电力专用UPS要遵循哪些技术标准和国标要求?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-02
ups技术指标

UPS知识速成
  1.UPS是什么?
  UPS是不间断电源(Uninterruptible Power Supply)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。
  从原理上来说,UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备;
  从功能上来说,UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付;
  从用途上来说,随着信息化社会的来临,UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节,其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
  2.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是我们最常用的,它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能,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便宜,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,其显著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;
  [4]模块化UPS与传统UPS相比有诸多优点,代表UPS的发展方向之一,但目前还存在成本高,部分产品实际的可靠性并不如理论计算值高,但安全系数已经远远超过传统UPS;对模块化UPS的研究将有利于促进模块化的可靠性提高,从而提高模块化UPS在客户中的认可度,加快模块化UPS的发展。EAST(易事特)模块化UPS每个模块就是一台独立工作的UPS,功率段齐全可选,高效率低干扰,环保节能,安全系数高。
  3.为什么要配备UPS?
  据IDC统计,全部电脑故障的45%是由电源问题引起的;在中国,大城市停电的次数平均为0.5次/月,中等城市为2次/月,小城市或村镇为4次/月,电网存在至少九种问题:断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰;因此从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。
  另外,精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的,以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的,即使是一台普通电脑,其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值,因此为防止数据丢失而配备UPS也是十分必须的。
  4.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。
  5.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。
  6.UPS的“集中式”与“分散式”配备方式有什么区别?
  如果需要配UPS的设备较多,您可以采用“集中式”或“分散式”两种配备方式:
  “集中式”,就是用一台较大功率的UPS负载所有设备,如果设备之间距离较远,还需要单独铺设电线,大型数据中心、控制中心常采用这种方式,虽然便于管理,但成本较高。
  “分散式”配备方式是现在比较流行的一种配备方式,就是根据设备的需要分别配备适合的UPS,譬如对一个局域网的电源保护,可以采取给服务器配备在线式UPS,各个节点分别配备后备式UPS的方案,这样配备的成本较低并且可靠性高。
  这两种供电方式的优缺点如下表:
  集中供电方式:便于管理、布线要求高、可靠性低、成本高。
  分散供电方式:不便管理、布线要求低、可靠性高、成本低。
  UPS的配备需要较专业的知识,请咨询专业人士,他们会为您设计合理的配备方案。
  7.为什么UPS一定要买名牌?
  UPS产品的功能在于保障,对用户而言UPS常常是保护设备与数据安全的最后防线,相比其他产品“可靠性与品质”对UPS具有更重要的意义,而惟有长期建立起来的名牌产品才能有这样的实力。
  中国目前的UPS市场十分繁荣,国际知名的品牌基本上都已进入中国,如来自欧洲的梅兰日兰,来自美国的爱克赛、APC等,洋品牌在技术上有一定优势,同时价格也较为昂贵,其主要市场份额集中在中大功率UPS市场(10KVA以上);上世纪九十年代以来,国内一些优秀品牌在UPS市场异军突起,凭借在技术上的不断追求与本土化的生产服务优势,取得了令人瞩目的成绩,已经成为中小功率UPS市场的主力军。
  8.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。
  9.使用UPS有哪些注意事项?
  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%左右为最佳,可靠性最高。
  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。
  PS系列的工作原理
  一.PS系列的高频化优势
  首先,PS系列UPS的输入部分取消了用于与市电隔离的工频变压器 或为降压用的自耦变压器,而采用SPWM技术实现整流高频化(AC/DC)。一方面提高了市电电压允许变化范围;另一方面在控制技术中采用数字信号处理器(DSP)控制,使输入电流正弦化,并与市电电压同相,从而实现UPS高输入功率因数(PF≈1),消除对市电的谐波“污染”,达到环保目的,是一款绿色UPS,同时大副度减少无功损耗,明显降低了运行成本。
