UPS基础常识及在实际工程中的应用。
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UPS基础知识[UPS作为一种不间断电源,在各个领域应用广泛。
本文着重介绍UPS基础知识及日常维护。
]目录第一章UPS电源概述 (3)1.1UPS电源概述 (3)1.2UPS的分类及工作原理 (4)1.3UPS高可靠性供电方案 (5)第二章UPS功率器件 (9)2.1UPS功率器件 (9)2.2UPS几种常用器件 (10)第三章UPS基本原理 (16)3.1UPS基本组成 (16)3.2整流器 (16)3.3逆变器 (17)3.4静态旁路开关 (18)3.5电池电路 (18)3.6工作模式 (18)第四章UPS电池 (22)4.1阀控式铅酸蓄电池的定义 (22)4.2阀控式铅酸蓄电池的分类 (22)4.3电池的结构及工作原理 (22)4.4阀控式铅酸蓄电池的性能参数 (24)4.5电池技术特性 (25)4.6电池使用与维护 (31)第五章UPS工程设计参考 (34)5.1UPS系统容量配置 (34)5.2UPS电缆的选配 (34)第六章UPS电源安全防护 (37)6.1UPS设备接地系统 (37)6.2雷电与UPS安全防护 (39)第七章UPS日常维护内容 (46)7.1日常维护和巡查内容 (46)7.2电池组定期维护(季度或半年1次) (46)7.3UPS定期维护(每年1次) (47)第一章UPS电源概述1.1UPS电源概述1.1.1什么是UPSUPS是一种利用电池化学能作为后备能量,在市电断电或发生异常等电网故障时,不间断地为用户设备提供电能的一种能量转换装置。
我们称之为不间断供电系统。
1.1.2UPS的发展过程UPS不间断电源起源于20世纪初的美国。
1903年,第一台UPS由艾默生公司制造,在当时的重工业中起到了重要作用,并为国家的快速发展奠定了基础。
这一阶段的UPS主要用于工业领域,为关键设备提供电力保护。
其次,随着技术的发展,UPS的功能和应用范围不断扩大。
在电网电压正常时,UPS利用电网电源充电;当电网出现异常时,UPS则释放存储于电池中的电能供负载使用。
UPS的基本知识一、UPS的概况1、UPS的概念Uninteruptible Power System的英文字首简称为UPS,即我们所说的不间断电源系统,依照字面上的解释即为电力系统停止供电时,在极短的时间内取代原有的电力设备,继续供电给负载系统使用。
其工作原理:首先在正常时利用整流装置将交流输入整流成直流电力,然后一路对蓄电池充电,一路籍以将直流电力供给逆变器,逆变器将直流电力转换成稳定的交流电力输出经静态开关装置供给负载使用。
当输入电力中断时,由储存在蓄电池内的直流电力供应逆变器工作转换成交流电力供负载使用。
待市电完成供电准备后,才停止由蓄电池输出转换。
二、UPS的组成概要依UPS内部构造可分为:电池组、充电器、逆变器及静态开关。
1、电池组UPS所用的电池种类相当多,其差别在于极板材质、构造及电解液成份的不同,目前广泛UPS采用的为铅酸免加水电池,其优点在于重量轻、寿命长。
电池容量单位为安培/小时(Ah),数值越大则表示电池的容量越大,一般UPS标准放电时间在满载状态下最长不超过15分钟,若使用者欲延长放电时间则需另外加长效型充电电路来使用,由于电池为UPS市电中断后的电力来源,故其电池的品质及可靠度是不容忽视的,所以电池的品牌亦是选择UPS 的指标,最好能尽量选世界知名品牌。
2、充电器电池充电器经由变压器与市电隔离,对电池充电及提供逆变器电力,此电源需有足够的容量,但又必需有一定限流装置电路来保护电池的寿命,一般而言,对已耗尽电力的电池进行充电,将花费其放电时间常数的 8~10倍才能回充至额定压的80%,故标准型小容量在线式每放一次电需8小时以上的充电时间才能恢复电力。
