UPS電源在工程中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展計算機(jī)廣泛應(yīng)用，一些重要場所：如金融、信息、通訊、公共設(shè)備控制，對電源可靠性、穩(wěn)定性要求高，超大規(guī)模集成電路制造等產(chǎn)業(yè)對電源也有相當(dāng)高要求。電壓偏移、電壓波形畸變、斷電持續(xù)等電源質(zhì)量降低將產(chǎn)生嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和社會影響，上述場所的關(guān)鍵設(shè)備大多采用LIPS供電。

1、UPS的類型

通常設(shè)備根據(jù)電源可靠性、功能要求、使用方便等要求，盡可能經(jīng)濟(jì)的選擇UPS。根據(jù)不同負(fù)荷特性選擇不同類型UPS。從實(shí)用性、選擇方便易行出發(fā)，UPS可分三類：

單一運(yùn)行，備份運(yùn)行;

有旁路轉(zhuǎn)換、無旁路轉(zhuǎn)換;

平時逆變器運(yùn)行。平時市電運(yùn)行。

2、UPS特點(diǎn)

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

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

有旁路轉(zhuǎn)換UPS，負(fù)荷可由市電和逆變器供電，提高供電可靠性。多數(shù)UPS設(shè)置旁路。

無旁路轉(zhuǎn)換UPS，用于輸入、輸出頻率不同，或?qū)κ须婎l率、電壓精度要求極高的負(fù)荷。

平時逆變器運(yùn)行，負(fù)荷對電源質(zhì)量要求高，不受市電，電源電壓、頻率的影響。

平時市電運(yùn)行，負(fù)荷對電源質(zhì)量要求不高，對可靠性要求高，不變換運(yùn)行效率高。使用時根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)三種運(yùn)行方式組合應(yīng)用。

3、供電系統(tǒng)選擇UPS的原則

3.1負(fù)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(shè)置UPS的。負(fù)荷是否重要是根據(jù)電源異常導(dǎo)致的負(fù)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)線上的不良產(chǎn)品，科技研發(fā)重要數(shù)據(jù)丟失。間接損失包括恢復(fù)供電需要時間，社會信譽(yù)。根據(jù)受損大小，衡量UPS系統(tǒng)總投資，為了提高可靠性是否采用UPS，采用UPS是否設(shè)置備份及旁路，確定運(yùn)行方式。

3.2電源質(zhì)量對負(fù)荷的影響

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

3.3UPS容量選擇

根據(jù)下列因素，特性、計算負(fù)荷、沖擊電流、峰值電流、過載能力、負(fù)荷突變狀況選擇UPS容量。

有效負(fù)荷容量用下述數(shù)值作補(bǔ)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(fù)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(fù)載投入電源，產(chǎn)生相當(dāng)大沖擊電流，特別是計算機(jī)及外圍設(shè)備。在UPS供電時，為降低UPS容量，運(yùn)行時負(fù)載依次投入或選擇UPS市電運(yùn)行;當(dāng)電流回復(fù)到額定電流值以下，不停電轉(zhuǎn)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(fù)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(shù)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(bǔ)償。

(3)關(guān)于過載

UPS過載能力一般在有效負(fù)荷的1.1倍以上，負(fù)荷過載超過1.1倍應(yīng)對UPS進(jìn)行保護(hù)。

(4)負(fù)荷突變

多數(shù)UPS負(fù)荷突變0100%范圍內(nèi)，輸出電壓波動可以控制在_10%l~A內(nèi)。所以對有效負(fù)荷容量可以不作補(bǔ)償。

(5)發(fā)電機(jī)-UPS配合

在某些場所中UPS在市電停電后轉(zhuǎn)換至自備發(fā)電機(jī)供電。在自備發(fā)電機(jī)供電時，應(yīng)能提供UPS啟動時大沖擊電流，而不會影響發(fā)電機(jī)運(yùn)行。

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

b.選擇幾組UPS并聯(lián)，分組延時啟動。可以利用具有斜坡啟動功能組合在一起，避免所有UPS同時啟動產(chǎn)生沖擊電流過大。

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(jī)啟動運(yùn)行時，限制充電，設(shè)置充電電流值為0安培。即在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時可以停止充電，從而減少UPS從發(fā)電機(jī)吸收功率。