三相10KVA_UPS电源初步设计剖析

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三相双转换在线10kVA9kW380 400 415V智能UPS系统说明书

UPS SmartOnline Serie SVTX Trifásico de Doble Conversión En Línea de 10kVA 9kW380/400/415V, Torre, Autonomía Extendida,Opción SNMPNÚMERO DE MODELO:SVT10KXSistema UPS trifásico, económico, de nivel básico protege al equipo de misión crítica conectado contra daños, tiempo muerto y pérdida de datos debidos a apagones, caídas de voltaje, sobretensiones y ruido en la línea.GeneralEl UPS SVT10KX SmartOnline® Serie SVTX Trifásico de Doble Conversión En Línea de 10kVA 9kW 380/400/415V con tecnología IGBT proporciona respaldo por batería y protección de energía de CA contra perturbaciones de la energía que puedan dañar sus aparatos electrónicos o destruir datos. Serecomienda para infraestructura de TI crítica o corporativa, telecom, LAN / WAN, seguridad y emergencia,aplicaciones financieras y de alumbrado industrial.El diseño VFI del SVT10KX permite operación continua a cualquier voltaje soportado a 50 o 60 Hz. El tiempo de transferencia cero al modo de respaldo por batería garantiza que no hay interrupciones a las cargas conectadas. La derivación automática y manual mantiene alimentado al equipo conectado incluso durante sobrecargas y mantenimiento del UPS.La tecnología IGBT en el inversor produce potencia de salida con menos del 2% de Distorsión Armónica Total (THD) para mantener los equipos conectados a su rendimiento máximo. El factor de cresta 3:1soporta de manera segura una diversidad de cargas, incluso aquellos con demanda de energía muy fluctuante.Administrar el SVT10KX se simplifica mediante la interfaz LCD del panel frontal interactivo, que muestra las condiciones críticas de operación y los datos de diagnóstico, como los niveles de carga, autonomía disponible, estado de alarma, carga de batería y valores de voltaje y frecuencia. Cuatro LEDs indican modos de derivación, línea, respaldo por batería y falla. Un puerto serial permite la conexión al agente de apagado local gratuito de Tripp Lite. Una ranura para tarjetas incorporada acepta las tarjetasWEBCARDLX o RELAYCARDSV para interfaz de red y monitoreo y control remotos. El tamaño reducido y tamaño de base pequeño del SVT10KX ahorran espacio valioso.CaracterísticasSistema UPS Trifásico VFI 100% En Línea de Doble ConversiónProporciona salida de CA de onda sinusoidal completamente regulada para aplicaciones críticas de telecomunicaciones, red, seguridad, finanzas, corporativas y de alumbrado industrialq +/-1% de regulación del voltaje de salida en los modos en línea y de bateríaq El alto factor de potencia del 0.9 ofrece capacidad de salida de 10kVA / 9kW, permitiendo más dispositivos conectados.qDestacadoTopología en línea de doble conversión con tecnología IGBT qOperación Independiente de Voltaje y Frecuencia (VFI)qDerivación Automática y Manual para confiabilidad mejorada qModo ECO opcional para operación de alta eficiencia qAgregue una tarjetaWEBCARDLX opcional con la versión más reciente de PADM20 para unaadministración remota mejoradaqEl Paquete IncluyeUPS SVT10KX SmartOnline Serie SVTX Trifásico de Doble Conversión En Línea de 10kVA 9kW 380/400/415V qCable DB9q Manual del PropietarioqEspecificacionesVoltaje de salida seleccionable de 380/400/415Vq La amplia ventana de voltaje de entrada (305V ~ 478V) minimiza el uso de la batería y prolonga su vidaqConfiable Respaldo por Batería con Autonomía AmpliableSoporta media carga durante 10.5 minutos y 3.8 minutos a plena carga.q Cero tiempo de transferencia adecuado para las aplicaciones de red avanzadas.q Se puede ampliar la autonomía con módulos de batería externas, como el BP240V135 de Tripp Lite q Se reinicia automáticamente después de apagones prolongadosqTecnología IGBT en el InversorGenera una potencia de salida con una THD inferior al 2% para mantener los equipos conectados a su rendimiento máximo.q La especificación de entrada de bajo THDi de < 6% y el avanzado rectificador IGBT permite laAdecuación del Tamaño del Generador 1:1, eliminando requerimientos costosos de sobredimensionado para generadores, breakers y cablesqDerivaciones Automática y Manual Aumenta la confiabilidad del sistemaq Permite el mantenimiento sin retirar la energía de las cargas conectadasqModo ECOOpera a niveles de eficiencia tan altos como 98.8% cuando las condiciones de la línea de entrada son favorablesq Capacidad SNMP / WebOpciones de monitoreo y control remoto con ranura para interfaz de red SNMP y tarjeta de relevadoresq La tarjeta WEBCARDLX opcional (vendida por separado) con la versión más reciente del firmware del PowerAlert Device Manager [PADM20] proporciona capacidades mejoradas de administración remota qPADM20 y el PowerAlert Element Manager [PAEM] forman una poderosa herramienta para ampliar las funciones de mantenimiento en grandes instalaciones, incluyendo revisiones de actualización de firmware y respaldo y restauración de configuraciones de dispositivosqPuertos de ComunicacionesLos puertos DB9 y EPO incorporados ofrecen opciones de monitoreo y apagado localq Diseño en Torre con Tamaño de Base PequeñaEl gabinete negro en torre de tamaño reducido ahorra valioso espacio de pisoq Los gabinetes de baterías externas que hace juego permiten opciones de autonomía extendidaq© 2023 Eaton. 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电力系统中三相UPS的设计

电力系统中三相UPS的设计
1引言
在电力系统中，为了保证对供电可靠性要求较高的重要设备能正常工作，发电厂、变电站均应安装UPS。

随着电力电子技术的发展，对容量要求也越来越大，大容量的UPS都是三相的[1],因此对三相UPS的需求也逐渐增多。

发电厂、变电站都有直流操作电源系统，为了充分利用直流操作系统中蓄电池所存储的能量，用于电力系统的UPS应该保证能够在直流220V/110V输入情况下输出所需交流电能，这就要求用于电力系统的UPS有很宽的电压输入范围，一般为100V～300V。

在电力系统中，通常要求交、直流供电系统能保证良好的隔离，因此要求UPS系统带输出隔离变压器。

因为直流母线的220V输入电压经SPWM逆变器后不能得到220V的交流输出，所以采用输出隔离工频变压器进行升压后再输出。

此外，电力系统发电厂、变电站内向外发送电磁干扰的噪声源较多。

由于电动机、继电器、输配电线等都可能会产生电磁干扰，所以要求用于电力系统的UPS具有很强的抗干扰能力。

2系统结构
与一般的UPS不同的是，用于电力系统的UPS内不再含有电池，从直流母线输入220V/110V电压。

系统结构如图1所示。

输入接直流母线和三相四线380V市电，输出为稳压稳频的三相380V正弦交流。

用于电力系统的三相UPS主电路包括：整流器、起动电路、三相逆变器、三相隔离变压器、静态开关和滤波器等。

整流器将三相交流市电转换为直流电压，起动电路对直流上电过程进行限。

山特UPS原理图

3C10KNS基本架构图说明：系统基本架构图：一．系统基本架构图二．基本架构的说明1.3C10KNS是采用DSP技术来控制UPS系统稳定运行的新一代UPS；它包括PSDR板、CNTL板、I/P SCR板、PARL板、CHARG板、PANEL板、I/P EMI板、MOV板和O/P EMI板。

