UPS讲座与交流直流系统线径计算
UPS电池线缆的计算讲解学习
UPS 电池线缆的计算导体截面积=流过导体电流I ×导线长度/导体的电阻率×导线上的压降电压UUPS 的逆变器额定的直流工作电压为384V ；要求每组蓄电池是由32块12V 的单元电池串联而成（电池组的标称电压为：32×12=384V ），该蓄电池的临界放电电压E 临界为32×10=320V 。
η是UPS 逆变器的效率，取0.92，E 临界是蓄电池组的临界放电电压（12V 蓄电池的临界放电电压约为10V ，2V 蓄电池的临界放电电压约为1.67V ）。
I 最大=32092.08.01000200⨯⨯⨯VA =4.294160000=543.48A 由于一台UPS 配置四组电池，每组电池的放电电流为543.48/4=135.87A ，估计电池线长10米，固定压降为0.3V 。
导体截面积=（135.87×10）/（57/0.3）=79.46，应使用95mm 2的铜电缆。
保护接地线的线径1. 设备额定工作电流设备保护接地线线径选择主要考虑的因素是设备的工作电流大小。
通信设备的保护接地线线径的选择，可以参考GB 4943-2001《信息技术设备的安全》中的规定进行选择。
一般来说，实际设备的保护接地线线径选取应大于等于表中额定电流对应的截面积。
根据GB 4943-2001第2.6.3.2条的规定，保护连接导体的尺寸，按GB 4943-2001标准中的表7-1GB 进行选取：表7-1 GB 4943-2001的表3B" 导线规格"2. 防雷从防雷方面考虑，保护接地线的线径很容易被满足。
满足雷电流的泻放不是接地线线径需要考虑的主要方面。
IEC 61312-1按照单根接地线泻放的过电流是否达到25％直击雷电流作为防雷接地线线径选取的分界线。
通信设备的防雷是防感应雷，如果直击雷直接打中设备，设备的防雷即使做得再好也不可能防得住。
而且通信局站的建站要求，就是建筑物要给机房内的设备提供直击雷保护，所以设备上单根接地线泻放的雷电流几乎不可能达到25％的直击雷电流。
UPS电池线缆的计算
UPS 电池线缆的计算导体截面积=流过导体电流I ×导线长度/导体的电阻率×导线上的压降电压UUPS 的逆变器额定的直流工作电压为384V ；要求每组蓄电池是由32块12V 的单元电池串联而成（电池组的标称电压为：32×12=384V ），该蓄电池的临界放电电压E 临界为32×10=320V 。
η是UPS 逆变器的效率，取0.92，E 临界是蓄电池组的临界放电电压（12V 蓄电池的临界放电电压约为10V ，2V 蓄电池的临界放电电压约为1.67V ）。
I 最大=32092.08.01000200⨯⨯⨯VA =4.294160000=543.48A 由于一台UPS 配置四组电池，每组电池的放电电流为543.48/4=135.87A ，估计电池线长10米，固定压降为0.3V 。
导体截面积=（135.87×10）/（57/0.3）=79.46，应使用95mm 2的铜电缆。
保护接地线的线径1. 设备额定工作电流设备保护接地线线径选择主要考虑的因素是设备的工作电流大小。
通信设备的保护接地线线径的选择，可以参考GB 4943-2001《信息技术设备的安全》中的规定进行选择。
一般来说，实际设备的保护接地线线径选取应大于等于表中额定电流对应的截面积。
根据GB 4943-2001第2.6.3.2条的规定，保护连接导体的尺寸，按GB 4943-2001标准中的表7-1GB 进行选取：表7-1 GB 4943-2001的表3B" 导线规格"2. 防雷从防雷方面考虑，保护接地线的线径很容易被满足。
满足雷电流的泻放不是接地线线径需要考虑的主要方面。
IEC 61312-1按照单根接地线泻放的过电流是否达到25％直击雷电流作为防雷接地线线径选取的分界线。
通信设备的防雷是防感应雷，如果直击雷直接打中设备，设备的防雷即使做得再好也不可能防得住。
而且通信局站的建站要求，就是建筑物要给机房内的设备提供直击雷保护，所以设备上单根接地线泻放的雷电流几乎不可能达到25％的直击雷电流。
