UPS选型技术(培训资料)

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UPS基本技术

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电 源 故 障

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市电的九种电源故障形式

电源断电

电压下陷

电源浪涌

持续欠压

持续过压

高频噪音

频率波动

瞬态切换

谐波失真

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UPS(Uninterruptible Power System)

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UPS外在关联监控通讯

市 电

UPS

负 载

电池

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UPS内部基本结构

UPS功能及基本结构

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UPS的主要功能

实现电网与用电器之间的隔离

实现两路电源的不间断切换提供高质量电源 电压变换和频率变换功能

停电后提供后备时间

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UPS类型后备式UPS 在线互动式UPS 在线式UPS

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后备式UPS工作框图

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在线互动式UPS原理框图

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在线式UPS原理框图

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市电停电时工作框图

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过载或故障时工作框图

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UPS品质描述UPS -市电：输入指标 UPS -负载：输出指标 UPS -电池：电池管理 UPS -用户：通讯监控 UPS -UPS:备份与扩容

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UPS品质描述UPS技术的发展

第一代UPS(90年前): 第二代UPS(90~95年): 第三代UPS(95~05年): 第四代UPS(05年后):

SCR整流+SCR逆变 SCR整流+GTR逆变 SCR整流+IGBT逆变 IGBT整流+IGBT逆变

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UPS品质描述

UPS -市电：输入指标输入电压标准及范围(220/380VAC±15%) 输入频率标准及范围(50HZ±10%) 输入功率因素(0.8~0.99) SCR型整流器： PF≈U浮充/ 2UL IGBT型整流器： PF≈

U1I1 UL IL

Cos

4、输入电流谐波失真(THD)(3~35%)

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UPS品质描述DC+

可控硅整流器 每相可控硅在1/3周期导通.产生浮充电压： UF=3 2/ ×UL×COS =1.35×380×1=513V 输入电压范围：<±15% 输入功率因素：0.8

A B C DC-

谐波分量>30% 电池电压(32~35)X12V,逆变器效率低，输出必须配置隔 离升压变压器

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UPS品质描述6脉冲整流器100 100 谐波电流 [%] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 5 7 11 13 17 19 23 25 20 14 9 8 6 5 4 4

每相可控硅在1/3周 期导通.产生奇次谐波 n=6k±1(K为正整数) 谐波分量>30% 发电机配比2.5~3:1

谐波分量

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6脉冲整流器6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)

优点: –THD <10% 满载条件下 –简单可靠,可任意时候加装 –可提高功率因数

缺点: 在特定条件下，无源滤波器会和电 网内阻发生谐振 抑制高次谐波效果差 效率降低 费用增加且体积增大

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6脉冲整流器6-脉冲整流器+有源滤波器(APF), -采用补偿原理向电网注入 与谐波电流相位相反, 幅值相同的电流.采用IGBT电路

优点: –THD <5% –不会发生共振现象 –不受系统阻抗变化的影响 –不受谐波频率变化的影响

缺点: 电路复杂,MTBF(平均无故障时间)下降 EMI高,效率下降2% 成本高

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12脉冲整流器+至逆变器

B+ B-

0L1 L2 L3

Y

逻辑控制