大型企业UPS供电系统基础知识
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UPS的基础知识.殷建
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充充
五.UPS工作原理
1.工作原理图
五.UPS工作原理
2.工作原理
滤波板： 包含了EMI抑制滤波器和D级防雷器，给UPS提 供经过滤波处理的干净电源。 整流/PFC：是UPS重要的功能模块，在市电逆变供电模式 时进行功率因数校正和整流处理。 逆变器： 是UPS重要的功能模块，将经过整流处理或 升压处理的直流电转换成稳定的交流输出 升压板： UPS工作于电池供电模式时进行升压处理。 充电板： 对电池进行充电 辅助电源板：提供所有控制电路之工作电压 控制板：控制UPS的状态 电池： 适用电池类型为密封式免维护铅酸蓄电池。 UPS输出：UPS输出功能模块包括输出EMI滤波器，并提 供多路负载输出。
六. UPS工作模式介绍
2.电池模式
当输入电压异常，UPS自动进入电池模式，负载由两台UPS均 分。当输入正常时，UPS自动恢复到正常模式。
六. UPS工作模式介绍
3.旁路模式
两台UPS同时满足转旁路的条件时，两台UPS同时进入旁路模 式，且负载均分。
七. UPS控制面板
1.前面板显示图
图例说明
2.UPS后面板外观图
L I H G F
A
B
C
D E
图例说明
A EPO(紧急关机接口)； B 风扇； C 电池扩展插口 ； D 输出接线端子； E 输入接线端子； F 输入开关； G Mini SNMP卡（RJ45口）； H 并机接口； I RS232串口 (JBUS 协议) L 可选通信卡(SNMP)扩展槽
UPS定义 三. UPS定义
UPS － Uninterruptible Power Supply（System） （ ） 利用电池等直流系统（化学能）作为后备能量， 利用电池等直流系统（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。 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。
UPS培训基础知识ppt课件
障诊断和预测性维护。
绿色环保技术
采用环保材料、低损耗设计、能 量回收等技术，降低UPS对环境
的影响。
行业应用前景展望
数据中心领域
随着云计算、大数据等技术的快速发展，数据中心对UPS的需求将持续增长。
工业自动化领域
工业自动化程度的提高将带动UPS在工业领域的应用需求。
新能源领域
新能源发电系统的普及将推动UPS在新能源领域的应用拓展。
其他领域
UPS在轨道交通、航空航天、医疗等领域的应用也将逐步增加。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
进行调整。
维护保养内容主要包括清洁设备 表面和内部灰尘、检查接线端子 是否松动、检查风扇运转是否正
常等。
在进行维护保养时，应注意安全 操作规范，避免因操作不当造成 设备损坏或人员伤亡。
若遇到无法处理的故障或问题， 应及时联系UPS生产厂家或专业 维修机构进行处理。
CHAPTER 05
UPS故障诊断与处理技巧
分类
根据工作原理和结构不同， UPS可分为后备式、在线式和
在线互动式三种类型。
后备式UPS
结构简单、价格便宜，适用于 对供电质量要求不高的场合。
在线式UPS
结构复杂、性能完善、价格较 高，适用于对供电质量要求较
高的场合。
在线互动式UPS
结合了后备式和在线式的优点， 具有较快的响应速度和较高的
效率。
工作原理及电路结构
UPS培训基础知识ppt 课件
contents
目录
• UPS概述与基本原理 • UPS电源系统组成 • UPS性能指标与选型依据 • UPS安装、使用与维护保养 • UPS故障诊断与处理技巧 • UPS市场发展趋势及新技术应用
绿色环保技术
采用环保材料、低损耗设计、能 量回收等技术，降低UPS对环境
的影响。
行业应用前景展望
数据中心领域
随着云计算、大数据等技术的快速发展，数据中心对UPS的需求将持续增长。
工业自动化领域
工业自动化程度的提高将带动UPS在工业领域的应用需求。
新能源领域
新能源发电系统的普及将推动UPS在新能源领域的应用拓展。
其他领域
UPS在轨道交通、航空航天、医疗等领域的应用也将逐步增加。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
进行调整。
维护保养内容主要包括清洁设备 表面和内部灰尘、检查接线端子 是否松动、检查风扇运转是否正
常等。
在进行维护保养时，应注意安全 操作规范，避免因操作不当造成 设备损坏或人员伤亡。
若遇到无法处理的故障或问题， 应及时联系UPS生产厂家或专业 维修机构进行处理。
CHAPTER 05
UPS故障诊断与处理技巧
分类
根据工作原理和结构不同， UPS可分为后备式、在线式和
在线互动式三种类型。
后备式UPS
结构简单、价格便宜，适用于 对供电质量要求不高的场合。
在线式UPS
结构复杂、性能完善、价格较 高，适用于对供电质量要求较
高的场合。
在线互动式UPS
结合了后备式和在线式的优点， 具有较快的响应速度和较高的
效率。
工作原理及电路结构
UPS培训基础知识ppt 课件
contents
目录
• UPS概述与基本原理 • UPS电源系统组成 • UPS性能指标与选型依据 • UPS安装、使用与维护保养 • UPS故障诊断与处理技巧 • UPS市场发展趋势及新技术应用
UPS基础知识
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。
《UPS基础知识》PPT课件
市电—电池转换时,输出电压没有切换时间 当负载过载或逆变器故障时,市电转旁路维 持向负载供电
扰公害两个变换器 始终在
100%负载功率下工 作,整
机效率低,输出能力 有局限,可靠性一
主要内容
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS维护和使用注意事项
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS基本问答
问：在线式UPS与后备式UPS的主要区别在哪
答： 在线式UPS能解决所有的电力问题,而
后备式UPS只能解决部分问题,在线互动式 UPS的功能居其中.
谢谢大家!
