UPS培訓-PPT基礎(chǔ)篇

1、UPS技術(shù)培訓,基礎(chǔ)部分,1 什么是UPS 2 UPS的功能 3 常見UPS種類介紹 4 UPS基本原理 5 UPS供電方案 6 UPS技術(shù)指標 7 UPS相關(guān)技術(shù) 8 UPS基礎(chǔ)維護,主要內(nèi)容,什么是UPS,UPS Uninterrupted Power System 利用電池化學能作為后備能量，在市電斷電等電網(wǎng)故障時，不間斷地為用戶設(shè)備提供（交流）電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。,用戶設(shè)備,蓄電池,市電或燃油發(fā)電機,UPS主機,為什么用UPS ？,為什么用UPS？電網(wǎng)問題,為什么用UPS ？,為什么用UPS ？,供電緊張已成為廣東經(jīng)濟難以突破的瓶頸,最新出版的瞭望周刊報導，由于供電形勢緊張，廣東省

2、2002年上半年累計限電7437次、限電量7682萬瓩，限電地區(qū)主要集中在經(jīng)濟發(fā)達的珠江三角洲地區(qū)。 因電力供應(yīng)不足，珠三角的部分地區(qū)已停止新用戶申請用電，許多企業(yè)只能自行發(fā)電。目前排隊等候裝電的企業(yè)中，深圳龍崗區(qū)占了200多家，寶安區(qū)則超過300家。,為什么需要UPS,為什么用UPS ？,用投資額百分之幾的UPS 保護占投資額百分之九十幾的設(shè)備 實現(xiàn)客戶價值的不間斷增長,UPS的功能及地位演化,供電備份,凈化電網(wǎng),提供永久安全電力 實現(xiàn)用戶心中夢想 !,1、 不停電功能 解決電網(wǎng)停電問題 2、 交流穩(wěn)壓功能 解決網(wǎng)壓劇烈波動問題 3、 凈化功能 解決電網(wǎng)與電源污染問題 4、 管理功能 解決交

3、流動力維護問題,UPS的四大功能,為什么需要UPS,哪些行業(yè)需要UPS ？,2002年UPS行業(yè)需求預(yù)測：26億RMB,銀行系統(tǒng) 證券系統(tǒng) 保險系統(tǒng) 財政系統(tǒng) 稅務(wù)系統(tǒng) 公安系統(tǒng) 郵政系統(tǒng) 教育系統(tǒng) 鐵路系統(tǒng) 電力系統(tǒng),總部容災(zāi)備份中心（服務(wù)器、存儲器等設(shè)備動力保護） 各銀行總部將建立1個容災(zāi)備份中心 總部數(shù)據(jù)倉庫與分析系統(tǒng)（服務(wù)器、存儲器等設(shè)備動力保護） 數(shù)據(jù)及時采集、集中存儲、挖掘有價值數(shù)據(jù) 區(qū)域數(shù)據(jù)中心（服務(wù)器、存儲器等設(shè)備動力保護） 各銀行將建立2-5區(qū)域性數(shù)據(jù)中心 省市級集中網(wǎng)絡(luò)動力保護（交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備動力保護） 集中帳務(wù)、統(tǒng)一核算、各地市信息單元合并 客戶服務(wù)網(wǎng)點（PC、

4、外設(shè)等終端設(shè)備動力保護） 建設(shè)和改造營業(yè)網(wǎng)點、客戶服務(wù)系統(tǒng),銀行系統(tǒng)哪里需要UPS？,銀行系統(tǒng)哪里需要UPS？,UPS需求特點： （中小型UPS的更換周期為35年） 省、市行數(shù)據(jù)中心：30200KVA 支行：1030KVA 儲蓄所：3-10KVA ATM自動取款機：12KVA,UPS采購流程： 省市行主管處長、部分分行主管行長或主管副處長、科長和相關(guān)工程師參與選型； 省市行計劃上報主管行長和總行審批建設(shè)資金。,UPS種類,按工作原理不同，UPS分為： 離線式（后備式UPS、互動式UPS） 在線式UPS 按供電體系不同，UPS分為： 單進單出UPS 三進單出UPS 三進三出UPS 按輸出功率不同