电池及线缆线径及空开计算表-中禹工特
【电力安全事业部-电源技术内部培训】UPS配套电池及UPS输入输出、电池连接线径及空开的计算方式一、UPS配置计算依据电池放电时间计算方法:功率法(方法一): P（W）={P（V A）*Pf}/η*N*n单格电池放电终止电压：1.75V时为计算依据,采用恒功率计算方法.P（W）---单机电池满足相对应时间所提供的恒功率放电P(V A) ---UPS 容量Pf----输入功率因数(通常采用COS￠0.8,为η----电池逆变器效率电池每组节数为为,要求，*N*n-----n为并联电池组数, N为单电池组节数已知主机科华60KVA ,输入功因PF=0.8,电池逆变效率η=0.92 主机DC=348V (N=29A节),配置大力神电池以及100AH*4组为例步骤1 查大力神原厂技术参数表P(W)=413W(理论功率)表格显示单节12V100AH电池2小时提供的恒功率放电功率计算电池组:代入上公式(结果进行对比,大于表格数值为超时配置,小于为欠时配置)P（W）={P（V A）*Pf}/η*N*nP（W）=60000V A*0.8/(0.92*4*29)=449.77W (计算功率)分析结果P（W）(计算功率)450 > P(W)=413W(理论功率)【结论】:配置N为29节,并联n为4组,共配备116节12V100AH的大力神电池,所负载科华60KV A功率的UPS,满载情况下提供超出2小时的停电后备时间.功率法(方法二)P(w) =P(VA)*Pf/N (计算功率)P（W）---单机电池满足相对应时间所提供的恒功率放电P(V A) ---UPS 容量Pf----输入功率因数(通常采用COS￠0.8,为N---蓄电总数量计算电池组:代入公式(结果进行对比,大于表格数值为超时配置,小于为欠时配置)P(W)=413W(理论功率)P(w) =P(VA)*Pf/NP(W)=60000*0.8/116=413W【结论】:配置N为29节,并联n为4组,共配备116节12V100AH的大力神电池,所负载科华60KV A功率的UPS,满载情况下提供2小时的停电后备时间电流法(方法三)I =P(VA)*Pf/E (计算UPS电池组最大放电电流)E---电池组的额定电压(V)I=60000VA*0.8COS￠/12V*29=137.93A查大力神原厂技术参数表配12V100AH的恒电流查表所知I(电池恒电流)=34.8AN=I(UPS)/I(电池)=138/34.8=3.965≈4组4*29=116节【结论】:配置4组共116节12V100AH的大力神电池,所负载科华60KV A功率的UPS,满载情况下提供2小时的停电后备时间放电速率法(方法四)放电速率（C）与时间（T）的关系9I0.050C20小时0.5C1小时45分钟0.060C18小时0.6C1小时0.070C16小时0.7C50分钟0.080C12小时0.8C40分钟0.090C11小时0.9C30分钟0.1C10小时1C 20分钟0.12C9小时 1.5C15分钟0.13C8小时2C10分钟0.14C7小时 2.5C8分钟0.15C6小时3C6分钟0.2C 4小时4C5分钟0.3C3小时5C4分钟0.4C2小时6C2分钟7C1分钟计算公式I MAX= P×cosφI MAX：电池组最大供电电流（A）μ×E P：UPS额定功率（V A）cosφ：负载功率因素μ：电池逆变效率C= I MAX C：电池的放电速率Q Q：电池组的额定容量（AH）E：电池额定电I MAX= 60000VA*0.8COS￠/10.5V*29*0.92=171AC=171A/100AH*4=0.42C【结论】:配置4组共116节12V100AH的大力神电池,所负载科华60KV A功率的UPS,满载情况下提供2小时左右的停电后备时间二、输入输出线径及空开计算公式输入输出线径A：A=UPS功率数×功率因数×｛2（三相）/5（单相）｝,根据电流查表查看选用何种规格线径输入输出开关B：B=A×系数（1.2/1.5/2.1）1.2对应照明类负载使用；1.5对应次级空开使用；2.0倍对应总开使用三、电池连接线径及空开计算公式电池连接线径C：C=UPS功率数×功率因数/直流电压，根据电流查表查看选用何种规格线径电池连接开关D：D=C×系数１.