UPS输出功率因数问题
UPS输出功率因数问题
第一部分 UPS的额定输出功率与负载功率因数作者:王鸿藻UPS的额定输出功率是UPS输出的一个重要参数,也是选择UPS的一个最重要的参数。
但并不是UPS对任何负载都可达到这一个固定不变的数,而是与负载性质有关的数据。
任何一台UPS都要标注额定输出功率,同时也标注负载功率因数值,或标注额定功率的KVA值及KW值。
但是对这个参数却有一些错误的认识,甚至在一些杂志上个别文章也做了一些错误的解释。
例如,有的用户要用功率因数为0.8的UPS 按其KVA值带满纯阻性负载,有的作者用功率因数为0.8的UPS的输出值去计算功率因数为0.7的负载量。
这些都是错误的。
那么,输出功率是怎么确定的?输出功率与负载功率因数又有什么关系呢?下面就某著名品牌的UPS的有关计算做一说明,并将其他几种品牌的UPS的有关数据加以介绍。
一、某著名品牌的UPS的输出功率与负载功率因数的关系下面的资料选自该厂的培训材料(英文)的有关部分,它不仅有结论的表格,而且还具体给出了计算过程。
这是一种标准的双变换UPS,其输出部分电路简图如图1。
IGBT逆变器模块输出接至变压器初级,变压器与滤波电容共同组成输出滤波电路。
(无变压器的UPS是由一个电感与电容组成滤波电路,电路性质相同)。
图1:UPS输出部分电路简图现以一台三相输入/三相输出 60KVA COSΦ=0.8 额定电压为380V的UPS为例计算说明如下:输出功率S=60KVA 额定负载功率因数COSΦ=0.8 有功功率P=48KW 额=91A。
定负载电流IL滤波电容为2组3x65μF。
在正常电压工作情况下,电容除了滤掉高次谐波外,对于基波来讲它是一个固定的电容电路,在额定电压下,基波电容电流为27A。
也就是说不管负载电流是多少,也不管电流的性质如何,即便是空载,这个电流总是要由逆变器供给的。
这是一个固定的容性电流。
这是这个问题的关键,其简化等值电路(折算到输出电压)如图2:图2:等值电路图逆变器电流应是负载电流与电容电流之和。
ups的c项功率因数
ups的c项功率因数UPS是不间断电源(Uninterruptible Power Supply)的缩写，是一种用于保护电子设备的电源设备。
其C项功率因数是指UPS输出电流与输出视在功率的比值，也被称为功率因数校正系数。
本文将围绕UPS的C项功率因数展开，介绍其意义、计算方法和影响因素等内容。
一、C项功率因数的意义在UPS系统中，C项功率因数是衡量其电能利用效率和负载适应能力的重要参数。
它反映了UPS输出电流与输出视在功率的比例关系，能够直接影响到UPS的功率转换效率和负载容量。
C项功率因数越高，表示UPS在输出给定视在功率时，所需的实际电流越小，功率转换效率越高。
因此，C项功率因数的提高有助于提高UPS的能效和负载适应能力。
二、C项功率因数的计算方法C项功率因数的计算方法比较简单，可以通过以下公式进行计算：C项功率因数 = 有功功率 / 视在功率其中，有功功率指的是电源输出给负载的实际功率，视在功率则是有功功率与无功功率之和。
通过将实际功率与视在功率进行比较，可以得出C项功率因数的数值。
三、影响C项功率因数的因素1. 负载性质：不同的负载性质会对C项功率因数产生不同的影响。
例如，电感性负载会导致功率因数偏低，而电容性负载则会导致功率因数偏高。
因此，在选择UPS设备时，需要根据实际负载性质来确定合适的C项功率因数要求。
2. UPS设计：UPS设备的设计参数也会对C项功率因数产生影响。
例如，采用了高效的功率因数校正技术和优化的电路设计可以提高C项功率因数的数值，从而提高UPS的能效。
3. 负载功率：负载功率的大小也会对C项功率因数产生影响。
一般来说，当负载功率较低时，C项功率因数会偏低，而当负载功率接近额定功率时，C项功率因数会逐渐接近1。
四、C项功率因数的应用C项功率因数的提高可以改善UPS的能效和负载适应能力，因此在实际应用中具有重要意义。
首先，较高的C项功率因数能够减少系统的能耗，降低能源消耗和运行成本。
