不間斷電源
內置開關電源的小功率設備一般可選用后備式UPS,在用電環境較惡劣的地方應選用在線互動式或在線式UPS,而對不允許有間斷時間或時刻要求正弦波交流電的設備,就只能選用在線式UPS。
首先要確定您的設備是多大功率的,一般來講普通PC機或工控機的功率在200W左右,蘋果機在300W左右,服務器在300W與600W之間,其他設備的功率數值可以參考該設備的說明書。
其次應了解UPS的額定功率有兩種表示方法:視在功率(單位VA)與實際輸出功率(單位W),由于無功功率的存在所以造成了這種差別,兩者的換算關系為:視在功率*功率因數=實際輸出功率
后備式、在線互動式的功率因數在0.5與0.7之間,在線式的功率因數一般是0.8。
給設備配UPS時應以UPS的實際輸出功率為匹配的依據,有些經銷商有意或無意會混淆(VA)與(W)的區別,這點要提請用戶注意。
根據使用環境選擇可以分為工業級UPS和商業級UPS,工業級UPS適應于環境比較惡劣的的地方,商業級UPS對環境的要求比較高。
UPS通常分為工頻機和高頻機兩種。工頻機由可控硅SCR整流器,IGBT逆變器,旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz,顧名思義叫工頻UPS。
高頻機通常由IGBT高頻整流器,電池變換器,逆變器和旁路組成,IGBT可以通過控制加在其門極的驅動來控制IGBT的開通與關斷,IGBT整流器開關頻率通常在幾K到幾十KHz,甚至高達上百KHz,相對于50Hz工頻, 稱之為高頻UPS。
隨著電力電子技術的發展和高頻功率器件不斷問世。中小功率段的UPS產品正逐步高頻化,高頻UPS有功率密度大、體積小、重量輕的特點。但在高頻UPS功率段向中大功率過渡推進的過程中。高頻拓撲UPS在使用過程中暴露出一些固有缺點,并影響到UPS的安全使用和運行。
大功率工頻UPS和高頻UPS技術對比表 |
? | 高頻機 | 工頻機 |
1 | 采用IGBT整流技術,根據統計數據,IGBT整流故障率遠高于可控制硅整流 | 采用可控硅整流技術,系統可靠性高 |
2 | 輸出有高次諧波,高頻諧波耦合在零線上,可能抬升零地電壓。很難滿足IBM,HP等服務器廠家對零地電壓小于1V的場地需求 | 輸出配置隔離變壓器,零地電壓增量為零,更可靠保證負載運行 |
3 | 逆變器直接掛接負載,抗負載沖擊能力弱,降低逆變器的可靠性 | 輸出隔離變壓器自身短路阻抗的作用及高頻衰減隔離特性,使得工頻機具有很好的抗負載沖擊能力,降低負載突變和短路對UPS的影響 |
4 | 逆變器直接帶載,帶不平衡負載能力弱 | 通過變壓器的負載重新分配,提高了UPS帶不平衡負載的能力。 |
5 | 負載直掛,帶非線性負載的能力弱 | 輸出變壓器具有3N次諧波電流的隔離能力,帶非線性負載的能力強; |
6 | 無輸出隔離變壓器,在UPS故障的情況下存在輸出直流電壓損壞負載的風險 | 即使在UPS故障的情況下也不存在輸出直流電壓的風險,負載更加安全可靠; |
7 | 主路旁路N線必須相同,因此無法實現主旁路不同源配置 | 可以實現主旁路不同輸入源的配置方案,滿足高可靠性場地的配電要求; |
8 | 某些廠家的高頻機輸入零線中斷時,UPS無法正常工作,當市電和柴油發電機切換時,因零線短時“缺失”可能出現“零偏”故障,造成輸出閃斷,負載掉電的重大故障 | 隔離變壓器重新生成中心點,UPS輸入零線中斷時可正常工作。 |
9 | 采用專用充電器,充電能力弱。只能滿足短時間(5-10分鐘)后備電池的充電能力,長延時配置時電池充電能力不足,電池壽命嚴重縮短 | 電池直接掛接母線,在負載不足滿載時可將剩余的整流器容量用于充電,特別適應中國客戶長延時配置后備電池的需求 |
10 | 電池與逆變器之間增加了電壓變換電路,降低了電池放電時系統效率,同等負載時需配置更多的電池。且系統可靠性降低 | 電池直接掛接母線,逆變效率高,節省電池的配置容量 |
應用范圍:
不間斷電源現已廣泛應用于:工業、通訊、國防、醫院、計算機業務終端、網絡服務器、網絡設備、數據存儲設備等領域。