US選型基本技術(shù)企業(yè)培訓(xùn)管理資料

UPS基本技術(shù)電源故障市電的九種電源故障形式電源斷電電壓下陷電源浪涌

持續(xù)欠壓持續(xù)過壓

高頻噪音頻率波動瞬態(tài)切換諧波失真UPS(UninterruptiblePowerSystem)UPS外在關(guān)聯(lián)負(fù)載市電監(jiān)控通訊電池UPSUPS功能及基本結(jié)構(gòu)UPS內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)UPS的主要功能實現(xiàn)電網(wǎng)與用電器之間的隔離實現(xiàn)兩路電源的不間斷切換提供高質(zhì)量電源電壓變換和頻率變換功能停電后提供后備時間UPS類型后備式UPS在線互動式UPS在線式UPS后備式UPS工作框圖在線互動式UPS原理框圖在線式UPS原理框圖市電停電時工工作框圖過載或故障時時工作框圖UPS品質(zhì)描述UPS－市電：輸入入指標(biāo)UPS－負(fù)載：輸出出指標(biāo)UPS－電池：電池池管理UPS－用戶：通訊訊監(jiān)控UPS－UPS：備份與擴容容UPS技術(shù)的發(fā)展第一代UPS（90年前）：SCR整流＋SCR逆變第二代UPS（90～95年)：SCR整流＋GTR逆變第三代UPS（95～05年）：SCR整流＋IGBT逆變第四代UPS（05年后）：IGBT整流＋IGBT逆變UPS品質(zhì)描述UPS－市電：輸入入指標(biāo)輸入電壓標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)及范圍（220/380VAC±±15％）輸入頻率標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)及范圍（50HZ±10％）輸入功率因素素（0.8~0.99)SCR型整流器：PF≈U浮充/2ULIGBT型整流器：PF≈4、輸入電流諧諧波失真（THD）(3~35%)U1I1ULILCosUPS品質(zhì)描述每相可控硅在在1/3周期導(dǎo)通.產(chǎn)生浮充電壓壓：UF=32/×UL×COS＝1.35×380×1＝513V輸入電壓范圍圍：<±15%輸入功率因素素：0.8諧波分量>30%電池電壓（32～35）X12V，逆變器效率率低，輸出必必須配置隔離離升壓變壓器器可控硅整流器器ABCDC+DC-UPS品質(zhì)描述諧波分量諧波電流

[%]01020304050607080901001571113171923254456891420100每相可控硅在在1/3周期導(dǎo)通.產(chǎn)生奇次諧波波n=6k±1(K為正整數(shù))諧波分量>30%發(fā)電機配比2.5~3:16脈沖整流器UPS品質(zhì)描述6脈沖整流器優(yōu)點:THD<10%滿載條條件下簡單可靠,可任意時候加加裝可提高功率因因數(shù)6-脈沖整流器+無源濾波器(LC)缺點:在特定條件下下，無源濾波波器會和電網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)阻發(fā)生諧諧振抑制高次諧波波效果差效率降低費用增加且體體積增大6脈沖整流器6-脈沖整流流器+有源濾濾波器(APF),-采用補償原理理向電網(wǎng)注入入與諧波電流相相位相反,幅值相同的電電流.采用IGBT電路優(yōu)點:THD<5%不會發(fā)生共振振現(xiàn)象不受系統(tǒng)阻抗抗變化的影響響不受諧波頻率率變化的影響響缺點:電路復(fù)雜,MTBF(平均無故障時時間)下降EMI高,效率下降2％成本高邏輯控制B+B-+-至逆變器L1L2L30Y12脈沖整流器12脈沖整流器12脈沖整流流器優(yōu)點:THD<10%滿滿載缺點:需要兩個整流流器和一個移相變壓器效率比較低2%體積重量也增加IGBT整流器采用高頻脈寬寬調(diào)制型IGBT整流器技術(shù)，，對電網(wǎng)的的適應(yīng)能力很很強。不帶濾濾波器時輸入入功率因數(shù)就就可高達0.99優(yōu)點:輸入電壓范圍圍：<±25%輸入功率因素素：0.99諧波分量<3%綠色電源不會因加裝濾濾波器而造成成能量損失機器重量輕--易于安裝和運運輸缺點：整流器容量受受現(xiàn)有技術(shù)條條件所限（<200KVA）穩(wěn)定性不如可可控硅整流器器IUIGBT整流器傳統(tǒng)可控硅整流的電流波形IGBT整流的電流波形使用IGBT整流目的：提高輸入端的的功率因數(shù)≈1--使輸入端電流流盡可能接近近正弦波減少直流脈動動和諧波干擾擾擴展UPS輸入電壓范圍圍柴油機/UPS容量匹配UPS整流電路容量匹配Pg/Pui3～46脈沖整流UPS2.5～36脈沖整流+5次/7次諧波濾除器1.7～2.312脈沖整流1.6～2.212脈沖整流+11次/13次諧波濾除器1.4～2高頻UPS(帶cosψ校正)