3、静态开关静态开关可由两个单向可控硅组成,以可控硅的高速开关特性来补偿输出继电器触点跳接时间,使AC与INV转换时,转换时间小于5ms,因为继电器的跳接时间不能满足UPS负载的要求(电脑允许断电的最短时间小于6ms)。
4、逆变器逆变器是一种电力转换电路,它所担任的工作是将直流电源转换成一般的交流电,在UPS 领域内利用整流器将交流电力整流成直流电力,然后再经逆变器转换成交流电力,即所谓的AC-DC-AC,使输出电源更为纯净,其具备如下功能:(1)反转:将整流器及电池组所供应的直流电源换成交流电源,波形失真小于5%。
UPS工作原理与应用总结UPS(不间断电源)是一种重要的电力设备,在电力供应异常或中断的情况下,能够提供稳定的电力供应,保证电子设备正常运行。
本文将深入探讨UPS的工作原理以及其在实际应用中的重要性和优势。
1. UPS的基本原理UPS的工作原理可以简单概括为电池供电转换。
它由三个主要组件组成:蓄电池、逆变器和充电器。
当外部电力正常供应时,UPS会将电力通过充电器充电到蓄电池中,同时逆变器将电源直接传递给设备。
如果外部电力中断,UPS系统会立即通过逆变器将电力从蓄电池转换为交流电,以保证设备正常运行。
这种转换的速度通常在几毫秒之内,对于敏感的电子设备来说是无感知的。
2. UPS的应用场景UPS广泛应用于许多领域,特别是那些对电力供应中断极为敏感的行业。
以下是一些常见的UPS应用场景:2.1 电脑和办公设备在办公环境中,UPS常用于为计算机、服务器、网络设备等提供稳定的电力供应。
电脑和许多其他办公设备对供电的稳定性要求较高,UPS能够保护设备免受电源波动、突然中断和电压峰值的影响,并提供短时的应急电力供应,以防止重要数据的丢失。
2.2 医院和实验室医院和实验室内的许多设备,如手术室设备、实验设备和保鲜设备,对电力供应稳定性有着严格的要求。
UPS在这些环境中的应用,可以确保设备持续运行,防止因为电力中断而导致严重的后果。
2.3 通信和网络设备在通信和网络行业中,UPS是确保关键设备持续运行的关键设备之一。
基站、数据中心和网络服务器等,都需要不间断的电力供应来保持连接和数据传输的稳定性。
UPS能够有效地避免电力中断对通信和网络流程的影响,保障信息的传输和存储。
3. UPS的重要性和优势UPS的重要性不仅体现在它可以保护设备免受电力中断的影响,还有以下几个方面的优势:3.1 防止数据丢失电力中断会导致设备突然关机,从而可能造成数据丢失。
对于运行重要应用程序或存储关键数据的设备来说,这是一个严重的问题。
UPS能够提供短时间的应急电力供应,使得设备可以正常关机,确保数据的完整性和安全性。
UPS基本常识1、为什么用UPS?UPS的作用是什么?由于信息技术的发展,网络已成为人们生活和工作中不可或缺的部分,构成网络的数字机房的供电可靠性已经成为关键,而机房的可靠供电又是重中之重,UPS就是为了解决不间断供电而设置的。
UPS的三大基本功能:稳压,滤波,不可间断。
在市电供电时,它是稳压器和滤波器的作用,保证设备正常工作;在市电中断时,它又可以通过把它的直流供电部分(电池组,柴油发电机等)提供的直流电转化为完美的交流电供负载使用,其中由市电供电转电池供电一般为0时间切换,这样就使负载设备在感觉不到任何变化的同时保持运行,真正保证了设备的不间断运行。
2、UPS一般带感性负载的能力强还是带容性负载的能力强?为什么?一般UPS就是按感性负载设计的,所以带感性负载是它的本分。
一般UPS逆变器输出端并联的电容器一方面起滤波作用,另一方面是抵消负载中的电感分量。
如果负载时容性,又如何用电容去抵消电容性分量呢?只能使输出的电容分量加大,而这些电容分量的电流又必须由逆变器提供,使逆变器输出的有功分量减小,所以带载的能力就减弱了。
3、STS(静态开关),LBS(同步器)及双总线作用是什么?STS的作用是将两路输入交流电进行切换。
LBS的作用是将两组UPS同步,目的是为了使STS的切换时间为零。
双总线的作用是为了给用电设备提供冗余的电源。
