2022年通信工程—习题 6.pdf

习题四十一、填空题1衡量 UPS 的过载能力是由逆变器在一定的过载容量下连续运行且（不转旁路）的最长时间来确定。2在市电停电时，UPS 蓄电池通过（逆变器）继续向负载供电，保证负载用电不中断。3市电正常时交流输入电压经UPS 的（整流滤波）电路后，给逆变器供电。4当市电中断时，逆变器将（蓄电池）提供的直流电转换成交流电，为负载供电。5由于在线式UPS 的逆变器具有很强的（稳压功能），所以能给负载提供干扰小、稳压精度高的电压。6市电正常但逆变器出现故障或输出过载时，UPS 将自动转换到（旁路）状态工作。7在交流输入电源中断的情况紧急时，可以通过断开（不重要的负载）来延长UPS 供电时间。8电池组在UPS 输入电源发生故障时，将直流电提供给（逆变器）使用。二、单项选择题1UPS 逆变器输出的SPWN 波形，经过输出变压器和输出滤波电路将变换成（B）。A.方形波 B.正弦波 C.锯齿波 D.余弦波2在后备式UPS 中，只有当市电出现故障时（A）才启动进行工作。A.逆变器 B.电池充电电路C.静态开关 D.滤波器3当负载发生短路时，UPS 应能立即自动关闭（C），同时发出声光告警。A.输入 B.电压 C.输出 D.电流4采用并机柜实现两台UPS 冗余并联时，并机柜可以实现（D）功能。A.电压均衡B.主备机控制C.主备机转换D.负载均分三、多项选择题1在线式UPS 由（AB）、输出变压器、滤波器、静态开关、充电电路、蓄电池组和控制监测、显示告警及保护电路组成。A.整流滤波电路B.逆变器C.数据监测采集电路D.数据控制2通信系统中使用的UPS 电源除了要求具有较高的可靠性外，同时对（ABC）和主要电气技术指标都有具体要求。A.并机功能B.电池管理功能C.保护功能 D.延时功能3UPS 电源的保护功能主要包括（ABCD）及输出过欠压保护等。A.输出短路保护B.输出过载保护C.过温保护D.电池欠压保护4输出功率因数用来衡量UPS 电源对（AB）等非线性负载的驱动能力。A.感性 B.容性 C.电阻 D.导线5UPS 控制监测、显示告警及保护电路提供（AB）静态开关转换所需的控制信号，并显示各自的工作状态。A.逆变 B.充电 C.放电 D.滤波名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -四、判断题1UPS 可以将输入电压、频率变换成需要的电压、频率。（）2后备式UPS 输出电压的稳定度比在线式UPS 高。（）3在 UPS 逆变器发生故障向旁路切换时，所用的切换时间越短越好。（）4UPS 的过载能力主要取决于其整流器与逆变器的功率设计余量。（）5UPS 的输出功率因数是指UPS 电源输出电压与电流之间所能允许的最大相位差。（）6 UPS 输出电压不平衡度是考核三相输出的UPS 在其三相负载不平衡状态下三相输出电压的不平衡度。（）7UPS 中的充电电路只有在逆变器工作时才对蓄电池组进行充电操作。（）8在线式UPS 的逆变器仅在市电停电时工作，其他时间不必工作。（）9逆变器的主要作用是将市电整流后的直流电压或蓄电池电压变换成交流电压进行输出。（）10.UPS 是一种直流不间断电源。（）五、简答题1.简述对 UPS 电源输入电压技术的指标要求。答：对于供电电压较稳定且又接近额定值的使用场合，可选用输入电压允许范围较窄的UPS，这样有利于提高运行的可靠性。对于市电电压不稳定的地区，可将输人电压范围适当放宽，尽量避免在运行中出现正常工作与电池逆变工作的频繁转换。一般大中型UPS 电源可通过PC 机对输入电压范围进行设置。2.为什么说UPS 电源输入过程中产生的无功功率会造成输入功率因数降低。答：UPS 电源的输入功率因数定义为输入有功功率与视在功率之比，而视在功率中的无功功率造成输入功率因数的降低。当输入电压为正弦波时，由于输入的整流滤波非线性电路产生的谐波电流而形成的无功功率，在UPS 与交流市电之间进行无功交换，从而使与UPS 相连接的导线，熔断器、备用发电机组等电力设施的容量都要相应加大。单相输入的UPS 电源输入端若不采取功率因数补偿，其输入功率因数只有07 左右。3.简述 UPS 转换功率的定义及其特性。