５1mm² 1.5 mm 2 mm 2.5 mm 4 mm 6 mm 10 mm 线径（平方毫米）10A 15A 18A 20A 28A 35A 50A可通过最大电流（安培）16 mm 25 mm 35 mm 50 mm 70 mm 95 mm80A 100A 120A 160A 180A 250A120 mm 150 mm 185 mm 200 mm300A 350A 400A 500A附件二：开关规格（安培）5A 10A 16A 20A 25A 32A63A 80A 100A 160A 180A 200A225A 250A 300A 400A 500A 600A。
UPS电池线缆的计算
UPS电池线缆的计算U 导体的电阻率×导线上的压降电压×导线长度/导体截面积=流过导体电流I的单元电12V32块的逆变器额定的直流工作电压为384V；要求每组蓄电池是由UPS32E为×12=384V），该蓄电池的临界放电电压32池串联而成（电池组的标称电压为：临界。
×10=320V蓄电池的临是蓄电池组的临界放电电压（E12Vη是UPS逆变器的效率，取0.92，临界）。
界放电电压约为10V，2V蓄电池的临界放电电压约为1.67V1600008?0.200?1000VA=543.48A==I最大 4.3202940.92?估计电池线，每组电池的放电电流为543.48/4=135.87A由于一台UPS配置四组电池，0.3V。
10长米，固定压降为2，应使用95mm的铜电缆。
=79.46×10）/（57/0.3）135.87导体截面积=（保护接地线的线径1. 设备额定工作电流设备保护接地线线径选择主要考虑的因素是设备的工作电流大小。
通信设备的保护接地线线径的选择，可以参考GB 4943-2001《信息技术设备的安全》中的规定进行选择。
一般来说，实际设备的保护接地线线径选取应大于等于表中额定电流对应的截面积。
根据GB 4943-2001第2.6.3.2条的规定，保护连接导体的尺寸，按GB 4943-2001标准中的表7-1GB进行选取：表7-1 GB 4943-2001的表3B 导线规格2. 防雷从防雷方面考虑，保护接地线的线径很容易被满足。
满足雷电流的泻放不是接地线线径需要考虑的主要方面。
8/ 1％直击雷电流作为防雷接地线线径25IEC 61312-1按照单根接地线泻放的过电流是否达到选取的分界线。
通信设备的防雷是防感应雷，如果直击雷直接打中设备，设备的防雷即使做得再好也不可能防得住。
而且通信局站的建站要求，就是建筑物要给机房内的设备提供％的直击雷电流。
直击雷保护，所以设备上单根接地线泻放的雷电流几乎不可能达到25％的直击雷电流流过等电位连接253.4.1节要求，如果有一个小于按照IEC 61312-1的第要求。
UPS电源和EPS电源输入输出线径计算方法
UPS电源和EPS电源输入输出线径计算方法时间:2011-12-06 14:58来源:互联网作者:佚名点击: 321 次电流在导线中流动就像水在导管中流动一样，只要知道通过导线的总电流量和该导线的单位面积额定流量就能算出导线线径（平方毫米，简称多少平方）。
电流在导线中流动就像水在导管中流动一样，只要知道通过导线的总电流量和该导线的单位面积额定流量就能算出导线线径（平方毫米，简称多少平方）。
导线的单位面积额定流量数值：一般每平方按照2-3A来设计以下为电源常规线径计算方法。
一、单进单出系列10KVA计算案例：10KVA EPS、UPS输入输出线线径=10KVA×4.5A（每1KVA单相电流为4.5A）÷3A(电缆单位面积额定流量2-3A)= 15平方米。
由于电缆规格没有15平方，因此建议采用就用16平方米左右完全满足单进单出系列10KVA电源用电负荷需求。
二、三进三出系列100KVA计算案例：三进三出，每相输入最大电流=负载功率×2A（每相电流）。