后时,UPS逆变器不工作,充电器向电池充 电,市电通过智能调压直接向负载供电;
• 单逆变器;
• 输出电性能指 标一般,但能满足 负载要求;
市电掉电后,逆变器启动,电池通过逆变器向负载 供电;
市电—电池转换时,输出电压有转换时 间
• UPS不对电网 产生附加干扰公 害;
UPS基 础 知 识
主要内容
UPS概述 UPS基本原理 APC、UPS产品线基本介绍 UPS、基本问答
UPS概述
什么是UPS 为什么使用UPS UPS的功能 UPS的分类 UPS名词解释
什么是UPS？
1、 不间断地为用户设备提供交流电的一种 电源设备 2 、 它是将电网中的交流电转换成直流电能 储藏在蓄电池内、同时将电网中的各种杂波消 除、输出纯净交流电源在电网突然发生中断仍 然能保持正常供电、使用设备不会因为市电干 扰而关机,造成很大经济损失,尤其是在电信、 金融、证券、交通、医疗等行业机算机系统、 若电网突然中断损失巨大.
市电—电池转换时,输出电压有转换时,但小于 后备式的转换时间
传统双变换在线式UPS
特点：
扰公害两个变换器 始终在
100%负载功率下工 作,整
机效率低,输出能力 有局限,可靠性一
主要内容
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS维护和使用注意事项
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS基本问答
问：在线式UPS与后备式UPS的主要区别在哪
答： 在线式UPS能解决所有的电力问题,而
后备式UPS只能解决部分问题,在线互动式 UPS的功能居其中.
谢谢大家!
后时,UPS逆变器不工作,充电器向电池充 电,市电通过智能调压直接向负载供电;
• 单逆变器;
• 输出电性能指 标一般,但能满足 负载要求;
市电掉电后,逆变器启动,电池通过逆变器向负载 供电;
市电—电池转换时,输出电压有转换时 间
• UPS不对电网 产生附加干扰公 害;
UPS基 础 知 识
主要内容
UPS概述 UPS基本原理 APC、UPS产品线基本介绍 UPS、基本问答
UPS概述
什么是UPS 为什么使用UPS UPS的功能 UPS的分类 UPS名词解释
什么是UPS？
1、 不间断地为用户设备提供交流电的一种 电源设备 2 、 它是将电网中的交流电转换成直流电能 储藏在蓄电池内、同时将电网中的各种杂波消 除、输出纯净交流电源在电网突然发生中断仍 然能保持正常供电、使用设备不会因为市电干 扰而关机,造成很大经济损失,尤其是在电信、 金融、证券、交通、医疗等行业机算机系统、 若电网突然中断损失巨大.
市电—电池转换时,输出电压有转换时,但小于 后备式的转换时间
传统双变换在线式UPS
特点：
UPS基础知识PPT课件
2021/6/20
单机 单机 单机 单机 单机 单机 单机 单机 单机 单机 单机
21
电力行业部分业绩（5）
阳泉二电厂 珲春电厂
四川华能电厂 上海杨树浦电厂
邵武电厂 杭州电厂 中山电厂 神木电厂 铜陵电厂 新海电厂 元宝山电厂
80KVA*2 80KVA*2 80KVA*2 60KVA*2 40KVA*2 20KVA*2 50KVA*2 30KVA*2 80KVA*1 80KVA*2 30KVA*2
2021/6/20
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七、意大利艾思得Astrid 意大利Astrid(艾思得)公司，创立于1996年，是一家专门生产各类电源的专
业公司，主要产品包括：大功率整流器、逆变器、各种商业和工业级不间 断电源（UPS）。各类产品广泛应用于金融、通信、交通、以及各类大型工 厂和军事领域。Astrid(艾思得)先进的生产和管理技术、专业的产品质量， 获得欧洲各类认证和IS0900等质量认证，遍布全球的专业服务网络，为广大 客户提供了优质、高效的产品服务，从而保证了分布于全球的Astrid(艾思得) 产品，稳定可靠的运行。 公司成立10多年来，Astrid(艾思得)产品销售主要分布欧洲、美洲和亚洲， 而且公司已成为世界众多著名大型企业的可靠供应商，例如三菱重工、ABB、 MGE等。在国内，Astrid(艾思得)主要用户行业有：通信业、石油化工业、 钢铁制造业以及金融等。 Astrid(艾思得)UPS单机功率容量覆盖10-600KVA，各种型号和规格，可以最 大程度满足客户的选择要求，技术的不断优化和创新，使得Astrid(艾思得) 产品技术，在行业内处于领先地位，比如IGBT整流及数字控制技术，已成熟 广泛应用于全系列（10-600KVA）的UPS产品之中，特别是大容量UPS，IGBT 整流及数字控制的先进技术，逐步取代12脉冲式传统整流方式。全系列的 UPS电源，以极小的输入电流谐波量（总量<5%）和极高的功率因素 （>0.95），使得该产品真正成为能源供电领域节能（省电）、环保（对电 网无污染）的绿色产品。
UPS系统基础知识
逆变器：
功能： 把整流器或电池送来的DC电源变换成电压稳定（额定值±1%） ，频率稳定（额定值±1-2%，本机振荡精度可达额定值±0.05%） ，谐波含量少（THD＜5%，在峰值因数为3:1），干净的再生正弦 波AC电源供给负载。允许DCV变化范围：320V-490V。 组成： － － － － IGBT三相逆变桥 AC输出滤波电容 输出隔离变压器：保护逆变器； 控制逻辑电路
•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
等。
一、UPS 概述
什么是UPS 为什么使用UPS
UPS的功能
UPS的四大功能
1. 高可靠性不间断供电 2. 电网稳压、净化功能
•保证动力的连续性 •高质量供电、绿色电源
3. 电池管理功能
4. 智能监控功能
•延长电池使用寿命 •解决UPS维护问题
什么是UPS －UPS系统组成
一个完备的UPS系统，是由UPS主机、电池、市电（发电机)、后台监控 或网络监控软/硬件等单元共同组成的。
监控平台
计算机 网线
网络总线 电源线 通讯线
市电
网线
柴油机
UPS
计算机
监控平台
电源线
一、UPS概述
什么是UPS
为什么使用UPS UPS的功能
为什么用UPS？－电网问题
UPS基础知识
UPS 基础培训
UPS 概 述
一、UPS 概述
什么是UPS 为什么使用UPS
UPS的功能
什么是UPS
UPS - Uninterrupted Power System
市电
UPS
信息及网络设备
《UPS基础知识》课件
UPS的作用
UPS可在电源中断的瞬间提供电力，确保关键设备持续运行不受影响。
常见UPS类型
常见的UPS类型包括离线式、在线式、双变换式UPS。
原理与组成
UPS的工作原理
UPS的组成部分
UPS系统的工作原理是使用电池 为关键设备提供稳定的备用电源。
UPS 通常由整流器、备用电池和 逆变器等部分组成。
