不間斷電源UPS的選擇

　　為了選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的UPS裝置，不僅要熟悉UPS本身的性能特點(diǎn)，而且更需要了解計(jì)算機(jī)對供電系統(tǒng)的要求。

　?。?）計(jì)算機(jī)對供電系統(tǒng)的要求 計(jì)算機(jī)的供電電源應(yīng)具有穩(wěn)壓、調(diào)壓、抗干擾、不間斷供電等特點(diǎn)，具體如下。

　?、匐妷悍€(wěn)定的靜態(tài)變化。就計(jì)算機(jī)而言，“浪涌電壓”系電壓正弦波的幅值變化；“脈沖電壓”則指疊加在電壓正弦波上的脈沖值（不呈周期變化）；呈周期變化者則稱為“振蕩電壓”（仍然疊加在正弦波電壓上）。負(fù)載變化壓降要求負(fù)載在0～100％間變化時(shí)，電源壓降一般在10％以下。

　　②頻率穩(wěn)定。要求頻率變化范圍在一定范圍之內(nèi)。

　?、劭垢蓴_。電源必須具有抗高次諧波、脈動電壓和振蕩電壓的能力。

　?、懿婚g斷供電時(shí)間。

　　停電可能造成數(shù)據(jù)丟失、錯誤等。不同的計(jì)算機(jī)對不間斷供電時(shí)間的要求不同，有的不得大于5ms，有的不大于10ms，有的不大于20ms。

　　（2）容量、相數(shù)的選擇 在為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置UPS時(shí)，首先考慮的問題是選擇多大的容量，使它在使用中發(fā)揮最佳的效率。UPS的容量用kV·A來表示，它取決于負(fù)載的kV·A的大小。負(fù)載的kV·A可用實(shí)測法或估算法來確定。實(shí)測法是在通電情況下測量負(fù)載電流，如果負(fù)載是單相的，則用相電流和相電壓乘積的兩倍作為負(fù)載的kV·A；如果是三相平衡負(fù)載，則用最大線電流與相電壓乘積的三倍作為負(fù)載的kV·A。估算法是根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)，將每一個(gè)負(fù)載按復(fù)功率相加的辦法得出總的負(fù)載的kV·A。比較簡便的方法就是直接把各個(gè)負(fù)載的kV·A相加為總的負(fù)載的kV·A，再考慮適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)（如安全系數(shù)取30％），就能確定所要選擇的UPS系統(tǒng)的容量。

　　此外，在選擇UPS系統(tǒng)容量時(shí)，還應(yīng)根據(jù)負(fù)載的擴(kuò)展能力及負(fù)載的浪涌kV·A（或浪涌電流）的大小，留有一定的余量。容量太小，會使設(shè)各經(jīng)常處于超載狀態(tài)，嚴(yán)重影響其使用壽命；容量過大，不但不能發(fā)揮設(shè)備應(yīng)有的效率，而且會造成經(jīng)濟(jì)上的極大浪費(fèi)。

　　選擇好容量以后，接著就是確定相數(shù)?，F(xiàn)在UPS有三相輸入／三相輸出、三相輸人／單相輸出和單相輸入／單相輸出等幾種類型。一般來說，大容量的UPS都是三相輸入／三相輸出的，小容量的UPS多數(shù)是單相輸人／單相輸出的，中、小容量的UPS既有三相的，也有單相的，應(yīng)該慎重選擇。三相輸出電源設(shè)各不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴，而且在維護(hù)保養(yǎng)方面也比較麻煩，因此，應(yīng)盡量選擇單相輸出的UPS?，F(xiàn)在有些不間斷電源，為了使系統(tǒng)的工作狀態(tài)更加平穩(wěn)可靠，無論單相及三相輸出都采用三相輸人脈寬控制的整流器。

　?。?）電池供電持續(xù)時(shí)間的選擇 在UPS系統(tǒng)里都配有免維修密封鉛酸電池組，它作為一個(gè)儲能裝置，在市電不正常或停電時(shí)給逆變器供電，這樣就可以不間斷地對負(fù)載供電。電池供電持續(xù)時(shí)間的選擇，與當(dāng)?shù)厥须娡ｋ姶螖?shù)的多少以及每次停電時(shí)間的長短有關(guān)，可以根據(jù)當(dāng)?shù)厥须娡ｋ姷挠涗涃Y料，結(jié)合配電情況，由用戶自行選擇決定。一般供電持續(xù)時(shí)間為10～30min或更長的時(shí)間。由于用戶對調(diào)壓、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、供電方式（在線或離線）等措施不同，其基本接線方式是不相同的。

　?、贌o旁路，單獨(dú)運(yùn)行方式。電網(wǎng)正常及故障時(shí)均由一套UPS供電，能保證穩(wěn)壓穩(wěn)頻，但靈活性差。

　?、诓⒘羞\(yùn)行方式（冗余度方式）。具有兩套UPS，一套故障時(shí)，可由另一套繼續(xù)供電，且可以帶旁路，可靠性、靈活性高。

　　③機(jī)械式切換至旁路的單套運(yùn)行方式。電網(wǎng)正常時(shí)由逆變器供電，逆變器故障時(shí)由機(jī)械式帶觸頭的開關(guān)切換至旁路供電。切換時(shí)有瞬間斷電。

　?、莒o態(tài)開關(guān)切換至旁路的單套運(yùn)行方式。與機(jī)械式切換至旁路的單套運(yùn)行方式的不同之處是這種運(yùn)行方式采用無觸頭的靜態(tài)開關(guān)（如雙向可控硅），切換時(shí)無瞬間斷電現(xiàn)象，但可能有波形畸變，UPS可以做成“在線”和“離線”兩種運(yùn)行方式。

　　⑤改良型接線方式。其接線方式如圖所示。鐵磁穩(wěn)壓器有三個(gè)線圈，Wt接至電網(wǎng)，yVz接至負(fù)載，W3接至變換器。輻正常時(shí)電網(wǎng)經(jīng)靜態(tài)開關(guān)WJ，由濾波器對負(fù)載供電，同時(shí)經(jīng)W3由變換器整流后對蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，控制電路自動關(guān)閉靜態(tài)開關(guān)，切除Wt的供電，轉(zhuǎn)由蓄電池經(jīng)變換器逆變后向W3供電，經(jīng)穩(wěn)壓濾波后供給負(fù)載。變換器既可穩(wěn)壓又可逆變。這種方式蓄電池充放電次數(shù)少，電池壽命延長，輸出電壓頻率較穩(wěn)定（電壓穩(wěn)定可達(dá)到±2％，頻率可以穩(wěn)定在±1％～2％）；但線路中有鐵磁元件，慣性較大。

　　圖 UPS改良型接線方式