UPS容量选择和蓄电池的配备.docxVIP

UPS容量选择与蓄电池的配备刘叙义（国脉通信规划设计有限公司） UPS的中文名字叫做交流不间断电源，广泛应用于数据通信、银行、冶金、化工等行业，广泛应用于大型自动化不允许设备停电或断电的企业。顾名思义，交流不间断电源与我们常用交流电源的区别在于不断电，不断电要依赖于UPS系统中配备了蓄电池的蓄电与放电功能来实现。合理地选择UPS的容量和工作方式，是UPS 能实现不间断供电的重要保障。容量配置过大，浪费设备资源。工作方式不对、容量配置过小，又不能满足设备对不间断电源供电的安全要求。 合理地配备蓄电池的容量，是UPS经济运行和对负载设备不间断供电的重要保障。容量配置过大，蓄电池不能被充分利用，浪费了UPS资源或造成蓄电池充电不足过早报废。容量配置过小，又不能满足设备对电源后备时间的要求，仍然可能出现不间断电源的断电。UPS的电源制式有单相输出与三相输出两种，小功率单相UPS一般为单机独立工作。大功率三相UPS有单机、双机串并联，三机、N+1组合等多种工作方式。为了保障UPS的供电可靠性，一般常用双机、三机UPS组合配置方式工作。UPS的类型有工频机、高频机与模块机，它们的结构不同电池结线也有区别。我们主要探讨是基本的UPS选择方法与电池配备方法及开关、电缆的配置方法。UPS的参数有容量（S）、负载率（λ）、输入功率因数（cosφ入）、效率（K）。蓄电池的基本参数有容量（Q）、电压（U）、后备时间（T1）、放电系数（η）、电池补充充电设置时间（T2）。用电设备的基本参数有功率（P）、输出功率因数（cosφ出）。蓄电池补充充电电流一般按UPS电池容量的10%即T2=10小时设置。表1：蓄电池不同放电率时的放电容量系数（η）时间:T1-小时放电率1086543210.70.5系数:η-放电容量系数10.960.920.850.80.750.680.60.50.41+1并联冗余系统UPS，双机并联工作，每台UPS的负载率最大规定为额定容量的50%，所以当一台UPS故障，另一台UPS也可以完全负担全部的系统供电。单机三总线UPS系统，负载采用两两组合方式供电，每台UPS的负载率最大规定为其额定容量的66%，所以当一台UPS故障，另外两台UPS也可以完全负担全部系统的供电。采用恒功率法计算UPS蓄电池的容量配备,采用例题计算方式讲述不同种类UPS的设计方法。例一，设计一套通信机房的1+1并联冗余工频机UPS系统。UPS系统的额定容量设备负载的功率与功率因数：负载P=50（KW），输出功率因数cosφ出=0.8，设定的UPS最佳负载率λ=80%，算出UPS需要的额定容量（S）。UPS额定容量：UPS的实际选择根据UPS的组合方式确定UPS的台数与UPS的实际容量。选定双机1+1并联UPS，每台UPS正常工作时分担的负载率，为一台UPS额定负载的50%，选择2台S=80（KVA）的UPS。电池电压与容量后备时间设定T1=1(H)，80KVA某品牌工频机UPS电池电压U=32*12=384（V）。电池容量公式:式中：S=80（KVA），T1=1(H)；cosφ出=0.8，蓄电池1小时放电系数η=0.6，cosφ入=0.98，UPS逆变效率K=0.94，蓄电池只数N=32(只)，单只蓄电池电压U=12(V)。电池容量： 拟选100AH/32*12V蓄电池组，302/100≈3，每台UPS配备100AH/32*12V蓄电池3组。空气开关与电缆UPS输出电流、开关与电缆UPS输出电流：：空气开关选择160A/3P,电缆选择RVVZ-4*95+50mm21条，额定电流186A。UPS额定负载输入电流：蓄电池额定负载放电直流电流： 电池单组最大放电电流226/2=113(A)，空气开关选择160A/4P（3台）两极串联,电缆选择RVVZ-1*50mm22条，额定电流204A。电池组总空气开关选择250A/4P，电缆选择RVVZ-1*95mm22条，额定电流272A。蓄电池补充电交流输入电流：UPS输入电流、开关与电缆：空气开关选择200A/3P,电缆选择RVVZ-4*120+70mm21条，额定电流230A。总空气开关选择225（250*0.9）A/3P,电缆选择RVVZ-4*120+70mm21条，额定电流230A。正常情况下此UPS配备的电池可以后备时间2个小时以上，因为双机并联时每台UPS的负载率最大为50%，而后备时间1小时是按1台UPS故障时，另外一台UPS负载率100%时设定的。例二，设计一套三机单母线双组合供电的高频机UPS系统。UPS系统的额定容量设备负载的功率与功率因数：负载P=240（KW），输出功率因数cosφ出=0.8，选定的UPS最佳负载率λ=80%，算出UPS需要的额定容量（S）。公式：UPS的实际选择根据UPS