UPS系统保障了重要设施的稳定运行，包括生产设备、交通信号、金融交易等重 要的社会事业。UPS也为环保、降耗提供了有力支持。
总结
回顾重点内容
UPS是为计算机等电子设备 提供稳定电流的电源设备， 有离线式、在线式和双变换 式等多种类型，其组成部分 包括整流器、电池和逆变器 等。
针对性解答问题
UPS选购时需考虑容量、应 用场景等因素，安装UPS需 确保地面平稳、通风良好且 电源接地可靠，UPS故障分 析流程需查明故障类别、范 围并排程
UPS始于20世纪50年代，50年代到70年代民用UPS得到了迅速发展，这一技术 也逐渐推广到商业、工业等领域。
2
UPS的未来趋势
未来，随着人工智能和科技的不断发展，UPS系统将愈加现代、智能化、自动化， 包括视频监控、传感器网络等技术逐步融入UPS系统。
3
社会的UPS意义
常见电池类型
常见电池类型有铅酸电池、镍氢 电池、鋰离子电池等。
选型与安装
1
如何选购UPS
选购UPS时需考虑电力要求、容量需求、应用场景、以及维护保障等因素。
2
UPS的安装步骤
安装UPS时需确保地面平稳、通风良好，且齿轮互锁、电源接地可靠等。
3
UPS的维护与保养
UPS维护需周期性检查电路、电池、接线、输出负载等，以确保UPS系统的可靠 性。
UPS可在电源中断的瞬间提供电力，确保关键设备持续运行不受影响。
常见UPS类型
常见的UPS类型包括离线式、在线式、双变换式UPS。
原理与组成
UPS的工作原理
UPS的组成部分
UPS系统的工作原理是使用电池 为关键设备提供稳定的备用电源。
UPS 通常由整流器、备用电池和 逆变器等部分组成。
UPS系统保障了重要设施的稳定运行，包括生产设备、交通信号、金融交易等重 要的社会事业。UPS也为环保、降耗提供了有力支持。
总结
回顾重点内容
UPS是为计算机等电子设备 提供稳定电流的电源设备， 有离线式、在线式和双变换 式等多种类型，其组成部分 包括整流器、电池和逆变器 等。
针对性解答问题
UPS选购时需考虑容量、应 用场景等因素，安装UPS需 确保地面平稳、通风良好且 电源接地可靠，UPS故障分 析流程需查明故障类别、范 围并排程
UPS始于20世纪50年代，50年代到70年代民用UPS得到了迅速发展，这一技术 也逐渐推广到商业、工业等领域。
2
UPS的未来趋势
未来，随着人工智能和科技的不断发展，UPS系统将愈加现代、智能化、自动化， 包括视频监控、传感器网络等技术逐步融入UPS系统。
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社会的UPS意义
常见电池类型
常见电池类型有铅酸电池、镍氢 电池、鋰离子电池等。
选型与安装
1
如何选购UPS
选购UPS时需考虑电力要求、容量需求、应用场景、以及维护保障等因素。
2
UPS的安装步骤
安装UPS时需确保地面平稳、通风良好，且齿轮互锁、电源接地可靠等。
3
UPS的维护与保养
UPS维护需周期性检查电路、电池、接线、输出负载等，以确保UPS系统的可靠 性。
UPS基础知识ppt课件
用电网谐波）等。 使用UPS这样的新型设备, 使电网和用电器进行隔离, 既避免负载对电网产生干扰, 又避免电网
中的骚扰进入和影响负载。
6
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UPS的主要作用
1.两路电源之间的无间断相互切换； 2.隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动
以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前，即使负载对 电网不产生骚扰，又使电网中的骚扰不影响负载； 3.电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如 380V/380V，380V/220V，包括稳压作用； 4.频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如 50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用； 5.提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量， 在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后 备时间为10分钟、30分钟、60分钟或更长
– 缺点：所有UPS的旁 路必须是同一路电 源；可靠性略低。
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提高UPS可靠性的方法－公共旁路并联
由2到6台同等容量的并 联型UPS组成，采用大 容量的公共静态旁路 开关柜，以便实现：
• 并联冗余；或 • 并联增容。
– 优点：公共旁路过 载能力大；可靠性 高。
– 缺点：占地面积大； 价格昂贵。
转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的 机会，这才是UPS的主要设计思想； – UPS的价格之所以昂贵，就是贵在这种不间断切换的特点上
一类供电 第二路供电
UPS 三类供电 第一路供电
输出
3
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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(Non-Linear Load)：
– 优点：可靠性最高；连接简单；后备时间延长。 – 缺点：不能增容；过载能力不能增大。
中的骚扰进入和影响负载。
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UPS的主要作用
1.两路电源之间的无间断相互切换； 2.隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动
以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前，即使负载对 电网不产生骚扰，又使电网中的骚扰不影响负载； 3.电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如 380V/380V，380V/220V，包括稳压作用； 4.频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如 50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用； 5.提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量， 在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后 备时间为10分钟、30分钟、60分钟或更长