ups的c项功率因数
ups的c项功率因数摘要：1.UPS 的C 项功率因数的定义和意义2.UPS 的C 项功率因数的计算方法3.UPS 的C 项功率因数的影响因素4.UPS 的C 项功率因数的应用和优化正文：一、UPS 的C 项功率因数的定义和意义UPS（不间断电源）的C 项功率因数是指在不间断电源系统中，负载电流与电压之间的相位差的余弦值。
C 项功率因数是衡量UPS 系统能源利用效率和电气设备性能稳定性的一个重要参数，它的值越接近1，表示UPS 系统的能源利用效率越高，设备的性能稳定性越好。
二、UPS 的C 项功率因数的计算方法UPS 的C 项功率因数的计算公式为：CosΦ = P / (UI)，其中P 表示负载的有功功率，U 表示负载电压，I 表示负载电流。
根据这个公式，可以通过测量负载电压、电流和有功功率来计算UPS 的C 项功率因数。
三、UPS 的C 项功率因数的影响因素UPS 的C 项功率因数受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1.负载类型：不同类型的负载对UPS 的C 项功率因数影响不同，感性负载的C 项功率因数通常较低，而阻性负载的C 项功率因数通常较高。
2.负载大小：负载越大，UPS 的C 项功率因数越低；负载越小，UPS 的C 项功率因数越高。
3.UPS 系统本身的性能：UPS 系统的设计、制造和性能参数等都会影响其C 项功率因数。
四、UPS 的C 项功率因数的应用和优化UPS 的C 项功率因数在实际应用中具有重要意义，通过优化UPS 的C 项功率因数，可以提高UPS 系统的能源利用效率，降低运行成本，提高设备性能稳定性。
具体的优化方法包括：1.选择合适的负载类型：根据实际应用需求，尽量选择阻性负载或调整负载类型，以提高UPS 的C 项功率因数。
2.合理配置UPS 系统：根据负载需求，合理选择UPS 的容量、功率因数等参数，以提高系统的整体性能。
3.采用先进的UPS 控制技术：通过采用数字控制、矢量控制等先进技术，可以有效提高UPS 的C 项功率因数，优化系统性能。
ups滞后功率因数
ups滞后功率因数UPS滞后功率因数是指UPS的输出功率因数小于1的情况。
功率因数是衡量电力设备效率的重要指标之一，它表示电流与电压之间的相位差，即功率的有效使用程度。
当UPS滞后功率因数小于1时，说明UPS输出的有功功率比其输入的视在功率要小，存在一定的功率损耗。
UPS滞后功率因数的产生主要是由于UPS内部的功率因数校正装置的限制。
在传统的UPS系统中，为了保证输出电压的稳定性和纹波的小，通常采用了双变换器结构，即先将交流电转换为直流电，再将直流电转换为交流电输出。
而在这个过程中，由于逆变器的输出电流波形是由直流电源的电流波形决定的，而直流电源的电流波形又受到电网电压的限制，因此逆变器的输出电流波形与电网电压之间会存在一定的相位差，从而导致UPS的滞后功率因数。
UPS滞后功率因数的存在会对电力系统造成一定的影响。
首先，它会导致UPS的输出功率减小，从而降低UPS的实际输出能力。
特别是在一些对功率需求较高的应用场合，如工业生产线、医疗设备等，如果UPS的滞后功率因数较大，可能无法满足设备的运行要求，甚至会导致设备停机或损坏。
UPS的滞后功率因数也会导致电网的负荷增加。
由于滞后功率因数小于1，说明UPS输出电流的相位落后于电压，也就是说，对于同样的有功功率，UPS输出的电流要比滞后功率因数为1的情况下的电流要大。
而电网的输电线路和变压器的额定容量是根据功率因数为1的情况下设计的，如果UPS的滞后功率因数较小，会导致电网的负荷增加，可能会引起电网的过载甚至故障。
为了解决UPS滞后功率因数的问题，可以采取以下措施。
首先，可以采用高效的逆变器设计，使其输出的电流与电压之间的相位差尽量小。
其次，可以采用功率因数校正装置，通过对输入电流进行补偿，将滞后功率因数调整到接近1的水平。
