不间断电源系统(UPS)的容量如何计算?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-07
UPS的配置,是怎么计算的?

1,用电设备规模负荷约为15kW左右,另外预留15kW的功率新增的设备,总负载为30kW。按功率因数0.8推算,UPS容量应为30kW/0.8=37.5kW,选用40kVA的UPS电源系统。 2,UPS蓄电池的选择与布置 为保证主供电源停电时,也能利用UPS电源继续提供高质量供电,后备电池的配置尤为重要。首先是后备时间数的选择,后备时间不宜太短,太短则不能保障重要负荷在停电时间内的供电;后备时间太长则导致电池数量增大,增加投资而且也增加楼面荷载,增大了施工安装的难度以及运行维护的工作量。 按UPS主机容量40kVA,电池直流电压360V,功率因数0.8,UPS电池逆变效率0.94计算,选用12V单体电池,则1组电池需360/12=30块,按蓄电池供电时间4小时,放电系数K=0.8,计算得蓄电池容量C=40000*0.8*4/(360*0.94*0.8)=473AH,选用三组12V200AH蓄电池,需12V单体电池90块。UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply),就是为了解决不间断供电而设置的,是将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提供稳定、不间断的电力供应。UPS的三大基本功能:稳压,滤波,不间断。在市电供电时,它是稳压器和滤波器的作用,以消除或削弱市电的干扰,保证设备正常的工作;在市电中断时,它又可以通过把它的直流供电部分(电池组,柴油发电机等)提供的直流电转化为完美的交流电供负载使用,其中由市电供电转电池供电一般为0时间切换,这样就使负载设备在感觉不到任何变化的同时保持运行,真正保证了设备的不间断运行。

数据中心建设时用户一般会告知规划设计的机柜数量与机柜功率密度。
如:机柜数量10台,单台功率密度3kw/rack,则机柜总功率30KW,目前厂商提供的UPS不间断电源输出功率因数以0.9居多,则需求的UPS容量为30KW/0.9=33.KVA。在规划设计会预留一定的容量或者考虑UPS设备不用长时间的满负荷运行,预留的容量区间可在50%~80%,以60%为例,则需求的UPS容量为33.3KVA/0.6=55.5KVA,即可选择60KVA额定容量的UPS主机,根据用电环境、设备类型、设备性价比等考虑选择合适的机型。

对于使用者来说,怎样去配置长延时UPS电池容量是一个必须了解的问题,
放电电流的大小与电池的实际容量关系颇大,蓄电池的放电时间定义为:当蓄
电池以规定的放电电流进行恒流放电时,蓄电池的端电压下降到所允许的临界
电压(终了电压)时所经过的时间。比如12V24AH
/20R
Panasonic电池以0.4C放
电时,可提供使用的效率(容量)为73.3%,可放电2小时,而以7C放电时,可
提供使用的效率(容量)为4%,放电时间50秒。因此,要计算UPS电源的时间必
须先计算出放电电流,再通过查验厂家提供的放电时间表计算出准确时间。
计算放电电流的公式是:
放电电流=UPS容量(VA)
负载功率因素/(逆变器效率*UPS终止电压)
以山特10KVA为例:
?UPS容量:10KVA
?UPS输出功率因素:0.8
?UPS终止电压:单只电池终了电压×UPS电池组电池个数=10.5V×16只=168VDC
?逆变器效率:0.85
注意:电池的能量并非都能直接提供给负载,它还包含了把电池能量转换
为负载可使用的能量的转换效率,即逆变器效率。
?放电电流=10000VA*0.8/(0.85*168)V=56A
?查表
可查询不同AH的电池在同样放电电流下的使用时间,以求得自己所要求合
适容量的电池,在这里提出一点,以上我们的计算都是认为UPS为满负载,对
用户而言,重要的是了解在实际负载下UPS电源提供的实际使用时间,从经济
和实用的角度而言,了解自己的负载数量,计算一个实际放电电流再查表方是
正确做法。

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