艾默生UPS的防雷保护
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Hipulse U 160/200/300KV A UPS销售配置指导书一、系统配置单机15米LBSDB9-DB25电缆04116113 LBS扩展组件02350553通信选配件MODBUS卡02350375干接点卡02350608 UPS Web/SNMP卡02350477网络监控软件SiteMonitor(用户数5)05112042SiteMonitor(用户数20)05112043SiteMonitor(用户数20)05112044Hipulse U 系列UPS并机板和RFI A级滤波器已内置,不再需要单独选配二、必选件功能简介:1、电池开关盒BCB:用于UPS外挂电池的控制,提供电池充电保护、温度补偿、放电保护等功能。
2、并机系统必选件—并机联接电缆:用于并机信号传输,有5M,10M,15M三种长度,可根据安装现场情况选择适当长度的电缆,其数量与主机数量相同,并机线应环状联接。
当并机线≥3时,代表3台以上的设备需首尾连接,要求其中一根电缆长度大于所有柜体的宽度和UPS间距总和。
3、并机系统必选件—旁路均流电感:当并机台数≥3台时,必须配置旁路均流电感,用作旁路电流均流。
三、通用选配件功能简介:1、5th 谐波滤波器:用于改善UPS输入指标的选件,主要消除输入5次电流谐波。
适应于6脉冲主机。
2、11th 谐波滤波器:用于改善UPS输入指标的选件,主要消除输入11次电流谐波。
适应于12脉冲主机。
3、电池温度传感器组件:用于对电池充电进行温度补偿的选件。
4、上出线选件:实现UPS进出线缆的上进上出。
5、三相C级防雷箱(室内型):外置选件,用于UPS三相交流供电的C级防雷防护。
该防雷装置内部设有过流保护与告警电路,面板有显示防雷状态指示灯。
6、双总线输出系统选件-LBS电缆:组成双总线输出系统时,负载母线同步信号的传输电缆LBS电缆有三种不同型号(DB9-DB9、DB9-DB25、DB25-DB25)。
艾默生NX系列UPS特点及技术参数
Nx UPS 1、环境条件
3、UPS电气特性
注:
❶=整流器可在任何额定电源电压和频率正常工作,无需作任何调整。
❷= 在305V的输入电压点,UPS带额定负载时可保持设定输出电压,无需电池放电。
❸= EN 50091-3:额定负载,输入额定电压400V,电池充电。
❹= EN 50091-3:额定负载,输入额定电压400V,电池以最大额定电流充电。
(2)电池
注:
❶=2Ah电池容量和对应10分钟额定后备时间的电池容量,两者取最大。
❷=低输入电压时,随着负载的减少,UPS充电容量自动增加(但以指定最大容量为限)。
注:
❶= 厂家设置为400V,调试工程师可设置为380或415V。
❷= 厂家设置为0Hz,调试工程师可设置为60Hz。
可设置为频率变换器运行模式。
❸= EN 50091-3 (1.4.50).
❹=峰值因素>3:1 IEC 62040-3非线性负载定义限制。
❺= EN 50091-3 (4.3.4).
