UPS產(chǎn)品基礎(chǔ)知識(shí)交流(2012.4.3)

1、 一，電源中斷給用戶造成各種經(jīng)濟(jì)損失一，電源中斷給用戶造成各種經(jīng)濟(jì)損失! !1 1，數(shù)據(jù)丟失，通信中斷，商機(jī)延誤，數(shù)據(jù)丟失，通信中斷，商機(jī)延誤. 直接損失以每分鐘直接損失以每分鐘5000-1000005000-100000元計(jì)元計(jì)大約15%的用戶因計(jì)算機(jī)故障損失超過(guò)千萬(wàn)元；大約 20%的用戶損失超過(guò)百萬(wàn)元；而33%的用戶損失超過(guò)十萬(wàn)元。 在每次計(jì)算機(jī)故障之后，大約要花費(fèi)4個(gè)小時(shí)的時(shí)間去恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。最近的一次調(diào)查表明，世界前500名企業(yè)中，平均每年會(huì)遭遇9次計(jì)算機(jī)故障。2 2，設(shè)備停運(yùn)，儀表失靈，手術(shù)中斷，設(shè)備停運(yùn)，儀表失靈，手術(shù)中斷. 間接經(jīng)濟(jì)損失無(wú)法估量間接經(jīng)濟(jì)損失無(wú)法估量l每小時(shí)的電源故

2、障，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失都是巨大的：移動(dòng)電話 41萬(wàn)元機(jī)票訂票系統(tǒng) 90萬(wàn)元信用卡交易 2,580萬(wàn)元在線經(jīng)紀(jì)人的業(yè)務(wù) 6,480萬(wàn)元二，二，電源污染嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)安全和運(yùn)行效率電源污染嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)安全和運(yùn)行效率! !高頻噪音干擾高頻噪音干擾“ “切換瞬變切換瞬變”尖峰尖峰 純凈穩(wěn)定的正弦波純凈穩(wěn)定的正弦波“振鈴式振鈴式”瞬態(tài)干擾瞬態(tài)干擾電壓下陷電壓下陷電壓上涌電壓上涌“換相失真換相失真”干擾干擾市電停電市電停電頻率不穩(wěn)頻率不穩(wěn)電源中斷、電壓波動(dòng)、瞬態(tài)尖峰、電源浪涌、高壓電源中斷、電壓波動(dòng)、瞬態(tài)尖峰、電源浪涌、高壓脈沖脈沖 造成服務(wù)器、路由器、磁盤陣列等設(shè)備損壞造成服務(wù)器、路由器、磁盤陣列等設(shè)備損壞諧

3、波污染、線間噪聲、頻率漂移諧波污染、線間噪聲、頻率漂移 造成網(wǎng)絡(luò)傳輸誤碼率大增，數(shù)據(jù)傳輸速度低下造成網(wǎng)絡(luò)傳輸誤碼率大增，數(shù)據(jù)傳輸速度低下信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代對(duì)UPSUPS產(chǎn)品提出的新要求產(chǎn)品提出的新要求高可靠！低污染！易維護(hù)！網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控！1 1、 不停電功能不停電功能 解決電網(wǎng)停電問(wèn)題解決電網(wǎng)停電問(wèn)題2 2、 交流穩(wěn)壓功能交流穩(wěn)壓功能 解決網(wǎng)壓劇烈波動(dòng)問(wèn)題解決網(wǎng)壓劇烈波動(dòng)問(wèn)題3 3、 凈化功能凈化功能 解決電網(wǎng)與電源污染問(wèn)題解決電網(wǎng)與電源污染問(wèn)題4 4、 管理功能管理功能 解決交流動(dòng)力維護(hù)問(wèn)題解決交流動(dòng)力維護(hù)問(wèn)題UPS UPS Uninterruptible Power SystemUni

4、nterruptible Power System 利用電池化學(xué)能作為后備能量，在市電斷電等電網(wǎng)故障利用電池化學(xué)能作為后備能量，在市電斷電等電網(wǎng)故障時(shí)，不間斷地為用戶設(shè)備提供（交流）電能的一種能量轉(zhuǎn)換時(shí)，不間斷地為用戶設(shè)備提供（交流）電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。裝置。用戶設(shè)備用戶設(shè)備蓄電池蓄電池市電或燃油發(fā)電機(jī)市電或燃油發(fā)電機(jī)UPSUPS主機(jī)主機(jī)UPSUPS的三種工作方式的三種工作方式 正常市電方式正常市電方式 電池逆變方式電池逆變方式 旁路工作方式旁路工作方式 整流/升壓逆變充電市電市電開關(guān)負(fù)載旁路旁路開關(guān)維修旁路維修開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)電子 UPS用戶機(jī)用戶機(jī)監(jiān)控平臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)電源線電源線網(wǎng)線網(wǎng)線通訊線

5、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 市電 柴油機(jī) 監(jiān)控平臺(tái)也是監(jiān)控平臺(tái)也是UPSUPS的最重要組成部分之一的最重要組成部分之一按按輸出功率輸出功率不同，不同，UPSUPS分為：分為： 小功率（小功率（6kVA60kVA60kVA）按按供電體系供電體系不同，不同，UPSUPS分為：分為： 單相輸入單相輸出單相輸入單相輸出UPS UPS 三相輸入單相輸出三相輸入單相輸出UPS UPS 三相輸入三相輸出三相輸入三相輸出UPSUPS按按有無(wú)隔離變壓器有無(wú)隔離變壓器，UPSUPS分為：分為：高頻高頻UPSUPS（無(wú)內(nèi)置隔離變壓器）（無(wú)內(nèi)置隔離變壓器） 工頻工頻UPSUPS（有內(nèi)置隔離變壓器）（有內(nèi)置隔離變壓器）按按電池位置電池位

6、置不同，不同，UPSUPS分為：分為： 電池內(nèi)置式電池內(nèi)置式UPSUPS（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型）（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型） 電池外置式電池外置式UPSUPS（長(zhǎng)延時(shí)機(jī)型）（長(zhǎng)延時(shí)機(jī)型）按按多機(jī)運(yùn)行方式多機(jī)運(yùn)行方式不同，不同，UPSUPS分為：分為： 簡(jiǎn)單串聯(lián)熱備份簡(jiǎn)單串聯(lián)熱備份UPSUPS交替串聯(lián)熱備份交替串聯(lián)熱備份UPSUPS并聯(lián)冗余并聯(lián)冗余UPSUPS 按按工作原理工作原理不同，不同，UPSUPS分為：分為： 后備式后備式UPSUPS 互動(dòng)式互動(dòng)式UPS UPS 在線式在線式UPSUPS 后備式后備式UPSUPS：在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電超：在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電超出其工作范圍或停

7、電時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。出其工作范圍或停電時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。后備式后備式UPS的基本原理的基本原理互動(dòng)式互動(dòng)式UPS的基本原理的基本原理互動(dòng)式互動(dòng)式UPSUPS：在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，：在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電偏低或偏高時(shí)，通過(guò)當(dāng)市電偏低或偏高時(shí)，通過(guò)UPSUPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當(dāng)市電異?；蛲ｋ姇r(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池輸出，當(dāng)市電異常或停電時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。逆變供電。在線式在線式UPS的基本原理的基本原理在線式在線式UPSUPS：在市電正常時(shí)，由市電進(jìn)行整流提供直流：在市電正常時(shí)，由市電進(jìn)行整流提

8、供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負(fù)載提供交流電，在市電壓給逆變器工作，由逆變器向負(fù)載提供交流電，在市電異常時(shí)，逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工電異常時(shí)，逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工作狀態(tài)，保證無(wú)間斷輸出作狀態(tài)，保證無(wú)間斷輸出較低中等較高高成本1 kVA功率范圍5ms12ms4ms左右零零切換時(shí)間低（僅近似不停電功能）中等（不停電、近似穩(wěn)壓功能）較高，無(wú)法解決電網(wǎng)諧波污染等問(wèn)題最高（不停電、穩(wěn)壓、凈化功能）輸出電源質(zhì)量不工作熱備85能量直接市電提供，工作市電模式下逆變器狀態(tài)后后備備式式互互動(dòng)動(dòng)式式Dalta變變換換在在線線式式不同不同UPS的比較的比較UPS電池工作原理電池工作

9、原理電池結(jié)構(gòu)電池結(jié)構(gòu)UPSUPS電池容量計(jì)算公式電池容量計(jì)算公式a.a.基本公式：基本公式：負(fù)載的有功功率負(fù)載的有功功率支持時(shí)間支持時(shí)間= 電池放出容量電池放出容量電池電壓電池電壓UPSUPS逆變效率逆變效率 其中：其中：負(fù)載的有功功率負(fù)載的有功功率= 負(fù)載總功率負(fù)載總功率負(fù)載的功率因數(shù)負(fù)載的功率因數(shù)，UPSUPS逆變效率逆變效率0.90.9，電池放出容量電池放出容量= 電池標(biāo)稱容量電池標(biāo)稱容量電池放電效率電池放電效率，電池放電效率與放電電流或放電時(shí)間有，電池放電效率與放電電流或放電時(shí)間有關(guān)，可參照下表確定：關(guān)，可參照下表確定：b. 計(jì)算公式：計(jì)算公式：負(fù)載的有功功率負(fù)載的有功功率支持時(shí)間支持

10、時(shí)間=電池放出容量電池放出容量電池電壓電池電壓UPS逆變效率逆變效率c. 計(jì)算舉例：例：負(fù)載總功率計(jì)算舉例：例：負(fù)載總功率3000VA，負(fù)載功率因數(shù)，負(fù)載功率因數(shù)0.7，UPS電池電壓電池電壓96V，要求支持，要求支持時(shí)間時(shí)間1小時(shí)，求應(yīng)選用的電池容量。小時(shí)，求應(yīng)選用的電池容量。計(jì)算：計(jì)算： 3000(VA)0.71(h) =電池放出容量電池放出容量960.9,得出：得出： 電池放出容量電池放出容量= 24.3(Ah) 電池標(biāo)稱容量電池標(biāo)稱容量 = 24.3/0.6 = 40.5(Ah)結(jié)果：結(jié)果： 可選用可選用38Ah 的電池（的電池（12V/38Ah 電池電池8塊），如果選用塊），如果選用

11、12V/24Ah的電池，通過(guò)的電池，通過(guò)計(jì)算公式反推電池放出容量計(jì)算公式反推電池放出容量=240.6=14.4（Ah），），3000(VA) 0.71(h)=14.4（Ah）電池組電壓電池組電壓0.9，得出：電池組電壓，得出：電池組電壓=162V,至少需要至少需要12V/24Ah的電池的電池12節(jié)。節(jié)。戶外型戶外型UPSUPS柜柜 戶外UPS一體化機(jī)柜在構(gòu)成上，主要有三部分組成，包括通訊基站專用UPS主機(jī)、蓄電池組和一體化機(jī)柜。幾部分相互配合，實(shí)現(xiàn)在市電正常時(shí)使用市電能量向通信設(shè)備提供純凈穩(wěn)壓的交流電，市電故障時(shí)使用蓄電池能量向通信設(shè)備提供純凈穩(wěn)壓的交流電。 專為用戶室外通信、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等提供純

12、凈的不間斷的交流電源設(shè)備，主要針對(duì)室外通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等通常使用在城市角落，邊遠(yuǎn)郊區(qū)，山區(qū)等惡劣供電環(huán)境而設(shè)計(jì)，采用耐高溫、抗嚴(yán)寒、防鹽霧、防腐蝕、防灰塵、防水、防雷等一系列設(shè)計(jì)，具有輸入電壓范圍寬，輸入頻率范圍寬，輸出波形純凈、穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點(diǎn)，在通信、廣電、航空等領(lǐng)域的室外型通信基站中得到廣泛應(yīng)用。1.環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng) 戶外一體機(jī)柜采用IP55防護(hù)等級(jí)，具有防塵、防水等功能，滿足室外惡劣環(huán)境使用。 抗高、低溫設(shè)計(jì)，機(jī)柜采用遮陽(yáng)、隔熱、溫度補(bǔ)償?shù)仍O(shè)計(jì)措施，努力維持機(jī)柜內(nèi)溫度，保證主機(jī)、蓄電池的正常工作，最大可適應(yīng)3050環(huán)境下工作運(yùn)行。 具有防雷擊等電涌保護(hù)，系統(tǒng)配有1.2KV/10KA可插拔防雷

13、器，有效防止雷擊損壞設(shè)備。2.電網(wǎng)適應(yīng)能力強(qiáng) 超寬的輸入電壓范圍和頻率范圍，市電最大輸入范圍可達(dá)120Vac300Vac，頻率達(dá)46Hz 54Hz，（40-60HZ可以自由設(shè)定）充分適應(yīng)惡劣的電網(wǎng)環(huán)境。 輸入設(shè)有高壓防護(hù)電路，可長(zhǎng)期承受超出輸入電壓范圍的高壓而不損壞。在線式雙變換結(jié)構(gòu)，可徹底消除電網(wǎng)的尖峰、噪音、諧波等對(duì)通信設(shè)備的干擾。戶外型戶外型UPSUPS柜特點(diǎn)柜特點(diǎn)3.技術(shù)先進(jìn)，功能強(qiáng)大 采用先進(jìn)的數(shù)字化微處理器控制，簡(jiǎn)化控制電路，提高系統(tǒng)穩(wěn)定度和可靠性。 采用功率因素校正技術(shù)（PFC)，輸入功因高，減少UPS對(duì)其它設(shè)備的諧波污染，提升對(duì)電網(wǎng)的利用率，降低UPS運(yùn)行成本，是高性價(jià)比的綠色環(huán)保電源。 數(shù)字化控制技術(shù)使得整機(jī)效率大于89%，減少UPS自身?yè)p耗，降低機(jī)柜內(nèi)部溫度。 雙變換結(jié)構(gòu)工作模式，保證市電和電池供電轉(zhuǎn)換零切換，保證負(fù)載不斷電?？蓪?shí)現(xiàn)無(wú)人職守功能，電池放電保護(hù)后，市電恢復(fù)且正常時(shí)，UPS自動(dòng)啟動(dòng)向負(fù)載供電。 系統(tǒng)設(shè)有故障診斷功能，可通過(guò)LED顯示組合快速判斷UPS故障原因和定位UPS故障部位，使得UPS維護(hù)方便、快捷。具有冷啟動(dòng)功能，無(wú)市電狀態(tài)下，可直接用電池組啟動(dòng)UPS，滿足用戶的應(yīng)急需要。 系統(tǒng)設(shè)有RS232和干接點(diǎn)通信接口，方便接入傳輸系統(tǒng)監(jiān)控，和其它設(shè)備實(shí)