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UPS选型基本技术指导
2012/11/26 10:39:28
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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米 | 1500米 | 2000米 | 2300米 | 3000米 |
| 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