❻= EN 50091-3 (4.3.7),包括0~100%~0负载瞬变,恢复时间为半周内到稳态输出电压5%范围内。
(4)旁路市电输入
注:
❶=厂家设置为400V,调试工程师可设置为380或415V。
❷=厂家设置为50Hz,调试工程师可设置为60Hz。
如UPS被设置为频率变换器模式,则旁路状态被忽视。
1.1.UPS和防雷接地系统方案1.1.1.UPS系统概述随着信息产业的蓬勃兴起,计算机网络、通讯设备、精密仪器、工业控制系统等高精尖设备越来越广泛的应用在各行各业。
这些设备承担着十分重要的任务,时时都进行着大量的数据处理和传送。
然而,由于客观上的原因,电力供应在我国的大部分地区尚且不足,再加上其它一些自然现象,使电网质量问题尤为突出。
由于各行业对信息产业的依赖加强,因电源问题使计算机网络等造成数据丢失甚至损坏设备,其造成的损失越来越无法估量,实际上,45.3%的数据丢失都是因电源问题造成的,是病毒危害的15倍。
为了克服这些电源问题,合理、准确的选择UPS电源具有十分重大的现实意义。
UPS,即不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。
主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。
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就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断( 事故停电)时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变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。
1.1.2.系统建设目标本系统主要是为嘉兴教育学院校内的计算机系统、通信系统、安防系统、电视系统、广播系统和重要部门等的重要设备等提供一套UPS解决方案。
通过UPS 系统解决来自电网的电涌、高压尖脉冲、暂态过电压、电压下降、电线噪声、频率偏移、持续低电压、市电中断等影响电源质量的因素,从而保证负载正常和安全运行。
UPS作为一级供电设备,连接着很多重要的负载,因此,它的可靠性是最重要的,如果市电一切正常,而由于UPS出现故障使负载断电,造成经济损失,那可真是得不偿失,还不如将负载直接接到市电上。
衡量UPS可靠性的指标有工作效率、输出电流峰值系数、输出电流浪涌系数、过载能力和年均无故障时间等。
这些指标是衡量一台UPS可靠性的标准,也是在购买UPS时应该重点考虑的。
艾默生UPS方案1. 引言艾默生(Emerson)是全球领先的电力设备和技术解决方案提供商,其提供的UPS(不间断电源)方案被广泛应用于各个行业和领域。
本文将重点介绍艾默生UPS方案的概述、特点以及应用场景。
2. 艾默生UPS方案的概述UPS是一种通过蓄电池或其他能量储备设备,为关键设备提供短暂或持续电力供应的装置。
艾默生的UPS方案具有以下特点:•高可靠性:采用先进的电力保护技术和可靠的电池系统,保证电力供应的稳定性和可靠性。
•高效能:采用高效的电力转换技术,提高能源利用率,并减少碳排放,符合环保要求。
•智能管理:配备智能监控和管理系统,能够实时监测电力状态和UPS设备的运行情况,并提供预警和故障诊断功能。
•扩展性:支持灵活的模块化设计,可以根据用户需求进行扩容和升级,提供可持续的电力供应解决方案。
3. 艾默生UPS方案的特点3.1 高可靠性艾默生的UPS方案采用了先进的电力保护技术,如双转换在线技术和静态旁路开关等,能够在电力突变和故障情况下快速切换电源,确保关键设备持续稳定运行。
同时,艾默生的电池系统采用了高容量、长寿命的电池,并提供了智能的电池管理系统,有效延长了电池的使用寿命。
3.2 高效能艾默生的UPS方案采用了最新的电力转换技术,如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)技术和DSP(数字信号处理器)控制技术等,能够实现高效的能量转换,提高能源利用率,减少电力损耗和碳排放。
此外,艾默生的UPS方案还支持能量回馈系统,将多余的能量回馈到电网中,进一步提高能源利用率。
