UPS電源在工程中的應用

隨著(zhù)經(jīng)濟不斷發(fā)展計算機廣泛應用，一些重要場(chǎng)所：如金融、信息、通訊、公共設備控制，對電源可靠性、穩定性要求高，超大規模集成電路制造等產(chǎn)業(yè)對電源也有相當高要求。電壓偏移、電壓波形畸變、斷電持續等電源質(zhì)量降低將產(chǎn)生嚴重經(jīng)濟損失和社會(huì )影響，上述場(chǎng)所的關(guān)鍵設備大多采用LIPS供電。

1、UPS的類(lèi)型

通常設備根據電源可靠性、功能要求、使用方便等要求，盡可能經(jīng)濟的選擇UPS。根據不同負荷特性選擇不同類(lèi)型UPS。從實(shí)用性、選擇方便易行出發(fā)，UPS可分三類(lèi)：

單一運行，備份運行;

有旁路轉換、無(wú)旁路轉換;

平時(shí)逆變器運行。平時(shí)市電運行。

2、UPS特點(diǎn)

單一運行UPS，用于一般重要負荷;用于輸人、輸出頻率不同，或者對市電有無(wú)影響不大，對頻率精度要求很高的負荷。

備份運行UPS，使用多臺不停電裝置，具有備份功能，當部分發(fā)生故障，其它正常部分向負荷供電，用于特別重要負荷。

有旁路轉換UPS，負荷可由市電和逆變器供電，提高供電可靠性。多數UPS設置旁路。

無(wú)旁路轉換UPS，用于輸入、輸出頻率不同，或對市電頻率、電壓精度要求極高的負荷。

平時(shí)逆變器運行，負荷對電源質(zhì)量要求高，不受市電，電源電壓、頻率的影響。

平時(shí)市電運行，負荷對電源質(zhì)量要求不高，對可靠性要求高，不變換運行效率高。使用時(shí)根據負荷性質(zhì)三種運行方式組合應用。

3、供電系統選擇UPS的原則

3.1負荷的重要性

電源是否存在潛在異常。原則上不存在電源異常是不需要設置UPS的。負荷是否重要是根據電源異常導致的負荷部分受損而決定的。受損包括直接損失和間接損失。直接損失包括生產(chǎn)線(xiàn)上的不良產(chǎn)品，科技研發(fā)重要數據丟失。間接損失包括恢復供電需要時(shí)間，社會(huì )信譽(yù)。根據受損大小，衡量UPS系統總投資，為了提高可靠性是否采用UPS，采用UPS是否設置備份及旁路，確定運行方式。

3.2電源質(zhì)量對負荷的影響

電源質(zhì)量對負荷的影響包括：電源電壓允許壓降范圍及持續時(shí)間;日常電壓失真范圍、頻率精度。負荷對電源質(zhì)量承受力強，可以簡(jiǎn)化系統提高可靠性降低成本，比如增加旁路時(shí)采用一般為0.02~0.2S瞬時(shí)停電轉換方式。日常電壓失真，頻率精度一般不是特殊負荷，市電電源下足夠運行，一般不需考慮電源對負荷的影響。對電源電壓瞬時(shí)降低和斷電敏感的計算機，即使電源電壓降低10%半個(gè)周期就會(huì )產(chǎn)生影響。則需要提供優(yōu)質(zhì)電源。

3.3UPS容量選擇

根據下列因素，特性、計算負荷、沖擊電流、峰值電流、過(guò)載能力、負荷突變狀況選擇UPS容量。

有效負荷容量用下述數值作補償。

(1)關(guān)于沖擊電流

能承受峰值電流的UPS計算容量=有效負荷容量X沖擊電流(最大值)/UPS額定電流，其值一般為有效容量的5~10倍。

負載投入電源，產(chǎn)生相當大沖擊電流，特別是計算機及外圍設備。在UPS供電時(shí)，為降低UPS容量，運行時(shí)負載依次投入或選擇UPS市電運行;當電流回復到額定電流值以下，不停電轉換到整流器，逆變器供電。

(2)關(guān)于峰值電流

能承受峰值電流的UPS;

容量=有效負荷容量X峰值電流(最大值)/UPS額定電流;

峰值容量一般為有效容量2倍;

峰值系數為2.5以上的UPS，峰值電流承受能力為250%PA上，一般不超出UPS額定容量.可以直接采用，不需補償。

(3)關(guān)于過(guò)載

UPS過(guò)載能力一般在有效負荷的1.1倍以上，負荷過(guò)載超過(guò)1.1倍應對UPS進(jìn)行保護。

(4)負荷突變

多數UPS負荷突變0100%范圍內，輸出電壓波動(dòng)可以控制在_10%l~A內。所以對有效負荷容量可以不作補償。

(5)發(fā)電機-UPS配合

在某些場(chǎng)所中UPS在市電停電后轉換至自備發(fā)電機供電。在自備發(fā)電機供電時(shí)，應能提供UPS啟動(dòng)時(shí)大沖擊電流，而不會(huì )影響發(fā)電機運行。

a.選擇整流設備較低啟動(dòng)電流UPS。例如12脈沖整流器，則自備發(fā)電機容量應該是整流器的2倍。

b.選擇幾組UPS并聯(lián)，分組延時(shí)啟動(dòng)?？梢岳镁哂行逼聠?dòng)功能組合在一起，避免所有UPS同時(shí)啟動(dòng)產(chǎn)生沖擊電流過(guò)大。

c.選擇有整流器充電器輸人功率可控制的UPS，使整流器充電器輸入部分功率，不足功率由電池提供。

d.選擇有限制充電電流功能的UPS。使發(fā)電機啟動(dòng)運行時(shí)，限制充電，設置充電電流值為0安培。即在發(fā)電機運行時(shí)可以停止充電，從而減少UPS從發(fā)電機吸收功率。