2.3C10KNS是三相输入、单相输出的在线式UPS；在市电正常输入时，先通过三相整流电路将市电整为直流，接着再经过升压电路将整流后的电压升到额定BUS电压，然后再经过半桥逆变电路将直流变为220V/50Hz的标准电压输出；市电异常时，UPS会转入电池逆变模式，这时，升压电路直接将电池电压升到额定BUS电压，然后再经过半桥逆变电路将直流变为220V/50Hz的标准电压输出。

3.C6KNN(S)/C10KN(S)共有三种输出模式：INVERTER、BYPASS和MAINTAIN；INVERTER模式即为AC-DC-AC模式，UPS正常运行时，即工作于此模式下；BYPASS模式是AC-AC模式，R相市电输入后经过MOV板、I/P EMI板、PSDR板和O/P EMI板就直接供给负载，此时，S、T相市电只用于整流，不提供输出；UPS刚上市电，未进入INVERTER模式之前即处于此种模式；UPS FAULT也是处于此种模式；另外，当系统转为经济模式控制时，UPS也处于此种模式；MAINTAIN模式即是手动旁路维护模式，UPS处于此种模式时，R相市电输入后，直接就经过维护开关供给负载，不进入UPS内部，此时，S、T相市电被输入开关切断；该种模式是为UPS维护人员提供的。

4.3C10KNS有四种转换方式：INVERTER TO BYPASS、BYPASS TO INVERTER、BYPASS TOMAINTAIN、MAINTAIN TO BYPASS；INVERTER和BYPASS之间的转换通过STS和INV RLY来完成，用STS来保证INVERTER和BYPASS之间转换市不会断电；BYPASS和MAINTAIN之间的转换通过维护开关来完成，维护开关的内部结构可以保证BYPASS和MAINTAIN之间转换时不会断电。

UPS(不间断电源)设计思路及方案汇总

UPS（不间断电源）设计思路及方案汇总UPS 即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。

主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。

当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS 就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时，UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V 交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

本文为大家分析关于UPS 的技术问题以及分享几个UPS 电源的设计方案。

如何构建高可用UPS 供电系统本文探讨何要建设高可用供电系统，以及如何建设高可用供电系统。

对于数据中心UPS 供电设备而言，我们需要转换设计理念，从可靠性的点向可用性的面演进。

而模块化UPS 相比传统UPS 在可靠性、易维护性、易用性等各个方面均有优异的表现，可更有力地保障业务的连续性与稳定运行，更契合用户对于高可用供电的需求。

不间断电源(UPS)设计思路探讨本文就不间断电源(UPS)的设计问题进行了一些分析，认为模块化UPS相对于传统UPS 系统而言，具有高可用性、高适应性、高可管理性的特点，在便于设备安装、节省占地空间、减少初期建设投资、方便维修、节能减排等各个方面都有明显的优势。

因此，模块化UPS 设备将成为新一代的UPS,将会被越来越多的企业用户所选择。

一种简单而实用的UPS 智能电源监控系统设计本文所设计的UPS智能监控系统具备以下环节和功能：能在各种复杂的电网环境下运行;在运行中不会对市电产生附加的干扰;输出电性能指标应该是全面的、高质量的，能满足负载的各项要求;UPS本身应具有很高的效率，有接近实际市电的输出能力;是一台智能化程度很高的设备，有高度智能化的自检功能，自动显示、报警、状态记忆功能以及通讯功能。

UPS的电路结构分析

UPS的电路结构分类及性能特点（一） UPS电路结构种类当前技术成熟并已形成产品的各种UPS，就其主电路结构和不停电供电运行机制来看，主要有四大类：·后备式·在线互动式·双逆变在线式·双逆变电压补偿在线式（Delta逆变器）1、后备式是静止式UPS的最初形式，因为应用得早，用得广泛，因而技术和产品都是很成熟的，图（一）中电路各环节的功能为：·充电器：市电存在时，对蓄电池充电并浮充，如果是长延时UPS，就要求它有较强的充电能力，或者外加相应容量的附加充电器。

·DC-AC逆变器：市电存在时，逆变器不工作；市电掉电时，由它将直流电（电池供给）变成符合负载要求的交流电压，电压波形有方波、准方波、正弦波三种形式。

·输出转换开关：市电存在时，接通输入电源向负载供电；市电掉电时，断网，接通逆变器，继续向负载供电。

·智能调压：市电存在时，可调节稳定输出电压。

后备式UPS的性能特点是：·当市电存在时，效率高，可达98%以上；·当市电存在时，输入功率因数和输入电流谐波取决于负载电流，UPS本身不产生附加输入功率因数和谐波电流失真；·当市电存在时，输出能力强，对负载电流波峰系数、浪涌电流系数、输出功率因数、过载等没有严格地限制；·市电掉电时，输出有转换时间,一般可做到10ms以内,足以满足负载要求；·当市电存在时，输出电压稳定精度差，但能满足负载要求；·当市电存在时，整机要靠附加滤波电路提高UPS双向抗干扰功能；·电路简单，成本低，可靠性高；·由于输出有转换开关，受切换电流能力和动作时间的限制，UPS输出功率做大有一定困难，当前面市的后备式UPS多在2KVA以下。

2 、在线互动式的在线含意是逆变器处于热备份状态，同时兼顾了对电池充电的功能，提高了后备式UPS的功率容量，减小了市电掉电时的转换时间，提高了对输出电压的滤波作用。

三相（10-15KVA）静态无中断电源系统说明书

A. A. Components: 1. Rectifier 2. Inverter 3. Sealed Lead Acid Batteries 4. Battery Charger 5. Automatic Bypass 6. User Interface Panel 7. Serial (RS-232) Communication Interface 8. Communication Card Slots (2) 9. Remote Emergency Power Off Contacts 10. Relay Output Contact (1) 11. Environmental Inputs (2) 12. Hardwired Input, Output 13. Optional Input,or bypass Transformer 14. Optional External Matching Battery Cabinets
PART 1 GENERAL
1.01 SCOPE A. The Contractor shall furnish and install a three-phase continuous duty, online, double conversion, solid-state uninterruptible power system, hereafter referred to as the UPS. The UPS shall operate in conjunction with the existing building electrical system to provide power conditioning, back-up and distribution for critical electrical loads. The UPS shall consist of, as required by the project, the UPS module, battery cabinet(s), and accessory cabinet(s) for transformers, maintenance bypass, parallel tie, and distribution applications, and other features as described in this specification.