4、EPS和在线式UPS的主要区别是什么?两者的主要用途是什么?与UPS相同之处:EPS是100%的后备式UPS,它的工作原理和后备式UPS一样。
不同之处:EPS由于带的负载不同,比如照明和启动水泵等,功率需要做的很大,在启动水泵时可以将逆变器做成变频器;而后备式UPS由于主要的对象是PC机之类的IT设备,所以容量很少有超过3KVA的。
一般3KVA以上的IT设备都选用在线式UPS,在IT设备场合无论如何是不能用EPS的。
5、工频机和高频机比较各有什么优缺点?高频机能否取代工频机?工频机UPS:缺点是输入功率因数低,功耗大,效率低,体积大,笨重,价格高,可靠性低;优点是制造相对容易,尤其是采用手工作业影响也不大,要求一致性相对低一些。
ups工作原理及应用说明
UPS (Uninterruptible Power Supply) 是一种常见的电源备份设备,其工作原理是通过将电能转换为电池储存能量,并在输入电压异常时,迅速将储存能量转换为电能供应给电器设备,从而保证电源的不间断供应。
UPS的工作原理主要包括以下几个组成要素:
1. 输入电源:负责将市电供应的交流电转换为适合UPS内部工作的直流电。
2. 电池组:用于储存电能,通常采用铅酸电池或锂电池,可以根据实际需要选择容量大小。
3. 变流器:将直流电转换为交流电供应给电器设备,同时负责对电池进行充电。
4. 转换开关:在输入电压异常时,将电池组的电能转换为电能输出,以保证电器设备的正常工作。
UPS主要应用于以下几个方面:
1. 保障电力供应的连续性:在电网停电或电压异常的情况下,UPS可以立即启动并转换为电池供电,保证电器设备的正常工作,防止因电源中断而导致的数据丢失或生产中断等问题。
2. 瞬间断电保护:UPS能够在电力突然中断的情况下,立即为电器设备提供稳定的电力,防止设备因断电而损坏。
特别适用于计算机、服务器等需要稳定电源的设备。
3. 峰值电流无缝切换:UPS具备峰值电流切换能力,可以在设备需求电流突然增大的情况下,提供额外的电流供应,以保证设备正常工作,避免因电压不稳而导致的设备出现故障。
4. 清洁电力供应:UPS能够提供稳定、干净的电力供应,有
效过滤掉电网中的电压波动、电流噪声等问题,保护电器设备不受电网问题的影响。
总之,UPS通过对电能的储存和转换,能够在电力异常的情况下保障电器设备的稳定供电,应用广泛,特别适用于需要持续供电的关键设备和系统。
不间断电源的应用基础一、UPS的物理分类:1、动态不间断电源;2、静态不间断电源;60年代以前主要生产动态(Dynamic)不间断电源。
在交流市电正常时,用市电驱动马达,再带动发电机发出交流电,一方面给负载供电,另一方面带动巨大的飞轮,使飞轮高速旋转。
当市电波动时,由于惯性飞轮的惯性对短时间的电压突变或干扰无反应,保证了输出电压的稳定。
在交流市电停电时,依靠飞轮的巨大惯性继续带动发电机发电供给负载,同时启动备用柴油机,在柴油机的转速与发电机的转速(飞轮的转速)相同时,经离合器驱动飞轮,继续用飞轮带动发电机给负载供电,从而完成了从市电切换到柴油机的过程。
市电恢复正常后,由驱动马达来带动发电机给负载供电,同时经离合器将飞轮与柴油机脱离,完成从柴油机到市电的切换。
这个系统又称为D-M-G系统。
这个系统稳定可靠,维护技术要求比较简单,但设备庞大笨重、操作控制不灵活、噪声大、效率极低、且切换时间太长。
因此在60年代以后随着半导体电力电子器件的发展,被静态不间断电源所取代。
图1. 动态UPS的框图二、UPS的基本概念(一).什么叫UPS?UPS是英文Uninterruptable Power Supply 的缩写,中文译为“不间断电源”,它是能够实现两路电源之间无间断地相互切换的装臵。
(二).为什么要使用UPS?随着电子技术的飞速发展,各种各样的用电器越来越多。
而这其中的绝大部分都是非线性负载,也就是说它们从电网提取的电流的波形与电压波形不一致。
这样无疑给电网带来了大量的谐波以及其它的公害,使供电的质量越来越坏。
