交流不停電電源的選擇和要求

交流不停電電源系統(tǒng)，習慣上簡稱為UPS，它主要是由整流器、逆變器、靜態(tài)切換開關、旁路系統(tǒng)、蓄電池組及控制顯示單元等組成，其基本接線如下：

UPS正常工作狀態(tài)是由交流工作電源經(jīng)整流、逆變后提供負荷交流220V恒頻、恒壓電源；當交流交流工作電源消失或整流器故障時，由直流蓄電池組經(jīng)閉鎖二極管、逆變器向負荷供電，當逆變器故障輸出電壓異?；蜻^載時，則由靜態(tài)切換開關至旁路備用電源向負荷供電。

一、UPS容量計算

UPS的額定容量通常是指逆變器交流的視在功率（kVA），所以在選擇UPS額定容量時，在考慮一定功率因素的靜態(tài)負荷同時還要考慮動態(tài)負荷以及溫度變化、蓄電池性能變化和設計冗余要求等因素影響。

1、計算公式：

Sn=KP∑/cosφ

其中Sn-------UPS計算容量（kVA）

P∑-------全部負載的計算功率（kW）

K-------可靠系數(shù)，一般取1.4

cosφ-------負載功率因素，一般取0.7

則 Sn=2P∑（kVA）

2、注意事項：

容量計算要求負荷統(tǒng)計準確。實際工程往往負荷統(tǒng)計時就取了一定的余度，計算時再按1.4可靠系數(shù)計算，選擇的UPS的額定容量偏大，對用戶是一種浪費。

二、電纜截面選擇

UPS裝置供電有交流和直流電源兩種 ，其供電電源的可靠性直接關系到UPS裝置供電的可靠性。

1、電纜截面計算公式：

電纜截面選擇主要應滿足持續(xù)允許工作電流、允許電壓降的要求，其供電和饋線回路的電纜均要通過計算選擇。

(a)按持續(xù)允許工作電流選擇：IQKIz---------------------------------- (1)

(b)按電壓損失校驗：

直流線路：S=200LρI/△U% U -----------------------------------------(2)

單相交流：S=200LρI/△U% U -----------------------------------------(3)

三相交流：S=173LρI/△U% U -----------------------------------------(4)

其中I-------全部負載的計算工作電流(A)

Iz-------電纜在標準敷設條件下的額定載流量（A）

K-------不同敷設條件下綜合校正系數(shù)

S-------按電壓降要求值計算的電纜截面（mm?）

L-------供電線路的長度（m）

ρ-------電纜材質(zhì)的電阻率

△U%-------設備允許的電壓降

U-------線路工作電壓，三相為線電壓，單相為相電壓，直流為蓄電池組端電壓 (V)

2、注意事項：

(a)一般情況下，供電電源距UPS裝置安裝位置的距離不遠，電纜在標準敷設條件下的額定載流量Iz決定著供電電纜截面；但較大負荷和長距離的供饋線回路則往往是電壓降決定著所選電纜的截面，切不可按所謂的經(jīng)驗估摸以免釀成事故。

(b)根據(jù) UPS裝置供電負荷的重要性，其供饋線電纜宜選用銅芯動力阻燃電纜并應滿足消防的各項要求。

三、可靠的供電

1、交流電源

UPS裝置配專用旁路時，有條件時主回路和旁路電源盡可能分別提供且從不同的交流母線段供電，保證供電電源的可靠。主、旁路電源按一運一備考慮，不重復計及容量；當受條件限制時主回路和旁路電源也可合并一路電源供電。

2、直流電源

UPS裝置直流供電常見有兩種方案，一是配置獨立的自用蓄電池組，另一種是引自控制保護的直流蓄電池組（發(fā)電廠、變電站等）。無論采用哪一種方案，要注意對蓄電池組平時的監(jiān)視和維護，確保需要時直流蓄電池組能發(fā)揮作用。

四、其他

1、UPS裝置宜選用單相輸出方式，無需考慮負荷平衡問題，能夠充分利用UPS的額定容量。

2、UPS裝置應具有同步控制裝置使逆變器輸出與旁路電源同步，保證回路間實現(xiàn)無擾動切換。

3、UPS裝置為發(fā)熱量較大的設備，一般發(fā)熱容量約占總容量的8%左右，電子設備對環(huán)境溫度比較敏感，設計時要充分注意散熱問題以保證UPS的性能和壽命。

五、結語

本文主要針對UPS選擇中存在的一些問題進行了剖析，為UPS的正確選擇提供了方法，最終目的能為用戶提供良好性價比的產(chǎn)品，保證設備的安全可靠運行。

參考文獻：

1、《電力工程電氣設計手冊》------水利電力出版社

2、《電力系統(tǒng)直流系統(tǒng)設計手冊》------中國電力出版社