UPS的基本知识

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。

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：96V3、单组192V接线图（12V蓄电池）例如：山特C6KS、C10KS，DC：192V4、两组36v并联接线图(12V蓄电池)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：96V6、两组192V并联接线图（12V蓄电池）例如：山特C6KS、C10KS，DC：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：10000×0.8输入电流（A）＝ =47.84(A)176×0.95×12、输出电流计算方法UPS标称功率输出电流（A）＝输出电压×SS：三相UPS=3，单相UPS=1UPS电源输出电流计算结果如下：10000输出电流（A）＝ =45.45（A）220×13、电池逆变电流计算方法UPS标称功率（VA）×输出功率因数电池逆变电流（A）＝电池临界电压(V)×逆变效率注:电池临界电压=16节蓄电池*10.5V（单格终止电压1.75*6）=168V计算结果如下：10000×0.8电池逆变电流（A）＝ = 50 (A)168×0.95电缆配置：(交流电流按3-5A计算，直流电流按2-4A计算)输入线缆（mm2）＝47.84/5=9.5(实际可采用10 mm2)输出线缆（mm2）＝45.45/5=9.09(实际可采用10 mm2)电池线缆（mm2）＝50/4=12.5(实际可采用16 mm2)空开配置输入空开（A）=47.84（可配置63A空开）输出线缆（mm2）＝45.45（可配置63A空开）电池线缆（mm2）＝50（可配置63A空开）备注：（1）UPS输入可配置相对大一点的空开,禁止使用漏电保护空开（2）禁止在UPS输出端接带有感性的负载。

UPS电源知识介绍UPS电源，即不间断电源（Uninterruptible Power Supply），是一种能在供电中断或电压降低时提供稳定电力的电力辅助设备。

它起到过渡电源的作用，可使设备在电力故障发生时继续正常运行，提供稳定的电压和频率。

本文将介绍UPS电源的工作原理、分类、选型和使用注意事项等方面的知识。

一、UPS电源的工作原理1.整流器：将交流电转换为直流电，并为电池充电，以保持电池的充电状态。

2.电池：将直流电能储存起来，以备不时之需。

3.逆变器：将直流电转换为交流电，并输出给需要供电的设备，确保设备正常工作。

当外部供电正常时，UPS电源通过整流器将交流电转换为直流电，并为电池充电以维持电池的充电状态。

同时，逆变器将直流电转换为交流电并输出给设备。

这样，设备在外部供电正常的情况下就可以正常供电。

当外部供电中断时，UPS电源通过电池向逆变器提供直流电，逆变器继续将直流电转换为交流电并输出给设备。

这样，设备可以在供电中断情况下继续运行。

二、UPS电源的分类按输出波形分：UPS电源可分为线性型、交互式和双变换型三种。

1.线性型UPS电源：输出波形近似正弦波，能够适用于对电源质量要求较高的设备。

2.交互式UPS电源：输出波形近似正弦波，通过运用压缩/松弛不同的技术来实现电网电源和市电的切换，能够提供较好的电源保护。

3.双变换型UPS电源：输出波形为正弦波，能够提供更高质量的电源，适用于对电源稳定性要求较高的设备。

按功率分：UPS电源可分为小功率、中功率和大功率三种。

1.小功率UPS电源：通常用于个人电脑、服务器、网络设备等小型设备，功率一般在500W以下。

2.中功率UPS电源：适用于大型机房、数据中心、通信基站等需要较高电源保护的设备，功率在500W-10KW之间。

3.大功率UPS电源：适用于工业生产、医疗设备、科研实验等需要大电容和高可靠性的设备，功率在10KW以上。

三、UPS电源的选型选择UPS电源时需要考虑以下几个关键因素：1.电源负载：需要确定所需供电设备的总功率，选择适当功率的UPS电源，以确保正常供电。

UPS电源基础知识大全，弱电小白必看UPS，就是不间断电源。

通常是弱电机房工程子系统之一，是将蓄电池与主机设备相连接，主要用于给设备提供稳定、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。

下面我们一起来看下UPS 的基础知识。

UPS的基本原理及主要技术参数什么是UPS？利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。

为什么需要UPS？市电电网提供的电力供应，看上去正常，可是不可靠:表面正常的电力，实际上危机四伏。

电源中断•数据丢失，通信中断，商机延误......•——直接损失以每分钟5000-100000元计••设备停运，仪表失灵，手术中断......•——间接经济损失无法估量••电源污染•瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲•造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备硬件损坏••谐波污染、线间噪声、频率漂移•造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下•UPS的四大功能不停电功能——解决电网停电问题交流稳压功能——能解决网压剧烈波动问题净化功能——解决电网与电源污染问题管理功能——解决交流动力维护问题UPS系统结构1、输入电压范围输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。

2、输入功率因数功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网，影响干扰其它设备。

3、主电源频率允许范围。

4、输入电流谐波分量。

（PFC、6/12脉冲变压器）输出特性：1、静态稳定度。

大型为1%，中小型为2%。

2、输出瞬态特性。

大型5%，中小型8%。

3、输出过载能力。

（如：过载125% 5MIN;150% 10S)4、输出功率因数。

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。