另一方面,一些重要的用电部门,如机场、医院、银行等等,和一些重要的用电设备,如计算机、通讯设备等等对供电质量的要求越来越高,不仅要求不停电,还要求电压、频率、波形准确完好,不能受到电网的任何干扰,要有一个干净或净化的电源条件。
这就使负荷(用电器)与电网供电质量之间的矛盾日趋加深。
电网的干扰(公害)分为六类:1)噪声:在正弦电压波形上叠加的一些尖脉冲(毛刺);2)电压变化:正弦电压的幅值过高或过低;3)频率变化:正弦波的频率不是标准50Hz,过高或过低;4)瞬间间断:正弦波的短暂不连续,一般指小于300毫秒的间断;5)停电:正弦波的长时间不连续,一般指大于300毫秒的间断;6)谐波:在标准50Hz的电网频率上叠加了50Hz整数倍或非整数倍的信号,使正弦波形严重失真。
ups电源功能介绍使用用途
1.保护设备:UPS能够在电力中断或波动时,立即为设备提供电力,避免设
备因为电力中断或波动而导致的损坏。
2.续航时间:UPS内置电池组,能够为设备提供电力备用,使设备在停电后
能够继续运行一段时间,为用户提供足够的时间来保存数据或进行关键操作。
3.稳压功能:UPS能够对电力进行稳压,使设备能够在电力波动时保持稳定
的工作状态,避免因电压波动而导致的设备损坏。
4.远程管理:一些高级UPS设备支持远程管理功能,可以通过网络远程监控
和管理UPS设备,提高设备的可靠性和管理效率。
在工业和商业环境中,UPS电源通常被用于保护计算机、服务器、网络设备和其他关键设备免受电力中断或波动的影响。
在医疗、工业控制、自动化等领域,UPS电源也是重要的备用电源,以确保关键设备的正常运行。
UPS基础知识第一篇:UPS基础知识【IT168 资讯】UPS 的中文意思为“不间断电源”,是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写,它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使您不致因停电而影响工作或丢失数据。
它在计算机系统和网络应用中,主要起到两个作用:一是应急使用,防止突然断电而影响正常工作,给计算机造成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为计算机系统提供高质量的电源。
从基本应用原理上讲,UPS 是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。
主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。
1)整流器:整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。
它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。
因此,它同时又起到一个充电器的作用;2)蓄电池:蓄电池是UPS 用来作为储存电能的装置,它由若干个电池串联而成,其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间。
其主要功能是:1当市电正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部。
2当市电故障时,将化学能转换成电能提供给逆变器或负载;3)逆变器:通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成;4)静态开关:静态开关又称静止开关,它是一种无触点开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。
分为转换型和并机型两种。
转换型开关主要用于两路电源供电的系统,其作用是实现从一路到另一路的自动切换;并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。