另外，也可以选择具有较大输出功率因数的UPS设备，如输出功率因数为0.9或更高的UPS，来提高UPS的输出功率。
UPS滞后功率因数是UPS输出功率因数小于1的情况，它会导致UPS 输出功率减小，增加电网的负荷，并对电力系统的稳定性产生一定的影响。
ups的c项功率因数
ups的c项功率因数UPS（不间断电源）系统在现代社会中被广泛应用于数据中心、通信、医疗等领域，为关键设备提供可靠的电源保障。
然而，UPS 系统在运行过程中会产生一定程度的无功功率，即C 项功率因数。
本文将详细介绍UPS 的C 项功率因数以及其对UPS 系统、电网和电气设备的影响，并探讨如何提高C 项功率因数以及这样做的好处。
首先，我们需要了解什么是UPS 的C 项功率因数。
C 项功率因数是指UPS 系统在运行过程中产生的无功功率与视在功率之比，通常用cosΦ表示。
当cosΦ接近1 时，表示UPS 系统的功率因数较高，电力损耗较少；而当cosΦ远小于1 时，表示UPS 系统的功率因数较低，电力损耗较大。
C 项功率因数对UPS 系统的影响是多方面的。
首先，较低的C 项功率因数会导致电力消耗增加，从而增加企业的运营成本。
其次，UPS 系统产生的无功功率会对电网造成不利影响，如引起电压波动、降低电网稳定性等。
最后，C 项功率因数低还会对电气设备产生影响，如导致设备过热、降低设备使用寿命等。
那么，如何提高UPS 的C 项功率因数呢？首先，选择高效率的UPS 系统是提高C 项功率因数的关键。
用户在选购UPS 系统时，应关注其效率指标，选择效率较高的产品。
其次，采用合适的电力补偿技术，如静态无功发生器、动态无功补偿装置等，可以有效地提高UPS 的C 项功率因数。
最后，定期对UPS 系统进行维护和检修，确保其正常运行，也是提高C 项功率因数的重要措施。
提高UPS 的C 项功率因数的好处是显而易见的。
首先，提高C 项功率因数可以降低电力消耗，从而为企业节省成本。
其次，减少UPS 系统对电网的影响，有助于保持电网的稳定性和可靠性。
最后，延长电气设备的使用寿命，降低设备维护成本。
总之，UPS 的C 项功率因数对系统性能和电气设备有很大影响。
ups恒功率计算公式
ups恒功率计算公式
UPS（不间断电源）恒功率计算公式是用来计算UPS输出功率的一种数学公式。
通过这个公式，我们可以得到UPS在不同负载下的恒定输出功率，从而帮助我们选择合适的UPS设备。
在UPS恒功率计算公式中，主要涉及到三个参数：输入功率、输出功率和功率因数。
输入功率是指UPS所需输入的电力功率，它取决于负载的大小和UPS的效率。
输出功率是指UPS可以持续输出的功率，它是根据UPS的额定容量和功率因数来确定的。
功率因数是指负载对电力的利用效率，它是用来衡量负载对电力的有功功率和无功功率之间的比例关系。
根据UPS恒功率计算公式，我们可以得到如下计算公式：
输出功率 = 输入功率× 功率因数
在这个公式中，我们可以将输入功率和功率因数作为已知条件，通过计算得到UPS的输出功率。
这个计算公式的应用范围很广，可以用在各种需要UPS设备的场合，比如电脑、服务器、通信设备等。
但是需要注意的是，计算公式只是一种理论计算方法，实际使用中还需要考虑到一些实际因素，比如UPS设备的负载特性、电力供应的稳定性等。
所以在选择UPS设备时，除了使用计算公式进行初步估算之外，还需要结合实际情况进行综合考虑。
UPS设备在实际使用中还有一些其他的参数需要考虑，比如额定容量、电池容量、输入电压范围、输出电压范围等。
这些参数也是选择UPS设备时需要考虑的重要因素，可以根据实际需求进行选择。
UPS恒功率计算公式是选择UPS设备时的一个重要参考，通过这个公式可以得到UPS在不同负载下的恒定输出功率。
但是在使用时需要结合实际情况进行综合考虑，并且还需要考虑其他参数的影响，才能选择出最适合的UPS设备。
浅析UPS电源输入电流谐波和输出有功功率问题
[1]钟景华.UPS电源输入电流谐波和输出有功功率问题探讨[J].电气应用，2011，03：18-20.