UPS-10KVA-UPS用储能系统项目方案书

UPS用储能系统项目方案书XXX储能一、概述建设地概况项目地点：XXX。

项目情况及系统建设规模客户需求10KVA的UPS系统，系统配置192V/50A的储能电池，项目暂定预留户外机柜。

二、方案设计系统结构BMU+12S cellBMU+12S cellBMU+12S cellBMU+12S cell220 Vac100~288VacBMU+12S cellCAN图 1 系统结构示意图系统设计1.1 储能控制系统系统采用5组标准锂离子电池模组，每个标准模组标称38.4V/50Ah ，考虑系统UPS 电压平台，系统将5个标准模组串联组成192V/50Ah 的电池蔟，单簇9.6KWh 的电量，系统由1簇独立使用，共9.6KWh ，配套ITA2-10KVA 或FR-UK 3310的UPS等设备，本系统可满足客户的需求。

1.2储能系统主要组成部分：1 电池组；（包含电池和BMS）2 UPS；3 机柜；（选配）1.3储能系统电气如下图2所示：图2 储能系统电气图UPS用储能系统采用锂电池标准模组和标准主控箱的方式组成，这样系统电气隔离安全，安装维护方便。

.1.4储能系统主要功能：储能系统具备全天24小时在线功能，通过BMS和UPS的交互保证系统处于最佳能量的状态。

维护的时候，通过UPS的人机交互界面，用户可以方便监控电池系统的配置参数、报警信息和运行状态。

1.5系统配置说明设计一套192V/50Ah的储能系统，通过BMS控制系统连接到UPS的电池输入端。

系统同时还具备在极限保护情况下不通过UPS直接切断储能系统的功能；1.6系统运行说明：系统充放电同口，全天24小时待机，在充放电模式下，通过BMS与UPS的交互保证系统的安全运行。

系统参数三、电池模组介绍标准模组电池箱结构：电池箱模型图：电池柜示意图:主控箱介绍：高压箱是储能电池管理系统的集成体，它内部装载了储能电池管理系统总控单元、主控单元及储能电池管理系统中所有功率器件。

UPS技术参数(10kVA~80kVA)

输出电压不平衡率
≤±2%（100％不平衡负载）
14
频率
50Hz
15
频率精度
±0.01％（与旁路非同期运行时）
16
输出电流峰值比
≥3：1
17
输出功率因数
0.8
18
输出波形
正弦波

逆变器过载能力
150％负载时≥1分钟
20
不平衡带载能力
适应100％三相不平衡带载
21
失真度
THD≤2%（100%线性负载）
7
★输入电流谐波
＜3%（不带输入滤波器）
8
旁路输入电压范围
AC380V＋10%－10％,3相4线
9
旁路输入频率
50Hz
10
输出电压
380V/3相4线
11
输出稳态电压精度
± 1%
12
输出瞬态电压精度
≤± 3%（负载100％急变时）
≤± 1%（停电或复电时）
≤± 3%（负载由旁路供电转至逆变器供电）
13
UPS技术参数
（东芝三菱TMEIC品牌Midstar-2000系列UPS）
序号
性能指标
要求
1
★制式
双变换纯在线式
2
★整流/逆变方式
全IGBT器件PWM技术
3
★充放电控制系统
IGBT充放电控制系统
4
输入电压范围
380V＋15%－55％，3相4线
5
输入频率范围
50Hz ± 5%
6
★输入功率因数
≥0.99
30
主控制系统
以DSP、ASIC等为基础的直接数字控制，实现数控化UPS
31
UPS自维护技术

3.2 UPS电源系统的设计解析

– 旁路断路器通常按照输出的额定电流选择； – 单机UPS的输出总开关，最好选择负荷开关而不用断路器，以增加上下线之间的选择性；
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2018年10月10日
N°4
二、UPS电源系统的设计
输入-输出电缆的设计（续）电缆截面的选择主要取决于两个因素：
所允许的导线温升；
所允许的传输压降。压降（Voltage drops）电缆所允许的最大压降：交流电路（50HZ或60HZ）为3%；直流电路为1%。通常UPS的输出电压可进行±3%的调节，以弥补电缆压降。
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N°5
二、UPS电源系统的设计
输入-输出电缆的设计 > 注意问题：
– UPS输入输出电缆的选择通常不要比给定的截面大两个等级，否则很
难连接，并且机柜下部的电缆转弯半径也不足； – 电缆通常采用铜芯结构，尽量不采用铝导线； – 电缆尽量采用下进下出的方式，顶部进线需增加进线柜； – 并联使用的电缆尽量不超过4根。
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N°7
二、UPS电源系统的设计
输入-输出断路器的选择：
> UPS的输出断路器在UPS的《安装手册》上一般具有明确的说明，如果
没有按照所推荐的下线保护装置选择，则当某一路负载输出发生短路或故障时，其结果可能是使UPS输出的所有各路中断。
单台 UPS 下线保护装置的容量(梅兰日兰断路器) UPS 额定输出功率(KVA) 20 到 40kVA 50 到 60kVA 80 到 120kVA 160 到 200kVA 下线断路器断路器 C60N C60N NC100 控制单元 C 10A / B 20A C 20A / B 32A C 63A / B100A