  其次,抛弃了传统的逆变输出工频变压器,用高频变压器来实现UPS与市电的隔离,不仅噪音低,而且效率高,在UPS的输出级逆变控制电路中采用正弦波直接反馈技术,使其调节高速化,远远优于传统的模拟反馈技术,再加上小的输出滤波器和20kHz以上的SPWM调制,使UPS动态响应特性非常好,而且输出的正弦波非常纯净光滑。
  另外,在逆变保护电路中采用性能优良的过滤保护技术,使逆变器不仅具有较强的过载功能,,而且具有强有力的自身保护;PS系列UPS内部的蓄电池组也采取高频变换方式充电,当市电停电,UPS转换为由蓄电池给逆变器供电时亦采取高频变换降压方式(DC / DC)实现。
  二.PS系列的智能化优势
  UPS的智能化包括系统运行状态自动识别和控制、系统故障自诊断、蓄电池自动监测管理、智能化内部信息检测与显示等。
  在系统运行状态识别与控制方面,通过内部传感器和状态逻辑及时识别系统所处的运行状态,判定系统运行程序和运行是否正常,有效地防止了系统的误操作对系统自身和负载所带来的危害,提高了UPS的可靠性。
  UPS智能化的另一个方面是通过运行于PC机内的监控软件实现的,通过RS232接口将UPS与PC机串口连接,并在PC机上运行UPS的监控软件,由PC机定时发送查询指令,UPS则在规定的时间内返回运行参数信息,再由PC机进一步对UPS的运行状态、故障的具体部位等进行判断,并在必要时对UPS发出指令进行干预和提醒维护人员,并在UPS供电时间结束前自动中止计算机或局域网的运行,并将现场信息自动存盘。
  三.PS系列的网络化优势
  在大量引进微处理监控技术的基础上,四通PS系列能在UPS和计算机网络之间建立起双向通信调控管理功能,把UPS当作广域网络的一个独立节点并装上通讯适配器,给UPS分配独立的IP地址。这样,网管员或被授权人可在网络的任何地方通过网络像管理计算机一样对UPS的情况进行实时远程监控,利用这种控制功能用户可在计算机网络终端上实时监控UPS的运行参数(例如:输入、输出的电压、电流和频率,UPS电池组的充电、放电和电压值的显示,UPS的输出功率及有关的故障、报警信息)。此外,用户还可在计算机网络终端上对UPS的输出执行定时的自动开机、自动关机操作,有序的关机操作将确保用户的软件和数据的安全可靠。
  总之,四通PS系列UPS使用MOSFET及IGBT功率元件,成功地实现了高频化、小型化与高效率,也延长了蓄电池的使用寿命,而网络智能化技术不仅提供完全可靠的网络电源管理,也为节能提供了一种最佳的方案。可以说四通PS系列顺应了最新的UPS技术发展趋势,是一款在性能价格上极具竞争力的产品,必将在中国的企业级UPS市场上取得令人瞩目的成绩。
  12.蓄电池的容量是什么含义?
  一般用20小时放电率(C10)的安时数代表电池额定容量的大小,即在25℃下以恒定电流放电20小时至终止电压(1.75V/单格),该电流的20倍即为电池的容量,一般用AH数表示。例如,12V/100AH的电池是指该电池能够以5A(0.05C)的电流恒定放电至终止电压10.5V,可连续放电20小时。另外要注意,电池放电时间与放电电流不是线性关系,如100AH电池以100A的电流放电支持不了1个小时,只有数十分钟;而以1A的电流放电,则会超出100小时(不推荐如此方式放电)。
  13.标准型UPS是否可以直接外接电池作长效型UPS使用?
  不适合,由于标准型UPS设计的充电电流较小,另外受散热条件的限制,如作长效型UPS使用,一方面达不到使用目的,另一方面也容易对UPS、电池的使用造成不良影响,甚至于损坏。
  14.如何延长不间断电源系统的供电时间?
  延长不间断电源系统的供电时间有两种方法:
  1. 外接大容量电池组:可根据所需供电时间外接相应容量的电池组,但须注意此种方法会造成电池组充电时间的相对增加,另外也会增加占地面积与维护成本,故需认真评估。
  2.选购容量较大的不间断电源系统:此方法不仅可减少维护成本,若遇到负载设备扩充,较大容量的不断电系统仍可立即运作。
  15.常见的电力问题有哪些?又有什么不同的解决方式?
  有一种常见的误解,认为我们使用的市电,除了偶尔发生的断电事故,是连续而且稳定的,其实不然。市电系统作为公共电网,上面连接了成千上万各种各样的负载,其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能,还会反过来对电网本身造成影响,恶化电网的供电品质。另外意外的自然和人为事故,如地震、火灾、雷击、输变电系统短路等,都会危害电力的正常供应,从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试,电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种:
  1、电涌(power surges):指输出电压有效值高于额定值110%,而且持续时间达一个或数个周期,电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时,电网因突然卸载而产生的高压。
  2、高压突波(high voltage spikes):指峰值达6000V,持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压,这主要是由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。
  3、暂态过电压(switching transients):指峰值电压高达 20000V,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压,其主要原因及可能造成的破坏类似于高压突波,只是在解决方法上会有区别。
  4、电压下陷(power sags):指市电电压有效值介于额定值的80%至85%之间的低压状态,并且持续时间达一个到数个周期,大型设备开机、大型电动机启动或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。
