UPS不间断电源的知识汇总.docx

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1、UPS不间断电源的知识汇总目录序言11. UPS的基本原理21.1. 什么是 UPS?21.2. 为什么需要UPS?21.3. 1.电源中断31.4. 2.电源污染31.5. 3. UPS的四大功能31.6. 4. UPS系统结构32. UPS的主要技术参数42. 1.输入特性：42. 2.输出特性：53. UPS相关配置及计算54. UPS容量计算与选择55. UPS供电方案介绍65. 1.集中供电方式：65. 2.分散供电方式：65. 2. 1.单机供电：65. 2. 2.模块并联供电：75. 2. 3.双母线： 9序言UPS,就是不间断电源。通常是弱电机房工程子系统之一，是将蓄电池与主

2、机设备相连接，主要用于给设备提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是 一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V 交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。下面我们一起来看下UPS的基础知识。1. UPS的基本原理LL什么是UPS?利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用 户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。UPS是Uninterruptible

3、Power Supply的缩写，中文意思是不间断电源。它 是一种电力设备，主要用途是为电子设备和计算机系统提供持续稳定的电力供 应，以防止因电源中断（如停电或电压不稳定）而导致的数据丢失和设备损害。当UPS连接到正常的交流电源时，它会向负载提供稳定的电压和电流。当遇到电源异常情况（如停电或过载），UPS会自动切换到电池模式继续供 电，直到恢复正常电源或用户采取措施。UPS广泛应用于计算机、通信、医疗、工业控制等领域，对于这些依赖电 力运行的设备至关重要。选择UPS时需要考虑设备的功率需求、使用环境和具体需求，以及成本、 安装和维护等因素。市场上有多种不同功能和规格的UPS可供选择。综上所述，U

4、PS不仅提供了对电源问题的保护，还保证了设备的连续运行 和高效率。1.2. 为什么需要UPS?市电电网提供的电力供应，看上去正常，可是不可靠：表面正常的电力, 实际上危机四伏。谐波失真电力/VV /VvwvvVVW塌波）过压（浪：TTT_/VAMwv%,浪涌）电线噪声高频噪音换相失真扰硬件攻城狮频率漂移VV/频率突变1.3. 1.电源中断数据丢失，通信中断，商机延误.直接损失以每分钟5000-100000元计设备停运，仪表失灵，手术中断间接经济损失无法估量1. 2. 2.电源:节染瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲造成服务器、路由器、磁盘阵列 等设备硬件损坏谐波污染、线间噪声、频率漂移造成网络传输误

5、码率大增，数据传输速度低下1.2. 3. UPS的四大功能不停电功能一一解决电网停电问题交流稳压功能一一能解决网压剧烈波动问题净化功能一一解决电网与电源污染问题管理功能一一解决交流动力维护问题1.3. 4. UPS系统结构UPS的正常工作方式正常市电方式Ttr 口 一H他发电机 .主机用创蓄电池电池方式II2. 1.输入特性:1、输入电压范围 输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。2、输入功率因数 功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网，影 响干扰其它设备。3、主电源频率允许范围。4、输入电流谐波分量。（PFC、6/12脉冲变压器）1.2. 输出特性：1、静态稳定度。大型为1%

6、,中小型为2%。2、输出瞬态特性。大型5%,中小型8%。3、输出过载能力。（如:过载125%5MIN; 150% 10S4、输出功率因数。（0.8、0.9、15、输出电压谐波失真度。典型3%以内。3. UPS相关配置及计算UPS系统基本由以下部分组成：UPS主机必选功能件（如BCB BOX等）蓄电池配套电池柜/架，电池开关等功能选件（如防雷，监控，谐波治理，上出线等）需要进行的计算：UPS主机容量计算与选择UPS后备电池的容量计算与选择4. UPS容量计算与选择首先获得负载的总功耗，并统一单位到kVA。例如：一般个人计算机负载约200VA,小型服务器负载约1500VA,大中型 服务器负载约30

7、00VAo电流I（A安培）及 功耗W（瓦特）与VA的转换关系：VA= 1*220VA= W0.8(计算时通常考虑20kVA以下为0.7, 20kVA以上为0.8)考虑到UPS运行在60-80%的区间是最佳运行状态，一般建议在计算时将 上面的结果除以0.8再一次放大。然后在产品手册中选取最靠近的功率产品，采用恒功率模式计算方式Wcell = PL(N6 )5. UPS供电方案介绍5. 1.集中供电方式：优点：可以实现网络设备资源的等电位控制，减小传输误码率。缺点：初期投资大，单机故障影响大。5.2. 分散供电方式：优点：方案布置灵活，故障影响小。缺点：如整个设备不能保持同地线，易引发干扰。单机工

8、作供电方案可靠性低五种交流不间断供电方案分析5. 2. 1.单机供电:UPS解决方案中最简单的一种每一分散地点交流供电系统容量多为6kVA以下各点交流负载独立地由一台UPS提供动力保护市电通常就近采用插座输入主从机串联“热备份”：适合于中小型网络、服务器群、办公、仪表等应用场合 由UPS主机、UPS从机、电池系统、配电系统组成配电设计和工程施工简单IlJ 5.2. L L 优点:1、两台甚至多台UPS基本处于相对独立、互不干扰的运行状态。2、对于UPS同步跟踪性能要求较低。3、采用不同型号、不同容量UPS构成串联热备份方式。5. 2. 1. 2.缺点：1、从机长期处于空载运行状态、效率低。2、

9、从机电池组长期处于浮充状态，得到定期带载放电维护机会少，会影响 电池寿命。3、从机必须有良好的带阶跃负载能力。4、长期运行，主机逆变器=静态旁路转换功能良好是关键无扩容功能。5、相对于“并联”冗余系统平均无故障时间偏低。5. 2. 2.模块并联供电：全部交流负载集中供电，由1台模块化并联UPS供电模块化UPS包括：机架、可并联功率模块、可并联电池模块、充电模块等适合于中小型网络、服务器群、办公、仪表等应用场合由机架、UPS功率模块、电池模块、配电系统组成功率模块配置为N+1冗余，减少了 MTTR共用输入、输出、并联的电池系统、控制系统N+1直接并联冗余适合于中大型网络、数据中心、大楼集中供电、

10、工业厂矿等应用场合。由直接并机的N+1台UPS、电池模块、配电系统组成。系统N+1冗余，可靠性高于单机UPS。易于扩容，维护便捷。是应用最为广泛的方案。1、完善的锁相同步技术保证多台UPS直接并联时可均分负载电流。2、良好的扩容性能(N+l)。3、避免了 “串联”热备份方式的缺点。5. 2. 2. 2.缺点：1、对设备本身同步锁相技术要求高。2、对设备制造技术要求高一一输出阻抗接近。3、对逆变器输出电压调节性能要求高一一分相调节。4、UPS必须同型号、同容量。5、多台并联时，旁路也需增加“均流电感”。UPSl UPS2母线一母线二一般负载电子切换开关重要负载5. 2. 3.双母线：解决单母线运行方式存在的单点“瓶颈”问题。进一步提高系统可靠性。系统配置复杂，投资大，安装调试要求高。