培训课程提纲-UPS基础知识及公司产品介绍

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Senry FM65恒功率放电表
FM65 1.60 V 1.65 V 1.67 V 1.70 V 1.75 V 1.80 V 1.85 V 5m 363 347 344 331 308 276 221 10m 257 254 252 248 232 216 179 15m 196 194 192 189 184 172 150 30m 128 125 124 122 112 105 97.0 45m 96.2 95.2 93.8 92.4 90.8 89.9 82.9 1h 78.0 75.7 75.7 75.7 75.7 75.2 69.9 2h 45.8 45.1 45.1 45.1 44.3 43.5 41.8 3h 32.1 32.1 32.1 32.1 31.6 31.1 30.0 5h 21.1 21.1 21.1 21.1 20.8 20.6 19.3 8h 14.3 14.3 14.3 14.3 14.2 14.0 13.1 10h 11.9 11.9 11.9 11.9 11.7 11.6 11.0 12h 10.3 10.3 10.3 10.3 10.3 9.9 9.5 24h 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.3 5.0
C I2 I1
N2
外层 次级
内层 初级
U1
N1
U2
C
Xc=1/2πf C
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全桥逆变器与输出变压器的关系
全桥逆变器
三条都是火线
UAB UBC UCA
N
一组直流电源，变压器不可缺少
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半桥逆变器与输出变压器的关系
UAB UBC UCA
N
两组直流电源不可少，变压器可取消
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工频机与高频机的主要区别
同步 飞轮 储能 发电机
改良工频 机UPS
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静态开关STS与同步器
STS的作用与含义： STS称为静态开关（static switch），它的作用就好 像插头一样是将交流电源接通或断开的电子装置。
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静态开关STS与同步器 可提高系统的可靠性吗？
问题的提出：两路市电供电时
因ATS是机械开关，有触点，触点间有距离。所以：
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EPS和UPS
EPS是什么设备？它和UPS是 什么关系？它比UPS还强吗？为 什么价格比UPS还贵？
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UPS&EPS的电路比较
UPS
整流器 市 电 输 入
静态开关
AC DC DC
AC
UPS 输 出
EPS
充电器 市 电 输 入 AC DC 容量约为整流器的1/10
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AC DC
UPS 输 出
ATS切换时间过长（几百毫秒） ATS飞弧难消除，触点容易烧 动作声音大，触点寿命短，结构复杂
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STS的特点
是无触点开关，切换时不飞弧，无声音，切换时间短（小 于四分之一周期， 5ms）
切换特点：先断后合。
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同等情况下的可靠性和不可靠性比较
PP = 1 − (1 − r1 )(1 − r2 ) = 1 − (1 − 0 . 99 ) = 0 . 9999
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UPS&EPS的功能比较
UPS
EPS
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高频UPS&工频UPS
鼓吹工频机可靠性高的说辞： 输出隔离变压器是万能的
市电输入
AC DC
AC
UPS输出
DC
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工频UPS的结构
升压 降压 市电 二极管 整流器 晶体管 逆变器
开关
二极管 整流器 充电器
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工频机UPS存在的问题
1.输入功率因数低 2.系统效率低 3.机器重量大、体积大—笨重 4.动态性能差 5.价格高 耐高压晶体管（功率场效应管FET如V-MOS）的出现，出 现了PWM的调整方式 （1980 IPM首先推出这种方式）
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对3/1式结构UPS的误用
以30kVA输出为例 旁路 Bypass
UPS
问题：转旁路时会造成市电不平衡
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模块化UPS的选用场合
在集中式供电且容量很大的场合，选大容量 单机冗余并联方案合适 在分区保户式和边成长边投资的情况下，模 块化UPS应为首选
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集中供电 两组电源双冗余——双电源负载
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平均无故障时间和平均修理时间
正常运行时间之和（∑ T） MTBF = 故障次数（N）
修理时间之和（ Σt） MTTR = 故障次数（ N）
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可用性计算举例