  5、噪声干扰(electrical line noise):指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)以及其它各种高频干扰,马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等,都会引起噪声干扰。
  6、频率飘移(frequency variation):系指市电频率的变化超过3Hz以上,这主要是由于应急发电机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。
  7、电压过低(brownout):指市电电压有效值低于额定值,并且持续较长时间,其产生原因包括:大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载等。
  8、市电中断(power fai1):指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况,其产生原因有:线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障等。
  针对以上各种电力问题,有几种不同解决方式,见下表
   三种UPS针对电力问题的解决效果
后备式在线互动式纯在线式电涌××/△○高压突波××/△○暂态过电压××/△○电压下陷××/△○噪声干扰××/△○频率飘移××/△○电压过低××/△○市电中断○○○
  ○代表有较佳保护 △代表有限或视状况保护 ×代表没有保护
  16.UPS蓄电池的正确使用与维护
  在使用不间断电源系统的过程中,人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而有资料显示,因蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见,加强对UPS电池的正确使用与维护,对延长蓄电池的使用寿命,降低UPS系统故障率,有着越来越重要的意义。除了选配正规品牌蓄电池以外,应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池:
  一、保持适宜的环境温度:影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度,一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20-25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高,但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定,环境温度一旦超过25℃,每升高10℃,电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池,设计寿命普遍是5年,这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求,其寿命的长短就有很大的差异。另外,环境温度的提高,会导致电池内部化学活性增强,从而产生大量的热能,又会反过来促使周围环境温度升高,这种恶性循环,会加速缩短电池的寿命。
  二、定期充电放电:UPS电源中的浮充电压和放电电压,在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下,负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个范围内,电池的放电电流就不会出现过度放电。
  UPS因长期与市电相连,在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中,蓄电池会长期处于浮充电状态,日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低,加速老化而缩短使用寿命。因此,一般每隔2-3个月应完全放电一次,放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后,按规定再充电8小时以上。
  三、利用通讯功能:目前,绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件,通过串/并口连接UPS,运行该程序,就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询,可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息;通过参数设置,可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作,大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。
   UPS的分类
   UPS作为计算机的重要外设,已从最初的提供后备时间单一功能发展到今天的提供后备时间及改善电网质量的双重功能,在保护计算机数据,改善电网质量,防止停电和电网污染对用户造成危害等方面起着很重要的作用。目前,市场上的UPS品牌种类繁多,但可从电路主结构、后备时间、输入输出方式、输出波形和输出容量等五方面对其进行分类,其中从电路主结构进行分类是现行最被接受的。
  早期的后备式UPS在市电供电正常时,市电直接通过交流旁路和转换开关供电于负载,交流旁路相当于一条导线,逆变器不工作,此时供电效率高但质量差。在近年的后备式UPS往往在交流旁路上配置了交流稳压电路和滤波电路加以改善。当市电异常(市电电压、频率超出后备式UPS允许的输入范围或市电中断)时,后备式UPS通过转换开关切换到电池状态,逆变器进入工作状态,此时输出波形为交流正弦波或方波。后备式UPS存在切换时间,一般为4毫秒~10毫秒,但对一般的计算机设备的工作不会造成影响。由于后备式UPS工作时输出波形大都为方波,供电质量相对较差,只适用于要求不高的场合,并且功率一般都较小,多在 2000瓦以下。但后备式UPS产品有着价格优势,比较便宜,适合于小型办公企业和家庭用户使用。
   ups电源如何选购
  