UPS 类型UPS 电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。
(1)后备式UPS后备式UPS:平时处于蓄电池充电状态,在停电时逆变器紧急切换到工作状态,将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出,因此后备式UPS 也被称为离线式UPS。
基础知识UPS的基础知识:1、UPS的定义:其中文名字是不间断电源,即在出现市电出现断电的情况下,通过蓄电池储存的电能继续为负载提供可靠的、稳定的电能;或者在市电发生大的波动,尤其是柴油发电机输出出现的电压波动、频率偏移等情况下,为精密负载净化电能,UPS属于电源设备,其容量单位为伏安,这个单位比较小,一般使用过程中采用千伏安(符号KV A)。
扩展一:用电设备的单位是什么?扩展二:设备的功率的计量分哪三种功率?扩展三:设备的三种功率的换算关系是什么?2、应用场合:它主要应用在负载在使用过程中不允许断电或者要求电能质量比较高的场合,如实验设备、网络机柜、医院急救设备、工业控制系统、发电厂、国防监测、航天航空领域、野外无人职守的通讯站、输油输气干线、重要交通干线的桥梁、隧道以及断电会给政府、社会带来不良影响甚至造成生命财产安全损失等诸多场合。
3、UPS的分类:UPS可分为后备式、在线互动式、双变换在线式、双变换电压补偿在线式几大类,第一种UPS在UPS的发展初期比较多,它是在市电断电过后逆变器才启动工作,因此它本身就有一个断电时间,一般在200ms左右,而计算机只要在断电180ms数据就会完全丢失,网络机柜在5ms内数据就会完全丢失,工业控制系统在4ms内都会丢失正在运行的数据,因此后备式UPS在当今的科技条件下已经基本上不能够满足人们对供电的要求,只有很少要求不高的场合,以及个人使用等功率较小的情况下才使用。
双变换在线式是目前使用最为广泛的UPS,它不论是否市电存在,逆变器始终处于工作状态,它的内部直流母线与蓄电池的直流母线是同一母排,因此,如果市电断电后,在毫秒级范围内可以实现毫不间断的供电。
双变换电压补偿式一般在大功率UPS中使用,它能够起到保护市电不受污染、使UPS输出功率因素接近于1。
保护用电设备。
4、UPS的组成:现在市场上绝大部分的UPS都是双变换在线式,它包括整流器、逆变器、蓄电池、电子旁路、手动旁路几大部分。
目录一、UPS基本知识 (2)1、UPS概述 (2)2、UPS主要功能 (2)3、免维护铅酸蓄电池 (2)二、ups蓄电池接线图 (3)1、单组36v接线图(12V蓄电池) (3)2、单组96V接线图(12V蓄电池) (3)3、单组192V接线图(12V蓄电池) (4)4、两组36v并联接线图(12V蓄电池) (5)5、两组96V并联接线图(12V蓄电池) (5)6、两组192V并联接线图(12V蓄电池) (6)三、UPS空开、电缆配置 (7)1、输入电流计算方法 (7)2、输出电流计算方法 (7)3、电池逆变电流计算方法 (8)四、UPS蓄电池配置 (9)1、电流法 (9)2、恒功率法 (10)3、UPS行业常用简单运算法 (10)4、举例说明 (11)五、UPS并机方式 (12)1、串联备份 (12)2、双机并联备份 (13)六、UPS日常维护及保养 (14)七、常见UPS的故障诊断和排除 (15)UPS基础资料一、UPS基本知识1、UPS概述即不间断电源,是将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。
主要用于网络系统或其它电力电子设备提供稳定、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。
