我应该配备什么样的UPS?
根据设备的情况、用电环境以及想达到的电源保护目的,可以选择适合的UPS;例如对内置开关电源的小功率设备一般可选用后备式UPS,在用电环境较恶劣的地方应选用在线互动式或在线式UPS,而对不允许有间断时间或时刻要求正弦波交流电的设备,就只能选用在线式UPS。
我应该配备多大功率的UPS?
首先要确定您的设备是多大功率的,一般来讲普通PC机或工控机的功率在200W左右,苹果机在300W左右,服务器在300W与600W之间,其他设备的功率数值可以参考该设备的说明书。
其次应了解UPS的额定功率有两种表示方法:视在功率(单位VA)与实际输出功率(单位W),由于无功功率的存在所以造成了这种差别,两者的换算关系为:视在功率*功率因数=实际输出功率
后备式、在线互动式的功率因数在0.5与0.7之间,在线式的功率因数一般是0.8。
给设备配UPS时应以UPS的实际输出功率为匹配的依据,有些经销商有意或无意会混淆(VA)与(W)的区别,这点要提请用户注意。
UPS备用时间的长短是由什么决定的?
是由UPS的储能装置决定的,现在的UPS一般都用全密封的免维护铅酸蓄电池作为储能装置,电池容量的大小由"安时数(AH)"这个指标反映,其含义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池,安时数大的容量大;相同安时数的电池,电压高的容量大,通常以电压和安时数共同表示电池的容量,如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。
后备式UPS一般内置4AH或7AH的电池,其备用时间是固定的;在线式与在线互动式UPS有内置7AH电池的标准机型,也有外配大容量电池的长效机型,用户可以根据需要实现的备用时间而确定配备多大容量的电池。
蓄电池是UPS的重要组成部分,占有很大的价值比重,并且其质量的好坏直接关系到UPS的正常使用,所以应慎重选择有质量保证的正牌蓄电池。
UPS分哪些种类?
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类:
后备式UPS是我们较常用的,它具备了自动稳压、断电保护等UPS较基础也较重要的功能,虽然一般有10ms左右的转换时间,逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于结构简单而具有价格*,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域;
在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,其显着特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中;
在线互动式UPS在一些标准上多称互动式(interactive)UPS,它是介于在线式和后备式的一种产品,这种电路的原形只有一个既能充电又能逆变的双向变换器。在市电供电时,双向变换器一方面向电池充电,一方面产生一个稳定的补偿电压来对输入电压的比汉化进行补偿,以使输出电压稳定在一定的范围内。那么互动的含义又在哪里呢?所谓互动式连个电压以上的互动,一个电压无法互动,所以在这里市电输入电压和补偿电压的互动,其关系表达为:市电输出电压=市电输入电压±补偿电压。
注意事项:
1)UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保持环境的清洁。
2)切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损坏。
3)UPS的输出负载控制在60%左右为较佳,可靠性较高。
4)UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用寿命,应尽量避免。
5)适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。
6)对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,所以UPS也必须全天候运行。
7)UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏
随着计算机在各行各业的广泛应用,负载对供电质量的要求越来越高,各行业部门都普遍采用了安全可靠的供电系统作为电源**,在当今减排的大趋势下,作为供电系统核心的UPS,其本身是否高效节能、绿色环保得到了用户的广泛关注。
UPS技术也随着计算机、电力电子领域的新技术、新理念的不断发展而进步,UPS产品性能上、外观尺寸上、对环境的适应性及可靠性方面,都有了显着的提高。
目前,UPS通常分为工频机结构UPS和和高频机结构UPS两种。以下就这两种UPS的定义和区别做一简单介绍。
1.工频机结构UPS与高频机结构UPS的定义
工频机结构UPS和高频机结构UPS是按其设计电路工作频率来区分的。工频机结构UPS是以传统的模拟电路原理设计,由可控硅SCR整流器、IGBT逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频UPS。
而高频机结构UPS通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成。IGBT可以通过控制加在门较的驱动来控制其开通与关断,IGBT整流器开关频率通常在几k到几十kHz,甚**达上百kHz,远远**工频机,因此称为高频UPS。
2.工频机结构UPS与高频机结构UPS的区别
(1)电路结构的区别
在工频机结构UPS电路中,主路三相交流输入经过换相电感接到三个SCR桥臂组成的整流器之后变换成直流电压。通过控制整流桥SCR的导通角来调节输出直流电压值。由于SCR属于半控器件,控制系统只能够控制开通点,一旦SCR导通之后,即使门较驱动撤消,也无法关断,只有等到其电流为零之后才能自然关断,所以其开通和关断均是基于一个工频周期,不存在高频的开通和关断控制。由于SCR整流器属于降压整流,因此直流母线电压经逆变输出的交流电压比输入电压低,要使输出相电压能够得到恒定的220V电压,就必须在逆变输出增加升压隔离变压器。
相比而言,高频机结构UPS整流属于升压整流,其输出直流母线的电压比输入线电压的峰值高,一般典型值为800V左右,如果电池直接挂接母线,所需要的标配电池节数达到67节,这样给实际应用带来较大的限制。因此一般高频机结构UPS会单独配置一个电池变换器,市电正常的时候电池变换器把800V的母线电压降压到电池组电压;市电故障或****,电池变换器把电池组电压升压到800V的母线电压。由于高频机母线电压为800V左右,所以逆变器输出相电压可以直接达到220V,逆变器之后就不再需要升压变压器。因此,隔离变压器是工频机与高频机在组成上的主要区别。
工频机结构UPS都有输出变压器,在多机并联时就会出现多个变压器的并联。变压器的并联是电力行业尽量避免的情况,因为变压器并联时的环流不可避免,环流的长期存在将导致设备寿命缩短。而高频机结构UPS因没有输出变压器,所以几乎没有环流。
有的用户认为变压器可以起到具有抗干扰和缓冲负载突变的作用,其实并非如此。UPS负载的用电要求必须有零线,如果没有工频结构UPS没有输出隔离变压器,将一根火线硬性接零线,就会导致UPS的工作不正常。因此说,输出隔离变压器是工频机结构UPS必不可少的为了变压和隔离零线的目的而接入的一部分,而不具备为用户负载隔离干扰和缓冲负载突变的功能。
(2)性能指标的区别
能耗是各行业和面临的难题,因此节能减排的负载和供电设备,而当前的工频机结构UPS和高频机结构UPS在节能减排上主要有以下区别:
①输入功率因数
*功率的三相工频机结构UPS在6脉冲整流的情况下输入功率因数约为0.8,不但对外有干扰,而且要求前面的发电机功率要3倍于UPS容量,即使在12脉冲整流选配谐波滤波器的条件下输入功率因数也低于0.95,而且增加设备量,加大了用户的投资成本和占地面积。而高频机结构UPS在不加任何外来设备的情况下输入功率因数大于0.99,从理论上说,后备发电机容量可与UPS一致,节省了投资和占地面积。
②能量损耗
在相同输入功率因数的前提下,二者的效率相差约5%,比如同为400kVA的UPS为例,工频机结构UPS每年要比高频机结构UPS多消耗近万度电。
目前容量较大的机房大都采用了400kVA工频机结构UPS,配12脉冲整流和谐波滤波器,负载功率因数为0.8。表1是一家金融单位5000kVA的数据中心在对400kVA工频机结构UPS和600kVA高频机结构UPS(负载功率因数0.9)进行选择时的比较。如表1所示。