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UPS不间断电源安装知识

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UPS不间断电源安装知识

发布日期:2018-06-08 作者:电池 点击:

  

包头蓄电池


    一、蓄电池容量的计算方法

  

  蓄电池的容量必须是以所定的电压、所定的时间可向负载提供的容量。

  

  以下就容量计算方法进行说明:

  

  1.1、 计算容量的必要条件

  

  A、 放电电流

  

  有必要明确放电过程中负载电流的增减变化和其随时间变化情况。

  

  B、 放电时间

  

  可预期的负载的最大时间。

  

  C、 最低蓄电池温度

  

  预先推定蓄电池放置场所的温度条件,决定蓄电池温度最低值。一般设置在室内时为50C,设置在特别寒冷地区室内时为-50C。用空调保证室内温度时按实际温度作为最低温度。

  

  D、 允许的最低电压

  

  单格允许的最低电压(V/单格)=(负载所允许的最低电压+导线的电压损失)/串联格数

  

  1.2、 容量的计算公式

  

  (I2-I1)、、、、、、、KN(IN-IN-1)]/L

  

  C:250C的额定放电率换算容量(AH)、、、、、、UXL电池是10HR容量。

  

  L:对因维护系数、使用年数、使用条件的变化而引起的容量变化而使用的修正值。一般L值采用0.8。

  

  K:由放电时间T、电池的最低使用温度、允许的最低电压而决定的容量换算时间。

  

  I: 放电电流

  

  下标1、2、、、、N:按放电电流变化顺序依次加给T、K、I

  

  1.3、 容量的计算举例

  

  A、 放电电流140A(一定)

  

  B、 放电时间30分

  

  C、 最低蓄电池温度

  

  D、 允许的最低电压1.6V/单格

  

  按上述条件,得出

  

  (AH/10HR)/0.8

  

  所以,可使用UXL220-2。

  

  注:上述例子是针对放电电流一定的简单的负载类型电池容量的计算。其他负载类型的计算请参考日本蓄电池工业标准[SBA6001]。

  

  二、关于UPS容量的计算举例

  

  计算机设备应该加装不间断电源保护,其有两个主要作用:

  

  一是在市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用;

  

  二是在市电没有中断时,但是电源有杂波干扰,电压忽高忽低,频率变化频繁而影响计算机正常运行,如果经过UPS,其有稳压稳频的作用,电源干净可靠。

  

  UPS的配置先要考虑哪些重要用电设备要做电源保护,从而计算出其负载;如PC机一般其容量为250W,计算机常用的服务器为700W,如果以PC机作为服务器一般以300W计算,HUB交换机为100W,(注意:计算容量时只能以最大负荷计算)

  

  例如:一个计算机机房有4台PC机,一台服务器,一个网络交换机需要进行2小时电源保护,

  

  计算如下:

  

  1)总负载计算

  

  4台PC机

  

  1台服务器

  

  1台网络交换机

  

  以上合计:

  

  2)UPS容量计算

  

  在线式UPS一般功率因数为0.8,1800W÷0.8=2250VA,考虑UPS容量的冗余,一般以20%到30%(因为UPS的最佳工作状态就是负载70%到80%);所以设计推荐UPS容量应该为2250VA X 1.3 = 2925VA,从而可以得出选用3000VA的UPS

  

  3)品牌的选择

  

  在线式UPS当今市场上比较常用的知名品牌有美国山特,因为APC不是纯在线式UPS,所以我们推荐使用美国山特3000VA的UPS,型号为

  

  4)电池容量的计算

  

  美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的功率因数为0.8(查资料可以得出),所以3000VA实际功率为3000VA X 0.8 = 2400W;美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的电池直流电压为96V(查资料可以得出),根据W = U X I,所以I = W ÷ U =2400 ÷ 96 = 25A,计算得出电流为25A,延时1小时得用25AH的电池,现在需要延时2小时,即需要50AH的电池。现在市场上常用的知名电池有沈阳松下,其常用的容量有24AH-12V;38AH-12V;65AH-12V;100AH-12V;根据以上计算可以选用65AH-12V的沈阳松下蓄电池一组就可以延时2小时。因为UPS常用电池电压为12V,而C3KS UPS的电池电压为96V,所以应该需要8节(96V ÷ 12V =8)。

  

  从而可以计算得出选用美国山特3000VA的UPS,配置8节65AH-12V的沈阳松下蓄电池,加一个电池柜,可以让受保护的设备延时2小时电源保护。

  

  三、UPS外置电池包接法120V、192V及实际图片

  

  四、UPS工作方式

  

  4.1、正常运行方式

  

  不断电系统的供电原理是当市电正常时,机器会将市电的交流电转换为直流电,而后对电池充电,以备电力中断时使用;这里跟各位强调的是不断电系统并不是停电时才会动作,像是遇到电压过低或过高、瞬间突波等,足以影响设备正常运转的电力品质时,不断电系统均会动作,提供设备稳定且干净的电力。当市电正常供电时,市电经滤波回路后,分为两个回路同时动作,其一是经由充电回路对电池组充电,另一个则是经整流回路,作为逆变器的输入,再经过逆变器的转换提供电力给负载使用;由此可知,在线式不断电系统的输出完全由逆变器来供应,因此不论市电电力品质如何,其输出均是稳定而不受任何影响。

  

  4.2、电池工作方式

  

  一旦市电发生异常时,将储存于电池中的直流电转换为交流电,此时逆变器的输入改由电池组来供应,逆变器持续提供电力,供给负载继续使用,达到不断电的功能。不断电系统的电力来源是电池,而电池的容量是有限的,因此不断电系统不会像市电一般无限制的供应,所以不论多大容量的不断电系统,在其满载的的状态下,其所供电的时间必定有限,若要延长放电时间,须购买长时间型不断电系统。

  

  4.3、旁路运行方式

  

  当在线式UPS超载、旁路命令(手动或自动)、逆变器过热或机器故障,UPS一般将逆变输出转为旁路输出,即由市电直接供电。由于旁路时,UPS输出频率相位需与市电频率相位相同,因而采用锁相同步技术确保UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式,解决了旁路切换时间问题,真正做到了不间断切换,控制电路复杂,一般应用在中大功率UPS上。如果在过载时,必须人为减少负载,否则旁路短路器会自动切断输出。

  

  4.4、旁路维护方式

  

  当UPS进行检修时,通过手动旁路保证负载设备的正常供电,当维修操作完成后,重新启动UPS, UPS 转为正常运行。极低的维护率,MTTR为15分钟,极大地提高UPS可用性

  

  五、整流器

  

  整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用;

  

  六、逆变器

  

  通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成;

  

  七、UPS知识促成

  

  7.1、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。

  

  7.2、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:

  

  2.1、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;

  

  2.2、在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,其显着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;   2.3、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。

  

  7.3、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。

  

  7.4、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。


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