10~0.4kV变电所供配电系统初步设计

10~0.4kV变电所供配电系统初步设计摘要:从负荷计算、无功补偿、站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、配网自动化等方面论述了10kV变电站设计的主要内容和设计程序.关键词: 10kV变电站; 设计; 负荷计算; 无功补偿10kV配电网属中压配电网,它延伸至用电负荷的中心或居民小区内,直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要,起着承上启下确保用户供电的作用,因此10kV配电网所处的地位十分重要. 在配电工程中,能否保证系统安全、经济、可靠地运行,工程的设计质量是一个重要条件. 本文就10kV变电站的设计思路进行探讨.1 负荷计算及负荷分级计算负荷是确定供电系统,选择主变容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护的重要数据. 因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段. 此阶段需要的原始资料有: ①供电区域的总平面图; ②供电区域逐年及最终规模的最大负荷、年耗电量、功率因数值及项目投产日期; ③每回出线的名称、负荷值、各负荷的性质及对供电可靠性或其它方面的特殊要求; ④供电部门对电源电压、供电方式、电源路数及继电保护、自动装置等方面的相关意见; ⑤用户对变电站设置方面的数量、容量、位置等的设想及资金准备情况等.计算负荷的方法多种多样,如需用系数法、二项式法、利用系数法等. 目前多数采用需用系数法与二项式法相结合的方法,部分采用利用系数法. 但是由于利用系数法其理论依据是概率论和数理统计,计算结果比较接近实际,因此也适用于各类的负荷,在以后的负荷计算工作中将占主导地位.负荷根据其对供电可靠性的要求可划分为一、二、三级负荷. 对于一级负荷,如医院的手术室等必须有两个独立的电源供电,如同时具备两个条件的发电厂或变电所的不同母线段等,且当两个独立电源中任一电源失去后,另一电源能保证对全部一级负荷的不间断供电. 对于一级负荷中的特别重要负荷,也称保安负荷. 如用于银行主要业务的电子计算机及其外部设备、防盗信号等必须备有应急电源,应由两个独立的电源点供电. 如两个发电厂、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所等. 独立于正常电源的发电机同样可作为应急电源,实行先断后通. 对于二级负荷一般需有两个独立电源供电,且当任一电源失去后,另一电源能保证对全部或部分的二级负荷供电. 对于三级负荷,通常只需一个电源供电. 在各类负荷中,除了保安负荷外,都不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计.2 无功补偿的确定在电力系统中,存在着广泛的、大量的感性负荷,在系统运行中消耗大量的无功功率,降低了系统的功率因数,增大了线路的电压损失,电能损耗也增高. 因此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率的基础上设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送. 目前广泛采用并联电容器作为无功补偿装置,分集中补偿和分散补偿两种. 在确定无功补偿方案时应注意如下问题:2. 1 补偿方式问题目前无功补偿的出发点还放在用户侧,只注意补偿用户的功率因数,而不是立足于降低电力网的损耗. 如为提高某电力负荷的功率因数,增设1台补偿箱,对降损有所帮助,但要实现最有效的降损,可通过计算无功潮流来确定各点的最优补偿量及补偿方式,使有限的资金发挥出最大的效益.2. 2 谐波问题电容器具备一定的抗谐波能力,但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响,甚至造成电容器的过早损坏,且电容器对谐波有放大作用,因此使系统的谐波干扰更严重. 动态无功补偿的控制容易受谐波干扰的影响,造成控制失灵. 因而在有较大谐波干扰的地方补偿无功,还应考虑添加滤波装置.2. 3 无功倒送问题无功倒送会增加线路及变压器的损耗,加重线路的负担,因此是电力系统所不允许的.2. 4 电容器容量的选择(1) 集中补偿容量( kvar) :QC = P ( tanψ1 - tanψ2) . P为最大负荷月的平均有功功率, kW; tgψ1为补偿前功率因数的正切值; tgψ2为补偿后功率因数的正切值;(2) 单个电动机随机补偿容量( kvar) :QC = 3 I0Un. Un 为电动机的额定电压, kV; I 0为电动机的空载电流, A.(3) 按配电变压器容量确定补偿容量( kvar) . 在配电变压器低压侧安装电容器时, 应考虑在轻负荷时防止向10kV配电网倒送无功,以取得最大的节能效果. QC = (0. 10 ～0. 15) Sn. Sn 为配变容量, kV A.3 变电站位置的确定变电站位置应避开大气污秽、盐雾、与邻近设施有相互影响的地区(如军事设施、通信电台、飞机场等) 、滑坡、滚石、明暗河塘等,靠近负荷中心出线条件好,交通运输方便. 当前,在一些居民区变电站的建设中,有部分居民对实际情况不了解或看到一些报刊杂志上的片面宣传资料,对配电设备的环境影响产生了误解或恐惧心理,引发“要用电,但拒绝供电设备”的矛盾. 根据上海市辐射环境监理所对上海市内不同类型的已投运的100余座10kV变电站历时两年多的实测和调研,结果如下:(1) 具有独立建筑物的10kV变电站: ①变电站产生的电场经过实心墙体的屏蔽,得到有效的衰减,基本无法穿出. 在距铁门、百叶窗等非实心墙体外3～4米处,电场强度已衰减至环境背景值的水平. ②磁感应强度对实心墙体的穿透力较强,其垂直分量大于水平分量,随着空间距离的增长有明显的衰减. ③实际测得的最大电场与磁场强度值远低于我国环境标准所规定的居民区电场与磁场参考限值.(2) 置于大楼内的10kV变电站: ①电磁场在户内所测得的数值相对比户外的数值要高. ②无论户内或户外,实际测得的最大电场与磁场强度值均比我国环境标准所规定的参考限值有较大的裕度.(3) 10kV预装式变电站: ①10kV预装式变电站附近的电场强度与上述具有独立建筑物变电站的情况相当,磁感应强度在总体上偏小. ②电场与磁场实测最大强度值均远低于我国环境标准所规定的参考限值.在《浙江省农村低压电力设施装置标准》中也要求变电站离其它建筑物宜大于5米. 在设计中,还应考虑到变电站的噪声对周围环境的影响,必要时采用控制和降低噪声的措施.4 主变压器选择在10kV变电站中,要选用性能优越、节能低损耗和环保型的变压器. 变压器的台数及容量要根据负荷计算和负荷分级的结果并结合经济运行进行选择. 当有大量的一、二级负荷,或季节负荷变化较大,或集中负荷较大时,宜装设两台及以上的变压器. 当其中任一台变压器断开时,其余变压器应满足一级负荷及大部分二级负荷的用电需要. 定变压器容量时还要综合考虑环境温度、通风散热条件等相关因素. 对冲击性较大的负荷、季节性容量较大的负荷、小区或高层建筑的消防和电梯等需备用电源的负荷等可设专用变压器,此方法既保障了电能的质量及供电的可靠性,又结合了电费电价政策,做到经济运行.为了使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用,并有利于抑制3n次谐波影响,宜选用的变压器接线组别为D, yn11. D, yn11接线的变压器低压侧单相接地短路时的短路电流大,也有利于低压侧单相接地故障的切除. 在改、扩建工程中,为了满足变压器并列运行条件,选用的变压器接线组别与原有的保持一致,短路阻抗百分比接近,容量比不超过1∶3. 如我县某企业,其设备的用电规格与我国不相一致,根据用户的意见,我们将容量为630kV A的主变接线组别定为D, dn,并要求变压器设单独的接地系统,以此满足用户的供电要求. 设在高层建筑内部的变电站,主变采用干式变压器. 设在周围大气环境较差的变电站,应选用密闭型或防腐型变压器. 为了不降低配电运行的电压, 10kV变电站的主变分接头宜放在10. 5kV上,分接范围油浸变为±5% ,干式变为±2 ×2. 5%.5 电气主接线的选择变电站的主接线对变电站内电气设备的选择、配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系,是变电站设计中的重要环节. 主接线的形式多种多样,在10kV变电站的设计中常用的有单母接线、单母分段接线、线路—变压器组接线、桥式接线等,每种接线均有各自的优缺点. 通过对几种能满足负荷用电要求的主接线形式在技术、经济上的比较,选择最合理的方案.技术指标包括: ①供电的可靠性与灵活性; ②供电电能质量; ③运行管理、维护检修条件; ④交通运输及施工条件; ⑤分期建设的可能性与灵活性; ⑥可发展性.经济指标包括: ①基建投资费用. ②年运行费.我县西部的甲乙两企业,以前均由长广的6kV线路供电,现都要求改为电网10kV供电. 在甲企业中,由于其预计运行的时间只有3年左右,且周围均为10kV电网供电,经过技术及经济比较,采用了保留原有供电设备,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器来满足用电要求的方案,节省了投资,节约了时间.在乙企业中,其新增设备的额定电压为10kV,在企业周围还有部分采用6kV电压等级供电的负荷,如同样采用甲企业的方法,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器,则该企业有可能成为一个新的6kV电压等级供电点,对用电的管理及电网的运行均产生不利的影响. 经技术及经济比较,向用户列举了10kV供电的诸多优点,动员用户对原有供电设备进行了改造. 此方法对用户、电网和用电管理部门都是一个较理想的选择.6 短路电流计算在供电系统中危害最大的故障是短路,为了正确选择和校验电气设备,须计算短路电流.在10kV变电站的短路电流计算中,一般将三相短路电流作为重点. 为了简化短路电流计算方法,在保证计算精度的情况下,可忽略一些次要因素的影响. 其规定有:(1) 所有电源的电动势相位角相同,电流的频率相同,短路前电力系统的电势和电流是对称的.(2) 认为变压器为理想变压器,变压器的铁芯始终处于不饱和状态,即电抗值不随电流大小发生变化.(3) 输电线路的分布电容略去不计.(4) 每一个电压级均采用平均额定电压,只有电抗器采用加于电抗器端点的实际额定电压.(5) 一般只计发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗.(6) 在简化系统阻抗时,距短路点远的电源与近的电源不能合并.参照以上原则,给出变电站在最大运行方式下的等效电路图,运用同一变化法或个别变化法分别得出:(1)次暂态短路电流( I ”) ,用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流容量.(2) 三相短路冲击电流( Ish ) ,用来校验电器和母线的动稳定.(3) 三相短路电流稳态有效值( I ∞) ,用来校验电器和载流导体的热稳定.