– 缺点：所有UPS的旁 路必须是同一路电 源；可靠性略低。
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提高UPS可靠性的方法－公共旁路并联
由2到6台同等容量的并 联型UPS组成，采用大 容量的公共静态旁路 开关柜，以便实现：
• 并联冗余；或 • 并联增容。
– 优点：公共旁路过 载能力大；可靠性 高。
– 缺点：占地面积大； 价格昂贵。
转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的 机会，这才是UPS的主要设计思想； – UPS的价格之所以昂贵，就是贵在这种不间断切换的特点上
一类供电 第二路供电
UPS 三类供电 第一路供电
输出
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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(Non-Linear Load)：
– 优点：可靠性最高；连接简单；后备时间延长。 – 缺点：不能增容；过载能力不能增大。
不间断供电UPS培训基础知识
什么是UPS －UPS系统组成
一个完备的UPS系统，是由UPS主机、电池、市电（发电机)、后台监控 或网络监控软/硬件等单元共同组成的。
UPS
计算机
监控平台
计算机
监控平台
一、UPS概述
什么是UPS 为什么使用UPS UPS的功能
为什么用UPS？－电网问题
波形下限
市电断电
DC
AC
AC
AC
AC
3 phase input
3 phase output
Neutral
Neutral
整流
逆变
充电器
电池组
输入EMI
输出EMI
负载
市电
维修开关
旁路输入空开
市电输入空开
切换开关
1 2 3 4
功率等级0.7-1500KVA左右
在线式UPS的基本原理（一）
不管电网电压是否正常，输出交流电压都要经过 逆变器，即逆变器始终处于工作状态。
高质量供电、绿色电源
延长电池使用寿命
解决UPS维护问题
UPS 基础培训
二、UPS 原 理
二、UPS 原理
常见四种架构UPS原理 在线式UPS工作模式 UPS主要模块功能介绍 常见大型UPS原理架构
市电
负载
逆变器
电池组
充电器
175～264V
220±4％～±10％V
功率等级0.25-3KVA左右
后备式UPS的基本原理（一）
- 市电正常时，它向负载提供的是抽头变压器稍 加稳压处理的“低质量”交流电，逆变器不工 作，蓄电池由独立的充电器充电。 - 当市电超出规定范围时，负载由继电器转为电 池逆变供电。
在线式UPS的基本原理（二）
UPS供电系统知识
UPS供电系统知识一、UPS 简介UPS是其英文名“Uninterruptible Power Supply”的缩写，翻译为中文即不间断电源，顾名思义，其作用就是为用电设备提供不间断的电源，即在市电停电时，其仍具备一定时间的持续供电能力，进而保障用电设备不会因此而立刻停机。
UPS的主要功能有两点，一是做为重要设备的交流供电电源，防止市电突然断电而影响正常工作，给设备造成损害；二是消除市电中的电涌、瞬间高电压或低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为重要设备或设施提供高质量的电源。
二、UPS 的组成及其工作过程描述1. UPS 的组成变电站内UPS系统一般由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组成（其功率较小时也可以三合一）。
其中UPS主机为核心部分，包括整流器、逆变器、蓄电池、隔离变压器、稳压器等部分。
USP系统如图1所示。
2. UPS 主要组成部分的介绍①整流器整流器是一个对输入的市电进行整流的装置，其主要功能是利用二极管的单向导电性将交流电转换成直流电，其原理如图 2 所示。
在UPS主机中，整流器有两个主要功能，一是将交流电（AC）变成直流电（DC），经滤波后供给逆变器；二是给蓄电池组充电，起到一个充电器的作用。
②逆变器逆变器与整流器相反，其主要作用是将直流电（DC）转化为交流电（AC），供给负载使用。
由于逆变器工作原理较整流器更加复杂，介于篇幅，这里不再细说。
③蓄电池蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，当市电供应正常时，通过整流后的一部分直流电会给蓄电池进行充电，将电能转化成化学能；当市电失电时，蓄电池储存的化学能通过逆变器将直流电转换成交流电，为负载提供不间断电源。
④静态开关静态开关又称为静止开关，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，是保证系统不间断供电的重要组成部分。
其工作原理如图5所示。
逆变器正常工作时，S1导通，S2关断，逆变器通过S1为负载供电；当逆变器因故障退出供电时，S1关断，S2导通，由市电旁路继续为负载供电。
UPS电源技术基础知识分享
幅值、频率、相位(波形)时时刻刻都在变化。
为了保证在随机的任意时刻，逆变器与电源2之间的切换总能 成功，逆变器产生的正弦波就应与电源2同步，即每时每刻都随着 电源2的变化而变化。也就是所谓的锁相。
谢 谢！
UPS的重要概念
UPS在正常运行情况下都是由逆变器产生的交流电给负载供电。 但由于逆变器是由IGBT绝缘栅双极晶体管组成的，IGBT本身的过载 能力是有限的。对于较小的过载(1.6In)，逆变器是可以承受的，但对 于较大的过载或是某一 部分负载的短路则是不能承受的。但UPS本身 又是一种电源，它不能象一般负载那样一旦过载就保护停电，这就失 去了电源的意义。为了解决这一矛盾，通常是在较大过载发生的时候 将负载从逆变器切换到旁路市电上供电。
UPS电源基础
1、UPS系统基础知识
• ＵＰＳ为交流不间断供电电源系统的英文缩写
UPS － Uninterrupted Power System
• ＵＰＳ系统原理：
ＵＰＳ系统由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等组成。整流模 块（AC/DC）和逆变器（DC/AC）都为能量变换装置，蓄电池为储能装 置。除此还有间接向负载提供市电电源（或备用电源）的旁路装置。
1、UPS系统基础知识
UPS的分类：
按电池位置不同，UPS分为： 电池内置式UPS（标准机型） 电池外置式UPS（长延时机型） 按多机运行方式不同，UPS分为： 串联热备份UPS（用于中小功率机器） 交替串联热备份UPS（中小UPS)
直接并联UPS
(用于中大功率）
