000KVA,多采用三相供電方式,因此需選用三相輸出的UPS。
負載類型一般可分為電阻性、電感性、電容性等線性負載與內含整流電路的非線性負載(又稱整流性負載)。電腦及其外圍設備多為非線性負載。UPS 適用于電阻性負載及帶容性的整流性負載。
感性、容性負載等非線性負載啟動都有沖擊電流,電腦等整流性負載即使是在正常運行時,其峰值因數也有2~3,即電流的峰值為其有效值的2~3倍,因此在選用UPS時應考慮到這一特性,應給UPS留一定的余量。對于某些功率因數較低的感性負載如空調機等,因其啟動電流相當大,可達其額定值的5~7倍,并且頻繁啟動,因此一般中小型UPS不適用,除非留有足夠的余量。
2)不良電力對負載的影響
參見為什么要用UPS
3)負載大小與UPS容量計算
一般電器負載都會標稱其額定功率或額定電流及功率因數等參數,但由于不同類型的負載差異較大,而總功率不能夠差異較大,故總功率不能夠簡單的相加而應該求其矢量和。好在一般情況下,用戶負載大多為電腦設備,其功率因數在0.65~0.7之間,因此可以將各個負載的額定功率累加求出總功率,而個別其他類型的負載如打印機等,可以按啟動大小將其額定功率乘以一系數再計算進去。根據負載總容量的UPS,一般可以按以下公式選擇:UPS容量>= 負載容量÷0.8,即負載容量應為UPS額定容量的80%以下。選擇80%負載主要是考慮到負載啟動的沖擊電流以及用戶今后擴容的需要。
一般電器負載都會標稱其額定功率或額定電流及功率因數等參數,但由于不同類型的負載差異較大,而總功率不能夠差異較大,故總功率不能夠簡單的相加而應該求其矢量和。好在一般情況下,用戶負載大多為電腦設備,其功率因數在0.65~0.7之間,因此可以將各個負載的額定功率累加求出總功率,而個別其他類型的負載如打印機等,可以按啟動大小將其額定功率乘以一系數再計算進去。根據負載總容量的UPS,一般可以按以下公式選擇:UPS容量>= 負載容量÷0.8,即負載容量應為UPS額定容量的80%以下。選擇80%負載主要是考慮到負載啟動的沖擊電流以及用戶今后擴容的需要。
放電時間的配置
停電后UPS是依靠電池儲能供電給負載的,標準性UPS本身機內自帶電池,在停電后一般可繼續供電幾分鐘至幾十分鐘,而長效型UPS配有外置電池組,可以滿足用戶長時間停電時繼續供電的需要,一般長效型UPS滿載配置時間可達數小時以上。
一般長效型UPS備用時間主要受電池成本、安裝空間大小以及電池回充時間等因素的限制。一般在電力環境較差,停電較為頻繁的地區采用UPS與發電機配合供電的方式,見原理圖。當停電時,UPS先由電池供電一段時間,如停電時間較長,可以啟動備用發電機對UPS繼續供電,當市電恢復時再切換到市電供電。
停電后UPS是依靠電池儲能供電給負載的,標準性UPS本身機內自帶電池,在停電后一般可繼續供電幾分鐘至幾十分鐘,而長效型UPS配有外置電池組,可以滿足用戶長時間停電時繼續供電的需要,一般長效型UPS滿載配置時間可達數小時以上。
一般長效型UPS備用時間主要受電池成本、安裝空間大小以及電池回充時間等因素的限制。一般在電力環境較差,停電較為頻繁的地區采用UPS與發電機配合供電的方式,見原理圖。當停電時,UPS先由電池供電一段時間,如停電時間較長,可以啟動備用發電機對UPS繼續供電,當市電恢復時再切換到市電供電。
電池供電時間計算
電池供電時間主要受負載大小、電池容量、環境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。一般計算UPS電池供電時間,可以計算出電池放電電流,然后根據電池放電曲線查出其放電時間。電池放電電流可以按以下經驗公式計算:
放電電流=UPS容量(VA)×功率因數/電池放電平均電壓×效率
如要計算實際負載放電時間,只需將UPS容量換為實際負載容量即可。
電池供電時間主要受負載大小、電池容量、環境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。一般計算UPS電池供電時間,可以計算出電池放電電流,然后根據電池放電曲線查出其放電時間。電池放電電流可以按以下經驗公式計算:
放電電流=UPS容量(VA)×功率因數/電池放電平均電壓×效率
如要計算實際負載放電時間,只需將UPS容量換為實際負載容量即可。
UPS的安裝
UPS安裝質量好壞直接影響到UPS系統今后的長期運行,尤其是大中型UPS,因此大中型UPS在規劃到安裝過程中都應該規范。
一般來講,UPS在安裝時主要考慮以下幾方面因素:
電網情況、負載容量及特性、使用環境、接地情況、配線及開關容量等。
1) 電網情況
主要包括電網電壓波動范圍、停電頻率等以確定UPS備用時間的配備。如有必要可以在UPS前極增設其他保護措施。
2) 使用環境
溫度:要求為0℃~40℃
濕度:要求為10%~90%