[2]李成章.谐波电流的污染[J].电源世界，2007，06：15-24.
首先，谐波的存在会对发电设备造成危害。发电设备的运行需要耗费大量的能源，如何有效的节约能源已经成为了社会关注的主要问题，谐波的存在对发电设备的危害主要体现在会对增加发电设备能源消耗量这一方面，对于能源的节约十分不利。
其次，谐波的存在还会对输电设备造成危害。其中增加输电设备的损耗以及引发谐振是危害的主要体现。对于输电设备而言，保证其运行的可靠性与稳定性十分重要，但上述问题的存在均会对其稳定性造成影响，由此可见，谐波对于输电设备的运行会产生十分严重的不良影响。
另外，UPS电源整流采用12脉冲整流器以及IGBT整流器也能够达到降低谐波污染的目的。其中，12脉冲整流器采用了传统的整流器结构，相比6脉冲整流器而言，增加了一个移相变压器以及一组6脉冲整流器，同时，在一个周期内，共包括12个晶闸管顺序导通，通过12脉冲整流器加输入滤波器的方式，能够达到解决谐波污染的作用。相对而言，IGBT整流器主要采用脉宽调制的方式，将载波频率提高到了8300Hz，与12脉冲整流器相比，其性能得到了一定程度的改善，实验显示，其电流波形均为正弦波，可见其很好的降低了对电网的污染。
结论：
综上所述，UPS电源在运行过程中发生谐波问题，为解决上述问题，可以将无源谐波滤波器以及有源滤波器应用到电源的运行过程中，并且，选择合适的UPS电源整流方式，也可以降低谐波污染。除此之外，还要针对不同的负载率，对电源输出有功功率进行计算，这样才能对电源的性能实现及时的了解与控制，从而提高电源质量。
1 UPS电源输入电流谐波概述
目前，绿色节能已经成为了社会对电子信息系统机房运行的主要要求，绿色节能目的的达成会受到谐波的影响。根据UPS电源的特点，在其运行过程中，会对电网造成污染，而污染的产生则由电源输入电流谐波问题造成在，为解决上述问题，对UPS电源的输入功率因数进行控制十分重要。针对UPS电源的输入电流谐波问题，我国对此进行了严格的规定，要求在3-39次的范围内，UPS电源输入电流谐波必须控制在15%以下，如超过了这一要求，则认为出现了电网污染的问题[1]。传统的6脉冲整流器的应用是导致谐波污染出现的主要原因，根据对6脉冲整流器的测量发现，其UPS电源输入电流谐波数据如下[2]：
负载功率因数
负载功率因数1. 负载功率因数被误称为“输出功率因数”UPS不能一对一地制造，也要事先根据当前用电器的形式和规模预先制造出一批或几批不同功率因数和功率规格的机器，以备市场现货销售。
预先制造出一批或几批UPS的根据就是负载功率因数。
当UPS的负载功率因数与负载的输入功率因数相等时，就称为完全匹配，UPS就可输出全部功率。
遇到不匹配负载时，就必须降额使用。
图2示出了UPS负载功率因数与负载输入功率因数的关系。
有的就误把UPS的负载功率因数称为UPS的输出功率因数。
这种误解的来源大概认为UPS既然有输入功率因数就一定有输出功率因数，这样一来UPS的性质就有两种，从输入看进去是一种性质，从输出看进去又是另一种性质，误解了电路性质的唯一性。
既然是UPS的输出功率因数，如前所述，如果UPS有输出100kVA的能力，那么应当在任何负载性质的条件下都可给出功率因数所指出的有功功率和无功功率。
比如被称为输出功率因数的数值为0.8时，在任何负载性质的条件下都可给出80kW的有功功率和60kvar的无功功率。
但实际上不是这样。
比如往往出现这种情况，当负载功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时，就会因过载而转旁路，这是其一；其二，当用功率因数表测量UPS输出端时发现，在带线性负载时其功率因数值为1，当带二极管整流滤波输入的IT负载时其功率因数值又是0.7，怎么也出不来0.8!实际上这两种情况测得的都是负载的功率因数，所谓输出功率因数0.8根本就不会出现，除非带输入功率因数为0.8的负载时，但那时测得的也仍然是负载的功率因数。
即，只要带负载测量，测得的就是负载的功率因数。
