电力UPS批发 张家界电力UPS批发 12脉冲

时高电源(湖南)有限公司前身成立于1995年，是一家专注于UPS不间断电源、蓄电池、机房精密空调、稳压电源、EPS消防应急电源及智能疏散系统、GZDW直流电源屏等产品销售的公司，是湖南采购入围单位。
电力UPS的工作原理和输出特性与传统的UPS完全相同，但是，由于它连接直流操作电源系统，因此其直流输入特性必须满足电力系统的要求。电力UPS是为发电厂，变电站等电力行业设计，在发电厂、电力等电力系统中，DCS( 分布式控制系统），系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等核心设备对供电质量及可靠性要求非常高，需要 UPS 供电，这些负载绝大多数为单相负载。
电力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（小功率时也可三合一）。
1、电力UPS主机柜：输入输出隔离变压器、整流器、逆变器、静态旁路开关、旁路开关、逆止二极管；
2、旁路隔离稳压柜：旁路隔离变压器、旁路稳压器、手动/旁路维修开关；
3、馈 线 柜： 回路分配单元、监测仪表、控制开关及信号指示等；

技术应用
一、概述


随着经济的飞速发展以及基层央行对网络建设认识的不断加深，中心机房建设和改造，近几年如火如荼。但随之而来的就是日益庞大的电费开销，中心机房在建设中的投资，其中电气、电源、制冷等系统设施占了一半以上的投资比例，的电能消耗使得整个数据中心运行成本居高不中心机房面临"建得起却用不起"的尴尬境地。


降低中心机房的运营成本和节能降耗成了基层央行有关部门关注的问题，节约能源可以从以下几方面入手。首先是机房环境的节能，包括制冷环境、供电环境;其次是从IT硬件设备节能，减少IT设备的能耗;后是IT设备内部各集成电路的节能，比如CPU的节能等。UPS处于交流供电环节的重要一环，机房几乎所有的IT设备由UPS供电，提高运行时的能效势在必行。UPS的节能必须从方案、电池、配电等方面进行。


二、按需扩容的柔性规划


一般地市级中心机房的建设都不是一步到位，会考虑今后未来5到10年的需求，但是UPS一般都是一步到位，一次就安装了2套大功率的UPS并机，结果初期负载只有规划容量的10%~20%，没等承载所规划的负载就进入了设备淘汰期。这不仅造成投资的浪费，而且也无法使UPS运行在较高的效率点，造成电能的浪费。如何避免这种情况的发生，从UPS供电系统角度考虑，应该包括以下几个方面。


(一)供电方案设计


目前UPS供电方案主要有分散供电、集中供电2种。分散供电的特点是一台UPS为一台或多台负载设备供电。分散供电的好处是分散风险，不会因为一台UPS供电异常而造成大面积停电;缺点是UPS分散布置，不便管理，而且布线不易规划。另一种是采用集中供电方


案，由一套大功率的UPS供电系统直接对机房的所有负载供电。集中供电的好处是便于规划、管理方便、维护方便;缺点是如果UPS系统异常，容易引起大面积停电事故，此缺点可以通过采用各种并联构架来避免。因此，以上两种方案各有优缺点，目前的中心机房一般都采用集中供电方案，也集中了供电的风险。当机房UPS装机总容量**过一定限度时，建议将机房按几期规划分成几个区域进行供电。


(二)UPS在线并机扩容功能


机房UPS容量的规划，可以根据不同时期的负载容量要求采用逐步扩容的方案，使投资方案更经济，同时也能使UPS工作于较佳的效率点。目前中、大功率段的UPS均已经具备冗余并机功能，不仅提高了系统的可靠性，同时也为机房扩容提供了条件。只要规划时在UPS前后配电箱预留足量的空气开关，并在机房规划相应空间，即可实现UPS并机扩容功能。关键是并机的过程处理，多种UPS并机时需要对UPS的设置进行修正，此时要求UPS必须在维修旁路状态工作，UPS由市电直接带载，如果此时市电波动较大甚至停电，将造成系统的大面积瘫痪。所以并机扩容必须具备在线并机功能，即UPS并机扩容时，只需将新增UPS软件修改至与原UPS系统一致后，在不关闭原有UPS系统的情况下直接将新增UPS并入原有系统即可，扩容前后，UPS均工作于在线模式下，避免切换至旁路供电的高风险操作。