2、UPS主要功能高可靠性不间断供电,保证动力的连续性(0ms)电网稳定、净化功能,高质量供电,绿色电源电池管理功能,延长电池使用寿命只能监控功能,解决UPS运维问题3、免维护铅酸蓄电池主要参数电压:12V、6V、2V单格电池电压为2V,12V电池由6个单格电池构成AH数:7AH、17AH、24AH、38AH、65AH、100AH、120AH蓄电池放电终止电压:1.75V/单格二、ups蓄电池接线图1、单组36v接线图(12V蓄电池)例如:山特C1KS,DC:36V2、单组96V接线图(12V蓄电池)例如:山特C3KS,DC:96VUPS 96VUPS 36V例如:山特C6KS、C10KS,DC:192VUPS 192V例如:山特C1KS,DC:36V5、两组96V并联接线图(12V蓄电池)例如:山特C3KS,DC:96VUPS 36V UPS 96V6、两组192V并联接线图(12V蓄电池)例如:山特C6KS、C10KS,DC:192V2P空开2P空开UPS 192V三、UPS空开、电缆配置1、输入电流计算方法UPS标称功率(VA)×输出功率因数输入电流(A)=输入临界电压(V)×整机效率×输入功率因数×SS:三相UPS=3,单相UPS=1例如:山特10KVA UPS,单进单出,功率:10KVA输入临界电压:176V(在不用转换至电池供电情况下可接受的最低单相市电电压,一般输入范围±20%),输入功率因数:0.99(高频机都可以近似取1),整机效率:0.95,S=1,输出功率因数:0.8市电输入电流计算结果如下:10000×0。
一.UPS的概况UPS即不间断电源,是信息技术领域中一个重要组成部分,它是一种集电力技术、控制技术和信号检测及通讯技术于一身的高科技电源设备,被广泛应用于计算机及网络系统、电信/移动通讯及各种自动生产流水线等多个应用领域。
计算机技术迅猛发展,局域网及其应用越来越普及,但人们对局域网的供电系统和电源配置尚未引起足够的重视。
据有关部门调查表明,局域网最容易发生的问题往往是由于电源停电以及电源异常造成的各种故障。
在局域网中,配置UPS 的主要目的是用来为局域网中各类用电设备提供稳定可靠和高品质的电力供应。
它主要体现在以下三个方面:(1)为各类用电设备提供后备电源,以防止突然断电给局域网造成损害,影响正常运行;(2)可以消除供电系统中产生的诸如浪涌、谐波干扰、频率漂移、波形断续、电压过高或过低等现象,改善电源质量,使局域网中各类设备的电子元部件免受破坏性损害;(3)UPS还可以抑制电网中其他用电设备产生的诸如高频信号等杂波,以免除因杂波造成数据传输失效等故障,提高网络的可靠性。
2.UPS的发展及应用简单地讲,高端技术下移、智能化、网络化、高频化和高可靠、高可用是整体趋势。
高端技术下移即将原来高端大功率产品才具有的功能移植到小功率产品上,使得低端用户也能享受到更优越的高端产品功能。
智能化UPS能实时监视UPS的输入、输出电压,输入、输出频率,输出电流,电池电压,UPS主机温度等运行参数,在UPS故障或电池供电规定时间后将计算机中的数据自动存档,退出并关闭系统,能通过传呼、E-mail等方式通知系统管理人员等。
对于网络化智能UPS还必须配置相应的网卡,将UPS管理纳入网络管理系统中来。
监控软件管理的内容更丰富,功能更强大,人机界面更友好,并开始推出适用于特殊应用环境的UPS产品。
对于高频技术的采用也是趋势之一,在恰当的频率下,整流器和逆变器的能量损耗大幅度下降,效率达到了很高水平,提高了系统效率。
高可靠、高可用也越来越成为领导厂商的“主攻点”,尤其对高可用的追求,并联冗余系统也非常时髦,它不但可以进行扩容升级,最为重要的是大大提高了系统的可靠性和可用性。
UPS系统与Internet技术的紧密结合,使其增加整个信息系统的易用性比以往任何时候都更有意义。
虽然传统技术如电话拨号、SNMP 、Telnet等已实现了对UPS的远程和集中监控,但这些技术通常要求特定的设备配置和操作技能。
随着Internet的普及,使用浏览器监控UPS将成为UPS监控技术的主流。
由于未来网络的广泛化和全球化,必然带来网络的复杂化,多种形式的网络系统将连接在一起。
