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UPS选型基本技术指导
2012/11/26 10:39:28
浏览:1101
 现在市面上常见的UPS类型有后备式UPS、在线互动式UPS以及在线式UPS,众多的品牌和厂商对其产品卖点的吹捧,使用户在UPS产品选择上失去了方向,本篇文章就对UPS的品质和选型问题做一下总结,以供用户参考。 
   
  UPS技术历经四代发展至今,IGBT整流与IGBT逆变结合已经是如今UPS产品的主流技术,采用高频脉宽调制型IGBT整流器技术,对电网的适应能力很强。不带滤波器时输入功率因数就可高达 0.99。其优点如下: 
   
  1、 采用输入电压范围:<±25%    
  2、 输入功率因素:0.99   
  3、 谐波分量<3%绿色电源    
  4、 不会因加装滤波器而造成能量损失    
  5、 机器重量轻--易于安装和运输 
   
  缺点: 1、 整流器容量受现有技术条件所限(<200KVA)    

  2、 稳定性不如可控硅整流器 
 
使用IGBT整流的目的主要是为了提高输入端的功率因数≈1--使输入端电流尽可能接近正弦波的同时减少直流脉动和谐波干扰,以扩展UPS输入电压范围。 
 
一、柴油机/UPS容量匹配

 

UPS整流电路
容量匹配Pg/Pu
单相全桥整流UPS
3~4
6脉冲整流UPS
2.5~3
6脉冲整流+5次/7次谐波滤除器
1.7~2.3
12脉冲整流
1.6~2.2
12脉冲整流+11次/13次谐波滤除器
1.4~2
高频UPS(带cosφ校正)
1.5~2.4
IGBT PWM整流
1.25

 

  注: UPS并联系统前端发电机容量为单机1.8倍,用户投资条件允许发电机组还应备有1.25倍的余量。 

   
  二、UPS容量及机型选择 
   
  1、用户负载量;UPS输出冗余度(70~80%)   
  2、负载峰值因素(3:1)不能超过逆变器过载能力    
  3、负载视在功率(KVA)不能超过UPS额定功率*功率因素折算系数   
  4、三相负载不平衡度<30% 
   
  三、UPS能耗指标 
   
  UPS 工作损耗、通风量、空调配置: 
   
  满载损耗(KW)=kVA×Cosφ×(6~7.5%)空调制冷量 
  
UPS容量
40KVA
80KVA
100KVA
160KVA
200KVA
300KVA
400KVA
600KVA
800KVA
通风量
立方米/h
 
2200
 
2400
 
2590
 
3500
 
3700
 
3900
 
4400
 
7500
 
9300

  输出功率折算-海拔高度,海拔每升高100米降容1%(典型 UPS工作海拔高度:1000米) 
 
海拔高度
1000
1500
2000
2300
3000
UPS输出功率折算
100%
85%
79%
75%
69%

四、容量及机型选择 
   
  1、不同功率因数的负载UPS输出功率折算(典型 UPS 输出PF-0.8型) 
  
负载PF
-0.6
-0.7
-0.8
-0.9
1
0.9
0.8
0.7
0.6
UPS输出
100%
100%
100%
90%
80%
60%
55%
53%
50%

  2、进线方式:上进线/下进线 
   
  3、选择优势机型,增加价格竞争力 
  
PW技术功率
40KVA
60KVA
120KVA
 200KVA
PW商业功率
20、30、40
50、60
80、100、120
160、 200

  五、电池计算和配置 
   
  1、 电池计算:恒流计算法(放电速率) 
  
放电时间
 
5m
 
10m
 
15m
 
30m
 
1h
 
2h
 
3h
 
5h
 
8h
 
20h
放电速率C
2.7
2.0
1.5
1.0
0.6
0.36
0.26
0.18
0.12
0.05

  2、 近似计算法:适用于小功率,长时间配置 
   
  计算公式: 
   
  AH=(kVA ×Cosφ)/h(逆变效率)×电池只数×U平(单个电池电压) ×放电速率 
   
  3、 精确计算:恒功率计算法 
   
  (1)截止电压确定: 
   
  1.67V/cell<放电30分钟; 1.75V/cell放电30~60分钟; 
   
  1.83V/cell>放电60分钟 
   
  (2)计算每个Cell电池恒功率数据: 
   
  W/cell=(kVA ´Cosj)/[h(逆变效率)´电池cell数] 
   
  (3)根据厂家恒功率放电数据表选择满足计算结果的电池规格 
   
  六、 UPS配置 
   
  1、 配电部分:线缆及开关 
   
  (1) 输入开关容量及线缆规格: 
   
  三相电工速算法: 输入电流(A)=1.8XKVA ,开关系数X1.2 
   
  单相电工速算法: 输入电流(A)=5XKVA ,开关系数X1.2 
   
  (2) 输出开关容量及线缆规格: 
   
  三相电工速算法: 输出电流(A)=1.5XKVA ,开关系数X1.2 
   
  单相电工速算法: 输出电流(A)=4XKVA ,开关系数X1.2 
   
  (3) 电池开关容量及线缆规格: 放电电流(A)=kVA ´Cosj/U电池电压 
   
  开关系数(X1.2) 
   
  (4)电缆长度与压降:如70mm 线阻0.26Ώ/km 
   
  (5)零线及地线规格:零线=1~1.5倍相线,地线=相线 
   
  (6)电缆额定电流简单算法 
  
电缆规格
 
1/1.5/2.5
 
4/6
 
10/16
 
25/35/50
 
70/95/120
 
150/185
 
240
 
300
额定电流
 X8A
X6A
X4A
X3A
X2.5A
X2A
X1.5A
X1.2A

  (7)空开规格: R10、R16、R20、 R25、R32、R40、R50、R63、R80、R100、R125、R160、R200、R250、R320、R400、R630、R800、R1250 
   
  2、隔离变压器 
   
  (1)高频机加装380V/380V输出隔离变压器:容量KVA=UPS KVA 
   
  选用△/Y0型隔离变压器,输出中性点接地, Y/Y型变压器旁路反灌 
   
  会造成DC电压过高危险。 
   
  (2)UPS加装380V/220V输出隔离变压器: 
   
  输出容量损失20~30% 
   
  对逆变器有干扰反馈,选用效率高,干扰小变压器。 
   
  (3)旁路隔离变压器:实现零线电气隔离
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