落塵:UPS周圍環境要保持清潔,這樣可以減少有害灰塵對UPS內部線路的腐蝕
結構:UPS長延時配置時,電池可能較重,此時應考慮地板承重問題
空間大小:應保證UPS進行維護時,工程人員有一定的施展空間
3)接地情況
在電腦系統中為了確保電腦系統穩定可靠工作,防止寄生電容耦合干擾,保護設備及人身安全,因此必須要有良好的接地系統。在接地系統中以接地電阻來表示接地好壞,一般接地電阻小于5Ω較為理想。
4)配電要求
山特UPS的配電可以參照以下表格中數據
UPS安裝質量好壞直接影響到UPS系統今后的長期運行,尤其是大中型UPS,因此大中型UPS在規劃到安裝過程中都應該規范。
一般來講,UPS在安裝時主要考慮以下幾方面因素:
電網情況、負載容量及特性、使用環境、接地情況、配線及開關容量等。
1) 電網情況
主要包括電網電壓波動范圍、停電頻率等以確定UPS備用時間的配備。如有必要可以在UPS前極增設其他保護措施。
2) 使用環境
溫度:要求為0℃~40℃
濕度:要求為10%~90%
落塵:UPS周圍環境要保持清潔,這樣可以減少有害灰塵對UPS內部線路的腐蝕
結構:UPS長延時配置時,電池可能較重,此時應考慮地板承重問題
空間大小:應保證UPS進行維護時,工程人員有一定的施展空間
3)接地情況
在電腦系統中為了確保電腦系統穩定可靠工作,防止寄生電容耦合干擾,保護設備及人身安全,因此必須要有良好的接地系統。在接地系統中以接地電阻來表示接地好壞,一般接地電阻小于5Ω較為理想。
4)配電要求
山特UPS的配電可以參照以下表格中數據
1 開關容量 熔斷器容量
(可不裝) 電池配線 輸入配線 輸出配線
R相 S相 T相
C6KVAS >32A 32A 線 6mm? 1 1 6mm?
C10KVAS 47A 47A 線 10mm? 1 1 10mm?
3C10KVAS 47A 47A 6mm? 10mm? 6mm? 6mm? 10mm?
3C15KVAS 74A 74A 10mm? 16mm? 10mm? 10mm? 16mm?
3C20KVAS 98A 98A 16mm? 25mm? 16mm? 16mm? 25mm?
(可不裝) 電池配線 輸入配線 輸出配線
R相 S相 T相
C6KVAS >32A 32A 線 6mm? 1 1 6mm?
C10KVAS 47A 47A 線 10mm? 1 1 10mm?
3C10KVAS 47A 47A 6mm? 10mm? 6mm? 6mm? 10mm?
3C15KVAS 74A 74A 10mm? 16mm? 10mm? 10mm? 16mm?
3C20KVAS 98A 98A 16mm? 25mm? 16mm? 16mm? 25mm?
UPS的使用
1)正常的開機順序
由于一般負載在啟動瞬間存在沖擊電流,而UPS內部功率元件都有一定的安全工作區范圍,盡管我們在選用器件時都留有一定的余量,但是過大的沖擊電流還是會縮短元器件的使用壽命,甚至造成元器件損壞。因此 ,在使用時應盡量減小沖擊電流帶來的損害。
一般UPS在旁路工作時,抗沖擊能力較強,我們可以利用這一特點在開機時采用以下方式進行:先送市電給UPS,使其處于旁路工作,再逐個打開負載,先開沖擊電流較大的負載,再開沖擊電流較小的負載,然后UPS面板開機,使其處于逆變工作狀態。開機時千萬不能將所有負載同時開啟,也不可帶載開機。
2)關機順序
關機順序如下:先逐個關閉負載,再將UPS面板關機,使UPS處于旁路工作而充電器繼續對電池組充電。如果需要UPS無輸出,將UPS*關閉,則再將輸入市電斷開即可。
3)后備式UPS的使用
后備式UPS一般在市電狀態下沒有負載檢測功能,只靠輸入保險絲起保護。如用戶使用時不注意這點,在市電時很容易帶載過大,雖然市電狀態下,UPS還可能繼續工作,但一旦市電異常轉電池逆變工作時,UPS就會因過載保護而關機,嚴重時會造成UPS損壞,以上情況都會造成輸出中斷,給用戶帶來一定的損失。因此在使用后備式UPS時應特別注意不要帶載過量。
4)長效型UPS的使用
長效型UPS由于采用外接電池組以延長供電時間,外接電池的好壞直接影響到UPS的放電時間。因此在使用長效型UPS時應特別注意電池的使用和保養。關于電池使用保養問題的詳細說明請參閱以后內容。
由于長效型UPS外置電池與UPS主機是分開的,相互間由電池連線連接,一般正常使用時不會有什么問題,但是當用戶在裝機或移機時,就會需要進行重新連線,在連線時應注意以下幾個問題:
①電池連接時電壓極性要正確;
②電池與主機之間的連線先不要連接,等UPS市電輸入產生充電電壓后再連接。即UPS先上市電再接電池(后備長效機以及C系列6KVAS以上機器則應該先接電池,否則無法開機)。
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