5、，UPS分為： 微型 100kVA,按電池位置不同，UPS分為： 電池內(nèi)置式UPS（標準機型） 電池外置式UPS（長延時機型） 按多機運行方式不同，UPS分為： 串聯(lián)熱備份UPS（用于中小功率機器） 交替串聯(lián)熱備份UPS（中小UPS) 直接并聯(lián)UPS (用于中大功率）,UPS種類,UPS種類,按工作特點不同，UPS分為： 高頻UPS（高頻機） 工頻UPS（工頻機） 按輸出波形不同，UPS分為： 方波輸出UPS 階梯波（準正弦波）UPS 正弦波輸出UPS,UPS的基本原理,后備式UPS運行原理 有市電時，市電通過開關(guān)后直接供給負載，逆變器不工作；另外，市電通過充電器給電池充電。 停電后，啟動逆變

6、器，把電池儲存的能量通過逆變器和開關(guān)供給負載。,充電器,逆變器,市電,負載,電池組,功率等級0.25-2KVA左右,互動式UPS運行原理 在線互動UPS與后備式比，主要區(qū)別在于：逆變器與充電器合二為一；,UPS的基本原理,市電,雙向,變換器,電池組,負載,市電正常/整流 停電/逆變,264-276V,150-175V,150-264V,功率等級0.7-20KVA左右,在線式UPS運行原理 不管電網(wǎng)電壓是否正常，負載所用的交流電壓都要經(jīng)過逆變電路，即逆變電路始終處于工作狀態(tài)。,UPS的基本原理,功率等級0.7-800KVA左右,UPS的基本原理,功率等級10-480KVA左右,負載,主變換器,電

7、池組,Delta變換器,175264V,220410V,補償變壓器,Delta變換UPS運行原理 Delta變換器和補償變壓器實現(xiàn)穩(wěn)壓功能，主變換器是雙向變換器。不能穩(wěn)定頻率。,四種UPS的比較,UPS的基本原理,集中供電方式： 優(yōu)點：可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源的等電位控制，減小傳輸誤碼率。 缺點：初期投資大，單機故障影響大。 分散供電方式： 優(yōu)點：方案布置靈活，故障影響小。 缺點：如整個設(shè)備不能保持同地線，易引發(fā)干擾。,UPS供電方案,UPS供電系統(tǒng),一個完備的UPS供電系統(tǒng)，是由前端配電（市電，發(fā)電機，配電柜），UPS主機、電池、后端配電組成，附加后臺監(jiān)控或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟/硬件等單元。,ATS,PD

8、,UPS,+,-,UPS供電方案一主從機串聯(lián)“熱備份”,市電,負載,主機,從機,主機旁路,從機輸出,SS,SS,UPS供電方案一主從串聯(lián)備份,優(yōu)點： 兩臺甚至多臺UPS基本處于相對獨立、互不干擾的運行狀態(tài)。 對于UPS同步跟蹤性能要求較低。 采用不同型號、不同容量UPS構(gòu)成串聯(lián)熱備份方式。 缺點： 從機長期處于空載運行狀態(tài)、效率低。 機電池組長期處于浮充狀態(tài)，得到定期帶載放電維護機會少，會影響電池壽命。 從機必須有良好的帶階躍負載能力。 長期運行，主機逆變器=靜態(tài)旁路轉(zhuǎn)換功能良好是關(guān)鍵 無擴容功能。 相對于“并聯(lián)”冗余系統(tǒng)平均無故障時間偏低。,UPS供電方案一直接并聯(lián),市電,負載,從機輸出,并