(三)采用模块化UPS实现逐步扩容


目前，模块化UPS已经开始在国内应用，模块化UPS特点主要包括:可扩容、平均故障修复时间(MTTR)短、可经济实现"N+X"冗余并机。以台达C系~IJUPS为例，每个模块为20kVA，整个系统大可扩容至160kVA，可以根据机房的实际容量需求，逐步扩容，只要在机房初期规划好配电容量即可。同时，实现"N+X"冗余比较划算，以60kVA的容量要实现"N+I"冗余为例，传统方案必须扩容一台60kVAUPS，而采用模块化UPS，则只需扩容一个20kVA的模块即可，节省大笔资金的投入。


三、提高UPS自身能效，优化负载效率曲线


目前UPS均为在线式双变换构架，在其工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。以一个容量为60kVA的UPS为例，每度电按1.2元计算，UPS效率每提高1%，一年节省的电费为5045.76元。可见提高UPS的工作效率，可以为数据中心节省笔电费，也是降低整个机房能耗的直接方法。因此采购UPS应尽量采购效率更高的UPS。


当然UPS效率高不仅仅是满载时效率高，同时也必须具备一个较高的效率曲线，特别是在"1+1"并机系统时，根据系统规划，每台UPS容量不得大于50%，如果此次效率仅为90%以下，就算满载效率达到95%以上，也是没有意义的，所以要求UPS必须采取措施优化效率曲线，使UPS效率在较低负载时也能达到较高的效率。


除了提高UPS自身的效率之外，UPS的一些功能也可加以利用。比如像ECO经济运行模式，其原理是在较好的市电环境下，激活此功能，使UPS由静态旁路直接供电，此时逆变器处于待机状态，正常工作但不输出能量，_旦市电异常，UPS立即切换到逆变器供电状态，切换时间一般在1毫秒以内，由于逆变器处于待机状态，所以自身损耗很小，此时UPS的整机效率可以达~1J97%以上，比正常模式减少3%以上的损耗。


使用ECO模式必须具备2个条件:一是静态旁路必须采用两组高可靠晶闸管，不得采用接触器加晶闸管的组合，因为接触器吸合时接触点会打火，一般工作数百次之后就不能正常工作，而晶闸管则不存在此问题，同时可以缩短切换时间。二是建议在较好的电力环境下使用，比如一级供电单位等。


四、降低输入电流谐波，提高功率因数


谐波产生的根本原因是由于电力线路呈现一定阻抗，等效为电阻、电感和电容构成的无源网络。由于非线性负载产生的非正弦电流，造成电路中电流和电压畸变，称为谐波。谐波的危害包括:引起电气组件附加损耗和发热(如电容、变压器、电机等);电气组件温度升高，效率低，加速绝缘老化，降低使用寿命;干扰设备正常工作;无功功率增加，电力设备有功容量降低(如变压器、电缆、配电设备);供电效率低;出现谐振，特别是柴油发电机发电时更严重;空开跳闸、熔丝熔断、设备无故损坏。UPS对电网而言是一个非线性负载，在工作时会产生大量的谐波。以配置6脉冲整流器的UPS为例，其输入功率因数一般为0.75左右，谐波大于30%。降低UPS32作谐波的主要方法有以下几种。


(一)12脉冲整流器


其原理是在原有6脉冲整流器基础上，在输入侧增加一个移相变压器和6脉冲整流器。采用该技术方案后，可以将谐波降低至10%左右。优点是较为简单，谐波改善明显;缺点是对功率因数改善有限，价格略高。