3.3 智能管理艾默生的UPS方案配备了智能监控和管理系统,能够实时监测UPS设备的电力参数、温度、湿度等信息,并提供实时报警和故障诊断功能。
用户可以通过远程监控系统对UPS设备进行监控和管理,实现远程故障排除和维护,提高设备的可靠性和运行效率。
3.4 扩展性艾默生的UPS方案采用了模块化设计,支持灵活的扩展和升级。
用户可以根据实际需求灵活选择UPS设备的容量和功能,随时扩容和升级。
艾默生Liebert NXR系列UPS技术优势和特点Liebert 系列NXR30-160KVA UPS是采用最新DSP数字控制技术的在线式双变换UPS产品,具有优异的性能和突出的可靠性。
艾默生Liebert NXR UPS特点如下:1.系统效率高:NXR系统负载率在50%-75%的时候,效率高达96%。
系统负载率25%的时候效率大于95%。
2.优越的整流器性能无论线性负载或非线性负载整流器都有非常小的输入电流谐波(<3%)和非常高的输入功率因数(>0.99),可以减少前端的配电装置和电缆的成本,同时使得前端发电机的容量大为降低。
3.输出带载能力强:NXR系列UPS输出功率因数为0.9。
以160KVA容量为例,NXR可以带144KW有功负载,而传统输出功率因数为0.8的UPS只能带128KW的有功负载。
4.紧凑的结构设计,占地面积小紧凑的结构设计极大的减小了对安装空间和地板承重的要求,使用户节省了空间和投资。
160KVA底座安装面积约为0.5㎡。
5.基于DSP的全数字控制技术在Liebert NXR UPS中,所有的功率变换器(诸如整流器、逆变器和DC/DC变换器等)和系统元件(诸如旁路和逆变器的静态开关)都是由2个DSP(数字信号处理器)控制。
DSP的高速和精确控制性能使UPS可由先进的柔性的逻辑算法实现极高的性能和可靠性。
6.先进的并联功能并联功能在增加UPS系统容量的同时更进一步提高了电源的可靠性。
例如N+1系统中,假设1台UPS因偶然故障而退出,剩余的系统仍然能够向精密的负载提高稳定的电力供应。
Liebert NXR 系列UPS可实现多达4台并联而无需增加任何功能卡或其他选件,扩容或冗余时,并联系统的设置仅仅通过增加并机电缆就可完成。
并联功能通过并机电缆、实时的负载均分调节和灵活的智能化控制实现。
精密负载在各种运行模式和条件下都受到最大可靠性和可用性的保护。
7.极宽的输入电压范围整流器输入电压范围是相电压从 228V 到 476V (低于-25% 时降额),频率范围从 40Hz 到 70Hz 。
艾默生UL33系列UPS用户操作指导书一、显示面板说明:图1-1UPS面板图1:大屏幕液晶显示屏;2:整流器工作指示灯;3:蓄电池组工作指示灯;4:旁路电源工作指示灯;5:逆变器工作和输出指示灯;6:负载在线指示灯;7:整机报警蜂鸣器;8:整机报警指示灯;9:防紧急停机按钮误操作盖板;10:紧急停机按钮;11:逆变器启动按钮;12:逆变器停机按钮;13:故障清除按钮;14:蜂鸣器消音按钮;15:F1功能键;16:F2功能键;17:F3功能键;18:F4功能键。
二、LED指示说明:图2-1图2-1的LED显示区的6个发光二极管(LED)作为运行状态和故障的指示灯,绿色亮表示正常,红色亮表示故障。
【旁路灯】绿色亮表示旁路正供电;红色亮表示旁路输入超出保护范围;不亮表示旁路正常但不供电。
【整流灯】绿色亮表示整流器正供电;绿色闪表示市电正常,整流器尚未供电;红色亮表示整流器故障;不亮表示市电异常,无整流器故障。
【电池灯】绿色亮表示电池正供电;绿色闪表示电池放电终止预告警;红色亮表示电池异常(包括电池过温、电池需更换、电池接触器未闭合);不亮表示电池正常但不供电。
【逆变灯】绿色亮表示逆变器正供电;绿色闪表示逆变器工作但处于待供电状态;红色亮表示逆变器故障;不亮表示逆变器未开启,且无故障。
【负载灯】绿色亮表示本机正常输出;红色亮表示本机因过载关机;不亮表示无输出;橙色亮(实际是红绿同亮)表示本机处于过载输出供电中。
【告警灯】红色亮表示系统有告警发生;绿色亮表示无任何告警。
三、功能键说明:图2-1所示的功能键控制区包括五个按钮:【紧急关机键】紧急彻底关掉本机输出,并关掉整流模块、逆变模块、电池输入。
【逆变启动键】逆变器具备启动条件时,按此键可启动逆变器工作;否则此键按下无效。
【逆变停机键】当逆变器正在工作时,按此键可关闭逆变器。