按变压器特点不同，UPS分为： 高频UPS（高频机） 工频UPS（工频机） 按输出波形不同，UPS分为： 方波输出UPS 阶梯波（准正弦波）UPS 正弦波输出UPS
UPS基础知识课件PPT(76张)
按照功率分类 > 小功率（10KVA以下） > 中功率（10-50kVA） > 大功率(50kVA以上)
按照设计理念分类 > 传统UPS > 模块UPS
UPS的基本拓扑结构（类型）
GB/T 7260.3描述了UPS的三种分类方法和拓扑结构：
> VFD级 - 被动后备式(Passive Standby- “Off-line” )
负载
。
UPS的基本拓扑结构(类型)
（3）双转换式-VFI
(Double－ Conversion，又称为 在线式On-Line)
> 基本组成：
– 整流器/充电器 – 逆变器 – 静态旁路开关 – 手动维修旁路开关 – 电池
逆变器串联在交流输入与 负载之 间
IEC 62040-3/GB 7260.3定义
2 UPS系统采用冗余并机可以满足供电安全要求
整流器/
电 池
充电器
手动维修旁路
静态开关 (静态旁路)
逆变器
负载A
主机 UPS
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UPS的不同运行方式 －并联运行
提高UPS可靠性的方法－ 直接并联
> 由 2 到 4 台 单 机 型 UPS 组
旁路交 流输入
成，每台UPS具有各自的
静态旁路，可实现：
Hale Waihona Puke 正常交 流输入– 并联冗余；
– 并联增容。
提高UPS可靠性的方法－ 公共旁路并联
公共静态 旁路开关柜
> 由2到6台同等容量的并 旁路交
流输入
联型UPS组成，采用大
容量的公共静态旁路开 正常交
关柜，以便实现：
流输入
– 并联冗余；或 UPS1
按照设计理念分类 > 传统UPS > 模块UPS
UPS的基本拓扑结构（类型）
GB/T 7260.3描述了UPS的三种分类方法和拓扑结构：
> VFD级 - 被动后备式(Passive Standby- “Off-line” )
负载
。
UPS的基本拓扑结构(类型)
（3）双转换式-VFI
(Double－ Conversion，又称为 在线式On-Line)
> 基本组成：
– 整流器/充电器 – 逆变器 – 静态旁路开关 – 手动维修旁路开关 – 电池
逆变器串联在交流输入与 负载之 间
IEC 62040-3/GB 7260.3定义
2 UPS系统采用冗余并机可以满足供电安全要求
整流器/
电 池
充电器
手动维修旁路
静态开关 (静态旁路)
逆变器
负载A
主机 UPS
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UPS的不同运行方式 －并联运行
提高UPS可靠性的方法－ 直接并联
> 由 2 到 4 台 单 机 型 UPS 组
旁路交 流输入
成，每台UPS具有各自的
静态旁路，可实现：
Hale Waihona Puke 正常交 流输入– 并联冗余；
– 并联增容。
提高UPS可靠性的方法－ 公共旁路并联
公共静态 旁路开关柜
> 由2到6台同等容量的并 旁路交
流输入
联型UPS组成，采用大
容量的公共静态旁路开 正常交
关柜，以便实现：
流输入
– 并联冗余；或 UPS1
ups电力基础知识培训
例：一台6KVA UPS 后面接5台服务器，每台服务器功率500W， 求UPS的输出电流及负载率。 电流：I=P/U 5*500/220=11.36A 负载率=实际负载/额定负载 5*500/(6000*0.9)=0.46=46%
7，什麽叫频率？
o 物质在1s内完成周期性变化的次数叫做频率，常用f 表示。 o 为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名 为赫兹，简称“赫”，符号为HZ
1KV=1000V
1V=1000 mV 1mV=1000μ V
2，电流的基本概念是什麽？
电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动 的方向为电流的实际方向。电流方向不变的电路称为直流电 路。
单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流（强度），用符 号I表示。 电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA） 表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μ A)表示。
流过电路的电流与电路两端的电压成正比，而与该电 路的电阻成反比，这个关系叫做欧姆定律。用公式 表示为 ： I=U/R 式中：I——电流（A）；U——电压（V）；R—— 电阻（Ω ）。
部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压，电流和 电阻的相互关系，它是分析和计算部分电路的主要 依据
5，什麽叫负载？
负载是取用电能的装置，也就是用电设备。
（4）电力用户：所有消耗电能的用电设备或用电单位
（5）用电设备：消耗电能。
电能的输送和分配
电能的特点 （1）电能不能储存 电能的生产、输送、分配和使用同时完成。 （2）暂态过程非常迅速
电能以电磁波的形式传播，传播速度为300km/ms
（3）和国民经济各部门间的关系密切。
对电力系统的基本要求：
（1）最大限度地满足用户的用电需要
001 UPS基础知识
目录UPS 基础知识培训● 电网质量问题● 国家电网质量标准 ● 常见干扰类型 ● UPS改善供电质量● UPS的类型 ● UPS的结构● 双变换在线式结构 ● 组成部分功能及原理（整流，逆变，静态旁路，电池）● UPS性能参数● 电气特性（功率，THDI， THDU，效率，冲击电流，输入电压容限，输入功 率因数，过载能力，充电能力，运行方式） ● 物理参数（重量，尺寸，噪音）● UPS供电系统● UPS配置, UPS额定功率, 谐波控制, 接地方式, 断路器保护, 电缆, 电池, 通信.All content in this presentation is protected – © 2008 American Power Conversion CorporationAPC by Schneider Electric – Name – Date不断增长的对高质量和高可用性电力的需 求● 由于应用领域中关键设备的急剧增加，使得与电力 质量和可用性密切相关的问题变得前所未有的重要 了。
