UPS基础知识-2.ppt
UPS的定义 为什么要使用UPS UPS的主要作用 UPS的主要类型 提高UPS可靠性的方法目录page 2UPS的定义 UPS是英文Uninterruptable Power Supply的缩写，中文译为“不间断电源”； 它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置； 从严格意义上讲，UPS不是一种电源，它不是依靠能量形式的转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的机会，这才是UPS的主要设计思想； UPS的价格之所以昂贵，就是贵在这种不间断切换的特点上page 3UPS输出第二路供电三类供电一类供电第一路供电 随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多，而这其中的绝大部分都是非线性负载(Non-Linear Load)： 从电网提取电流的波形与电压波形不一致的负载； 阻抗随加在其两端的电压而变化的负载； 产生谐波电流的负载又称为畸变负载(Deforming Loads)或污染负载(Polluting Load); 一方面，这些非线性负载给电网带来了大量的谐波以及其它的干扰，使供电的质量越来越坏; 另一方面，一些重要的用电部门，如机场、医院、银行等和一些重要的用电设备：如计算机、通讯设备等，对供电质量的要求越来越高:不仅要求不停电，还要求电压、频率稳定，还要求波形准确完好。简而言之，需要有一个干净或净化的电源； 这就使得负荷(用电器)与电网供电质量之间的矛盾日趋加深，必须解决。 在诸多的解决电源的方案中，UPS是最好的解决方案。page 4为什么要使用 UPS？ 骚扰（disturbance）：任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命的物质产生损害作用的现象； 停电停电：短时间的、长时间的. 电压变化电压变化：电压跌落、过电压、欠电压、电压尖峰、三相不平衡. 频率变化频率变化：频率波动、过高、过低、闪烁. 其它骚扰其它骚扰：高频瞬态冲击、谐波、电磁兼容性.page 5电网中的骚扰（定义）n为了消除这些电网中的干扰，制定有关的供电标准： 国家标准电子计算机场地通用规范（GB/T-2887-2000）中关于机房供配电要求如下： 频率：50Hz， 电压：380V220V，相数：三相五线制或三相四线制单相三线制：n制定有关的法规，限制用电器对电网造成的扰动，规定用电器给公共电网带来的干扰限值： 国际电工委员会制定的标准IEC1000-3-2, 欧洲标准EN60555-2, 瑞士标准ASE3600， 美国标准IEEE519； 以及国家标准GB 12326-90（电能质量电压允许波动和闪变）、GB/T 1454993 （电能质量公用电网谐波）等。n 使用UPS这样的新型设备, 使电网和用电器进行隔离, 既避免负载对电网产生干扰, 又避免电网中的骚扰进入和影响负载。page 6电网中骚扰的解决方案page 7l 1.两路电源之间的无间断相互切换；l 2.隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前，即使负载对电网不产生骚扰，又使电网中的骚扰不影响负载；l 3.电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如380V/380V，380V/220V，包括稳压作用；l 4.频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用；l 5.提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量，在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后备时间为10分钟、30分钟、60分钟或更长1)和和5)是保证对负载供电的是保证对负载供电的连续性连续性；2)、3)和和4)是保证对负载供电的是保证对负载供电的质量质量。UPS的主要作用 （1）被动后备式(Passive Standby，也称为离线式(OFF-Line) 应用：小于2KVA的UPS； 优点：电路简单，价格便宜； 缺点：频率不能调节，切换有间断。page 8UPS的主要类型 （2）线互动式(Line Interactive) 应用：此种配置不太适合作为中-大功率为敏感性负载的电源，因为无法进行频率的调节。由于这个原因，在除小功率以外的设备中很少采用这种配置。通常小于10KVA，用于非关键性负载。 优点：电路简单，价格便宜； 缺点：频率不能调节，动态特性差。page 9 （3）双转换式(Double Conversion，又称为在线式On-Line) 应用： 在这中配置中，由于使用了静态开关，将负载切换到逆变器所需的时间可以忽略不计； 而且，输出的电压和频率完全独立于输入电压和频率。这意味着这种类型的UPS可以被设计作为频率转换器使用。 实际上，这种类型是中大功率的主要配置（10KVA以上）。 注意： 这种类型的UPS常常被称作“在线式”，这表示负载由逆变器连续供电而不管交流输入电源的状态如何。 优点：稳压稳频、切换无间断； 缺点：价格昂贵。page 10 可由两台不同容量的UPS组成，主机带重要负载，备机带次要负载或不带载；主机到备机的切换无间断。 优点：可靠性最高；连接简单；后备时间延长。 缺点：不能增容；过载能力不能增大。手动维修旁路静态开关(静态旁路)逆变器整流器/充电器电池正常交流输入旁路交流输入负载A手动维修旁路静态开关(静态旁路)逆变器整流器/充电器电池正常交流输入主主机机U UP PS S备备机机U UP PS S负载Bpage 11提高UPS可靠性的方法热备份式并联： 由2到4台单机型UPS组成，每台UPS具有各自的静态旁路，可实现： 并联冗余； 并联增容。优点：并联简单；不增大占地；价格适当；负载均分。缺点：所有UPS的旁路必须是同一路电源；可靠性略低。手动维修旁路静态开关(静态旁路)逆变器整流器/充电器电池正常交流输入旁路交流输入手动维修旁路静态开关(静态旁路)逆变器整流器/充电器电池正常交流输入旁路交流输入负载U UP PS S1 1U UP PS S2 2page 12提高UPS可靠性的方法直接并联： 由2到6台同等容量的并联型UPS组成，采用大容量的公共静态旁路开关柜，以便实现： 并联冗余；或 并联增容。 优点：公共旁路过载能力大；可靠性高。 缺点：占地面积大；价格昂贵。手动维修旁路静态开关(静态旁路)旁路交流输入负载逆变器整流器/充电器电池正常交流输入逆变器整流器/充电器电池正常交流输入逆变器整流器/充电器电池正常交流输入公公共共静静态态旁旁路路开开关关柜柜U UP PS S1 1U UP PS S2 2U UP PS S3 3page 13提高UPS可靠性的方法公共旁路并联