作为网络系统的一部分,要求UPS能够实现在各种网络平台上的监控,而且随着Internet、Intranet和电子商务的高速发展,用户对网络可用性的要求会越来越高,使UPS从对网络关键设备的保护延伸至对整个网络路径的保护。
因此,监控软件除了要提供完善的监控保护功能,还必须支持主流操作系统、跨平台操作并具有即插即用的功能;支持主流数据库及应用软件;与主流服务器管理工具集成;与主流网络管理系统集成。
二.UPS的作用和特点1.UPS的作用(1)市电中断的情况下,能利用自身所带的蓄电池通过逆变电路将直流电转换为220V交流电给计算机及网络系统供电,保证计算机及网络系统能正常运转。
(2)对市电有稳压作用,能在电网电压波动时稳定电压。
(3)能抑制电网的电力谐波干扰、电压瞬间跌落、高压浪涌、电压波形畸变、电磁干扰等电力污染,为计算机及其它设备提供电压稳定、波形纯正的电力供给,保证计算机及网络系统的正常工作和数据不受干扰。
2.UPS的特点(1)高可靠性系统应具有能提供365×24连续提供高质量的UPS逆变电源的供电能力。
这就意味着,在UPS供电系统的运行中,既不允许出现任何瞬间供电中断/停电事故,也不允许出现由普通的市电经交流旁路直接向用户负载供电的情况。
为此,要求UPS供电系统应满足如下要求:——允许在UPS逆变电源连续供电的条件下,执行不停电的维护和检修操作。
——万一在用户设备端出现短路故障时,应将故障的影响缩小到尽可能小的范围。
(2)高抗干扰性UPS供电系统能使互联网设备获得高“可利用率”,并可为其创造优良的运行环境。
大量的运行实践表明:电源干扰问题是造成互联网设备的“可利用率”下降的重要原因之一。
在此需说明的是:电源干扰不仅来源于普通的市电电网,它还来源于设计不完善的UPS本身及用户的互联网设备本身。
这是因为配置在IDC和MDC机房内的服务器、磁盘阵列机和交换机等均内置有开关电源,这种整流滤波型非线性负载会向UPS供电系统反射3~23次低次谐波干扰,可能带来降低话音质量的恶果。
实践证明,过大和过频地出现电源干扰,轻者会导致互联网的传输速率下降,网络服务器的数据丢包率增大等隐性故障,从而导致互联网设备被迫进入“降额使用”状态,严重时会导致网络瘫痪。
由此可见,高速信息网络技术的迅猛发展,对UPS 供电系统所能提供的电源质量提出更为严格的要求。
(3)具有防雷击、抗高能浪涌的功能雷击、闪电及电网上的高能浪涌严重威胁UPS系统和计算机网络的安全。
如无相应的保护措施,将造成UPS系统及计算机网络的硬件和软件的损坏。
UPS应具有这方面的保护电路,其指标应符合国家及国际安规标准。
(4)过载能力强由于计算机等负载属于整流型负载,在启动时往往有较大的瞬态冲击电流,如果UPS的过载能力弱,有可能造成严重后果导致系统不能正常安全运行。
(5)智能化监控在UPS和计算机/网络之间建立起双向通信监控管理功能。
利用监控软件监控管理UPS的运行、操作。
当市电中断或UPS电池低电位时,监控软件可做到将计算机中的数据自动安全存盘、系统安全关机然后关闭UPS,避免因电力突然中断而造成操作系统的损坏和数据资料的损失,以实现数据的完整性保护。
三.UPS的分类1.按工作方式分(1)后备式UPS当市电正常时由市电给负载设备供电,并给蓄电池浮动充电。
当市电电压波动超过规定值时时启动逆变电路将电池的直流电转换为稳定的交流电输出,给负载供电。
后备式UPS平时由于是由市电直接给负载供电,所以无法消除市电电网上存在的浪涌、尖峰、频率漂移等电气污染,而且容量比较小。
但是它的技术简单,成本较低,价格相对低廉,用于许多对电压稳定性要求不高的场合。
(2)在线式UPS在线式UPS一直使其逆变器处于工作状态,市电正常时它是首先通过电路将市电交流电转换为直流电,再通过逆变器将直流电转换为正弦波交流电给负载供电,在供电情况下还能对输出进行稳压及防止电磁干扰,而且还通过充电电路给蓄电池浮动充电。
当停电时,则使用电池的直流电,所以逆变器不存在切换时间,所以适用于对电源有较高要求的场合。
