《UPS_详解》.ppt

本 章 内 容 UPS发展概述 UPS分类、各种UPS方框图以及主要性能和技术指标 UPS逆变工作原理及主要电路技术 UPS操作 UPS电源供电系统的配置形式 UPS日常维护 本章重点、难点 本章重点 UPS分类、各种UPS方框图以及主要性能和技术指标 UPS电源供电系统的配置形式 本章难点 UPS逆变工作原理及主要电路技术 本章的目的和要求 掌握UPS分类、各种UPS方框图，理解UPS主要性能和技术指标。 掌握UPS电源供电系统的配置形式。 理解UPS操作和UPS日常维护。 了解UPS的发展历史及趋势。 UPS的内容提要 目前市电存在的一些问题 市电中断：市电中断通常是指市电输出零电压，并持续两个周期以上。市电中断的原因主要有配电空气开关跳闸、供电回路短路、电源设备故障等等。 电压浪涌：电压高于110%额定值且持续一个或多个周波称为电压浪涌。大功率用电设备的退出或者电网受雷击干扰均可能造成电压浪涌。 电压波形下陷：但电源电压低于80-85%额定值且持续一个或多个周波称为电压波形下陷，通常是由大功率用电设备的启很冲击造成。 高压尖脉冲：由闪电、电子开关、电焊设备、静电放电等原因造成，高压脉冲峰值电压可高达6000V，持续时间一般为0.5～5个周波。 瞬态高压：通常由雷电、电子开关、电焊设备、静电放电等原因引起，电压峰值高达20000V，持续时间为0.5～5个周波 谐波干扰：由整流设备、电动机、继电器、通信设备、电焊机等产生的RFIEMI。 频率漂移：频率漂移是指电源的频率不能稳定在额定值，而是在额定值附近波动。企业备用发电机组和小型水电站输出的交流电源经常会出现频率漂移的现象。 持续高低压：电网持续高压或者是持续低压主要是由于电网变压器或者是电力线路容量有限，且电网变压器性能不佳，电网负荷过大或者是电网负荷过小的原因造成。 1 UPS发展概述 UPS的发展经历了初期的旋转型、60年代可控硅静止型、80年代巨型功率晶体管（UR）静止型，到了90年代绝缘栅双极晶体管（IGBT）制成的UPS，其技术性能在不断提高，在通信电源系统中的地位和重要性也在逐步提高，现在已经成为通信电源日常维护的一个重点。 1 UPS组成 UPS在市电供电时，系统输出无干扰工频交流电。当市电掉电时，UPS系统由蓄电池通过逆变供电，输出工频交流电。 UPS由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等部件组成，除此还有间接向负载提供市电（备用电源）的旁路装置。 2.1 UPS分类 按输入输出相数分：单进单出、三进单出和三进三出UPS。 按功率等级分：微型（＜3KVA）、小型（3KVA~10KVA）、中型（10KVA~100KVA）和大型（＞100KVA）。 按电路结构形式分：有后备式、在线互动式、三端口式（单变换式）、在线式等。 按输出波形的不同分：可分为方波和正弦波二种。 2.2 UPS方框图 现在的UPS电源工业，可向用户提供如下几种类型的UPS电源品种 ： 1、后备式UPS 2、在线互动式UPS 3、三端式UPS 4、双变换在线式UPS 5、Delta变换型UPS 1、后备式UPS 2、在线互动式UPS 3、三端式UPS 4、双变换在线式UPS 5、Delta变换型UPS 2.3主要性能和技术指标 输入特性 输出特性 保护性能 输入特性 1、输入电压范围 指保证UPS不转入电池逆变供电的市电电压范围。在此电压范围内，逆变器（负载）电流由市电提供，而不是电池提供。输入电压范围越宽，UPS电池放电的可能性减小，这有益于电池使用寿命的延长。目前UPS输入电压范围一般为（－15％～＋10％）Ue之间。 2、频率输入范围 指UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的频率范围。UPS的输入频率范围一般为50±5%Hz，YD/T1095-2000规定UPS的输入频率范围为50±4%Hz。 输入特性 3、输入功率因数 输入功率因数高低是衡量是否对电网存在污染的一个重要电性能指标。输入功率因数低时，不仅在吸取有功功率的同时，还要吸收无功功率，其结果增大了系统配电容量，影响系统供电质量。 4、输入电流谐波 因为可控硅的关断和开通， UPS的输入电流中含有丰富的谐波成分，它形成输入的无功功率，是造成UPS输入功率因数低的一个重要因素。因此在电路设计时，有的UPS加入了PFC电路。 输入特性 5、输入频率范围 指UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的频率范围。UPS输出电压对输入电压的跟踪主要是为了保证UPS在必须时能够顺利地进行旁路切换，避免由于输入输出电压相差过大引起逆变器模块电源和交流旁路电源间出现很大的环流而损害。 6、频率跟踪速率