(二)无源滤波器


依据LC滤波电路原理，对UPS产生的谐波进行滤除，并对功率因数进行补偿。优点是技术简单，成本较低;缺点是只能补偿将点阶次的谐波，同时受负载阻抗影响较大，无法适用于全功率段。


(三)有源滤波器


原理是利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。优点是可以补偿多个阶次的谐波，且不受负载阻抗大小的影响;缺点是购置成本较高。


(四)高频IGBT整流及PFC功率因数校正电路设计


整流器原理是采用高频率PWM控制IGBT导通，对输入电压波形进行分割，使输入的电流波形尽量接近正弦波，并对输入电压和电流相位差进行补偿。优点是体积轻，价格便宜，效果好;缺点是技术结构复杂，不易维护，受功率器件影响，目前容量大小受到限制。


以上几种技术，性能及投资对比，可以根据实际需求选择合适的方案。


五、电池管理及配电管理技术


UPS都配备了电池，用户在电池组上的投资往往占整个UPS供电系统投资的很大比例，甚至**过UPS本身的投资，而电池的使用年限明显低于UPS主机。由于电池主要材料是重金属铅、硫酸和不易分解的塑料，都会对环境造成严重的污染。因此减少电池使用数量，延长电池循环使用寿命，不仅节省直接和间接的电池投资，而且还减少整个机房设备对环境的污染。所以UPS可以通过以下几个技术实现电池的节能。


(一)并机共用电池组功能


共用电池组原理是通过的整流器隔离故障，使并机系统中的2台或多台UPS的整流同步，母线均流，使系统中的各台UPS母线直接并联，然后将满足系统后备时间要求的电池并联后接人并联母线系统中，实现电池的共享，减少电池投资。以"1+1"为例，传统的UPS方案，系统后备-小时，考虑其中一台UPS故障时，UPS2的电池不能为UPS1使用，所以UPS1和UPS2必须各配置一套-4,时的电池组，才能**系统在断电后还能备用一小时。采用共用电池组方案后，因为UPS1故障后，系统中的电池仍能为UPS2提供能量，所以整个系统仅需配置一套一小时电池即可。这不仅节省了电池直接投资，同时也节约机房在空间、承重及空调等方面的投资，也降低了对环境的污染。


(二)智能电池管理技术


影响电池寿命的因素有很多，主要包括温度、充电、放电、循环次数等。如果能够对上述几个因素进行综合处理，可以大大延长电池的使用寿命，延长电池更换周期，节约电池投资。UPS的智能电池管理击包括:电池均浮充管理(均浮充控制)、充电温月智能放电终止电压控制，除此之外还应具备电动检测和电池漏液检测功能。另外还可以选压范围较宽的UPS，减少电池放电次数。通过上述几种技术，可大幅度延长电池寿命2--3年。


(三)智能UPS配电管理技术


原理是通过侦测UPS电池电压或者管理时间，实现对机房中不同等级负载的多次下电保护功能，减少电池投资，提高电池使用率。智能UP理技术主要有2种方案:软件实现方式及硬式。以台达UPS为例，其软件方式是在UPS中，在负载服务器安装Deltashutd0wnAgent关机代理程序。当市电异常并满足电池电压或者定时条件时，会自动保存系统程序，然后关闭服务器。


硬件方式是UPS输出配置一个智能配电屏，通过PLC侦测UPS电池电压或定时要求，当满足上述条件时，智能配电屏根据设定分时关断某路输出。目前此方案已经在国内多条地铁的UPS供电系统中应用。

电力UPS主要有以下几个系统组成，采用两级变换。级变换采用整流器(AC-DC)，


把经过输入隔离变压器后的交流电变成稳定的直流电。*二级变换(DC-AC)采用逆变电源，把整流后输出的直流电变换成正弦波交流电经过隔离输出给负载。


隔离部分:输入隔离变将交流输入和直流隔离开，保护直流侧设备;输出隔离变将交、直流输入与交流输出隔离开，保护负载端设备。双隔离保证了直流输入、交流输入与交流输出三个端口的真正完全的电气隔离。