  UPS产品是金融机构计算机机房的必备设备,属一次性投资的耐用产品。许多用户对UPS产品标称的各个单项指标和使用的技术缺乏全面客观的了解. 一 先确认您需要何种UPS?目前UPS种类有三种:
  UPS产品是金融机构计算机机房的必备设备,属一次性投资的耐用产品。许多用户对UPS产品标称的各个单项指标和使用的技术缺乏全面客观的了解,
  1.先确认您需要何种UPS?目前UPS种类有几种:
  1. 后备式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电, 当市电超出其工作范围或停电时通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:结构简单,体积小,成本低,但输入电压范围窄,输出电压稳定精度差,有切换时间,且输出波形一般为方波。
  2. 在线式UPS在市电正常时,由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电,在市电异常时,逆变器由电池提供能量,逆变器始终处于工作状态,保证无间断输出。其特点是,有极宽的输入电压范围,无切换时间且输出电压稳定精度高,特别适合对电源要求较高的场合,但是成本较高。目前,功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。
  3. 在线互动式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电偏低或偏高时,通过UPS内部稳压线路稳压后输出,当市电异常或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:有较宽的输入电压范围,噪音低,体积小等特点,但同样存在切换时间。
  4. UPS按照输出容量大小划分UPS按输入/输出方式可分为三类:单相输入/单相输出、三相输入/单相输出、三相输入/三相输出。单相电是指由一根火线、一根零线和一根地线组成的供电系统;三相电是由三根火线、一根零线和一根地线组成的供电系统,其中两根火线之间的电压(即线电压)为380V,而火线与零线之间的电压(即相电压)为220V。对于用户来说,三相供电其市电配电和负载配电容易,每一相都承当一部分负载电流,因而中、大功率UPS多采用三相输入/单相输出或三相输入/三相输出的供电方式。
  5. 智能型UPS是当今UPS的一大发展趋势,随着UPS在网络系统上应用,网络管理者强调整个网络系统为保护对象,希望整个网络系统在供电系统出现故障时,仍然可以继续工作而不中断。因此UPS内部配置微处理器使之智能化是UPS的新趋势,UPS内部硬件与软件的结合,大幅度提高了UPS的功能,可以监控UPS的运行工作状态,如:UP
  S输出电压频率,电网电压频率、电池状态以及故障记录等。还可以通过软件对电池进行检测、自动放电充电,以及遥控开关机等。网络管理者就可以根据信息资料分析供电质量,依据实际情况采取相应的措施。当UPS检测出供电电网中断时,UPS自动切换到电池供电,在电池供电能力不足时立即通知服务器做关机的准备工作并在电池耗尽前自行关机。智能型UPS通过接口与计算机进行通讯,从而使网络管理员能够监控UPS,因此其管理软件的功能就显得极其重要。
  二 确定您所需UPS之功率(VA)值
  您所保护之设备均会标示其功率(w)值或电流(A)值。
  如是功率(w)值÷0.7=VA值
  如市电流(A)值×220=VA值
  将所有设备VA值相加得到总VA值,将总VA值加上20%~30%预备容量即得到UPS VA值
  三 选购ups一个重要的因素还得考虑到那ups的备用时间和ups品牌.
  UPS依备用时间可分为标准型及长效型。标准型UPS备用时间为5-15分钟,长效型为1-8小时。假如您的设备停电时,只需要存盘、退出即可,那选用标准型UPS;假如您的设备停电时,仍须长时间运转,那须选用长效型UPS。假如您确定了UPS种类、容量、备用时间;接下来您须确定的是选购哪一品牌的UPS。这里给您的建议是,您须考虑这品牌的知名度及售后保证条款,如保修年限、维修响应时间等.

