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少年易学老难成，一寸光阴不行轻-

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UPS容量选择与蓄电池的配备

刘叙义

〔国脉通信规划设计〕

UPS的中文名字叫做沟通不连续电源，广泛应用于数据通信、银行、冶金、化工等行业，广泛应用于大型自动化不允许设备停电或断电的企业。

顾名思义，沟通不连续电源与我们常用沟通电源的区分在于不断电，不断电要依靠于UPS系统中配备了蓄电池的蓄电与放电功能来实现。

合理地选择UPS的容量和工作方式，是UPS能实现不连续供电的重要保障。容量配置过大，铺张设备资源。工作方式不对、容量配置过小，又不能满足设备对不连续电源供电的安全要求。

合理地配备蓄电池的容量，是UPS经济运行和对负载设备不连续供电的重要保障。容量配置过大，蓄电池不能被充分利用，铺张了UPS资源或造成蓄电池充电缺乏过早报废。容量配置过小，又不能满足设备对电源后备时间的要求，仍旧可能消灭不连续电源的断电。

UPS的电源制式有单相输出与三相输出两种，小功率单相UPS一般为单机独立工作。大功率三相UPS有单机、双机串并联，三机、N+1组合等多种工作方式。为了保障UPS的供电牢靠性，一般常用双机、三机UPS组合配置方式工作。

UPS的类型有工频机、高频机与模块机，它们的构造不同电池结线也有区分。我们主要探讨是根本的UPS选择方法与电池配备方法及开关、电缆的配置方法。

UPS的参数有容量〔S〕、负载率〔λ〕、输入功率因数〔cosφ〕、效率〔K〕。

入

蓄电池的根本参数有容量〔Q〕、电压〔U〕、后备时间〔T〕、放电系数〔η〕、

1

电池补充充电设置时间〔T〕。

2

用电设备的根本参数有功率〔P〕、输出功率因数〔cosφ〕。

出

蓄电池补充充电电流一般按UPS电池容量的10%即T=10小时设置。

2

表1：蓄电池不同放电率时的放电容量系数〔η〕

时间:T1-小时放电率

10

8

6

5

4

3

2

1

0.7

0.5

系数:η-放电容量系数

1

0.96

0.92

0.85

0.8

0.75

0.68

0.6

0.5

0.4

1+1并联冗余系统UPS，双机并联工作，每台UPS的负载率最大规定为额定容量的50%，所以当一台UPS故障，另一台UPS也可以完全负担全部的系统供电。单机三总线UPS系统，负载承受两两组合方式供电，每台UPS的负载率最大

规定为其额定容量的66%，所以当一台UPS故障，另外两台UPS也可以完全负担全部系统的供电。

承受恒功率法计算UPS蓄电池的容量配备,承受例题计算方式表达不同种类UPS的设计方法。

例一，设计一套通信机房的1+1并联冗余工频机UPS系统。1、UPS系统的额定容量

设备负载的功率与功率因数：负载P=50〔KW〕，输出功率因数cosφ=0.8，

出

设定的UPS最正确负载率λ=80%，算出UPS需要的额定容量〔S〕。

UPS额定容量：

S= P =

cosΦ?λ

50

0.8×80%

=78(KVA)

2、UPS的实际选择

依据UPS的组合方式确定UPS的台数与UPS的实际容量。

选定双机1+1并联UPS，每台UPS正常工作时分担的负载率，为一台UPS额定负载的50%，选择2台S=80〔KVA〕的UPS。

3、电池电压与容量

后备时间设定T=1(H)，80KVA某品牌工频机UPS电池电压U=32*12=384〔V〕。

1

电池容量公式:

Q= S?T1?cosΦ出

η?cosΦ入?K?N?U

式中：S=80〔KVA〕，T=1(H)；cosφ=0.8，蓄电池1小时放电系数η=0.6，

1 出

cosφ=0.98，UPS逆变效率K=0.94，蓄电池只数N=32(只)，单只蓄电池电压

入

U=12(V)。

电池容量：

Q= S?T1?cosΦ出

η?cosΦ入?K?N?U

= 80×1000×1×0.80.6×O.98×O.94×32×12

=302(Ah)

拟选100AH/32*12V蓄电池组，302/100≈3，每台UPS配备100AH/32*12V蓄电池3组。

4、空气开关与电缆

UPS输出电流、开关与电缆UPS输出电流：：

I=S?1000

√3?U线

= 80×1000=122〔A〕

1.732×380

空气开关选择160A/3P,电缆选择RVVZ-4*95+50mm21条，额定电流186A。

UPS额定负载输入电流：

I入载= S?1000

√3?U线?cosΦ入?