100KVA EPS、UPS输入输出线线径=100KVA×2A（每1KVA每相电流为2A）÷3A(电缆单位面积额定流量2-3A)= 66.6平方米。
由于电缆规格没有66平方，因此建议采用就用75平方米左右完全满足三进三出系列100KVA电源用电负荷需求。
三、三进单出系列20KVA计算案例：由于三进单出走旁路时，只用一相市电，因此计算式安单相输入输出计算。
20KVA EPS、UPS输入输出线线径=20KVA×4.5A（每1KVA单相电流为4.5A）÷3A(电缆单位面积额定流量2-3A)= 30平方米。
由于电缆规格没有30平方，因此建议采用就用35平方米左右完全满足三进单出系列20KVA电源用电负荷需求。
四．蓄电池电缆连接计算方法：说明：UPS\EPS功率÷（0.9主机逆变效率×32电池节数×10.5V电池组放电终止电压）例如：100KVA UPS\EPS电池线缆计算方法：电池电缆承担最大放电电流=100000VA÷（0.9主机逆变效率×32电池节数×10.5V电池组放电终止电压）=330A330A÷3A(电缆单位面积额定流量2-3A)= 110平方米。
(完整版)_交流直流系统线径计算
P－用电设备额定功率（KW） U－交流单相电压（220v） cosΦ－用电设备功率因数 三相负荷： I=P*1000/(sqrt(3)*U*cosΦ） 式中：I－用电负荷相电流（A）
U－交流三相电压（380v）
交流电源线的计算与选择
与功率有关的几个概念： 视在功率：S＝U*I 有功功率：P=U*I* cosΦ 无功功率：Q=U*I*sin Φ
三者之间的关系：S2＝P2+Q2 P＝S* cosΦ Q=S*sin Φ
交流电源线的计算与选择
What’s 功率因数（Power Factor）？ • 表示设备的用电效率，即有功功率在总的视在功率中所占
– 缺点：主备机老化程度不一，易造成切换失败。或需要定期倒换。
市电输入
UPS2 UPS1
负载
UPS的配置
• UPS工作方式的选择
– 并联冗余工作方式
– 两台UPS并联的必要条件时同频、同相、等幅，因此必须有一个并联
控制器，它主要完成同步锁相、均流及并联管理等功能。
– UPS并联的目的是为了大大提高供电系统的可靠性，它往往使用在特别 重要的场合，如通信、卫星发射中心、石油、化工、电力、钢铁、金融 和广播电视等系统中，这些系统停电会造成巨大的经济损失，因此要求 供电系统的绝对可靠。
交流电源线的计算与选择
– 其运行模式是：两台UPS均正常时，各承担50%的负载；当其中某一台 UPS故障，由另外一台承担100%的负载；当两台UPS均故障时，市电经 静态旁路开关直接对负载供电。
输
市电输入
入 配
电
屏UPS1 UPS2输出负载配
电
屏
交流电源线的计算与选择
通信工程直流电源线径与交流电源线径的计算
通信工程直流电源线径与交流电源线径的计算直流电力线用于整流器到蓄电池的连接线；整流器到负载的供电线。
在负载比较多的情况下，整流器到负载之间要配一个直流配电柜，供电线分为两部分，一部分为整流器到直流配电柜，另一部分为从直流配电柜到负载。
因现在通信设备的电流不是很大，一般已不选择直流母排，通常选择阻燃铜软线，兰色为正极，红色为正极，保护地线为黄绿色。
直流供电线路主要采用最大允许压降法计算最大截面积。
在此主要介绍如何电流矩法计算直流供电回路电力线的截面及各段压降。
直流电力线工作在低电压大电流，应按允许压降选择导线截面，并按终期容量设计。
S= I×L / K×△US：导线截面积（mm2〕△U：导线允许压降（回路）（铜导线允许的最大压降为3.2V）I：导线负荷电流〔A〕L：导线回路长度（m）（如已知单程长度，应乘以2）K：导线的导电率〔m/欧*mm2〕（铜导线的导电率为57，铝导线的导电率为34 ）例：求各段电力电缆的线径(mm2 )S1=500×20×2/0.7×57=501.25(mm2) 选用63×8的铜母线排(504mm2)S2=S5=100×50×2/0.7×57=250.6(mm2) 选用240mm2 (△U2=100×50×2/240×57=0.73V) 超出0.03V)S3=150×30×2/0.7×57=225.6 (mm2) 选用240mm2S4=150×40×2/0.7×57=300.75 (mm2) 选用240mm2 (△U4=150×40×2/240×57=0.88V) 超出0.18V)S6=S9=10×10×2/0.97×57=3.62（mm2）选用4 mm2S7=15×10×2/1.0×57=5.26 （mm2）选用6mm2S8=10×5×2/0.82×57=2.14 mm2 选用4mm2交流电力线的设计首先根据使用电压、敷设条件和使用环境条件并结合导线性能和用途选定导线型号，然后计算选择导线截面，以确定导线规格。
电池及线缆线径及空开计算表-中禹工特
【电力安全事业部-电源技术内部培训】UPS配套电池及UPS输入输出、电池连接线径及空开的计算方式一、UPS配置计算依据电池放电时间计算方法:功率法(方法一): P（W）={P（V A）*Pf}/η*N*n单格电池放电终止电压：1.75V时为计算依据,采用恒功率计算方法.P（W）---单机电池满足相对应时间所提供的恒功率放电P(V A) ---UPS 容量Pf----输入功率因数(通常采用COS￠0.8,为η----电池逆变器效率电池每组节数为为,要求，*N*n-----n为并联电池组数, N为单电池组节数已知主机科华60KVA ,输入功因PF=0.8,电池逆变效率η=0.92 主机DC=348V (N=29A节),配置大力神电池以及100AH*4组为例步骤1 查大力神原厂技术参数表P(W)=413W(理论功率)表格显示单节12V100AH电池2小时提供的恒功率放电功率计算电池组:代入上公式(结果进行对比,大于表格数值为超时配置,小于为欠时配置)P（W）={P（V A）*Pf}/η*N*nP（W）=60000V A*0.8/(0.92*4*29)=449.77W (计算功率)分析结果P（W）(计算功率)450 > P(W)=413W(理论功率)【结论】:配置N为29节,并联n为4组,共配备116节12V100AH的大力神电池,所负载科华60KV A功率的UPS,满载情况下提供超出2小时的停电后备时间.功率法(方法二)P(w) =P(VA)*Pf/N (计算功率)P（W）---单机电池满足相对应时间所提供的恒功率放电P(V A) ---UPS 容量Pf----输入功率因数(通常采用COS￠0.8,为N---蓄电总数量计算电池组:代入公式(结果进行对比,大于表格数值为超时配置,小于为欠时配置)P(W)=413W(理论功率)P(w) =P(VA)*Pf/NP(W)=60000*0.8/116=413W【结论】:配置N为29节,并联n为4组,共配备116节12V100AH的大力神电池,所负载科华60KV A功率的UPS,满载情况下提供2小时的停电后备时间电流法(方法三)I =P(VA)*Pf/E (计算UPS电池组最大放电电流)E---电池组的额定电压(V)I=60000VA*0.8COS￠/12V*29=137.93A查大力神原厂技术参数表配12V100AH的恒电流查表所知I(电池恒电流)=34.8AN=I(UPS)/I(电池)=138/34.8=3.965≈4组4*29=116节【结论】:配置4组共116节12V100AH的大力神电池,所负载科华60KV A功率的UPS,满载情况下提供2小时的停电后备时间放电速率法(方法四)放电速率（C）与时间（T）的关系9I0.050C20小时0.5C1小时45分钟0.060C18小时0.6C1小时0.070C16小时0.7C50分钟0.080C12小时0.8C40分钟0.090C11小时0.9C30分钟0.1C10小时1C 20分钟0.12C9小时 1.5C15分钟0.13C8小时2C10分钟0.14C7小时 2.5C8分钟0.15C6小时3C6分钟0.2C 4小时4C5分钟0.3C3小时5C4分钟0.4C2小时6C2分钟7C1分钟计算公式I MAX= P×cosφI MAX：电池组最大供电电流（A）μ×E P：UPS额定功率（V A）cosφ：负载功率因素μ：电池逆变效率C= I MAX C：电池的放电速率Q