1.5～2.4IGBTPWM整流1.25注：UPS并聯(lián)系統(tǒng)前端端發(fā)電機容量量為單機1.8倍,用戶投資條件件允許發(fā)電機機組還應(yīng)備有有1.25倍的余量。單相全橋整流流UPSPg-柴油發(fā)電機功功率；Pu-UPS輸入功率UPS品質(zhì)描述UPS－負(fù)載：輸出出/整機指標(biāo)輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)及精度（220/380VAC±±1％）輸出頻率標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)及精度（50HZ±0.01％）輸出功率因素素（0.7－1)輸出過載/抗短路能力(125％額定電流，，10min150％額定電流，，60s)三相不平衡能能力(100%不平衡負(fù)載,電壓不均衡＜＜±5%）動態(tài)響應(yīng)(100％負(fù)載，瞬態(tài)態(tài)電壓波動<5%,恢復(fù)時間：≤≤20ms)效率(90－94%)噪音(50－75db）環(huán)境指標(biāo)(溫度0～40℃），濕度，海拔拔<1000米）UPS品質(zhì)描述UPS整機指標(biāo)－效效率計算UPS各部件效率：：SCR整流器99％；IGBT整流器98％、IGBT逆變器效率96％、變壓器效率98％,濾波器99％傳統(tǒng)UPS的效率：SCR整流（99％）×IGBT逆變（96％）×輸出TX（98％）=93％12脈沖傳統(tǒng)UPS的效率:輸入移相TX（98％）×雙SCR整流（98％）×IGBT逆變（96％）×輸出TX（98％）=90％新型UPS效率計算：IGBT整流（98％）×IGBT逆變（96％）=94％UPS品質(zhì)描述UPS－電池：電池池管理充電保護（過過壓及過流充充電保護，溫溫度補償）放電保護（關(guān)關(guān)機截止電壓壓設(shè)定及調(diào)整整，自動脫扣扣）電池智能化管管理（檢測和和報警）后備時間計算算和顯示：額額定負(fù)載后備備時間T75％額定負(fù)載1.6T;50％額定負(fù)載2.5T;33％額定負(fù)載4T充電能力及充充電時間：10％～25％額達容量充充電能力充電時間計算算：T＝AH/I充電×（充電效率80％）UPS品質(zhì)描述UPS－用戶管理：：通訊和監(jiān)控控顯示及控制通訊功能：串串口RS232/RS485；網(wǎng)卡；干結(jié)結(jié)點；modbus卡監(jiān)控：監(jiān)控軟軟件及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)監(jiān)控功能UPS品質(zhì)描述UPS－UPS：擴容及備份份串聯(lián)備份并聯(lián)備份及增增容并聯(lián)技術(shù)及指指標(biāo)直接并聯(lián)、公公共旁路、模模塊化UPS、環(huán)流指標(biāo)UNIT1SSBSSIIREIUGRect.Inv.IRPIBBattIBYUNIT2SSBSSIIREIUGRect.Inv.IRPIBBattIBY串聯(lián)熱備份UPS－UPS：擴容及備份份并聯(lián)冗余或增增容UNIT