这样一来，只有不带负载时才可测得UPS的“输出功率因数”，这时有功功率P的输出电流IP=0，视在功率S的输出电流IS=0，尽管二者的电压UP 和US不为零，但根据式(1)(2)这个结果就是一个无理数。
功率因数表测试根本就测不出任何值。
也就是说所谓的“输出功率因数”没有任何操作性。
关于UPS输出功率因素
关于UPS“输出功率因数”的探讨2010-10-20 10:08出处：机房360作者：佚名【我要评论】 [导读]有一种错误的解读，认为 "UPS的输出功率因数越高越好"。
事实上，负载(输入)功率因数越低，则UPS带非线性负载的能力就越强，若UPS的输出能力能够做到从超前的-0.0到滞后的+0.0，那么这台UPS就可以带任何性质的负载了。
第 1 页几个需要澄清的概念第 2 页关于"高频机"ups的负载功率因数1几个需要澄清的概念在ups市场推广中，常有一些习惯性的不规范的技术用语，有些说法很容易引起用户的误解，更有甚者，还会在市场营销活动中将其变为不正当竞争的手段，因此有必要予以澄清。
1.1 关干kVA与kW国家标准GB/T7260.3(对应于国际标准IEC62040一3)关于UPS的容量标度有着明确的定义：(1)输出表观功率(或视在功率)(outputapparentpower):输出电压方均根值与输出电流方均根值之积(即有效值之积)。
(2)额定输出表观功率(「atedoutputapparentpower):制造厂商申明的，持续输出的表观功率(或视在功率)。
(3)额定输出有功功率(「atedoutputactivepower):制造厂商申明的输出有功功率。
由此可见，UPS产品的说明书或技术文件应该以kVA/kW进行标度，而不是以kVA/功率因数(PF)来标度。
1.2关干ups"输出功率因数"与"负载功率因数"对于电源系统来说，没有固定的输出功率因数，所谓的电源输出功率因数事实上是指用电负载的输入功率因数，或是一组负载所获得的合成功率因数;而负载的输入功率因数一旦在产品制造出来以后，便是相对固定的，或是随负载运行状态而变化的，例如UPS的输入功率因数在不同的负载率条件下就是一个变化的量值，而额定标度是指100%负载率下的输入功率因数值。
UPS答案(中级)
UPS设备中级题库答案一、填空题：1、UPS是一种不间断供电的交流电源设备。
2、UPS的三种工作模式是市电模式、电池模式、旁路模式。
3、UPS的三种工作模式是市电模式、电池模式、旁路模式。
4、UPS的三种工作模式是市电模式、电池模式、旁路模式。
5、UPS。
8、UPS/111215、16、且零线线径不得__小___1799.9995%18、目前，应用最为广泛的冗余供电方式有主备冗余供电方式和并联冗余方式。
19、UPS主机的安装应尽量缩短与电池柜和负载设备的距离，不能兼顾时，应尽量缩短与电池柜的距离。
20、为确保UPS电源能安全、可靠地执行市电交流旁路供电与逆变器供电的切换操作，要求UPS 的逆变器电源的输出频率和相位必须尽可能的与交流旁路的市电电源保持一致，即二者处于严格的锁相同步跟踪状态。
21、为确保UPS电源能安全、可靠地执行市电交流旁路供电与逆变器供电的切换操作，要求UPS 的逆变器电源的输出频率和相位必须尽可能的与交流旁路的市电电源保持一致，即二者处于严格的锁相同步跟踪状态。
22、一套设计完善的UPS并机冗余供电系统必需具备锁相同步调节功能、均流功能、选择性脱机“跳闸”功能、环流监控功能.。
23、一套设计完善的UPS并机冗余供电系统必需具备锁相同步调节功能、均流功能、选择性脱机“跳闸”功能、环流监控功能.。
24、2627、282930A、后备式UPSB、互动式UPSC、在线式UPSD、三种都是2、交流市电电源标称电压为380V时，通常情况下UPS输入端电压变动允许范围为（B）V。