Q：电池组的额定容量（AH）E：电池额定电I MAX= 60000VA*0.8COS￠/10.5V*29*0.92=171AC=171A/100AH*4=0.42C【结论】:配置4组共116节12V100AH的大力神电池,所负载科华60KV A功率的UPS,满载情况下提供2小时左右的停电后备时间二、输入输出线径及空开计算公式输入输出线径A：A=UPS功率数×功率因数×｛2（三相）/5（单相）｝,根据电流查表查看选用何种规格线径输入输出开关B：B=A×系数（1.2/1.5/2.1）1.2对应照明类负载使用；1.5对应次级空开使用；2.0倍对应总开使用三、电池连接线径及空开计算公式电池连接线径C：C=UPS功率数×功率因数/直流电压，根据电流查表查看选用何种规格线径电池连接开关D：D=C×系数１.５1mm² 1.5 mm 2 mm 2.5 mm 4 mm 6 mm 10 mm 线径（平方毫米）10A 15A 18A 20A 28A 35A 50A可通过最大电流（安培）16 mm 25 mm 35 mm 50 mm 70 mm 95 mm80A 100A 120A 160A 180A 250A120 mm 150 mm 185 mm 200 mm300A 350A 400A 500A附件二：开关规格（安培）5A 10A 16A 20A 25A 32A63A 80A 100A 160A 180A 200A225A 250A 300A 400A 500A 600A。
UPS电池线缆的计算
UPS 电池线缆的计算导体截面积=流过导体电流I ×导线长度/导体的电阻率×导线上的压降电压UUPS 的逆变器额定的直流工作电压为384V ；要求每组蓄电池是由32块12V 的单元电池串联而成（电池组的标称电压为: 32×12=384V ）, 该蓄电池的临界放电电压E 临界为32×10=320V 。
η是UPS 逆变器的效率, 取0.92, E 临界是蓄电池组的临界放电电压（12V 蓄电池的临界放电电压约为10V , 2V 蓄电池的临界放电电压约为1.67V ）。
I 最大=32092.08.01000200⨯⨯⨯VA =4.294160000=543.48A 由于一台UPS 配置四组电池, 每组电池的放电电流为543.48/4=135.87A, 估计电池线长10米, 固定压降为0.3V 。
导体截面积=（135.87×10）/（57/0.3）=79.46, 应使用95mm2的铜电缆。
保护接地线的线径1.设备额定工作电流设备保护接地线线径选择主要考虑的因素是设备的工作电流大小。
通信设备的保护接地线线径的选择, 可以参考GB 4943-2001《信息技术设备的安全》中的规定进行选择。
一般来说, 实际设备的保护接地线线径选取应大于等于表中额定电流对应的截面积。
根据GB 4943-2001第2.6.3.2条的规定, 保护连接导体的尺寸, 按GB 4943-2001标准中的表7-1GB 进行选取：表7-1 GB 4943-2001的表3B" 导线规格"2.防雷从防雷方面考虑, 保护接地线的线径很容易被满足。
满足雷电流的泻放不是接地线线径需要考虑的主要方面。
IEC 61312-1按照单根接地线泻放的过电流是否达到25％直击雷电流作为防雷接地线线径选取的分界线。
通信设备的防雷是防感应雷, 如果直击雷直接打中设备, 设备的防雷即使做得再好也不可能防得住。
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• 整个供电回路的最大允许压降，是根据通信设备要求得允许电压变 动范围和采用蓄电池浮充供电时的浮充电压、合理的放电终止电压 以及加尾电池调压时的电压变动情况等规定的。
• 三者之间的关系：S2＝P2+Q2 • •
P＝S* cosΦ Q=S*sin Φ
交流电源线的计算与选择
• What’s 功率因数（Power Factor）？ • 表示设备的用电效率，即有功功率在总的视在功率中所占的比例。 cosΦ=P/S • 或从另一个方面理解就是：电压与电流之间的相位夹角。
转换开关 配 电 屏
UPS 蓄电池