(3)在线互动式UPS这是一种智能化的UPS,除具有在线式UPS的功能外,还可以自动侦测市电的电压,可以提供高精度的正弦波交流电输出。
在线互动式UPS 还具有与计算机进行通讯的功能,有的还可以连接互联网,可以通过网络对UPS 进行管理,而且可以根据计算机及网络系统的工作状况自动调整UPS本身的工作状况和输出状况,并且在UPS 出现故障时,可以通知计算机系统,启动冗余的备用电源,所以称之为智能型UPS。
一般用于网络系统中的服务器、路由器和大型骨干网的交换机以及部分工作站等对电源要求较高的场合。
它将大大提高计算机系统的可靠性。
2.按输入输出分(1)单相输入单相输出(单进单出)应用于10KVA 以下,后备式、在线交互式、在线式等小容量;(2)三相输入单相输出(三进单出)应用于10KVA以上在线式;(3)三相输入三相输出(三进三出)应用于20KVA以上在线式大容量。
四.UPS的选择1.UPS选择的原则一个典型的局域网通常拥有服务器、网络交换机、路由器、网管工作站、数据存储器、PC、打印机以及其他各种终端设备。
由于局域网的节点数量多,而且各个节点可能分散在不同的地点,这样,就会有位于不同地点的多台UPS需要维护,因此,在局域网中使用的UPS有其自身的特点,在选型和配置时必须加以注意。
通常,局域网的中心机房应采用10~20kVA中等容量的UPS集中供电方式,并采用双机热备份或并联供电,确保供电安全可靠。
而对于局域网中众多的无法集中设置的PC、路由器、打印机等设备,应采用分散式的在现场设置小容量UPS提供电力保障,且应首选对电网没有污染的在线式UPS装置。
这是因为后备式或互动式UPS都属于低端产品,其可靠性和故障率等技术性能都不如在线式UPS;另外在遇到比较恶劣的电网环境时,基本上无法抑制电网干扰传至网络设备,容易影响局域网正常工作。
1 UPS的类型通常设备根据电源可靠性、功能要求、使用方便等要求,尽可能经济的选择UPS。
根据不同负荷特性选择不同类型UPS。
从实用性、选择方便易行出发,UPS可分三类1)单一运行,备份运行2)有旁路转换、无旁路转换3)平时逆变器运行。
平时市电运行。
2 UPS特点1)单一运行UPS,用于一般重要负荷;用于输人、输出频率不同,或者对市电有无影响不大,对频率精度要求很高的负荷。
2)备份运行UPS,使用多台不停电装置,具有备份功能,当部分发生故障,其它正常部分向负荷供电,用于特别重要负荷。
3)有旁路转换UPS,负荷可由市电和逆变器供电,提高供电可靠性。
多数UPS设置旁路。
4)无旁路转换UPS,用于输入、输出频率不同,或对市电频率、电压精度要求极高的负荷。
5)平时逆变器运行,负荷对电源质量要求高,不受市电,电源电压、频率的影响。
6)平时市电运行,负荷对电源质量要求不高,对可靠性要求高,不变换运行效率高。
使用时根据负荷性质三种运行方式组合应用。
3供电系统选择UPS的原则3.1负荷的重要性电源是否存在潜在异常。
原则上不存在电源异常是不需要设置UPS的。
负荷是否重要是根据电源异常导致的负荷部分受损而决定的。
受损包括直接损失和间接损失。
直接损失包括生产线上的不良产品,科技研发重要数据丢失。
间接损失包括恢复供电需要时间,社会信誉。
根据受损大小,衡量UPS系统总投资,为了提高可靠性是否采用UPS,采用UPS是否设置备份及旁路,确定运行方式。
3.2电源质量对负荷的影响电源质量对负荷的影响包括:电源电压允许压降范围及持续时间;日常电压失真范围、频率精度。
负荷对电源质量承受力强,可以简化系统提高可靠性降低成本,比如增加旁路时采用一般为0.02~0.2S瞬时停电转换方式。
日常电压失真,频率精度一般不是特殊负荷,市电电源下足够运行,一般不需考虑电源对负荷的影响。
对电源电压瞬时降低和断电敏感的计算机,即使电源电压降低10%半个周期就会产生影响。
则需要提供优质电源。
3.3 UPS容量选择根据下列因素,特性、计算负荷、冲击电流、峰值电流、过载能力、负荷突变状况选择UPS容量。