A、332—408B、323—418C、320—4103、UPS在中国通信行业销售，要求通过的认证是（C、D）A、TUVB、ULC、信产部入网证D、泰尔认证4、有市电时，UPS工作正常，一停电就没有输出，可能原因有（A、C、D）A、没有开机，UPS工作于旁路状态B、市电不正常C、电池开关没有合D、电池的放电能力不行，需更换电池5、UPS正常工作在市电逆变状态，按关机键后，输出中断，最可能是（B）A、正常现象，因为人为关机B、旁路开关没有合，UPS应工作在旁路状态C、电池问题，不能提供能量A、整流和逆变B、旁路C、电池供电D、逆变13、在线式UPS一般为双变换结构，所谓双变换是指UPS正常工作时，电能经过了（A）两次变换后再供给负载。
UPS电源功率的计算公式及方法
1:ups电源功率的计算公式、电源主机功率x功率因数=负载，UPS 公率因数一般在0.8滞后，视在功率(单位VA)与实际输出功率(单位W)。
由于无功功率的存在所以造成了这种差别，两者的换算关系为视在功率*功率因数=实际输出功率，在选型UPS电源功率时，实际带的负载设备功率确认好，查看设备的工作电流及输入输出电压，如负载所带、水泵、这类负载选用UPS电源功率时，考虑到带的负载长时间运行及可靠性，选用工业级工频率UPS，该设备负载属于感性负载类型，瞬间启动峰值电流过大，按照实际案例与测试，负载启动工作方式不同，选型功率也有所不同，水泵电机设备，工作时电流很小。
如有变频器软启动，这样选型ups电源容量实际负载的1.5-2 倍，例如负载6KW，那么按照变频器启动方式UPS容量选型为：6kw*1.5倍及容量为9KW，顾选用UPS容量15KVA，如果水泵电机是直接启动会达到8-10倍，按照匹配计算而定及是60KW选用UPS容量100KVA，这类负载设备选用工业级UPS 电源内置隔离变压器，安全稳定性高、超载能力强。
2：ups电源功率的计算公式、之前常见的UPS电源是用在电脑机房，此类型设备没有冲击性、电脑设备里边部件主要是使用的开关电源及线路板元器件，因此UPS电源主要面对的就是带有功率因数校正的负载，在这种情况下其特性是一个功率因数接近于恒功率负载。
故此，选用高频机UPS不间断电源，选型UPS容量方面与实际负载留有15%余量即可，例如：机房电脑设备实际负载5000W，这样的话选型UPS电源容量10KVA，UPS电源又涉及到备用时间的问题、电池组选配，负载实际容量，了解UPS电源电池直流工作电压是多少伏、确定该机器一组电池需用多少节及负载断电需要的备用时间所算，具体也可咨询优比施UPS电源技术人员联系。
延时备用时间长，增加电池组即可。
UPS标准中功率因数的概念
UPS标准中功率因数的概念
UPS标准中功率因数的概念
由信息产业部制定的UPS通信行业标准《YD／T1095－2000通信用不间断电源――UPS》中有两处与功率因数有关的概念，即输入功率因数和输出功率因数。
在1987年《GB7260－87不间断电源设备》标准中，对“负载功率因数”有如下定义：理想正弦波电压情况下，有功功率对视在功率之比。
并在之后的技术要求中规定，在正弦波条件下，负载功率因数为0.7～0.9（滞后），额定为0.9。
在1993年《GB／T14715－93信息技术设备用不间断电源通用技术条件》标准中也提出了负载功率因数的概念，并在术语部分做出与1987年标准相同的解释。
但在之后的技术要求中，负载功率因数的指标定为0.8。
这两个标准中，“UPS功率因数”的概念还没有出现，只对UPS负载的功率因数提出了不同的要求。
这可能和当时UPS的应用不多，国内对UPS 的各项技术掌握不够全面有关。
UPS作为供电系统中的中间环节，它本身具有双重性格：对于上一级供电设备（电网），它是一个交流负载；而对于下一级负载，它是一个交流电源，是电网的一部分。
如果把UPS与UPS的负载当成一个整体，作为上一级电网的交流负载出现时，它的功率因数由两部分决定：UPS负载的功率因数和UPS的电路结构形式。
这时的功率因数，我们现在叫做“UPS输入功率因数”。
后备式和在线互动式UPS的输入功率因数等于UPS输出负载的功率因数，他们本身。
UPS功率因数及负载性质
UPS 功率因数及负载性质UPS 是针对计算机、通讯设备、控制系统等精密设备而设计制造的可靠电源系统,适用于0中断要求场合的应用。
使用UPS 供电时需要注意负载性质是否匹配,另外，有些负载是不可以使用UPS 供电的。