配电系统中的骚扰 (间断、停电、电压跌落， 等等)会造成下列诸多运行中的重大损失或带来安全 上的危险 :● 敏感的工业处理过程，其中控制/监视系统中的任何一 个故障就可能导致停产 ; ● 机场和医院，设备的故障或不正常运行可能意味着严 重的生命威胁 ; ● 与英特网相关的信息和通信技术，对电力的可靠性和 依赖性的要求甚至更高 .不断增长的对高质量和高可用性电力的需 求● 不间断电源 (UPS)当然地成为了电力保护系统中解决方案的核心部分， 它们提供高质量、高可用性的电力，并且融入了既与电力环境兼容、又 与计算机环境兼容的、先进的通信系统 . ● 在整个解决方案的框架中，UPS常常与其它的电源产品配套使用，例如： 有源谐波调节器、静态切换开关、智能配电盘等等，它们组合在一起对 敏感性电气装置中面临的各种电源保护的问题提供了完整和有效的方案 .APC by Schneider Electric – Name – DateAPC by Schneider Electric – Name – Date1国家电网质量标准标准编号 标准名称 允许限值 (1)35kV及以上为正负偏差绝对值之和不超过10％； (1)35kV及以上为正负偏差绝对值之和不超过10％； 及以上为正负偏差绝对值之和不超过10 (2)10kV及以下三相供电为±7％； (2)10kV及以下三相供电为± 及以下三相供电为 (3)220V单相供电为+7％， 10％ 单相供电为+7％，一 (3)220V单相供电为+7％，一10％ 说 明国家电网质量标准标准编号 标准名称 GB／ 14549 GB／T 14549—公用电 93 网谐波 允许限值 各级电网谐波电压限值(%) 各级电网谐波电压限值(%) 电压(kV) 电压(kV) THD O．38 5 6、10 4 35、 35、66 3 110 2 1.220kV电网参照110kV执行 电网参照110kV执行。
UPS的基础学习知识
UPS的基本知识一、 UPS的大要1、UPS的看法Uninteruptible Power System 的英文字首简称为UPS，即我们所说的不中断电源系统，依照字面上的讲解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，连续供电给负载系统使用。
其工作原理：第一在正常时利用整流装置将交流输入整流成直流电力，此后一路对蓄电池充电，一路籍以将直流电力供给逆变器，逆变器将直流电力变换成牢固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，由储蓄在蓄电池内的直流电力供给逆变器工作变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变换。
二、 UPS的组成大纲依 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相同，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高出 15 分钟，若使用者欲延长放电时间则需别的加长效型充电电路来使用，由于电池为 UPS市电UPS 中断后的电力本源，故其电池的质量及可靠度是不容忽视的，所以电池的品牌亦是选择的指标，最好能尽量选世界有名品牌。
2、充电器电池充电器经由变压器与市电隔断，对电池充电及供给逆变器电力，此电源需有足够的容量，但又必需有必然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，将开销其放电时间常数的 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点来补偿输出继电器触点跳接时间，使 AC与 INV 变换时，变换时间小于 5ms，由于继电器的跳接时间不能够满足 UPS负载的要求（电脑赞同断电的最短时间小于 6ms）。
UPS系统培训课件
ups系统容灾备份
在线备份
UPS支持在线备份，可以 确保重要数据不丢失，提 高数据安全性。
故障转移
当主UPS出现故障时，备 份UPS可以自动接替主 UPS的工作，保证设备的 连续运行。
定期维护
定期对UPS进行维护，可 以延长UPS的使用寿命， 提高设备稳定性。
ups系统安全管理
权限管理
对UPS的管理员账户设置密码保护，防止未经授 权的人员访问系统。
02
ups系统基础知识
ups系统硬件组成
UPS电源
由整流器、逆变器、电池组等 组成，主要功能是稳压、稳频 ，在市电异常时提供电力，确
保设备正常运行。
电池组
UPS电池组由多个电池串联而成， 一般采用铅酸电池或锂离子电池。
静态开关
用于UPS电源的切换，当市电异常 时，静态开关会自动切断市电，接 通UPS电源。
UPS通常由整流器、电池组、逆变器和控制系统组成，能够提供稳定可靠的电源 ，确保设备的正常运行。
ups系统特点
不间断供电
稳压稳频
UPS能够在市电故障时提供一定时间的电力 供应，确保设备能够正常运行，避免突然 断电对设备造成的影响。
UPS能够稳定输出电压和频率，确保设备正 常运行，避免电压波动和频率漂移对设备 造成的影响。
详细描述
数据中心是现代企业的重要组成部分，而UPS系统是数据中心稳定运行的关键设备。通过UPS系统的 使用，数据中心可以确保高效、稳定和安全的电力供应，减少因电力波动和故障导致的损失和风险。
案例二：ups系统在大型企业的应用
总结词
可靠、灵活、高效
VS
详细描述
大型企业通常拥有大量的电力设备和电子 设备，因此电力供应的稳定性和可靠性对 于企业的正常运营至关重要。UPS系统能 够为企业的电力设备提供可靠的保护，同 时还可以灵活地满足各种电力需求，提高 电力利用效率。
UPS系统培训资料
UPS系统培训资料一、UPS 系统概述UPS，即不间断电源（Uninterruptible Power Supply），是一种能够提供持续、稳定、纯净电力供应的设备。
在现代社会中，无论是企业的数据中心、医疗设备、通信基站，还是家庭中的重要电器设备，都离不开 UPS 的保障。
UPS 系统的主要作用是在市电出现异常（如停电、电压波动、频率异常等）时，能够迅速切换到电池供电模式，确保所连接的设备能够不受影响地继续正常运行。
这样可以有效地避免因电力问题导致的数据丢失、设备损坏、业务中断等严重后果。
二、UPS 系统的分类1、按工作原理分类（1）在线式 UPS在线式 UPS 始终让市电先经过逆变器转换后再供给负载。
在市电正常时，UPS 对市电进行滤波、稳压和调整后输出；市电异常时，电池通过逆变器向负载供电。
这种类型的UPS 输出电压稳定，电能质量高，能够为负载提供最佳的保护，但成本相对较高。
（2）离线式 UPS离线式 UPS 在市电正常时，市电直接供给负载，同时对电池充电；市电异常时，迅速切换到电池逆变供电。
其特点是结构简单、成本低，但电能质量相对较差，切换时间较长。
（3）在线互动式 UPS在线互动式 UPS 结合了在线式和离线式的特点。
市电正常时，通过调整变压器来补偿市电的电压波动；市电异常时，切换到电池逆变供电。
它的性能和成本介于在线式和离线式之间。
