现在市面上常见的UPS类型有后备式UPS、在线互动式UPS以及在线式UPS,众多的品牌和厂商对其产品卖点的吹捧,使用户在UPS产品选择上失去了方向,本篇文章就对UPS的品质和选型问题做一下总结,以供用户参考。
UPS技术历经四代发展至今,IGBT整流与IGBT逆变结合已经是如今UPS产品的主流技术,采用高频脉宽调制型IGBT整流器技术,对电网的适应能力很强。不带滤波器时输入功率因数就可高达 0.99。其优点如下:
1、 采用输入电压范围:<±25%
2、 输入功率因素:0.99
3、 谐波分量<3%绿色电源
4、 不会因加装滤波器而造成能量损失
5、 机器重量轻--易于安装和运输
缺点: 1、 整流器容量受现有技术条件所限(<200KVA)
二、UPS容量及机型选择
1、用户负载量;UPS输出冗余度(70~80%)
2、负载峰值因素(3:1)不能超过逆变器过载能力
3、负载视在功率(KVA)不能超过UPS额定功率*功率因素折算系数
4、三相负载不平衡度<30%
三、UPS能耗指标
UPS 工作损耗、通风量、空调配置:
满载损耗(KW)=kVA×Cosφ×(6~7.5%)空调制冷量
输出功率折算-海拔高度,海拔每升高100米降容1%(典型 UPS工作海拔高度:1000米)
四、容量及机型选择
1、不同功率因数的负载UPS输出功率折算(典型 UPS 输出PF-0.8型)
2、进线方式:上进线/下进线
3、选择优势机型,增加价格竞争力
五、电池计算和配置
1、 电池计算:恒流计算法(放电速率)
2、 近似计算法:适用于小功率,长时间配置
计算公式:
AH=(kVA ×Cosφ)/h(逆变效率)×电池只数×U平(单个电池电压) ×放电速率
3、 **计算:恒功率计算法
(1)截止电压确定:
1.67V/cell<放电30分钟; 1.75V/cell放电30~60分钟;
1.83V/cell>放电60分钟
(2)计算每个Cell电池恒功率数据:
W/cell=(kVA ´Cosj)/[h(逆变效率)´电池cell数]
(3)根据厂家恒功率放电数据表选择满足计算结果的电池规格
六、 UPS配置
1、 配电部分:线缆及开关
(1) 输入开关容量及线缆规格:
三相电工速算法: 输入电流(A)=1.8XKVA ,开关系数X1.2
单相电工速算法: 输入电流(A)=5XKVA ,开关系数X1.2
(2) 输出开关容量及线缆规格:
三相电工速算法: 输出电流(A)=1.5XKVA ,开关系数X1.2
单相电工速算法: 输出电流(A)=4XKVA ,开关系数X1.2
(3) 电池开关容量及线缆规格: 放电电流(A)=kVA ´Cosj/U电池电压
开关系数(X1.2)
(4)电缆长度与压降:如70mm 线阻0.26Ώ/km
(5)零线及地线规格:零线=1~1.5倍相线,地线=相线
(6)电缆额定电流简单算法
(7)空开规格: R10、R16、R20、 R25、R32、R40、R50、R63、R80、R100、R125、R160、R200、R250、R320、R400、R630、R800、R1250
2、隔离变压器
(1)高频机加装380V/380V输出隔离变压器:容量KVA=UPS KVA
选用△/Y0型隔离变压器,输出中性点接地, Y/Y型变压器旁路反灌
会造成DC电压过高危险。
(2)UPS加装380V/220V输出隔离变压器:
输出容量损失20~30%
对逆变器有干扰反馈,选用效率高,干扰小变压器。
(3)旁路隔离变压器:实现零线电气隔离
UPS技术历经四代发展至今,IGBT整流与IGBT逆变结合已经是如今UPS产品的主流技术,采用高频脉宽调制型IGBT整流器技术,对电网的适应能力很强。不带滤波器时输入功率因数就可高达 0.99。其优点如下:
1、 采用输入电压范围:<±25%
2、 输入功率因素:0.99
3、 谐波分量<3%绿色电源
4、 不会因加装滤波器而造成能量损失
5、 机器重量轻--易于安装和运输
缺点: 1、 整流器容量受现有技术条件所限(<200KVA)
2、 稳定性不如可控硅整流器
使用IGBT整流的目的主要是为了提高输入端的功率因数≈1--使输入端电流尽可能接近正弦波的同时减少直流脉动和谐波干扰,以扩展UPS输入电压范围。
一、柴油机/UPS容量匹配
UPS整流电路 | 容量匹配Pg/Pu |
单相全桥整流UPS | 3~4 |
6脉冲整流UPS | 2.5~3 |
6脉冲整流+5次/7次谐波滤除器 | 1.7~2.3 |
12脉冲整流 | 1.6~2.2 |
12脉冲整流+11次/13次谐波滤除器 | 1.4~2 |
高频UPS(带cosφ校正) | 1.5~2.4 |
IGBT PWM整流 | 1.25 |
注: UPS并联系统前端发电机容量为单机1.8倍,用户投资条件允许发电机组还应备有1.25倍的余量。