以下首先介绍几个基本概念。
一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念1. 有功功率：可以转化成其他形式能量（热、光、动能）的能量。
以P 来表示，单位为W 。
一般来说，有功功率是相对于纯阻性负载来说的。
2. 无功功率：功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。
以Q 来表示，单位为Var 。
它的产生是由于感性负载、容性负载、以及电压和电流的失真。
这种功率可导致额外的电流损失。
3. 视在功率：有功功率和无功功率的几何之和（即平方和的均方根），它用来表示电气设备的容量。
以S 来表示，单位为VA 。
4. 功率因数：正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角，以Φ来表示，没有单位，而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。
它决定于电路元件参数和工作频率，纯电阻电路的功率因数为1，纯电感电容电路的功率因数为0 。
功率因数cosine Φ=P/S 。
5.峰值因数：如右图所示，蓝色正弦波为电压波形，红色为电流波形。
峰值因数是指电流瞬时值的峰值与其有效值的比值。
它用来描述冲击电流。
如果供电设备的峰值因数越高，表明设备抗冲击能力越强。
通常UPS 的峰值因数为3：1，适合电脑等非线性负载在正常工作中的峰值因数要求。
但当冲击较大时，UPS 等供电设备的电流容量乘于 3 后还不足以满足负载的瞬间电流要求。
在这种情况下需要考虑增加供电设备的容量，从而提高电流提供能力。
通常计算机负载在开机时会产生超出平常多倍的大冲击电流。
通常超过量时需要考虑负载波动及冲击余量，适当增大量为：UPS 的峰值因数提供能力，因此在选择UPS 容UPS 容量以抵御负载的波动，选择UPS 容量余UPS 容量（VA 数）：计算机负载容量（VA 数） = 1 ：0.7而对于某些特殊负载而言，在起动或工作过程中会产生很强的冲击电流，负载容量瞬间升高数倍（有时高达 6 倍）。
UPS基本常识
常闭触点接通。这样市电电源直接送到负载上。
2）当市电电源垢电压处在150－175V之间时，开关K0断开的同时，升压绕组输入端的开关K1闭合对 市电进行一定的升压处理后经转换开关送到负载。 3）当市电电源垢电压处在264－276V之间时，开关K2闭合，开关K0、K1断开，市电经抽头变压器上 的降压绕组降压处理后经转换开关送到负载。 4）只有当市电输入电压低于150V或高于276V时，电池放电经如图2所示的红色线路逆变输出纯净的 正弦波电源给负载。
RC Vi R1
R2 B C E Vi R1 R2 G
RD D S
(a)晶体管驱动电路
•(b) MOS管驱动电路
1. (c) IGBT管驱动电 路
UPS功率驱动器件
1)晶体管（电流控制型功率管）击穿电压：V(BR)CE
晶体管的基极开路的条件下，测试到的集电极C与发射极E之间所能承受的最大电压 值。当UPS中的晶休管被击穿损坏时，一般只会导致它的集电极-发射极被短路或开路。很 少发生因集电极-发射极被击穿而导致R1或R2耦合电阻被损坏的事故。更换时，即使在晶 体管的集电极仍残留一些电压，并不会造成新晶体管被损坏。
三.双变换在线式（On line）UPS电源
2.逆变器（续）
目前几乎所有UPS的逆变器，特别是大、中功率UPS基本上采用
脉宽调制（PWM）技术，结构如图5所示。在控制电路中，利用高
频三角波作为载波，对标准正弦波进行脉宽调制，产生脉宽随正弦 波幅度而相应变化 的高频脉冲序列，驱动功率开关管Q1～Q4，推
三、双变换在线式（On line）UPS电源
1.整流器
最基本的结构是采用全桥整流方式，包括单相和三相整流，输入交流电源经可控硅（或 二极管）整流后，由电感和电容构成的滤波回路进行滤波获得平滑直流电源，同时也滤除了
UPS有两个功率因数值输入功率因数和输出功率因数输入功率因数
的能力及对电网影响的程度；输出功率因数表示ＵＰＳ对非线性负载的适应能力。
