瓦特与伏安：巨大的混淆技术白皮书.doc

 执行综合报告 本说明将有助于解释瓦特（W）与伏安（VA）之间的差异，并介绍这两个术语在电力保护设备 引言 本说明将有助于解释瓦特（W）与伏安（VA）之间的差异，并介绍这两个术语在电力保护设备UPS按负载选型中所用的瓦特与伏安量度之间的差别感到困惑。许多UPS和负载设备制造商对这两个量度也未加区分，也加重了这种混淆。 背景 计算设备所吸收的功率以瓦特或伏安（VA）表示。以瓦特为单位的功率是设备所吸收的有功功率。伏安被称为“视在功率”，是施加在设备上的电压与设备所吸收电流之积。 瓦特和伏安额定值均有其各自的用法和目的。瓦特额定值确定的是向公共电力公司所购买的实际功率，以及由设备产生的热负载。伏安额定值用于导线和断路器的选型。 对于某些类型的电气负载，如白炽灯泡，伏安和瓦特额定值是相同的。 然而，对于计算机设备，瓦特和伏安额定值可能有很大差异，伏安额定值总是大于或等于瓦特额定值。瓦特与伏安额定值之比称为“功率因数”，以数字（如0.7）或百分比（如70%）形式表达。 计算机的瓦特额定值不能等于伏安额定值 所有包含计算机的信息技术设备均采用电子开关电源。 计算机开关电源有2种基本类型，分别称为1）功率因数校正电源2）电容器输入电源。通过设备检查并不能知晓所采用的电源为何种类型，而且此信息通常并不在设备规范中提供。功率因数PFC）式电源于20世纪90年代中期引入，具有瓦特和伏安额定值相等的特性（功率因数为0.99至1.0）。电容器输入式电源的特性是瓦特额定值在伏安额定值的0.55至0.75倍之间（功率因数0.55至0.75）。 所有大型计算设备，如1996年之后生产的路由器、交换机、驱动器阵列以及服务器等，均采用功率因数校正电源功率因数1。 个人计算机、小型集线器以及个人计算机附件通常采用电容器输入式电源，因此这类设备的功率因数0.65范围内。在1996年之前生产的较大型设备通常也采用这类电源，功率因数 UPS的功率额定值 UPS有最高瓦特额定值和最高伏安额定值。UPS的瓦特和伏安额定值均不能被超出。 对于小型UPS系统，业界的事实标准是瓦特额定值伏安额定值个人计算机功率因数UPS制造商仅会公布UPS的伏安额定值伏安额定值UPS，假设UPS的瓦特额定值伏安额定值60%较为合适。 对于较大型的UPS系统，则更多关注于UPS的瓦特额定值UPS的瓦特和伏安额定值伏安额定值功率因数APC白皮书#26 可能出现选型问题的实例 例1：考虑一典型1000VA UPS的情形。用户需要用该UPS对一900W加热器供电。该加热器的瓦特额定值900W，伏安额定值900VA，功率因数1。尽管负载的伏安额定值900VA，处于UPS的伏安额定值UPS却可能不能对此负载供电。这是因为负载的900W额定值超出了UPS的瓦特额定值1000VA的60%，即600W左右。 例2：考虑一1000VA UPS的情形。用户需要用该UPS对一900VA文件服务器供电。该文件服务器采用功率因数瓦特额定值900W，伏安额定值900VA。尽管负载的伏安额定值900VA，处于UPS的伏安额定值UPS却不能对此负载供电。这是因为负载的900W额定值超出了UPS的瓦特额定值1000VA的60%，600W左右。 如何避免选型错误 使用上的APC UPS选择开关可有助于避免这些问题，因为负载功率值要根据所指定的设备加以确认。此外，该选择程序还可以确保瓦特和伏安额定值 设备铭牌额定值经常以伏安为单位，这就使得瓦特额定值伏安额定值UPS瓦特额定值 在选型时让负载的伏安额定值UPS伏安额定值60%，就不会超出UPS的瓦特额定值瓦特额定值UPS伏安额定值60%以下。 应该注意，这种保守的选型方式通常会引发UPS超型选择，且运行时间会超出预期。如果要求系统优化以及精确的运行时间，应采用上的APC UPS选择程序。 结论 计算机负载功耗信息的规定方式经常不能实现UPS的简单选型。可能会将系统配置成表面上选型正确、实际上却会使UPS过载的情况。让UPS选型值稍稍超出设备铭牌额定值，可以确保系统的正常运行。超选型还可实现增加UPS备份时间的附加优点。 相关阅读 对于涉及非线性负载的功率因数IEEE GUIDE TO HARMONIC CONTROL AND REACTIVE COMPENSATION OF STATIC POWER CONVERTERS（IEEE静态功率变流器谐波控制和无功补偿指引，IEEE标准519-1981）电工和电子工程师学会，345 E 47街，纽约，NY 10017 GUIDELINE ON ELECTRICAL POWER FOR ADP INSTALLATIONS（ADP设施电力准则，FIPS PUB 94 1983年9月21日）美国商务部，国家技术信息情报服务