2、按供电方式分类（1）单相 UPS适用于小型设备和家庭用户，一般供电功率较小。
（2）三相 UPS主要用于大型企业和数据中心等场所，供电功率较大。
3、按电池类型分类（1）铅酸蓄电池 UPS铅酸蓄电池是目前应用最广泛的 UPS 电池类型，成本较低，但寿命相对较短，维护要求较高。
（2）锂离子电池 UPS锂离子电池具有更高的能量密度、更长的寿命和更轻的重量，但成本较高。
三、UPS 系统的组成部分1、整流器将市电交流电转换为直流电，为电池充电并提供给逆变器。
2、逆变器将直流电转换为交流电，为负载提供稳定的电力输出。
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供给负载，当输入电源不符合要求时才由电池逆变出高质 量的的正弦波电源供电。在绝大多数时间内负载使用的是 经简单处理过的市电供 • 优点： – 效率高、低成本、部件少、有滤波特性、输出电压较好 • 缺点： – 市电/电池供电转换时间：4～10ms – 输入频率影响大，暂态反应能量差 • 主要应用对象：中小型仪器仪表、单台或多台计算机及相 关系统的断电保护
UPS的基本配置方法
• 单机系统 • 串联冗余系统 • 并联冗余系统
单机系统保护பைடு நூலகம்
Utility
( )
Battery
给负载，当输入电源不符合要求时才由电池供电。在绝大多 数时间内负载使用的是市电或经简单处理过的市电供电。
• 优点：
– 成本低、部件少、体积小、效率高
• 缺点：
– 市电/电池供电转换时间：4～16ms – 输出精度低、输出波形差、精度低
• 主要应用对象：单台计算机系统的断电保护
线路交互式UPS系统
• 正常工作时
• 应用系统及数据库系统无法及时将内存缓冲区内的数据真正物 理记录到磁盘等介质上，关闭打开的数据文件将会导致数据丢 失，文件损坏，应用程序及数据库系统无法正常使用。解决方 法：重新安装(配置)应用系统和数据库系统，丢失的数据将无 法弥补
电源故障所造成的影响
• 突然断电的影响－用电设备停止运行
– 对计算机等相关设备造成的影响：
• 供电质量问题所造成的影响－
– 对用电设备硬件造成的影响：
• 设备部分部件损坏 • 设备出现误操作 • 设备工作异常，仪表、仪器精度降低
– 对网络系统造成的影响
• 网络设备硬件的损坏或老化速度加快 • 数据传送误码率增加，网络流量增加。网络速率越
高，误码率越大 • 计算机设备死机
UPS的作用- 提高用电设备的供电质量
电压特性
成本/ VA
效率
后备式
0 -1
低
低 非常高
在线互动式
0.5 - 6 基于设计 中 非常高
双变换在线式 1 - 1500 高
高
低
逆变器 总在运行
转换时间
不 4～16 ms
不
4~10 ms
是
0
参数 技术 后备式
在线互动式 双变换在线式
输出波形(市电工作)
受输入影响大 受输入影响大
极好
输出稳定度
<± 10% <± 10% ± 1%~± 3%
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
调压器 负载
电池 (充电中)
+-
双向转换器 （充电器）
DC AC
线路交互式UPS系统
• 电池工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
调压器 负载
电池 (放电中)
+-
双向转换器 （逆变器）
DC AC
线路交互式UPS的主要特点
• 功率范围： 0.7~20KVA，一般为0.7~6KVA • 工作特点：对市电进行滤波及一次或二次调压处理后直接
双变换在线式UPS系统
• 正常工作时
转换开关
浪涌电压吸收器 滤波器 市电供电
整流器 AC
DC
逆变器 DC
AC
负载
+-
双变换在线式UPS系统
• 电池工作时
转换开关
浪涌电压吸收器 滤波器 市电供电
整流器 AC
DC
逆变器 DC
AC
负载
+-
双变换在线式UPS的主要特点
• 功率范围： 0.7~1500KVA • 工作特点：市电经过整流转换为直流，由逆变器调制出
• 磁盘阵列等设备造成磁盘盘片划痕导致出现坏区(或 坏道)，降低磁盘容量甚至磁盘报废，存储的数据损 坏。解决方法：更换损坏的磁盘，损坏的数据将无 法恢复(除非配有容错机制或有数据备份)
• 网络连接设备寄存器中的数据将全部丢失，网络传 送的数据将出现无法预料的结构。解决方法：重新 发送所有的网络数据
电源故障所造成的影响
Motors
电磁干扰
现实环境中的供电质量
电源故障所造成的影响
• 突然断电的影响－用电设备停止运行
– 对计算机等相关设备造成的影响：
• 操作系统由于无法及时关闭打开的系统文件，保存系统内核配 置到特殊的文件系统将会造成系统启动区文件损坏，系统配置 文件损坏,系统崩溃，导致下次系统无法正常启动。解决方法： 重新恢复配置文件，重新修复启动引导文件，重新安装(或紧 急恢复)操作系统内核系统
后备式UPS系统
• 正常工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
转换开关
负载
电池充电器
AC/DC
电池 (充电中)
+-
逆变器 DC
AC
后备式UPS系统
• 电池工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
转换开关
负载
电池充电器
AC/DC
电池 (放电中)
+-
逆变器 DC
AC
后备式UPS的主要特点
• 功率范围： 100～1000VA • 工作特点：对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供
稳定的正弦波。
• 优点：
– 负载端与市电输入端处于优良的”电隔离“状态之中、 输出波形良好、输出质量高、无论负载突变或负载稳定 时均呈现优异的带载特性。
• 缺点： – 效率低、成本高
• 主要应用对象：计算机及网络系统、精密仪器仪表、 工业系统的断电保护
不同类型UPS的对比
技术
参数
功率范围 (kVA)
早期的UPS系统(2)
• 整流器＋电池＋电动机＋发电机的动态
UPS 整流器
市电供电
直流电动机
交流发电机
负载
电池组
主要应用与当时大型计算机系统的断电保护，电池的储能在断电时 为直流电动机提供电能，从而带动发电机继续工作。缺点：能耗高， 效率低，体积大，噪音高
现代UPS的分类、结构及工作原理
• 后备式UPS系统(Offline) • 线路交互式UPS系统(Line-Interactive) • 在线双变换式UPS系统(Online)
UPS相关基础知识
电工专业
理想的市电供电
造成电源故障的原因
电力输送过程中对供 电质量的的影响:
• 电站停机 • 高压电网 • 闪电 • 台风、洪水及人为破坏 • 变压器开关 • 配电柜开关 • ……..
“这么长的距离” 从
发电厂最终用户
造成电源故障的原因
电源的质量同样受到用电设备的影响...