(4) 次暂态三相短路容量( S ”) ,用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值,作为选择限流电抗器的依据.7 设备的选择及校验在进行电气设备选择时,应根据工程的实际情况,在保证安全、可靠的前题下,积极而稳妥地采用新技术,注意节约投资.7. 1 10kV开关柜的选择容量为500kV A及以上的变压器一般均配有10kV开关柜. 10kV开关柜可分为固定式和手车式开关柜.就绝缘介质而言,目前10kV开关柜的主流产品又可分为SF6气体绝缘和真空绝缘. SF6气体绝缘的开关柜体积小,一般20年内免维护,但价格高,其气体的泄露还会造成环境污染. 真空绝缘的开关柜体积适中,相对同等档次的SF6气体绝缘的开关柜来说价格略低,使用过程中不会造成环境污染,但每二年就需做一次试验,增大了运行维护的工作量. 因此开关柜的选择除按正常工作条件选择和按短路状态校验外,还应考虑开关柜放置的场合和对开关柜性能的要求等条件. 如我县某工程,其预留的10kV变电站位置在地下室,该工程在建筑上并没有考虑变电站的通风问题,且在建筑施工时设置的变电站大门只有2. 05米净高,用电可靠性要求较高. 在这里,选用SF6气体绝缘的开关柜显然违背了《国家电网公司电力安全工作规程》中在SF6电气设备上的工作这一节的相关条款. 但一般的真空开关柜高度均在2. 2米以上,通过对一些开关柜制造厂家的咨询,最后采用了高度为1. 9米的非标型真空开关柜. 7. 2 10kV负荷开关和熔断器组合的选择在10kV变电站的设计中,对主变容量在400kV A及以下的变电站,高配部分通常采用负荷开关加熔丝的组合,其接线简单. 为提高工作效率,笔者综合了各部门对400kV A及以下变电站建设的意见和建议,制作了一套400kV A及以下变电站设计的标准图,取得了良好的效果.在10kV负荷开关和熔断器组合的选择方面, 10kV负荷开关按正常工作条件选择和按短路状态校验. 熔断器的熔体额定电流按Ie = k I1. max进行选择,其中k为可靠系数,当不计电动机自起动时取1. 1～1. 3,考虑电动机自起动时取1. 5～2. 0; I 1. max为电力变压器回路的最大工作电流. 熔管的额定电流≥熔体的额定电流. 选择熔断器时,还应保证前后两级熔断器之间(多见于美式箱变) 、熔断器与电源侧的继电保护之间、熔断器与负荷侧的继电保护之间的动作选择性. 当本段保护范围内发生短路故障时,应在最短的时间内切除故障. 当电网接有其它接地保护时,回路中的最大接地电流与负荷电流之和应小于最小熔断电流.7. 3 0. 4kV开关柜的选择0. 4kV开关柜的主流产品目前有GGD、GCK、GCS等. 按正常工作条件选择,按短路状态校验. 一般对于接线简单、出线回路少的场合采用GGD型. 对于出线多、供电可靠性较高、供电设备较美观的场合采用GCK或GCS型. 无论采用何种柜型,其所配置的开关都应根据负荷的用电要求及用户的资金准备情况加以合理选择,使其具有较高的性价比.7. 4 电力电缆的选择(1) 首先应根据用途、敷设方式和使用条件来选择电力电缆的类型. YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆是目前工程建设中普遍选用的两种电缆. YJV型电缆与VV型电缆相比, YJV型电缆虽然价格略高,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长的显著优点( YJV型电缆寿命可长达40年, VV型电缆寿命仅为20年) ,因此在工程设计中应尽量选用YJV型交联聚乙烯电缆.(2) 电缆的额定电压UN ≥所在电网的额定电压.(3) 按长期发热允许电流选择电缆的截面. 但当电缆的最大负荷利用小时数T max > 5000h,且长度超过20米时,则应按经济电流密度来选择.(4) 允许电压降的校验. 对供电距离较远、容量较大的电缆线路,应满足:ΔU % = 173 ImaxL ( r cosψ+xsinψ) / U ≤5% , U、L为线路工作电压(线电压)和长度; cosψ为功率因数; r、x 为电缆单位长度的电阻和电抗.(5) 热稳定的校验电缆应满足的条件为:所选电缆截面S ≥Q d /C X 100 (mm2 ). Qd为短路电流的热效应, (A2 S) ; C为热稳定系数. 如我县某企业的供电电源是从紧邻的一座110kV变电所的10kV侧专线接入的,由于该企业的用电负荷不是很大,若按长期发热允许电流选择的电缆截面,或按经济电流密度来选择的电缆截面均在95 mm2以下,但在热稳定校验时,所选电缆截面S ≤Q d /C X 100 (mm2 ) ,电缆截面至少需在120 mm2及以上.8 继电保护的配置当变压器故障时,在保护的配置上一般有两种途径:如选用断路器或开关来开断短路电流,则配以各类的微机保护. 如一次设备选用的是负荷开关,则选用熔断器来保护. 两者比较如下.(1) 断路器或开关具备所有的保护功能与操作功能,价格较昂贵. 负荷开关只能分合额定负荷电流,不能开断短路电流,需配合高遮断容量后备式限流熔断器作为保护元件来开断短路电流,价格较便宜.(2) 在切空载变压器时,断路器或开关会产生截流过电压. 负荷开关则没有此种现象.(3) 对变压器的保护,断路器或开关的全开断时间为继保动作时间、自身动作时间、熄弧时间之和,一般会大于油浸变发生短路故障时要求切除的时间. 限流熔断器具有速断功能,但必须防止熔断器单相熔断时设备的非全相运行,应在熔断器撞击器的作用下让负荷开关脱扣,完成三相电路的开断.(4) 由于高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围在最小熔断电流到最大开断容量之间,且限流熔断器的时间特性曲线为反时限曲线,短路发生后,可在短时内熔断来切除故障,所以可对其后所接设备如CT、电缆等提供保护. 使用断路器或开关则要提高其它设备的热稳定要求. 但就限制线性谐振过电压方面来说,在变压器的高压侧应避免使用熔断器.9 防雷与接地(1) 10kV变电站在建设过程中,可利用钢筋混凝土结构的屋顶,将其钢筋焊接成网并接地来防护直击雷.(2) 在变电站内的高压侧、低压侧及进线段安装避雷器,以防护侵入雷电波、操作过电压及暂时过电压.(3) 10kV变电站中的接地网一般由扁钢及角钢组成,也可利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋体作接地网,但各钢筋体之间必须连成电气通路并保证其电气连续性符合要求. 接地电阻值要求不大于4Ω. 变压器、高低压配电装置、墙上的设备预埋件等都需用扁钢等与接地网作可靠焊接进行接地. 发电机的接地系统需另行设置,不得与变电站的接地网连接.(4) 低压配电系统按接地方式的不同可分为三类:即TT、TN和IT系统. TT方式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称作保护接地系统. TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统. 在TN方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开又可分为: TN C和TN S方式供电系统. TN C方式供电系统是用工作零线兼作接零保护线,适用于三相负载基本平衡的情况. TN S方式供电系统是把工作零线N和专用保护线PE严格分开,当N线断开,如三相负荷不平衡,中性点电位升高,但外壳、PE线电位. TN S方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统. 此外,在一些由用户提供的图纸中,我们还可看到TN C S方式的供电系统,此系统的前部分是TN C方式供电,系统的后部分出PE线,且与N线不再合并. TN C S供电系统是在TN C系统上的临时变通作法,适用于工业企业. 但当负荷端装设RCD (漏电开关) 、干线末端装有断零保护时也可用于住宅小区的低压供电系统. IT方式供电系统表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地,负载侧电气设备进行接地保护. IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好,一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格的连续供电的地方.10 照明10kV变电站内的照明电源从低压开关柜内引出,管线选用BV 500铜芯塑料线穿管后沿墙或顶暗敷,电线的管径按规定配置,所配灯具应具有足够的照度,在安装位置上不应装设在变压器和高、低压配电装置上,应安装在墙上设备的上方或周围,要留有一定的距离来保证人身及设备的安全,同时应避免造成照明死区. 灯具安装高度应高于视平线以避免耀眼,还要避免与电气设备或运行人员的碰撞.11 配网自动化配电自动化是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的管理工作有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切、更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性需要,力求供电经济性最好,企业管理更为有效. 配网自动化以故障自动诊断、故障区域自动隔离、非故障区域自动恢复送电为目的. 目前配电自动化主要考虑的功能有: ①变电站综合自动化; ②馈线自动化; ③负荷管理与控制; ④用户抄表自动化.就国情而言,配网自动化系统目前还处于试点建设阶段,缺乏大规模实现中低压配电网络配电自动化的物质基础,但配网自动化是今后发展的方向. 因此,在进行站内设计时,要结合配网自动化规划,给未来的实施自动化技术改造(包括信息采集、控制、通信等提供接口和空间等方面)留有余地. 在技术上实现配电自动化的前提条件是: ①一次网络规划合理,接线方式简单,具有足够的负荷转移能力; ②变配电设备自身可靠,有一定的容量裕度,并具有遥控和智能功能. 除此之外,还可考虑通过实现配电半自动化方式来提高供电可靠性水平,因为可自动操作的一次开关价格昂贵,而二次设备相对便宜,故实现配电半自动化的具体方法可考虑采用故障自动量测和定位、人工操作开关、隔离故障和转移负荷的方式. 如在目前的设计中,采用了短路故障指示器,能准确、迅速地确定故障区段,站内都备有通信、集抄装置的位置等. 对重要用户多、负荷密度高、线路走廊资源紧张、用户对供电可靠性较为敏感的区域的用户进行设计时,尽可能选用可靠的一次智能化开关. 配网自动化系统因投资大、见效慢,应统一规划,分步实施. 因此,在10kV变电站的设计中,我们要结合配网自动化的进程,及时用先进、科学的方法来完善我们的设计,完善我们的电网.参考文献:[ 1 ] 芮静康. 现代工业与民用供配电设计手册[ S]. 北京:中国水利水电出版社, 2004.[ 2 ] 蓝毓俊,戴继伟. 各类10KV配电站对环境影响的测量与分析[ J ]. 上海电力, 2003, (4).[ 3 ] 吴致尧,何志伟. 10KV配电系统无功补偿的研究进展[ J ]. 电机电器技术, 2004, (5).。