1SSBSSIIREIUGRect.Inv.IRPIBBattIBYUNIT2SSBSSIIREIUGRect.Inv.IRPIBBattIBY可實現(xiàn)：并聯(lián)冗余工作作方式并聯(lián)增容工作作方式UPS－UPS：擴容及備份份公共旁路并聯(lián)聯(lián)可實現(xiàn)：多臺并聯(lián)冗余余工作方式多臺臺并并聯(lián)聯(lián)增增容容工工作作方方式式UPS－UPS：擴擴容容及及備備份份UPS供配配電電系系統(tǒng)統(tǒng)市電電發(fā)電電機機UPS系統(tǒng)統(tǒng)1ATS關(guān)鍵鍵雙電電源源負(fù)載載UPS系統(tǒng)統(tǒng)2關(guān)鍵鍵單電電源源負(fù)載載次要要單電電源源負(fù)載載次要要單電電源源負(fù)載載STSUPS分類類和和選選擇擇工作作方方式式：：后后備備式式、、互互動動式式、、在在線線式式容量量：：小小功功率率（（1～10KVA）；；中中功功率率（（20～60K）；；大大功功率率（（80～1000KVA）適用用環(huán)環(huán)境境：：商商業(yè)業(yè)級級、、工工業(yè)業(yè)級級、、電電廠廠專專用用、、車車載載或或船船用用輸出出變變壓壓器器：：高高頻頻機機，，工工頻頻機機UPS市場場和和品品牌牌小功功率率：：APC、Santak（山山特特））、、Kestar（科科士士達達））、、PCM中功功率率：：Powerware、MGE、Emerson-Liebert、Delta、Santak大功功率率：：Emerson-Liebert、MGE、Powerware、Chloride-Siemens、、、Socomec-Sicon、GE-Imv、Best-Borri其他他常常見見品品牌牌：：科科華華（（kelong）、、冠冠軍軍（（champion）、、易易斯斯特特（（East）、、賽賽康康、、復(fù)復(fù)華華、、優(yōu)優(yōu)瑪瑪、、寶寶合合、、四四通通、、Best、伽伽馬馬創(chuàng)創(chuàng)力力、、雷雷洛洛士士、、Powerland（寶寶蘭蘭））、、山山頓頓（（Sendon）、、勁勁達達（（Deltec）、、東東芝芝（（Toshiba）、、APC-Gutor（固固特特））、、AEG（德德國國通通用用電電氣氣））、、Protect（普普洛洛泰泰克克））UPS推薦薦和和配配置置容量量及及機機型型選選擇擇電池池計計算算及及配配置置配電電部部分分：：線線纜纜及及開開關(guān)關(guān)UPS推薦薦和和配配置置容量量及及機機型型選選擇擇用戶戶負(fù)負(fù)載載量量,冗余余度度負(fù)載載性性質(zhì)質(zhì)：：IT類、、電電感感性性負(fù)負(fù)載載、、使使用用環(huán)環(huán)境境－－諧諧波波、、變變壓壓器器機房房配配電電設(shè)設(shè)計計：：進進線線方方式式機型型成成本本及及競競爭爭優(yōu)優(yōu)勢勢UPS推薦薦和和配配置置容量量及及機機型型選選擇擇用戶戶負(fù)負(fù)載載量量；；UPS輸出出冗冗余余度度（（70～80％））負(fù)載載峰峰值值因因素素（（3：1）不不能能超超過過逆逆變變器器過過載載能能力力負(fù)載載視視在在功功率率（（KVA）不不能能超超過過UPS額定定功功率率*功功率率因因素素折折算算系系數(shù)數(shù)三相相負(fù)負(fù)載載不不平平衡衡度度<30%UPS推薦薦和和配配置置工業(yè)業(yè)級級UPS惡劣劣的的電電氣氣和和物物理理環(huán)環(huán)境境：：供供電電線線路路電電壓壓/頻率率波波動動、、浪浪涌涌沖沖擊擊、、峰峰值值下下陷陷、、高高頻頻干干擾擾，，環(huán)環(huán)境境溫溫濕濕度度不不穩(wěn)穩(wěn)、、粉粉塵塵、、腐腐蝕蝕等等。。結(jié)構(gòu)構(gòu)：：輸輸入入輸輸出出雙雙隔隔離離、、鋼鋼板板機機箱箱、、高高IP防護等級。適用領(lǐng)域：鋼鋼鐵、化工、、電力、汽車車、造紙、煤煤炭、石油、、隧道負(fù)載類型：重重載機械、生生產(chǎn)線設(shè)備、、DCS系統(tǒng)等UPS能耗指標(biāo)UPS工作損耗、通通風(fēng)量、空調(diào)調(diào)配置滿載損耗（KW）＝kVACos×（6～7.5％）空調(diào)制冷冷量輸出功率折算算－海拔高度度，海拔每升升高100米降容1％（典型UPS工作海拔高度度：1000米）海拔高度1000米1500米2000米2300米3000米UPS輸出功率折算100%85%79%75%69%UPS容量40KVA80KVA100KVA160KVA200KVA300KVA400KVA600KVA800KVA通風(fēng)量立方米/h220024002590350037003900440075009300容量及機型選選擇不同功率因數(shù)數(shù)的負(fù)載UPS輸出功率折算算（典型UPS輸出PF-0.8型）負(fù)載PF－0.6-0.7-0.8-0.910.90.80.70.6UPS輸出100%100%100%90%80%60%55%53%50%容量及機型選選擇進線方式：上上進線/下進線選擇優(yōu)勢機型型，增加價格格競爭力PW技術(shù)功率40KVA60KVA120KVA200KVAPW商業(yè)功率20、30、4050、6080、100、120160、200galaxy技術(shù)功率120KVA200KVA300KVA400KVA600KVAGalaxy商業(yè)功率80、100、120160、200250、300400500、600電池計算和配配置計算公式：AH=（逆變效率））電池只數(shù)數(shù)U平(單個電池電壓壓)放電速率kVACos電池計算：恒恒流計算法（（放電速率））放電時間5m10m15m30m1h2h3h5h8h20h放電速率C2.72.01.51.00.60.360.260.180.120.05近似計算法：：適用于小功功率，長時間間配置市電停電時工工作框圖電池計算和配配置精確計算：恒恒功率計算法法1、截止電壓確定定：1.67V/cell<放電30分鐘;1.75V/cell放電30~60分鐘;1.83V/cell>放電60分鐘2、計算每個Cell電池恒功率數(shù)數(shù)據(jù)：3、根據(jù)廠家恒功功率放電數(shù)據(jù)據(jù)表選擇滿足足計算結(jié)果的的電池規(guī)格W/cell=（逆變效率））電池cell數(shù)kVACosUPS推薦和配置配電部分：線線纜及開關(guān)輸入開關(guān)容量量及線纜規(guī)格格：三相電工速算算法:輸入電流(A)＝1