配备一个后备式的小机器就可以了。当停电的时候电梯能回落到最近一层就可以了。
可以接着询问。

  线性负载与非线性负载,这本来是一个电工基本原理问题。但是UPS总是要遇到这两类负载,因此必须要有个清晰的认识,才能正确认识和使用UPS。 在国标GB/T6270.3中对线性负载和非线性负载都有明确的说明,如下:
  1、线性负载linearload当施加可变正弦电压时,其负载阻抗参数(Z)恒定为常数的那种负载。
  2、非线性负载non-linearload 负载阻抗参数(Z)不总为恒定常数,随诸如电压或时间等其它参数而变化的那种负载。 从以上的说明可以
线性负载与非线性负载,这本来是一个电工基本原理问题。但是UPS总是要遇到这两类负载,因此必须要有个清晰的认识,才能正确认识和使用UPS。
在国标GB/T6270.3中对线性负载和非线性负载都有明确的说明,如下:
1、线性负载linearload
当施加可变正弦电压时,其负载阻抗参数(Z)恒定为常数的那种负载。
2、非线性负载non-linearload
负载阻抗参数(Z)不总为恒定常数,随诸如电压或时间等其它参数而变化的那种负载。
从以上的说明可以看出,这两种负载的本质区别是,在正弦电压的作用下,其阻抗值是否改变。而和它们是容性负载或感性负载没有关系。在线性负载中,有电感性的,有电容性的,也有纯电阻性的。功率因数不尽相同,但只要符合上面的条件,则都是线性负载。不要认为只有纯电阻性的负载是线性的,而感性和容性负载则都是非线性的,那是不对的。不要把线性、非线性的问题,和功率因数的问题混同起来,这是两个不同的概念。

GB7260不间断电源设备,95D202-1~2蓄电池安装、备用电源。
UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply),即不间断电源,是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将电池的直流电能,通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

GB7260不间断电源设备,95D202-1~2蓄电池安装、备用电源

UPS的新国家标准介绍发布: | 作者: | 来源: zhouhaiyuang | 查看:682次 | 用户关注:
线性负载与非线性负载,这本来是一个电工基本原理问题。但是UPS总是要遇到这两类负载,因此必须要有个清晰的认识,才能正确认识和使用UPS。 在国标GB/T6270.3中对线性负载和非线性负载都有明确的说明,如下:1、线性负载linearload当施加可变正弦电压时,其负载阻抗参数(Z)恒定为常数的那种负载。2、非线性负载non-linearload 负载阻抗参数(Z)不总为恒定常数,随诸如电压或时间等其它参数而变化的那种负载。 从以上的说明可以
线性负载与非线性负载,这本来是一个电工基本原理问题。但是UPS总是要遇到这两类负载,因此必须要有个清晰的认识,才能正确认识和使用UPS。

在国标GB/T6270.3中对线性负载和非线性负载都有明确的说明,如下:
1、线性负载linearload
当施加可变正弦电压时,其负载阻抗参数(Z)恒定为常数的那种负载。