9、機邏輯控制,UPS供電方案一直接并聯(lián),并聯(lián)條件： 同型號、同容量UPS 兩臺逆變器輸出必須在同頻率，同相位的嚴格同步跟蹤狀態(tài)。 兩臺逆變器輸出電壓幅值必須相等。 優(yōu)點： 完善的鎖相同步技術(shù)保證多臺UPS直接并聯(lián)時可均分負載電流。 良好的擴容性能（N+1） 避免了“串聯(lián)”熱備份方式的缺點。 缺點： 對設(shè)備本身同步鎖相技術(shù)要求高 對設(shè)備制造技術(shù)要求高輸出阻抗接近。 對逆變器輸出電壓調(diào)節(jié)性能要求高分相調(diào)節(jié) UPS必須同型號、同容量。 多臺并聯(lián)時，旁路也需增加“均流電感”,UPS供電方案雙母線,雙母線供電： 解決單母線運行方式存在的單點 “瓶頸”問題。進一步提高系統(tǒng) 可靠性。 系統(tǒng)配置復(fù)雜，投資大，

10、安裝調(diào)試要求高。,BCB,電子切換開關(guān),母線一,母線二,重要負載,一般負載,UPS1,UPS2,輸入特性： 1、輸入電壓范圍 輸入電壓范圍寬可減小電池放電機會，延長電池壽命。 2、輸入功率因數(shù) 功率因數(shù)低，輸入無功功率大，諧波電流污染電網(wǎng)， 影響干擾其它設(shè)備。 3、主電源頻率允許范圍。 4、輸入電流諧波分量。（PFC、6/12脈沖變壓器）,UPS主要技術(shù)參數(shù),輸出特性： 1、靜態(tài)穩(wěn)定度。大型為1%，中小型為2%。 2、輸出瞬態(tài)特性。大型5%，中小型8%。 3、輸出過載能力。（如：過載125% 10min;150% 1min) 4、輸出功率因數(shù)。 （0.6、0.7、0.8,0.9,1.0） 5、

11、輸出電壓諧波失真度。典型3%以內(nèi)。,VA（伏安）與W（瓦特）的區(qū)別 VA-視在功率 W-有功功率 UPS容量單位- VA 負載容量單位- W、VA 注意： 對UPS而言，輸出功率因數(shù)并不是越高越好。 VA（伏安）與W（瓦特）的換算關(guān)系 典型計算機負載 ：功率因素0.6-0.7,UPS主要技術(shù)參數(shù),UPS雙變換技術(shù),ACDC 整流 DCAC 逆變 另：ACAC 變壓器、移相變壓器、變頻器等,三相全橋SCR整流器,C,1,4,3,6,5,2,+,_,A B C,SCR觸發(fā)脈沖順序：1234561。,12脈沖整流器,移相變壓器,負載,電池和逆變器,兩個6脈沖 整流橋,三相全橋IGBT整流,單相半橋逆

12、變電路,逆變器控制信號SPWM波,SPWM（正弦波脈沖寬度調(diào)制）：調(diào)脈沖寬度來控制 輸出電壓穩(wěn)定。,三相全橋逆變器,S,R,+,R,N,T,R,S,S,T,T,_,傳統(tǒng)三相SCR整流UPS,三相全橋IGBT整流UPS,數(shù)字控制技術(shù),數(shù)字信號處理器（DSP）控制技術(shù) 單片機控制技術(shù),產(chǎn)生各驅(qū)動信號、控制整流器、逆變器、 切換邏輯等,電池工作原理,化學能,電能,電池結(jié)構(gòu),放電特性,電池容量C20,C20：按0.05C20大小電流放電20小時所放出的容量,100AH電池按5A放電可放20小時,UPS監(jiān)控系統(tǒng)的功能,1、實時了解和控制UPS的運行狀態(tài), 2、通過故障報告及時對UPS進行維護； 3、市電異常、電池電壓低時，對計算機、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供安全關(guān)機保護； 4、能在LAN、WAN及Internet上運行 5、具有保密性和安全性,UPS監(jiān)控系統(tǒng)組成,UPS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)智能UPS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件含以下三部分： SNMP卡 監(jiān)控臺軟件 安全關(guān)機程序,UPS維修開關(guān)的使用操作,EMI,EMI,PFC整流,逆