10KVA模块化UPS方案

信息中心UPS技术建议书VER100301长沙泰和英杰系统集成工程有限责任公司二O一O年四月目录一、系统设计规划21.1 系统概述21.2 系统设计依据31.3 系统设计原则及系统特点3二、UPS设计方案42．1 概述42．2 UPS供配电系统42. 3 艾默生Adapt 模块化UPS系统52. 4 蓄电池系统9一、系统设计规划1.1 系统概述随着电子计算机在国防、科研、生产自动化、管理等领域的广泛应用，近二十几年里在我国如雨后春笋般地建成了很多大、中、小各种规模的计算机机房，为计算机寻求和建造一个合适的工作环境以确保计算机可靠，充分发挥其设计性能，延长机器的使用寿命以及确保工作人员身心健康的问题越来越受到建设方的重视，并成为追求目标。

艾默生网络能源具有业界最齐全的网络能源产品线、并且其网络能源主设备全部为自有品牌。

艾默生网络能源利用自身强大的技术优势，为客户提供端到端的一体化解决方案，这样降低了客户选型、采购、工程管理的整体成本，大幅度提高工程建设速度，缩短工程周期，加快机房投产，统一和缩小客户的维护工作界面，这样有助于客户专注于核心业务，提高客户的核心竞争力。

1.2系统设计依据本项目将依据国家标准及行业标准设计和管理施工，所引用的文件及标准包括：1.业主提供的建设资料2.施工现场条件和勘测资料3.相关国家标准及规范文件：GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》GB 50462-2008《电子信息系统机房施工及验收规范》GB 50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50311-2007《综合布线系统工程设计规范》GB 50312-2007《综合布线系统工程验收规范》GB/T 50314-2006《智能建筑设计标准》JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》GB 50052-95《供配电系统设计规范》GB 50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》YD5040-2005《通信电源设备安装工程设计规范》YD5098-2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》GB50057-2000《建筑物防雷设计规范》GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50370-2005《气体灭火系统设计规范》1.3系统设计原则及系统特点本系统集交流不间断供配电系统整体解决方案。