配 电 负载 屏
后备式UPS
• 后备式UPS工作原理
• 市电正常时，UPS处于后备状态，由市电直接向负载供电；同时，市电经整 流后向蓄电池浮充电，逆变器不工作。
市电
～＝
＝～
整流器
逆变器
蓄电池
静态开关
负
载
后备式UPS
• 后备式UPS工作原理
• 市电停电时，蓄电池才对逆变器充电，并由UPS的逆变器向负载提供交流电 。
• ΔU＝IR＝IρL／S＝IL／γs
• 式中： ΔU－导线上的电压降（V）
•
I－流过导线的电流（A）
• •
ρR－－导导体体的的电直阻流率电（阻Ω（Ω.m）m2/m）
•
L－导线长度（m）
•
S－导体截面积（mm2）
•
γ－导体的电导率（ m/ Ω .mm2 ）
直流电源线的计算与选择
• 1、电流矩法（续）
UPS的配置
• UPS容量的确定 • 电池后备时间 • 工作方式的选择
UPS的配置
• UPS容量的确定
• 统计本期负载的功耗； • 结合发展规划，确定中远期的总功耗； • 考虑一些安全余量； • 确定扩容方案
UPS的配置
• 电池后备时间
• 主要取决于市电供应情况 • 油机发电机组的配置 • 维护响应时间
• 其运行模式是：两台UPS均正常时，各承担50%的负载；当其中某一台UPS故 障，由另外一台承担100%的负载；当两台UPS均故障时，市电经静态旁路开 关直接对负载供电。
市电输 入
输入配电屏
UPS1 UPS2
输 出 配 电屏
负载
交流电源线的计算与选择
• 低压交流导线截面计算方法，一般有： • 安全载流量法 • 电压损失法 • 机械强度法
• 双变换在线式UPS工作原理
什么是 静态开关?
静态开关通常由两只反向并联的快速可控硅组成。由于可控硅本身的导通时间 和关断时间都只有几微妙的数量级。所以它的引入就可以在技术上实现对市 电供电／逆变器供电之间的零转换时间的控制。
线路交互式UPS
• 线路交互式UPS组成、区别
• 组成：
由输入开关、逆变器、电抗器（电感线圈）、蓄电池等组 成。
• 2、电压降损失法 • 利用计算结果，看回路压降百分数是否符合规定。
• 通信设备电源线路：设计的允许电压损失ΔU％=3～5％
交流电源线的计算与选择
• 3、按机械强度法选择
• 用安全载流量法和电压损失法选择好导线截面以后，还要根据导线使用场合敷设方法 ，看它是否符合机械强度的要求。根据机械强度的要求，架空裸绞线一般允许最小截 面积为16～35mm2。
• 无源补偿（静态补偿）：移相电容器 • 有源补偿：功率因数校正电路PDC
交流电源线的计算与选择
• 计算举例：
• 一台2KW的服务器的交流引入线该选择多大的线径？
•
解：根据 I=P*1000/(U*cosΦ）
•
代入P＝2，U＝220， cosΦ=0.7（计算机类的非线性负载一般取0.7）
•
得：I＝13A
交流电源线的计算与选择
• 提高功率因数的意义： • 使供电系统内的电源设备容量得到充分利用； • 减小了电力网中传输线路上的有功功率的损耗； • 减小了供电线路上的电压损失。
交流电源线的计算与选择
• 提高功率因数的方法： • 其途径主要在于如何减少交流供电系统中的无功功率，特别是负载的无功功率。 • 具体方法很多，主要分为： • 提高自然功率因数的方法 • 提高功率因数的补偿法
交流电源线的计算与选择
• 1、安全载流量法 • 各种绝缘导线，根据其绝缘的种类和敷设方法，允许长期通过的最大电流，称为安全
载流量。 • 如果导线中长期通过的电流超过安全载流量时，导线就会过热而使绝缘损坏。
交流电源线的计算与选择
• 从交流屏到各种用电负荷的电流可按以下公式计算：
• 单相负荷：
•
I=P*1000/(U*cosΦ）
• 计算公式如下：ΔU％＝KG*ΣPL/(Cr*S)
•
式中： ΔU％－允许的电压损失，占额定电压的百分数
•
P－用电设备的功率（KW）
•
L－用电设备至电源的导线长度（m）
•
KG －导线电感对电压损失影响的校正系数
•
Cr －导线电阻率对电压损失影响的修正系数
•
S－导线截面积（ mm2）
交流电源线的计算与选择
市电
～＝
＝～
整流器
逆变器