【故障清除键】当系统故障或紧急关机导致UPS电源关闭后,如故障已经排除,按此键可重新启动系统工作。
艾默生iTrust UL33 UPS产品说明1.艾默生UPS性能简介a. 简介iTrust UL33系列UPS系统是连接在输入电源和负载之间,为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备,在市电掉电后,UPS可将电池能量逆变给负载,继续提供一段时间供电。
UL33系列UPS采用带输出隔离变压器的高频双变换结构和先进的全数字控制技术,输出稳定、洁净、不间断的电源,具备完备的网络管理功能。
b. 基本组成UL33系列UPS系统主要包括由整流模块(REC和逆变模块(INV组成的AC-DC-AC变换主回路、由反向并联的可控硅组成的旁路静态开关、维修旁路空开Q3BP、输出隔离变压器和逆变静态开关、蓄电池组以及输入Q1/输出空开Q5等。
系统组成如图1-1所示,其中,空气断路器Q1控制主路交流电源输入,整流模块将交流电源变成直流电源,逆变模块进行DC/AC变换,将整流模块和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源,经过隔离变压器输出。
蓄电池组在交流停电时通过逆变向负载供电。
输入电源也可以通过旁路静态开关从旁路回路向负载供电。
另外,要求对负载供电不间断而对UPS内部进行维修时,可使用维修旁路开关Q3BP。
c. 工作原理UL33系列UPS单机系统主电路如图1-2所示。
主路输入电源从空气断路器Q1输入,通过熔断器,经自耦变压器降压,通过输入电感进入高频六管整流单元,高频整流将三相交流电变换为稳定的直流电源,实现功率因数校正,整流器同时具有充电器的功能;该部分电路采用延时软启动和DSP实时处理的全数字控制技术,提高了系统的抗冲击能力和直流母线电压的稳定性,可减小蓄电池充电纹波,延长蓄电池的寿命。
蓄电池通过接触器接入,只有在直流母线电压达到一定阀值时接触器才能将蓄电池组与直流母线并联接通,蓄电池通过直流滤波电路向逆变器提供直流电源。
逆变器采用DSP实时处理的全数字矢量控制技术,通过SVPWM调制六只IGBT功率开关器件,把直流母线电源变换成三相交流。
艾默生 UPS的雷电浪涌防护
艾默生网络能源有限公司戴传友蒋伟
I. 概述
A. 雷电过电压的形成
雷电是一种常见的自然现象。
雷电对电子/电气设备产生危害的根源是雷电电磁脉冲(LEMP)。
雷电电磁脉冲包括两个方面,雷电流和雷电电磁场。
雷电流是产生直击雷过电压的根源,而雷电电磁场则是产生感应雷过电压的根源。
对于室内电子/电气设备而言,雷电过电压的来源主要有以下几种:
1、感应过电压:感应过电压是指雷击建筑物或其近区时,瞬态空间电磁场造成设备的损坏。
感应过电压包括电磁感应和静电感应两个分量。
静电感应过电压是由电容性耦合产生的,而电磁感应过电压则是由电感性耦合产生的。
对于建筑物内的各种金属环路或电子设备而言,电磁感应分量大于静电感应分量。
2、雷电侵入波:雷电侵入波又称为线路来波。
当雷云之间或雷云对地放电时,在附近的金属管线上产生的感应过电压,或雷直击金属管线而产生的直击雷过电压,该过电压以行波的方式窜入室内,造成电子设备的损坏。
3、反击过电压:雷电反击是指雷击建筑物或其近区时,造成其附近设备的接地点处地电位的升高,使设备外壳与设备的导电部分间产生高过电压(称为反击过电压),而导致设备的损坏的现象。
II. UPS简介及雷害侵入途径
A. UPS简介
不间断电源(Uninterruptible Power Supply----UPS)是一种恒频、稳压、纯净、不间断的高品质电源,随着信息技术的高速发展和计算机的广泛应用,它已成为许多重要场合不可缺少的辅助电源。
UPS主要应用于邮电,金融,国防等对电网的可靠性要求很高的场合。
iTrust系列UPS电源采用国际上先进的双变换在线式技术,DSP全数字控制,可向用户提供高质量的工频正弦波电源,并可以一机解决所有电源问题:电源断电,电压下降,电减
幅振荡,电源干扰,电源波动,切换瞬变,谐波失真。
全面满足信息设备对高质量电源的要求。
其系统框图如图2所示:
图1 UPS防雷系统框图
B. 雷电侵入UPS的主要途径
1、沿电源线(市电)侵入:
(1) 雷击配电变压器高压侧(10kV或6.6kV)输电线,雷电流经变压器→220/380V供电线→配电柜,最后窜入UPS。
(2) 220/380V供电线路遭直击雷或感应雷击,雷电流经过配电柜窜入UPS。
对于上述两种情况,雷电流的强度较大,危害性也较大,因此应仔细考虑其防护。
2、从负载侧侵入:
如果负载设备有外引线(如信号线、监控线等),该外引线可能会将雷电流(感应或直击)引入,并经负载、输出配电柜后窜入UPS。
对于这种情况,雷电流大小视负载侧外引线情况而定,而且雷电流经过负载后会有较大程度的泄放,侵入UPS的雷过电压/电流的幅值一般不会太高。
3、从信号线侵入:
例如电话线将雷电流(除少数情况外,如采用长距离室外架空线,一般为感应雷电流,幅值较小)引入,经过MODEM后窜入UPS;在少数情况下,网线上也可能感应一定幅值的雷电过电压/电流,通过SNMP卡引入UPS,但一般幅值不会很高。
4、地电位反击:
地电位反击是指雷击或系统发生短路时,设备的接地点可能具有较高的电位,从而使设
备外壳与设备的导电部分之间产生的高电压。
它也可能会导致设备损坏。
一般而言,地电位反击产生的原因主要有:接地装置因散流而导致的电位升高;雷电流或短路电流在导线上产生的压降等。
III. 艾默生网络能源iTrust系列UPS产品的防护措施
A. 基本原则
由于UPS产品运行环境的多样性以及雷电放电自身的特性,对于UPS产品的防护,应遵循以下原则:
1、系统防护原则
如上所述,由于UPS产品和其它电气/电子设备间存在一定的电气连接,雷电浪涌可能会通过这些设备侵入到UPS产品,因此,应将整个运行环境(如通信局站等)的雷电防护作为一个系统工程来考虑,UPS产品的雷电浪涌防护只是其中的一部分。
2、概率防护原则
UPS产品的雷电防护是一个概率防护,这是因为:首先,雷电放电本身具有一定的随机性,雷电参数具有一定的统计性质,这就决定了建立在这些雷电参数之上的所有防护措施都不可能提供100%的保护。
其次,防雷装置不能阻止雷闪的形成[1];防雷器件也不能理想地消除所有干扰电压/电流[2]。
最后,高水平的浪涌发生的概率很小,但其防护的费用则急剧上升。
3、多级防护原则
雷电浪涌的幅值较高,而持续时间又较短,企图在某一位置靠单一的防雷装置(或器件)来达到理想的雷电防护效果是目前的科技水平所无法实现的。
因此,国际电工委员会(IEC)标准IEC 60664-1提出过电压(安装)类别的概念,从而给出低压电气设备的绝缘配合原则;IEC61312-1也提出防雷区的概念,将需要保护的空间划分为不同的防雷区,以规定各部分空间不同的电磁环境(雷电电磁脉冲的严重程度),并根据不同的保护区来实施分级保护。
B. 防护措施
1、交流电源口
UPS交流电源输入侧采用两级(C级防雷箱+D级防雷盒)保护,C级防雷箱和D级防雷盒的关键防雷元器件均采用进口优质产品。
该防护措施能满足最大通流40kA (8/20us)、额定通流20kA(8/20us)的设计要求,并具有自动监测和告警指示功能。
2、信号口
电话线和网线的接口电路中均精心地考虑了对雷电浪涌的防护,其主要措施包括采用合理的浪涌防护电路和优质的防护器件,采用适当的电气隔离措施以及模块的高绝缘强度设计等。
该方案能满足绝大部分运行环境的要求。
对于少数极其恶劣的运行环境,还可以通过加装相应的浪涌保护器来提供更高等级的防护。
3、等电位连接和接地
根据均衡电位原理,采用合理的等电位连接和有效的接地设计,保证在雷击瞬间UPS产品免受地电位反击的危害。
IV. 艾默生网络能源iTrust系列UPS防护的主要技术特点
1、通流容量大、抗冲击能力强。
交流电源输入侧的最大通流容量为40kA(8/20us)、额定通流容量为20kA(8/20us),超过原邮电部UPS产品的入网要求[3]。
电话口和网口的冲击耐压为4kV(1.2/50us),超过IEC相关标准的最高试验等级[4],在外加浪涌保护器时,其额定通流容量达5kA(8/20us),远高于国际国内相关标准的要求。
2、适应范围广、可靠性高。
防雷方案既能适应供电质量恶劣的农村电网(如电压偏差大、零线对地电位偏移严重等),又能适用于各种低压供电制式(包括TT、TN或IT系统)。
所有防雷关键元器件均采用进口优质产品,保证了系统的长期可靠运行。
3、具有自动监测和告警指示功能。
防雷元器件劣化或失效后,有自动告警或指示功能,并能提供远端报警功能。