浅谈UPS电源设计

浅谈UPS电源设计UPS电源（不间断电源）是一种用于保护电子设备免受电力波动和断电等不良因素影响的设备。

其主要作用是在电网异常时提供紧急电力供应，确保设备正常运行，并在电力恢复之后无缝切换。

下面将从UPS电源设计的基本原理、关键组成部分以及设计考虑等方面进行浅谈。

一、UPS电源设计的基本原理UPS电源的基本原理是将市电（交流电）转换为直流电，并将其存储在电池中，以备电力中断时使用。

一般来说，UPS电源有三个主要模式：市电模式、电池模式和旁路模式。

在市电正常供应时，UPS电源处于市电模式，此时UPS会通过逆变器将市电转换为直流电，同时为电池充电。

当市电供应中断时，UPS电源会立即切换到电池模式，并通过逆变器将电池储存的直流电转换为交流电，供给设备使用。

当市电恢复正常后，UPS电源会自动切换到旁路模式，通过旁路供电保证设备的连续运行，并恢复对电池的充电。

二、UPS电源设计的关键组成部分1.整流器：用于将交流电转换为直流电，并为电池充电。

2.逆变器：用于将直流电转换为交流电，以供给设备使用。

3.电池：用于储存直流电，以备电力中断时使用。

4.自动切换装置：用于在市电供应中断或恢复时，自动切换UPS电源的工作模式。

5.保护装置：用于保护设备免受过电流、过电压、过热等不良因素的影响。

三、UPS电源设计的考虑因素在设计UPS电源时，需要考虑以下几个因素：1.负载需求：根据设备的功率需求确定UPS电源的额定功率。

确保UPS能够为设备提供足够的电力，并具备一定的冗余容量。

2.电池容量：根据负载需求及期望的备电时间确定电池容量。

较大容量的电池能够提供更长时间的备电，但同时增加成本、体积和重量。

3.交流与直流转换效率：UPS电源的转换效率会影响其能耗和发热情况。

为了提高效率，可以采用高效的整流器和逆变器，并尽可能减小转换过程中的能量损耗。

4.过载保护：UPS电源应具备过载保护功能，以防止设备长时间运行超过额定负载，从而导致设备故障或更严重的损坏。

不间断电源(UPS)设计思路探讨

不间断电源（UPS）设计思路探讨随着通信事业的迅速发展，数据业务和 IT 业务也呈现越来越快的发展趋势。

数据业务采用刀片式服务器后，集成度高，目前数据机房已成为运营商单位功耗最高的机房，数据设备的供电也成为运营商最关注的问题，如何更好地为数据设备提供优质而可靠的供电保障，是目前急需探讨的问题。

本文就不间断电源（UPS）的设计问题进行了一些分析，经过比较并得出了结论。

1、现有 UPS 设计方案数据设备初建时，以使用交流电源为主，所以大多配置UPS 设备为其供电。

在配置UPS 设备时，由于要考虑用电设备扩容的需要，加之早期UPS 设备无法扩容，只能按数据设备远期负荷考虑配置。

这样就造成初期建设投资偏高，系统建成投产后，设备利用率又偏低。

下面以某枢纽楼BOSS 系统为例，2006 年，该枢纽楼新建BOSS 系统，设备负荷情况详见下表1、表2.表1 本期新增设备负荷情况表2 远期设备负荷情况根据以上设备负荷情况，还有UPS 厂商提供的UPS 输出功率因数为0.8（功率因数为有功功率与视在功率之比，以COSΦ表示。

在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到做功的一部分功率即有功功率则小于视在功率）。

同时考虑负载的功率因数（按0.8 考虑），当负载的功率因数与UPS 的输出功率因数不一致时，应注意保证UPS 的容量能提供给负载足够的有用功率和无用功率，并以此为原则计算UPS 的容量。

根据计算，需配置250kVA UPS，当时考虑支撑系统的重要性，采用了双母线配置方式，即配置了2 套250 kVA UPS 设备，每套按1+1 并机系统考虑。

由于UPS 设备本身谐波分量难以控制到要求的数值，必须配置滤波设备来降低谐波分量。

UPS 设备配置及供电系统见下表3 及图1。

表3 设备配置表图1 传统UPS（1+1）双母线系统图2、模块化 UPS 设计方案由于传统UPS 设计的局限性及设备本身的一些问题，如今一种机架式的模块化UPS 正在悄悄地引起一种革命性的变革，它的引入必将引起不间断电源新的革命。

UPS技术参数(10kVA~80kVA)

具备
34
LCD显示屏
LCD触摸式显示屏、模拟母线图显示、测量数据和故障信息显示
35
★电池管理功能
自动循环监控电池状况，实时侦测电池电压、充放电电流等智能管理功能
36
保护功能
具备：输入缺相或错相保护，输出短路保护，输出过欠压保护，过热保护，雷击及突波保护，电池高压保护，电池低压保护，空载电池放电保护，紧急关机保护。
7
★输入电流谐波
＜3%（不带输入滤波器）
8
旁路输入电压范围
AC380V＋10%－10％,3相4线
9
旁路输入频率
50Hz
10
输出电压
380V/3相4线
11
输出稳态电压精度
± 1%
12
输出瞬态电压精度
≤± 3%（负载100％急变时）
≤± 1%（停电或复电时）
≤± 3%（负载由旁路供电转至逆变器供电）
13
输出电压不平衡率
≤±2%（100％不平衡负载）
14
频率
50Hz
15
频率精度
±0.01％（与旁路非同期运行时）
16
输出电流峰值比
≥3：1
17
输出功率因数
0.8
18
输出波形
正弦波
19
逆变器过载能力
150％负载时≥1分钟
20
不平衡带载能力
适应100％三相不平衡带载
21
失真度
THD≤2%（100%线性负载）
37
模块化电路
具备
38
★通讯
RS-232、干接点、SNMP、EPO
39
★直流电压
576VDC
40
电池
全密封电池

大中型UPS原理分析-大中型UPS充电电路

1 大型UPS充电电路大容量UPS的充电电路,一般采用晶闸管作为图1大、中型UPS系统框图整流元件,这是因为大容量UPS充电器的输出电压一般高达几百伏,充电电流为几十安培。

在大功率UPS中一般都将充电器和整流器合二为一，虽然这使得其控制电路较为复杂，但由于大功率UPS本身造价较高，控制电路设计得稍微复杂一些并不会明显增加成本。

图4－3所示为大功率UPS中的充电器方框图。

图2三相桥式全控整流充电电路框图由图中可以看出，此充电器分为3个主要部分，即三相桥式全控整流器，由V1－V6和滤波电感L1，L2组成；采样电路，其功能是对三相桥输出的充电电压和电流进行采样，然后将采样的结果送到控制电路；控制电路，其功能是根据采样电路送来的电压和电流信号去控制三相桥式全控整流器，以调整其输出电压和充电电流。