整流部分:将输入的交流市电转变为稳定的直流，送入逆变设备。


逆变部分:将外部直流或经过整流后的直流电源转变为稳定的正弦波交流电源。


控制部分:控制逆变器电源跟随基准市电，并与其保持相同的相位和频率，自动调节，并使电源在规定的范围内，按照设定的保护定值运行或保护。


显示部分:采用LCD及LED状态模拟盘，准确反映设备运行状态及故障信息。


切换部分:采用继电器或静态电子开关，对旁路、市电和逆变器输出电源进行自动切换。


折叠编辑本段不间断电源
折叠基本介绍
UPS不间断电源是针对中国电网环境和网络及网络系统、系统等对电源的可靠性要求，克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题，以全新的数字技术研制出的*三代工频纯在线式智能型UPS。直流电源，是维持电路中形成稳恒电流的装置。如干电池、蓄电池、直流发电机等。 UPS和直流电源是企业重要的供电**设备，传统的维护管理包括:①日常巡检外观，定期更换电池、滤波电容、风机等易损件，大修时做电池活化等;②改造或采用换代设备，使用工具测试电池性能。这种管理方式企业投入成本高，维护人员工作量大，不易实时掌握设备运行状态和关键数据，设备事故预防能力低。实施在线维护管理可避免传统方式的不足之处，获得良好效益。 UPS的中文意思为"不间断电源"，是英语"Uninterruptible Power Supply"的缩写，它可以**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，使用户不致因停电而影响工作或丢失数据。

在线式UPS的"在线"含义包括哪些，有哪几个基本特征?


其含义包括:①零转换时间;②输出电压稳压率低;③可过滤输入电源突波、杂波等功能。


8、UPS输出电压的频率稳定性指的是什么，各种类型的UPS有区别?


UPS输出电压频率的稳定性是指空载与满载时UPS输出电压及频率变化的大小。尤其是在输入电压变化范围的大值与小值变化时仍能有不错的输出电压频率的稳定性。针对此一要求，在线式UPS要远比后备式及在线互动式优良，而在线互动式UPS则与后备式相差无几。


9、用户在配置和选用UPS时，应考虑哪些因素?


用户应考虑①了解各种架构UPS的适用情况;②考量对于电力质量的要求;③了解所需UPS的容量，并考虑未来扩充设备时的总容量;④选择有信誉的与供应商;⑤注重服务质量。


10、电网质量不好，而又要求不能停电的用电场合应该选用什么样的UPS?应该看重UPS的哪些功能指标选用UPS?


电网条件差的地区好使用长延时(8小时)在线式UPS，电网条件中等或好的地区可考虑用后备式UPS。输入电压频率范围是否宽广、是否有防雷击能力、抗电磁干扰能力是否通过认证等均是选用UPS时需要着重考虑的功能指标。


11、用电容量小或者局部供电的场合，应该看重哪些功能指标去选用UPS?


用容量小或局部供电的场合，首先要选择小容量UPS，其次要依其对供电质量的要求高低，选择在线式或后备式UPS。后备式UPS有500VA，1000VA，在线式有1KVA至10KVA可供用户选择。


12、用电容量大或者集中供电的场合，应该看重哪些功能指标去选用UPS?


用电容量大或集中供电的场合，应选择大容量三相UPS。并考虑是否有①输出短路保护;②可接爱不平衡负载;③具有隔离变压器;④可作热备份;⑤多国语言图形化LCD显示;⑥可进行远端;⑦有软件，可自动寻呼，自动发E-mail。


13、对于要求长延时供电的场合，看重哪些功能指标去选用UPS?


长延时供电UPS需以满载考虑配置高质量、足够能量的电池，及UPS本身是否具有**大型强充电电流来使外加的电池在短时间内充饱电。UPS要有①输出短路保护;②过载能力;③全时间防雷击。
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