UPS
市电
系统中断 数据丢失或被破坏 硬件损坏
UPS
市电
供电无中断 数据安全 硬件被保护
早期的UPS系统(1)
• 电动机＋发电机＋惯性储能飞轮的动态
UPS
市电供电
交流电动机
交流发电机
负载
惯性飞轮 储存动能
主要应用与当时大型计算机系统的断电保护，惯性飞轮储存的动能 带动交流发电机提供3～5秒种的电能，为计算机系统提供现场数据 保存时间。缺点：能耗高，效率低，体积大，噪音高，保护时间短
UPS的基本配置方法
• 单机系统 • 串联冗余系统 • 并联冗余系统
单机系统保护பைடு நூலகம்
Utility
( )
Battery
给负载，当输入电源不符合要求时才由电池供电。在绝大多 数时间内负载使用的是市电或经简单处理过的市电供电。
• 优点：
– 成本低、部件少、体积小、效率高
• 缺点：
– 市电/电池供电转换时间：4～16ms – 输出精度低、输出波形差、精度低
• 主要应用对象：单台计算机系统的断电保护
线路交互式UPS系统
• 正常工作时
• 应用系统及数据库系统无法及时将内存缓冲区内的数据真正物 理记录到磁盘等介质上，关闭打开的数据文件将会导致数据丢 失，文件损坏，应用程序及数据库系统无法正常使用。解决方 法：重新安装(配置)应用系统和数据库系统，丢失的数据将无 法弥补
电源故障所造成的影响
• 突然断电的影响－用电设备停止运行
– 对计算机等相关设备造成的影响：
• 供电质量问题所造成的影响－
– 对用电设备硬件造成的影响：
• 设备部分部件损坏 • 设备出现误操作 • 设备工作异常，仪表、仪器精度降低
– 对网络系统造成的影响
• 网络设备硬件的损坏或老化速度加快 • 数据传送误码率增加，网络流量增加。网络速率越
高，误码率越大 • 计算机设备死机
UPS的作用- 提高用电设备的供电质量
电压特性
成本/ VA
效率
后备式
0 -1
低
低 非常高
在线互动式
0.5 - 6 基于设计 中 非常高
双变换在线式 1 - 1500 高
高
低
逆变器 总在运行
转换时间
不 4～16 ms
不
4~10 ms
是
0
参数 技术 后备式
在线互动式 双变换在线式
输出波形(市电工作)
受输入影响大 受输入影响大
极好
输出稳定度
<± 10% <± 10% ± 1%~± 3%
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
调压器 负载
电池 (充电中)
+-
双向转换器 （充电器）
DC AC
线路交互式UPS系统
• 电池工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
调压器 负载
电池 (放电中)
+-
双向转换器 （逆变器）
DC AC
线路交互式UPS的主要特点
• 功率范围： 0.7~20KVA，一般为0.7~6KVA • 工作特点：对市电进行滤波及一次或二次调压处理后直接
双变换在线式UPS系统
• 正常工作时
转换开关
浪涌电压吸收器 滤波器 市电供电
整流器 AC
DC
逆变器 DC
AC
负载
+-
双变换在线式UPS系统
• 电池工作时
转换开关
浪涌电压吸收器 滤波器 市电供电
整流器 AC
DC
逆变器 DC
AC
负载
+-
双变换在线式UPS的主要特点
• 功率范围： 0.7~1500KVA • 工作特点：市电经过整流转换为直流，由逆变器调制出
• 磁盘阵列等设备造成磁盘盘片划痕导致出现坏区(或 坏道)，降低磁盘容量甚至磁盘报废，存储的数据损 坏。解决方法：更换损坏的磁盘，损坏的数据将无 法恢复(除非配有容错机制或有数据备份)
• 网络连接设备寄存器中的数据将全部丢失，网络传 送的数据将出现无法预料的结构。解决方法：重新 发送所有的网络数据
电源故障所造成的影响
Motors
电磁干扰
现实环境中的供电质量
电源故障所造成的影响
• 突然断电的影响－用电设备停止运行
– 对计算机等相关设备造成的影响：
• 操作系统由于无法及时关闭打开的系统文件，保存系统内核配 置到特殊的文件系统将会造成系统启动区文件损坏，系统配置 文件损坏,系统崩溃，导致下次系统无法正常启动。解决方法： 重新恢复配置文件，重新修复启动引导文件，重新安装(或紧 急恢复)操作系统内核系统
后备式UPS系统
• 正常工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
转换开关
负载
电池充电器
AC/DC
电池 (充电中)
+-
逆变器 DC
AC
后备式UPS系统
• 电池工作时
浪涌电压吸收器 市电供电
滤波器
转换开关
负载
电池充电器
AC/DC
电池 (放电中)
+-
逆变器 DC
AC
后备式UPS的主要特点
• 功率范围： 100～1000VA • 工作特点：对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供
稳定的正弦波。
• 优点：
– 负载端与市电输入端处于优良的”电隔离“状态之中、 输出波形良好、输出质量高、无论负载突变或负载稳定 时均呈现优异的带载特性。
• 缺点： – 效率低、成本高
• 主要应用对象：计算机及网络系统、精密仪器仪表、 工业系统的断电保护
不同类型UPS的对比
技术
参数
功率范围 (kVA)
早期的UPS系统(2)
• 整流器＋电池＋电动机＋发电机的动态
UPS 整流器
市电供电
直流电动机
交流发电机
负载
电池组
主要应用与当时大型计算机系统的断电保护，电池的储能在断电时 为直流电动机提供电能，从而带动发电机继续工作。缺点：能耗高， 效率低，体积大，噪音高
现代UPS的分类、结构及工作原理
• 后备式UPS系统(Offline) • 线路交互式UPS系统(Line-Interactive) • 在线双变换式UPS系统(Online)
UPS相关基础知识
电工专业
理想的市电供电
造成电源故障的原因
电力输送过程中对供 电质量的的影响:
• 电站停机 • 高压电网 • 闪电 • 台风、洪水及人为破坏 • 变压器开关 • 配电柜开关 • ……..
“这么长的距离” 从
发电厂最终用户
造成电源故障的原因
电源的质量同样受到用电设备的影响...
UPS
市电
系统中断 数据丢失或被破坏 硬件损坏
UPS
市电
供电无中断 数据安全 硬件被保护
早期的UPS系统(1)
• 电动机＋发电机＋惯性储能飞轮的动态
UPS
市电供电
交流电动机
交流发电机
负载
惯性飞轮 储存动能
主要应用与当时大型计算机系统的断电保护，惯性飞轮储存的动能 带动交流发电机提供3～5秒种的电能，为计算机系统提供现场数据 保存时间。缺点：能耗高，效率低，体积大，噪音高，保护时间短