该电路的充电曲线如图4－4所示。

图3某大容量UPS充电曲线该曲线表明，大功率UPS的充电分为3个阶段：初期由于电池放电后损失较大，急需补充，故需充电电流较大，如不限流就会严重影响蓄电池的使用寿命，故这一阶段为恒流充电；当电压到达设计值（一般为浮充电压，每个电池单元为2.25V)时就转为恒压充电，其充电电流由式（4－1）决定；蓄电池经过一段时间的恒压充电，当其端电压上升到某一值时就转为浮充充电。

(4－1)式中：IB为充电电流；Uch为恒压充电期间的充电电压；UB为电池组端电压；r为蓄电池组内阻和线路电阻之和。

图4－5脉冲阶梯混合波充电初期的充电电流IBmax，对于铅酸蓄电池为0.1C,对镍镉蓄电池为0.2C。

图4－6混合波的形成(a)电路原理图(b)波形图2 中型UPS充电电路这里以梅兰日兰Comet系列UPS充电器为例，其充电电路采用开关型降压斩波器，可自动实现恒流恒压充电（具体电路略）。

该充电器由于采用了微处理器监控，它除了具有一般充电器所要求的恒流恒压充电功能外，还具有以下功能：（1）根据放电电流自动修正放电终止电压；（2）根据环境温度自动修正浮充电压。

10kVA UPS辅助电源原理综述

4 U 台达10kV A UPS辅助电源综述(黎学伟)摘要：本文简要介绍了台达10kV A UPS 辅助电源板的功能和结构，并对辅助电源板的DC/DC自激变换器的工作原理做简单的分析说明。

关键词：辅助电源自激UPS1.辅助电源板的功能和结构辅助电源在UPS 中处于至关重要的地位，所有的控制触发电路和逻辑控制电路都要有直流辅助电源，UPS中的辅助电源必须十分可靠。

台达10kV AUPS采用两路的供电方式:一路是交流输入,将交流电压经过整流、降压成所需要的直流电压；另一路是从电池取出的直流电压经DC/DC变换成所需的直流电压。

当市电正常时，采用市电提供辅助电源的供电方式，当市电故障时，通过电池提供辅助电源，两组辅助电源并联，提高系统的可靠性。

辅助电源板的结构和功能框图如下图所示，其供电方式简述如下：1）旁路状态，在此状态下，控制板上的工频变压器降压整流给控制板和静态开关板供电，辅助电源板此时仅给静态开关板备份供电（也给电池充电）；2）在线工作状态，在此状态下，辅助电源板和静态开关板双备份向控制板和静态开关板供电，同时辅助电源板还向逆变板、PFC板和延迟板供电；3）电池状态，在这种状态下，辅助电源板通过DC/DC变换给控制板、逆变板、静态开关板、PFC板和延迟板供电。

2.辅助电源DC/DC自激变换器的工作原理分析开关晶体管的激励信号如果来自本身输出负载耦合而得，称之为自振荡或自激，自振荡反激变换有结构简单、小巧、价廉和可靠等优点，克服驱动变换器的许多难题-如交叉导通和变压器饱和导通。

自激变换器，一般它的导通、关断、周期时间均变化，负载越大，频率越低，在负载作20%-100%波动时，工作频率升高在可接受的范围内，在低于20%满负载时，频率急剧升高，可采用加电阻当固定负载的方法得以解决。

自激变换器的控制方法和线路比较简单，下图为其工作原理图。

当电源电压接通后，+274V直流电压经开关变压器的初级绕组1-2加到晶体管VT1的集电极。

商业综合体10 kv供电方案分析

电力系统2020.4 电力系统装备丨29Electric System2020年第4期2020 No.4电力系统装备Electric Power System Equipment时也实现了多个试验集合于一台设备的高效便捷操作，该装置能广泛应用于SF 6气体试验领域，其实用性强，具有很强的推广性。

参考文献[1] 周桂萍.绝缘油及六氟化硫试验与分析[M].北京：中国电力出版社，2013.[2] 张涛.六氟化硫气体回收处理技术培训教材[M].北京：中国电力出版社，2012.供电方案的设计是工程建设过程中的重点项目之一，本文针对某商业综合体工程进行了10 kV 供电方案的分析。

1 工程概述项目位于广东省佛山市，项目定位为商业综合体，由商业、万豪/万怡五星级酒店、奥卓公寓3个业态组成。

总建筑面积约33.8万m 2，其中商业面积约18万m 2，酒店面积约9.6万 m 2，公寓面积约6.2万m 2，建筑高度为181.9 m 。

主要功能及分布区域：地下室为车库、商业、酒店后勤区、设备用房；地上1~10层为裙楼商业，其中5层为国际宴会厅、全日制餐厅、中餐厅；11~13层为酒店配套用房；东塔14~39层为酒店客房；西塔14~39层为公寓；40~41层为设备用房。

2 10 kV 供电方案分析2.1 10 kV 装机容量方案依据根据《中国南方电网公司城市配电网技术导则》等相关规定，用户变压器安装容量在2万~4万 kV A 时，可建设用户专用变电站；4万 kV A 及以上时，应建设用户专用变电站，并采用110 kV 或更高电压等级供电，用户专用变电站应以终端站型式接入南方电网系统。

常规建设一座110 kV 变电站（按3台主变考虑）占地面积约2000 m 2，土建与设备造价投资7000万元以上。

本项目在达到使用要求的前提下，采取了有效措施控制变压器总装机容量，使其小于4万 kV A ，避免建设110 kV 用户专用变电站造成的额外投资。

三相10KVA_UPS电源初步设计

三相10KVA_UPS电源初步设计第一章绪论1.1 电力电子技术概况电力电子技术有广泛的应用，其中UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。

当市电正常时，UPS将市电稳压或稳压、稳频后供负载使用，同时向机内电池充电；当市电中断时（异常时），UPS 立即在4-10ms内或“零”中断时间内将蓄电池的电源通过逆变转换的方式向负载继续供应电力，使负载维持正常的工作，以便保存资料并保护负载的软硬件不受损坏。

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。

不间断电源 (UPS) 在将关键负载（例如计算机、通信系统、医疗/生命支持系统和工业控制）连接至公共电网方面扮演着重要角色。

它们旨在为主要处于任何正常或异常实用电源条件下的负载提供清洁、持续的电源。

在各种 UPS 拓扑或配置中，在线 UPS，也称为反向器首选 UPS，可为负载提供最佳的线路调节性能和最强大的保护以防止出现公共电源问题。

它可以在多条输入线路条件下提供稳定的正弦输出电压。

从公共电力线获得电源后，它将保持正弦输入电流处于高输入功率因素。

这些增强的输入/输出特性使在线 UPS 成为许多应用领域中的理想解决方案。

但是，由于使用多个电源转换级和相关的模拟控制器，在线 UPS 从传统意义上说已经成为最复杂和最昂贵的系统类型。

除模拟控制器之外，在线设计还需要使用低端微控制器以提供与主机计算机的简便连接，以便建立交互式通信并对系统进行适当监控。

这些基于多个模拟和数字控制器的设计导致组件集成度降低和系统成本增加。