例：一台MTBF=200,000h，MTTR=0.2h的 UPS， 根据上式求得 A=0.999999 于是一年中允许的断电时间 t = 365 × 24 ×（1-0.999999) = 8760 × 0.000001 = 0.1752(h)≈1.05(min)
双总线 Q=1-P=1-0.9996=0.0004 不可靠性为十万分之四
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R L = rl [1 − (1 − r1 r12 )(1 − r2 r21 )] = 0 . 99 1 − (1 − 0 . 99 2 ) = 0 . 9896
双总线+LBS Q=1-P=1-0.9896=0.0104 不可靠性为十万分之一百零四
放电时间h
C20 Ah放电曲线
放电电流Id
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3.查恒流放电表
(GNB 50A05=100Ah)
恒流放电(A)至中止电压1.75V(25°C） 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 10h 12h
50A05 50A07 50A09 58 87 37 56 27 41 55 22 33 44 18 28 37 16 24 33 14 22 29 13 19 26 11 16 22 9.3 14 18
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� UPS的容量计算
n
PUPS — UPS容量 k — 冗余系数，1+(10% ∼20%) Pi — 用电设备功率 n — 自然数
注：当用电设备用 W标注时，要乘一个功 率因数
P P UPS=k×∑ i
i= 1
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计算电池容量的步骤
☞
算出电池的放电电流（或功率）
☞ 根据算出的放电电流（或功率）查恒流 放电曲线（或恒流、
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UPS基础知识及公司产品介绍
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我国的用电制度
� 我们日常生活中用的是什么电？它的 含义是什么？ � 什么是相电压，什么是线电压？我国 的民用市电频率是多少？ � UPS中所说的工频频率是多少？ � 我国的用电制度零地线是分开的还是 接在一起的？
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UPS的基本作用
稳压 滤波 不间断
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UPS的基本电路结构
旁路开关
市 电 输 入
AC DC DC
AC
Output
负载
包括四个基本部分：整流 /充电器、逆变器、电池组和旁路开关
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UPS的分类
• 按照结构分为：后备式、后备互动式、 在线式三种 • 按照功能分为：三进三出、三进单出、 单进单出 • 按照使用方式分为：单机使用、串联 热备份、并联冗余、双总线、模块化
恒功率放电表）查出电池的容量
☞ 单用计算的方法只适用于在规定的放电率范围内的情况
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1.放电电流的确定
Id —放电电流，A
放电电流
Id
PF = η U min
PF = η
P —UPS额定功率，W F —负载功率因数
η —逆变器效率
放电功率
Ud
Umin—UPS关机前 一瞬间的电池电压,V
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IC U
IL
顺时针为计时方向
“+” “-”号是人为规定的，从数学上反映不出来
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UPS是稳压还是稳频
1. 跟踪锁相的概念 在市电正常时 UPS输出电压跟踪旁路电压而不是稳频
53Hz 50Hz
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同速度（同频率）不同相位
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同速度（同频率）同相位(锁住了)
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可靠性与可用性
MTBF A= MTTR+ MTBF
工频机
电路 并联时 参数稳定性 输入功因 本身损耗 可靠性 体积/重量 价格 模拟与数字结合 有环流 不好 小 大 低 大 贵
高频机
全数字化 无环流 好 大 小 高 小 便宜
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UPS的发展趋势
高频（数字）化， 小型化， 智能化 绿色化
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UPS发展步骤简明框图
数字控制 模拟控制 高速飞轮 储能 燃油发电机 电池 储能 发电机 模拟工频 静止变换式 UPS 静态飞轮 储能 燃油发电机 高频数字 控制式 UPS 数 字 时 代
UA
UB UC
N G
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UPS的基本作用
稳压 滤波 不间断
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UPS的基本电路结构
旁路开关
市 电 输 入
AC DC DC
AC
Output
负载
包括四个基本部分：整流 /充电器、逆变器、电池组和旁路开关
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一、交流电几个术语的含义与关系
交流电的功率有几种？ 各叫甚么名字？ 计量单位是甚么？ 含义是什么？ 他们之间的关系是甚么？ 后备式UPS电池供电时输出的是什么波形？