答：UPS 电源的转换效率是指在输入额定电压，输出额定负载时，输出的有功功率与输入有功功率（不含电池充电功率）之比。UPS 的转换效率是一项较重要的指标，效率的提高往往代表着新技术与新功率器件的成功应用。转换效率高的UPS 自身损耗小，功率器件温升低，整机运行的可靠性及寿命都会有所提高。4.在 UPS 电源中常用的输入整流电路有哪几种？答：（1）输入整流滤波电路；（2）功率因数校正电路；（3）蓄电池组；（4）充电电路；（5）逆变电路；（6）静态开关电路；（7）控制监测显示及保护电路。5.简述 UPS 电源具有哪些保护功能。答：UPS 电源具有以下功能：（1）输出短路保护；（2）输出过载保护；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -（3）过温度保护；（4）电池电压低保护；（5）输出过欠压保护；（6）抗雷击浪涌能力。六、论述题1.阐述交流不间断供电电源系统的功能。答：不间断电源具有以下五个功能：（1）双路电源之间的无间断切换。两路电源（一类供电电源和三类供电电源）可通过UPS实现无间断切换。（2）隔离干扰功能。在 UPS 中，交流输入电压经整流后，加入逆变器，逆变器对负载供电。这样可将电网电压瞬时间断、谐波、电压波动、频率波动以及噪声等电网干扰与负载隔离，既可以使负载不干扰电网，又使电网中的干扰不影响负载。（3）电压变换功能。通过UPS，可以将输入电压变换成需要的电压。（4）频率变换功能。通过UPS，可将输入电压的频率变换成需要的频率。（5）后备功能。UPS 中的蓄电池，贮存一定的能量，市电间断时蓄电池通过逆变器可继续供电。后备时间可以为5、10、15、30、90 分钟甚至更长。2.阐述 UPS 旁路切换原因及旁路切换时间。答：当逆变器发生故障或负载出现过载时，UPS 将自动把负载切换到旁路由市电供电。这种旁路切换在UPS 电源系统运行时应尽量避免。关于切换时间也不要一味追求越短越好，因为 UPS 电源的负载输入端一般是整流滤波电路，负载输入电流只有在正弦波峰值电压附近时才会出现，而脉冲电流宽度只有3ms 左右。负载的整流滤波电路储存的电能足以维持7ms 的工作时间。况且在对大量的旁路切换时的波形观测，切换时只是在正弦波电压的切换点处产生局部波形畸变或凹陷，但切换时电压不会下降到零，因为切换波形对负载的供电不会产生任何影响。所以对旁路切换时间的要求要根据负载的具体情况确定。3.阐述 UPS 中双机串联热备份工作方式及对逆变器的要求。答：串联方式将处于热备份的UPS 输出电压连接到主机UPS 电源的旁路输人端。UPS 主机正常工作时负担全部负载功率，当UPS 主机发生故障时便自动切换到旁路状态，由UPS 备机的输出电压通过UPS 主机旁路输出继续为负载供电。当市电中断时，备机与主机都处于电池工作状态，由于UPS 主机承担全部负载所以其备用电池先放电到终止电压，而后自动切换到旁路工作状态由备用UPS的电池为负载供电。用于双机串联热备份使用中的两台UPS电源的交流输入必须来自同一相交流市电，这样才能使UPS 主机正常工作，而且确保UPS主机在同频率、同相位条件下进行旁路切换。UPS 主机逆变器的静态开关是影响串联热备份供电系统可靠性的重要部分，此静态开关一旦发生故障，则主、备用UPS 电源均无法为负载供电。4.阐述 UPS 中双机并联冗余工作方式及对负载的要求。答：双机并联中的UPS 电源必须具有并机功能，两台UPS 电源中的并机控制电路通过并机信号线来调整输出电压的频率、相位及幅度，使其满足并联输出的要求。这种并联方式主要是为了提高供电系统的可靠性，而不是用于供电系统的扩容。所以这种并联使用方式必须保证供电系统具有50%的冗余度，也就是负载的总容量不要超过其中一台UPS 电源的额定输出容量，当其中一台UPS 电源发生故障时，可由另一台UPS 电源来承担所有负载的供电。这种两台冗余并联供电的UPS 电源，由于其输出容量只是额定容量的50%，所以两台UPS名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -电源始终在低效率下运行。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -