UPS原理及概況課件

電氣專(zhuān)業(yè)

不間斷電源（UPS）UPS原理及概況不間斷電源（UPS）電氣通訊班講解人：陳小龍問(wèn)題什么是UPS？為什么要用UPS？UPS的工作原理是什么？UPS的分類(lèi)有哪些？UPS有哪些重要的性能指標(biāo)參數(shù)？目錄01什么是UPS02為什么使用UPS03UPS的工作原理04UPS分類(lèi)及分布05UPS的性能指標(biāo)06UPS銘牌參數(shù)什么是UPS？0101什么是UPS？UPS-UninterruptiblePowerSupply，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以整流器、逆變器為主要組成部分的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電源。01什么是UPS？UPS-UninterruptiblePowerSupply，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以整流器、逆變器為主要組成部分的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電源。主要利用蓄電池儲(chǔ)能，在停電時(shí)給重要的設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。01什么是UPS？UPS-UninterruptiblePowerSupply，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以整流器、逆變器為主要組成部分的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電源。主要利用蓄電池儲(chǔ)能，在停電時(shí)給重要的設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。01什么是UPS？02為什么使用UPS？1、突然斷電2、供電質(zhì)量不高02為什么使用UPS？02為什么使用UPS？電力輸送過(guò)程中對(duì)供電質(zhì)量的的影響:電站停機(jī)高壓電網(wǎng)檢修閃電臺(tái)風(fēng)、洪水及人為破壞變壓器開(kāi)、關(guān)操作配電柜開(kāi)、關(guān)操作……..從發(fā)電廠到用戶需經(jīng)過(guò)“這么長(zhǎng)的距離”

造成停電的可能原因02為什么使用UPS？理想的市電供電波形02為什么使用UPS？電磁干擾Motors現(xiàn)實(shí)生活中的情況02為什么使用UPS？現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的波形02為什么使用UPS？突然斷電的影響—用電設(shè)備停止運(yùn)行以對(duì)計(jì)算機(jī)等相關(guān)設(shè)備造成的影響為例：1、操作系統(tǒng)啟動(dòng)區(qū)文件損壞，系統(tǒng)崩潰，無(wú)法正常啟動(dòng)。2、數(shù)據(jù)丟失，文件損壞，應(yīng)用程序無(wú)法正常使用。3、磁盤(pán)出現(xiàn)壞區(qū)（或壞道），磁盤(pán)報(bào)廢，數(shù)據(jù)損壞。4、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)丟失，網(wǎng)絡(luò)終斷。02為什么使用UPS？供電質(zhì)量問(wèn)題所造成的影響：1、對(duì)用電設(shè)備硬件造成的影響：設(shè)備部件損壞。設(shè)備出現(xiàn)誤操作。設(shè)備工作異常，儀表、儀器精度降低。2、對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成的影響：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件的損壞或老化速度加快。數(shù)據(jù)傳送誤碼率增加，網(wǎng)絡(luò)流量增加。計(jì)算機(jī)設(shè)備死機(jī)。

系統(tǒng)中斷

數(shù)據(jù)丟失或被破壞硬件損壞

市電

UPS

供電無(wú)中斷

數(shù)據(jù)安全硬件被保護(hù)市電02為什么使用UPS？未使用UPS時(shí)使用UPS時(shí)02為什么使用UPS？小結(jié)

對(duì)于我們天然氣場(chǎng)站來(lái)說(shuō)，計(jì)量柜、通信柜、PLC柜、重要閥門(mén)、站控計(jì)算機(jī)等重要設(shè)備都需要擁有不間斷以及高質(zhì)量的電源供應(yīng)，以保證場(chǎng)站長(zhǎng)久地、穩(wěn)定地運(yùn)行下去，因此，UPS扮演了非常重要的角色。03UPS的工作原理03UPS的工作原理整流器ACDCDCAC逆變器靜態(tài)開(kāi)關(guān)+-蓄電池UPS的組成...03UPS的工作原理整流器：整流器是一個(gè)整流裝置，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個(gè)主要功能：將交流電（AC）變成直流電（DC），經(jīng)濾波后供給逆變器。給蓄電池提供直流充電電壓，因此又起到一個(gè)充電器的作用。整流器ACDC03UPS的工作原理逆變器：通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。逆變器DCAC靜態(tài)開(kāi)關(guān)03UPS的工作原理靜態(tài)開(kāi)關(guān)：靜態(tài)開(kāi)關(guān)又稱(chēng)靜止開(kāi)關(guān)，它是一種無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，是用兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)組成的一種交流開(kāi)關(guān)，其閉合和斷開(kāi)由邏輯控制器控制。靜態(tài)開(kāi)關(guān)的作用：當(dāng)市電發(fā)生故障時(shí)，做到逆變器輸出和內(nèi)部靜態(tài)旁路輸出間的無(wú)間斷切換。+-蓄電池03UPS的工作原理蓄電池：蓄電池是UPS用來(lái)作為儲(chǔ)存電能的裝置，它由若干個(gè)電池串聯(lián)而成，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時(shí)間。其主要功能是：當(dāng)市電正常時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部。當(dāng)市電故障時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)在線式UPS工作原理雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)正常市電供電市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)正常市電供電市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)正常市電供電市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾DC直流電供蓄電池充電雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)正常市電供電市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾DC直流電供蓄電池充電雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)正常市電供電市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾DC直流電供蓄電池充電雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)正常市電供電市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出AC:380/220V±1%無(wú)諧波干擾DC直流電供蓄電池充電雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)正常供電—內(nèi)部靜態(tài)旁路市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出AC:380/220V±1%無(wú)諧波干擾DC直流電供蓄電池充電雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出正常供電—內(nèi)部靜態(tài)旁路AC:380/220V±15%有諧波干擾雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)正常供電—外部檢修旁路市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出AC:380/220V±1%無(wú)諧波干擾DC直流電供蓄電池充電雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出正常供電—外部檢修旁路AC:380/220V±15%有諧波干擾雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出正常供電—外部檢修旁路AC:380/220V±15%有諧波干擾雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出正常供電—外部檢修旁路AC:380/220V±15%有諧波干擾雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出正常供電—外部檢修旁路AC:380/220V±15%有諧波干擾雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)市電供電AC:380/220V±15%有諧波干擾負(fù)載輸出正常供電—外部檢修旁路AC:380/220V±15%有諧波干擾雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)電池供電蓄電池放電中雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)電池供電蓄電池放電中雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)電池供電蓄電池放電中雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)旁路開(kāi)關(guān)電池供電負(fù)載輸出AC:380/220V±1%無(wú)諧波干擾蓄電池放電中04UPS分類(lèi)及分布04UPS分類(lèi)及分布

按工作原理不同，UPS分為：后備式UPS在線互動(dòng)式UPS在線式UPS按供電體系不同，UPS分為：一進(jìn)一出三進(jìn)一出三進(jìn)三出按輸出功率不同，UPS分為：小功率（<10kVA）中等功率（10至30kVA）大功率（>30kVA）UPS分類(lèi)：電池(充電中)+-逆變器DCAC負(fù)載轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)市電供電04后備式UPS原理

有市電時(shí)，市電通過(guò)開(kāi)關(guān)直接供給負(fù)載，逆變器不工作；另外市電通過(guò)充電器給點(diǎn)吃充電。無(wú)市電時(shí)，啟動(dòng)逆變器，把電池儲(chǔ)存的能量通過(guò)逆變器和開(kāi)關(guān)供給負(fù)載。整流器ACDC電池(放電中)+-逆變器DCAC負(fù)載轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)04后備式UPS原理

有市電時(shí)，市電通過(guò)開(kāi)關(guān)直接供給負(fù)載，逆變器不工作；另外市電通過(guò)充電器給點(diǎn)吃充電。無(wú)市電時(shí)，啟動(dòng)逆變器，把電池儲(chǔ)存的能量通過(guò)逆變器和開(kāi)關(guān)供給負(fù)載。整流器ACDC04在線互動(dòng)式UPS原理

互動(dòng)式UPS與后備式UPS相比，最大的區(qū)別在于：逆變器與整流器合二為一，輸出通過(guò)調(diào)壓器的抽頭跳變，實(shí)現(xiàn)分段穩(wěn)壓。電池(充電中)+-雙向轉(zhuǎn)換器（充電器）DCAC負(fù)載市電供電調(diào)壓器04在線互動(dòng)式UPS原理

電池(充電中)+-雙向轉(zhuǎn)換器（充電器）DCAC負(fù)載調(diào)壓器互動(dòng)式UPS與后備式UPS相比，最大的區(qū)別在于：逆變器與整流器合二為一，輸出通過(guò)調(diào)壓器的抽頭跳變，實(shí)現(xiàn)分段穩(wěn)壓。不管電網(wǎng)電壓是否正常，負(fù)載所用的交流電壓都要經(jīng)過(guò)逆變電路，即逆變電路始終處于工作狀態(tài)。04在線式UPS原理

負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)市電供電電池(充電中)雙變換在線式UPS系統(tǒng)03UPS的工作原理不管電網(wǎng)電壓是否正常，負(fù)載所用的交流電壓都要經(jīng)過(guò)逆變電路，即逆變電路始終處于工作狀態(tài)。負(fù)載+-逆變器DCAC整流器ACDC靜態(tài)開(kāi)關(guān)電池(充電中)04三種不同原理UPS的比較

后備式在線互動(dòng)式在線式逆變器狀態(tài)后背熱備工作輸出電源質(zhì)量低（僅是不停電的功能）中等（分段穩(wěn)壓，濾出部分干擾）高（穩(wěn)壓，濾出所有干擾）切換時(shí)間5-12ms4ms0成本低中等高04UPS分類(lèi)及分布

什么是三進(jìn)三出、三進(jìn)一出、一進(jìn)一出?這里面的“進(jìn)”是指UPS的輸入形式，“出”是指UPS的輸出形式。“三進(jìn)”代表輸入為三相電（A相、B相、C相）；“一進(jìn)”代表輸入為一相電（A相或B相或C相）；“三出”代表輸出為三相電（A相、B相、C相）；“一出”代表輸出為一相電（A相或B相或C相）?！叭M(jìn)三出”型UPS，其容量一般在10kVA以上。常使用在場(chǎng)站或者閥室內(nèi)有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等需要使用380V電壓的設(shè)備的情況。“一進(jìn)一出”型UPS，其容量一般在15kVA以下。常用在場(chǎng)站或者閥室內(nèi)只需要使用220V的情況?！叭M(jìn)一出”型UPS，其容量一般為10kVA-20kVA。此類(lèi)情況為，市電輸入有三相電，若將UPS接到單相上時(shí)，會(huì)對(duì)市電平衡造成影響，所以采用三相輸入平均分配電流。04UPS分類(lèi)及分布

目前我們?nèi)€場(chǎng)站在役UPS的分布情況可以從以下三個(gè)方面來(lái)說(shuō)：1、品牌：科華、索克曼、紐威、艾默生、易事特、山頓、山特。2、輸出功率大小：3KVA、10KVA、15KVA、20KVA、30KVA、60KVA。3、輸入輸出類(lèi)型：3進(jìn)3出、1進(jìn)1出、3進(jìn)1出。全線場(chǎng)站UPS品牌、功率、輸入輸出類(lèi)型數(shù)量統(tǒng)計(jì)品牌數(shù)量功率數(shù)量輸入輸出數(shù)量紐威163KVA401進(jìn)1出41索克曼3410KVA423進(jìn)1出5艾默生215KVA23進(jìn)3出55科華4220KVA1易事特230KVA12山頓440KVA3山特160KVA1總計(jì)101總計(jì)101總計(jì)10105UPS的性能指標(biāo)05UPS的性能指標(biāo)

UPS—市電：輸入指標(biāo)：輸入電壓標(biāo)準(zhǔn)及范圍：220/380VAC±15%輸入頻率及范圍：50HZ±10%輸入功率因素：0.8~0.99，功率因素越低，輸入無(wú)功功率大，諧波電流污染電網(wǎng)越嚴(yán)重，會(huì)影響干擾其他設(shè)備。UPS—負(fù)載：輸出/整機(jī)指標(biāo)：1、輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)及精度：220/380VAC±1%2、輸出頻率標(biāo)準(zhǔn)及精度：50HZ±0.01%3、輸出功率因素：0.7~14、輸出過(guò)載/抗短路能力：125%額定電流，10min；150%額定電流，60s5、三相不平衡能力：100%不平衡負(fù)載，電壓不均衡<±5%6、噪音：50-75dB7、環(huán)境指