UPS的帶載能力解析課件

1、 UPS的帶載能力中 國(guó)電源學(xué)會(huì)交流電源委員會(huì)專家組 組長(zhǎng)“UPS 應(yīng)用”雜志 編輯部 副主編 中央政府 機(jī)關(guān)采購(gòu) 評(píng)審專家目 錄一、概述二、UPS功率的產(chǎn)生和分配原則三、UPS帶各種性質(zhì)負(fù)載時(shí)的特點(diǎn)四、逆變器功率管為何被燒毀一、概述1.UPS的幾個(gè)概念2.對(duì)功率因數(shù)理解的誤區(qū) 認(rèn)為在任何負(fù)載時(shí)，UPS都能向負(fù)載本身輸送按功率因數(shù)算得的有功功率3.功率因數(shù)的設(shè)計(jì)原則1.UPS的幾個(gè)概念交流電的功率有幾種？ 各叫甚么名字？ 計(jì)量單位是甚么？ 含義是什么？ 他們之間的關(guān)系是甚么？ (1) 幾個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義及關(guān)系1. 視在功率 S =電壓V電流A =VA(伏安）2. 有功功率 P = S 功率因數(shù)F

2、=W（瓦特）3. 無(wú)功功率 （乏）4. 功率因數(shù)F =P/S=cos S QP（2）功率因數(shù)的設(shè)計(jì)原則功率因數(shù)的含義和設(shè)計(jì)舉例例：設(shè)計(jì)一個(gè)負(fù)載功率因數(shù)F=-0.8，輸出 容量為80kVA UPS計(jì)算：有功功率P=SF= 64kW 無(wú)功功率：整流器逆變器C（48kVAr） 二、UPS功率的分配和產(chǎn)生機(jī)理整流器逆變器PQS測(cè)量反饋電路 無(wú)功功率的產(chǎn)生和去向 -正半波時(shí)AC DC ACDC市電輸入負(fù)載電容里的無(wú)功功率是從哪里來(lái)的？空 載 時(shí) 無(wú)功功率的產(chǎn)生和去向 -負(fù)半波時(shí)AC DC ACDC市電輸入負(fù)載空 載 時(shí)無(wú)功功率周而復(fù)始的流動(dòng)AC DC ACDC市電輸入負(fù)載空 載 時(shí) 加負(fù)載時(shí)正負(fù)半周的無(wú)

3、功功率行為AC DC ACDC市電輸入負(fù)載無(wú)功功率一直在電路中周而復(fù)始串來(lái)串去地交換能量加 載 時(shí)三、UPS帶各種性質(zhì)負(fù)載時(shí)的特點(diǎn)1. UPS的基本電路結(jié)構(gòu)和測(cè)量指示包括四個(gè)基本部分：整流/充電器、逆變器、電池組和旁路開(kāi)關(guān)AC DC ACDC市電輸入負(fù)載BypassOutput2. UPS帶感性負(fù)載例：一臺(tái)負(fù)載功率因數(shù)為F=0.8的P=10kVA UPS， 帶功率因數(shù)為F=0.8的S=10kVA負(fù)載 P=8kW整流器逆變器Q=6kVAr市電輸入P=8kWQ=6kVArS=10kVAS = P2+Q2 = 64+36= 100=10kVA3. UPS帶容性負(fù)載 若選用功率因數(shù)為+0.8的10kV

4、A UPS，帶用電設(shè)備是功率因數(shù)為-0.8的負(fù)載，此時(shí)UPS是一個(gè)什么情況？若帶滿負(fù)荷，此時(shí)逆變器必須提供的電流為： 過(guò)載80%！整流器逆變器8kW6kVAr 6kVAr市電輸入16.6kW65.6A4. UPS線性負(fù)載例：總功率為10kVA的PC機(jī)機(jī)房，若選用功率因數(shù)為0.8的10kVA UPS時(shí)，若用電設(shè)備是功率因數(shù)為1的負(fù)載，此時(shí)UPS可否仍可帶10kW的負(fù)載？8kW24.1A6kvar整流器逆變器36.4A6kvar市電輸入24.1A（5.3kW）8kWkW3.56822INV=-=P 例：功率因數(shù)為1的10kW負(fù)載需多大功 率因數(shù)為0.8的 UPS根據(jù)上述比例 10kVA:5.3kW

5、= x:10kW x = 10kVA10kW/5.3kW 19 kVA 注：對(duì)不同功率因數(shù)的UPS，有著不同的比例 目前變頻器的負(fù)載特性 四、UPS為何故障？逆變器功率管IGBT 為何被燒毀？UPS變頻器市電 一個(gè)情況：目前帶電機(jī)的變頻器輸入功率因數(shù)都在0.98以上，近似為1，可認(rèn)為變頻器為線性負(fù)載電壓電流電阻設(shè)一臺(tái)80kVA功率因數(shù)F=0.8的UPS負(fù)載能得到的有功功率64kW42kVA48kVAr整流器逆變器48kVAr市電輸入64kW42kW面板將顯示：42/80=52.5%，此時(shí)逆變器輸出已是100%！負(fù)載如果再增加帶滿80kW時(shí)的逆變器過(guò)載情況此時(shí)逆變器過(guò)載： 這樣一來(lái)，是不是改用120kVA的UPS就可以帶80kW的負(fù)載呢？非也。這時(shí)只能給負(fù)載提供：尚差17kW，此時(shí)逆變器功率應(yīng)是：逆變器功率過(guò)載： 結(jié) 論 功率因數(shù)為0.8的UPS帶線性負(fù)載時(shí)，負(fù)載只能得到 一半的有功功率。按感性負(fù)載選取UPS的容量是一種誤解，是導(dǎo)致UPS損壞的根本原因。 UPS的輸出指示只能表達(dá)負(fù)載得到的能量百分比，只是逆變器輸出的一部分，其他內(nèi)耗部分未被測(cè)量。是導(dǎo)致誤解的根本原因。 UPS的選擇在這種情況下應(yīng)是2倍，為了確保供電