2、非线性负载non-linearload
负载阻抗参数(Z)不总为恒定常数,随诸如电压或时间等其它参数而变化的那种负载。

从以上的说明可以看出,这两种负载的本质区别是,在正弦电压的作用下,其阻抗值是否改变。而和它们是容性负载或感性负载没有关系。在线性负载中,有电感性的,有电容性的,也有纯电阻性的。功率因数不尽相同,但只要符合上面的条件,则都是线性负载。不要认为只有纯电阻性的负载是线性的,而感性和容性负载则都是非线性的,那是不对的。不要把线性、非线性的问题,和功率因数的问题混同起来,这是两个不同的概念。

线性负载和非线性负载的一个本质区别,就是在正弦电压作用下,线性负载的电流也是正弦的。而非线性负载的电流则是非正弦的。

在诸多负载中,非线性负载很复杂,电流波形种类很多。有尖峰的、有双峰的等等。为了说明非线性与线性电流差别的程度,用一个参数来表示,这就是峰值因数。在GB/T7260.3标准中是这样说的:

3、峰值因数peakfactor

周期量的峰值对方均根值之比。(注:术语"尖峰因数"(crestfactor)与此同义。)

一般最大峰值因数的负载是台式个人计算机,峰值因数约为2.7。一个计算机系统的电流峰值因数约为2.3左右。正弦电流的峰值因数则是1.4。所以一般UPS都把能带非线性负载的峰值因数定为3,完全能满足负载的需要。特别是大型的UPS的峰值因数为3,更没有问题。只有极个别的小型UPS把峰值因数定为5。

对于峰值因数的的认识,有一个问题需要引起人们的重视,那就是有人认为,峰值因数是指负载启动时的启动冲击电流的倍数,按这个数据来要求UPS的峰值因数,这就不对了。

UPS所带的负载大多是计算机设备,通信设备等,这些设备又多是非线性负载。因此,UPS能否带非线性负载,能带多少非线性负载,带了非线性负载又会造成什么影响等,这些问题是制造厂/供应商所关心的问题,更是广大用户所关心的问题。但是非线性负载五花八门,总得有一个大家共同认可的衡量标准。因此,IEC标准中便制定了一个基准非线性负载(Referencenon-linearload),做为标准性的附录列入自己的标准中。在我们这个国标中也在附录E中给出了这个基准非线性负载电路,如下图:

GB标准中也规定了各个参数的数值。例如,在某一负载量S下,可调电阻R1与串联电阻RS应消耗S的0.7,即功率因数为0.7,负载电压的纹波电压为5%。UC=1.22U,R1=UC2/0.66S,RS=0.04U2/S,C=0.15/R1。单个非线性负载容量最大为单相33KVA。
在使用时,对于单相UPS,调节R1使其功率达到UPS的输出额定功率,最大不超过33KVA。对于三相UPS,可用三个相同的单相基准非线性负载,分别接在各相电压上,或分别接在各相间电压上(视其设计而定)。构成三相平衡负载,最大容量不超100KVA。

这就是GB/T7260.3-2003标准的有关内容。在2000年发布了一个部标«YD/T1095-2000通信用不间断电源—UPS》通信行业标准,虽然根据EN和IEC标准也选用了这个基准非线性负载,但是在使用说明上却有所不同。

我国这个通信行业标准附录A中的A4非线性负载与UPS的连接中的A4.1(单相UPS33KVA以下的),和A4.3(三相UPS100KVA以下的)的规定。它和我们的国标EN、IEC、我国的GB标准的规定是完全相同的。

问题出现在当UPS额定容量单相超过33KVA,三相超过100KVA的连接方法。即我国这一通信行业标准的A4.2和A4.4与GB标准就有所差别。

这个通信行业标准规定为:
A4.2对于额定容量大于33KVA的单相输出UPS,可用容量为33KVA的非线性负载,仅增加线电阻与R1并联来获得满足UPS要求的视在功率及有功功率。

这个意思很明确,就是再用线性负载电阻直接与R1并联,并调节使整个非线性负载的容量分别等于被测UPS的额定输出的视在功率和有功功率值(一般大功率UPS负载功率因数为0.8),实际上是做了一个更大的基准非线性负载.