二、UPS容量及机型选择
1、用户负载量;UPS输出冗余度(70~80%)
2、负载峰值因素(3:1)不能超过逆变器过载能力
3、负载视在功率(KVA)不能超过UPS额定功率*功率因素折算系数
4、三相负载不平衡度<30%
三、UPS能耗指标
UPS 工作损耗、通风量、空调配置:
满载损耗(KW)=kVA×Cosφ×(6~7.5%)空调制冷量
UPS容量 | 40KVA | 80KVA | 100KVA | 160KVA | 200KVA | 300KVA | 400KVA | 600KVA | 800KVA |
通风量 立方米/h | 2200 | 2400 | 2590 | 3500 | 3700 | 3900 | 4400 | 7500 | 9300 |
输出功率折算-海拔高度,海拔每升高100米降容1%(典型 UPS工作海拔高度:1000米)
海拔高度 | 1000米 | 1500米 | 2000米 | 2300米 | 3000米 |
UPS输出功率折算 | 100% | 85% | 79% | 75% | 69% |
四、容量及机型选择
1、不同功率因数的负载UPS输出功率折算(典型 UPS 输出PF-0.8型)
负载PF | -0.6 | -0.7 | -0.8 | -0.9 | 1 | 0.9 | 0.8 | 0.7 | 0.6 |
UPS输出 | 100% | 100% | 100% | 90% | 80% | 60% | 55% | 53% | 50% |
2、进线方式:上进线/下进线
3、选择优势机型,增加价格竞争力
PW技术功率 | 40KVA | 60KVA | 120KVA | 200KVA |
PW商业功率 | 20、30、40 | 50、60 | 80、100、120 | 160、 200 |
五、电池计算和配置
1、 电池计算:恒流计算法(放电速率)
放电时间 | 5m | 10m | 15m | 30m | 1h | 2h | 3h | 5h | 8h | 20h |
放电速率C | 2.7 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 0.6 | 0.36 | 0.26 | 0.18 | 0.12 | 0.05 |
2、 近似计算法:适用于小功率,长时间配置
计算公式:
AH=(kVA ×Cosφ)/h(逆变效率)×电池只数×U平(单个电池电压) ×放电速率
3、 **计算:恒功率计算法
(1)截止电压确定:
1.67V/cell<放电30分钟; 1.75V/cell放电30~60分钟;
1.83V/cell>放电60分钟
(2)计算每个Cell电池恒功率数据:
W/cell=(kVA ´Cosj)/[h(逆变效率)´电池cell数]
(3)根据厂家恒功率放电数据表选择满足计算结果的电池规格
六、 UPS配置
1、 配电部分:线缆及开关
(1) 输入开关容量及线缆规格:
三相电工速算法: 输入电流(A)=1.8XKVA ,开关系数X1.2
单相电工速算法: 输入电流(A)=5XKVA ,开关系数X1.2
(2) 输出开关容量及线缆规格:
三相电工速算法: 输出电流(A)=1.5XKVA ,开关系数X1.2
单相电工速算法: 输出电流(A)=4XKVA ,开关系数X1.2
(3) 电池开关容量及线缆规格: 放电电流(A)=kVA ´Cosj/U电池电压
开关系数(X1.2)
(4)电缆长度与压降:如70mm 线阻0.26Ώ/km
(5)零线及地线规格:零线=1~1.5倍相线,地线=相线
(6)电缆额定电流简单算法
电缆规格 | 1/1.5/2.5 | 4/6 | 10/16 | 25/35/50 | 70/95/120 | 150/185 | 240 | 300 |
额定电流 | X8A | X6A | X4A | X3A | X2.5A | X2A | X1.5A | X1.2A |
(7)空开规格: R10、R16、R20、 R25、R32、R40、R50、R63、R80、R100、R125、R160、R200、R250、R320、R400、R630、R800、R1250
2、隔离变压器
(1)高频机加装380V/380V输出隔离变压器:容量KVA=UPS KVA
选用△/Y0型隔离变压器,输出中性点接地, Y/Y型变压器旁路反灌
会造成DC电压过高危险。
(2)UPS加装380V/220V输出隔离变压器:
输出容量损失20~30%
对逆变器有干扰反馈,选用效率高,干扰小变压器。
(3)旁路隔离变压器:实现零线电气隔离
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