蓄电池
静态开关
负
载
双变换在线式UPS
• 双变换在线式UPS工作原理
• 当市电停电时，由蓄电池放电驱动逆变器工作。对逆变器而言，它的输入端 电压一直存在，故负载可不间断供电。
市电
～＝
＝～
整流器
逆变器
蓄电池
静态开关
负
载
双变换在线式UPS
• 双变换在线式UPS工作原理
• 当整流器、逆变器、蓄电池中任何部件故障或者负载故障过载时，由静态开 关将负载转换至旁路。
•
查导线载流量表可知：需选择3*2.5mm2电源线。
交流电源线的计算与选择
直流电源线
主线芯截面（mm2) 1
1.5 2.5
4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185
RVVZ（单芯，350C）载流量 16 20 27 36 47 64 90 119 147 185 229 281 324 371 423
UPS的配置
• UPS工作方式的选择
• 单机工作方式 • 串联备份工作方式 • 并联冗余工作方式
UPS的配置
• UPS工作方式的选择
• 单机工作方式
单机工作方式是UPS最常见的和最基本的工作方式，它一般使用 在不能停电的一般负载场合，其可靠性较差。
UPS的配置
• UPS工作方式的选择
• 串联备份工作方式
线路交互式UPS
• 什么是四象限PWM逆变器？
线路交互式UPS中采用的逆变器是四象限PWM逆变器。它 可以工作在正向／逆变（第1、3象限）和反向／整流 （第2、4象限）两种工作方式。在第1、3象限中，逆 变器的电压、电流方向相同，处于逆变工作方式；在2 、4象限中电压、电流方向相反，处于整流工作方式。
•
式中：I－单相用电负荷电流（A）
•
P－用电设备额定功率（KW）
•
因数
• 三相负荷：
•
I=P*1000/(sqrt(3)*U*cosΦ）
•
式中：I－用电负荷相电流（A）
•
U－交流三相电压（380v）
交流电源线的计算与选择
• 与功率有关的几个概念： • 视在功率：S＝U*I • 有功功率：P=U*I* cosΦ • 无功功率：Q=U*I*sin Φ
• 缺点：主备机老化程度不一，易造成切换失败。或需要定期倒换。
市电输入
UPS2 UPS1
负载
UPS的配置
• UPS工作方式的选择
• 并联冗余工作方式
• 两台UPS并联的必要条件时同频、同相、等幅，因此必须有一个并联控
制器，它主要完成同步锁相、均流及并联管理等功能。
• UPS并联的目的是为了大大提高供电系统的可靠性，它往往使用在特别重要 的场合，如通信、卫星发射中心、石油、化工、电力、钢铁、金融和广播电 视等系统中，这些系统停电会造成巨大的经济损失，因此要求供电系统的绝 对可靠。
直流电源线的计算与选择
• 根据允许电压降计算选择直流供电回路电力线的截面，一般有三种方法，即： • 电流矩法 • 固定分配压降法 • 最小金属用量法
直流电源线的计算与选择
• 1、电流矩法
• 采用电流矩法计算导体截面，是按容许电压降来选择导线的方法。 它以欧姆定律为依据。在直流供电回路中，某段导线通过最大电流 时，根据欧姆定律，该段导线上由于直流电阻造成的压降可按下式 计算：
市电
～＝
＝～
整流器
逆变器
蓄电池
静态开关
负
载
双变换在线式UPS
• 双变换在线式UPS工作原理
特点分析
• 市电停电时的切换时间为0。 • 只有当转向静态旁路的时候才有1ms左右的中断。 • 市电经整流（AC－DC）、逆变（DC－AC）两次变换，输出电源质量较高，且
负载与市电完全隔离。
双变换在线式UPS
• 基本工作原理
UPS概述
• 在正常情况下UPS以市电为输入能源，将市电电源进行适当的变换和调节，输出 干净、稳定的交流电源（或处于备用状态，不为负载供电）。
• 市电故障时，UPS利用内部储能为负载供电。 • 市电长时间停电时，UPS以备用发电机为输入能源，继续运行为负载供电。
市电输入 油机电输入
• 与双变换在线式区别：
市电
没有整流器，市电不是经整流变换为直流电送到逆变器的
输入端，而是通过电抗器直接送到系统输出端。
L
负载
=～ 四象限逆变器 蓄电池