但是GB标准却不是这个说法,现录下:
a)与我国的这个通信行业标准内容相同(略)
b)额定值在33kVA以上的单相UPS,使用表观功率为33kVA的基准非线性负载,再加上线性负载,使之达到UPS的额定表观功率和额定有功功率。

这个意思也很明确,就是33KVA的非线性负载调好后便不再动了,做为一个固定设备。若单相UPS容量超过33KVA,在基准非线性负载的外面并上线性负载。当然不是纯电阻性负载。用这个线性负载加上33KVA的非线性负载,调整到UPS要求的额定负载的视在功率和有功功率。并不是加一个线性电阻与负载电阻R1直接并联。而是一个线性负载加上一个33KVA固定非线性负载。

这两种接法显然是不同的,二者对UPS作用的结果也不会是一样的。例如,一台100KVA的单相输出UPS,按照GB标准用一个33KVA的基准非线性负载,再并上一个约67KVA的线性负载调节合适即可进行检测。可是按照我国的这个通信行业标准就要改变非线性负载R1的数值,使总容量达到要求的100KVA的数值,以进行检测。当然,我国的这个通信行业标准要严的多。

对于容量超过100KVA以上的三相UPS的非线性负载的连接,我国的这个通信行业标准规定如下:
A4.4对于额定容量大于100KVA的三相输出UPS,可采用上述第3条非线性负载(即3个33KVA非线性负载分别接在三相上—本文作者注),然后在每个线性负载上增加线性电阻,使其总容量达到UPS所要求的额定容量及有功功率。
这和单相的UPS一样,在每个非线性负载的电阻上再并联电阻,使总容量达到UPS要求的数值。

而GB标准写的也很清楚:
c)与我国的通信行业标准的内容相同(略)
d)额定值在100kVA以上的三相UPS,根据c)款,应使用100kVA的基准非线性负载,再加上线性负载,使之达到UPS额定表观功率和额定有功功率。

对于容量大于100KVA的三相UPS,两种标准的差别与容量大于33KVA单相输出的UPS相同。都是把线性负载加在什么地方的问题。

我国的这个通信行业标准选用了EN标准的这个非线性电路,但在使用上却不尽相同.要求的严格的多。二者显然是不同的。
我国市场上的UPS很多是进口设备,特别是大容量UPS都是进口设备.欧洲UPS厂家都标明自己的产品是符合EN50091(或IEC)等标准.在标写具体性能指标时,对于容许非线性负载能力的标注上,有不同的处理方法.不少UPS都不标明这一项,有的笼统标注符合EN50091-1标准不具体写明数据,也有的厂家认真细致一些,对容量大于100KVA的三相UPS,则写为按照EN50091-1标准为100KVA.

如有个著名品牌UPS的技术性能指标就是这样写的:
Outputnom.power100—800KVA
Permissiblenon-linearloadAccordingtoEN50091-1100KVA

若一台三相800KVAUPS,它是按照EN标准可带100KVA基准非线性负载,再加上并联的线性负载调到800KVA(640KW).那么这样一台UPS拿到中国来检验是合格呢?还是不合格呢?按照上述我国这一通信行业标准应带800KVA的非线性负载,能通过吗?若通不过又怎么办?

在实际操作上,我国的这个通信行业标准也有些实际问题.例如,A4.2对大于33KVA的单相输出UPS,仅增加线性电阻与R1并联.若检测一台100KVA的UPS,多并电阻是很容易办到的,电阻总值为原来的1/3左右,其它器件呢?电容不变,电压纹波还能保证5%吗?电流为原来的3倍,二极管、串联电阻会不会烧毁呢?能按照这个标准所说的仅增加并联电阻就可以了吗?显然是不能应用的。

从以上的分析可以看出,这个部标在这点上,是有问题的,它不符合国际标准和我国新推行的GB/T7260.3标准。

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