当然，对输入功率因数的要求是越高越好，而ＵＰＳ的输出功率因数却不一定越大越好，现就这个问题进行讨论。
１基本概念·视在功率：即交流电压和交流电流的乘积。
ＵＰＳ说明书上的功率伏安值就是指ＵＰＳ的额定输出电压和额定输出电流的乘积，用公式表示为：Ｓ＝ＵＩ式中，Ｓ是ＵＰＳ的额定输出功率，单位是ＶＡ（伏安）；Ｕ是ＵＰＳ的额定输出电压，单位是Ｖ如２２０Ｖ３８０Ｖ等；Ｉ是ＵＰＳ的额定输出电流，单位是Ａ。
视在功率包括两部分：有功功率（Ｐ）和无功功率（Ｑ）。
·有功功率是指直接做功的部分。
比如使灯发亮，使电机转动，使电子电路工作等。
因为这个功率做功后都变成了热量，可以直接被人们感觉到，所以有些人就产生一个错觉，即把有功功率当成了视在功率，孰不知有功功率只是视在功率的一部分，用式表示：Ｐ＝Ｓｃｏｓθ ＝ＵＩｃｏｓθ ＝ＵＩ·Ｆ式中，Ｐ是有功功率，单位是Ｗ（瓦）；Ｆ＝ｃｏｓθ 被称为功率因数，而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。
功率因数表征着ＵＰＳ输出有功功率的能力。
·无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率，用式表示：Ｑ＝Ｓｓｉｎθ ＝ＵＩｓｉｎθ 式中，Ｑ为无功功率，单位是ｖａｒ（乏）。
对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路，离开无功功率是根本无法工作的。
一般用户都认为计算机之类的设备只需要有功功率，而不需要无功功率。
既然无功功率不做功，要它何用！于是他们当然就认为功率因数为１的电源最好。
因为它能给出最大输出功率，当然也就认为ＵＰＳ输出功率因数小了就不好。
然而，实际情况并非如此。
假如有一台计算机，当交流市电输入后进行整流，就得到图１中ＵＤＣ的脉动直流电压，若不将脉动电压进行任何加工，就直接提供给计算机电路，毫无疑问，电路根本无法正常工作。
虽然这时计算机的功率因数接近于１，可这又有何用呢。
UPS负载功率因数与带载能力的关系
UPS负载功率因数与带载能力的关系一、功率因数的由来自从伏特发明伏打电池以后，直流供电的负载性质是唯一的，即都是电阻性的。
原因是负载上的电流电压是同相的，所以负载上的功率都是有功功率。
正弦波交流电的出现在使用中非纯电阻负载时就发现电流和电压正弦波不同相了，出现了相位差q，如图1所示。
而且图1电压电流不同相的情况还发现在这种负载上的实际功耗比纯电阻时小了，有一部分功率被储存起来了。
这很像力学中的垂直移动做功而水平移动不做功一样。
并研究发现这种实际功耗P是由相位差q的余弦决定的：P=uicosq（1）Q=uisinq（2）而电流乘电压乘q的正弦就是储存的能量Q，此二者的和输入总功率S的关系也正是直角三角形购股弦的关系，即：（3）为了区别这种负载与电阻负载的区别，就起了一个阻抗的名字，即消耗功率的部分是电阻，储存功率的部分称为电抗。
尤其是在纯电感和纯电容负载上这种相位差达到了90deg;，纯电感和纯电容上不被消耗的功率，全部储存载器件里面。
如果后面接上电阻，这些储存的功率就会像电源一样将能量供出去，于是就把这种储存在储能装置中的功率称作无功功率。
可以看出，在电子器件中有三种性质的形式：电阻、电容和电感。
电阻是消耗功率的，电感和电容则是储存功率的。
而且还发现电容上的电流是超前电压的而电感上的电流是滞后于电压的，如图2所示。
这样一来图2电容和电感负载上的电流电压相位情况电容和电感负载上的电流就相差180deg;，这从图2中也可以看出。
这个特点就赋予了二者的互补特性，即二者的电流和电抗可以直接相减（抵消）。
为了两种功率因数有所区别，一般作了这样的规定，在电流超前的功率因数（容性）前面冠以+号，电流滞后的功率因数（感性）前面冠以-号。
在早期的进口UPS中的负载功率因数前面都有一个---号。
二、功率因数的作用如前所述，功率因数是表征负载性质的，一个电路，一个设备做好后，它的性质也就定了。
即对前面的电源来说它是什么性质的都用输入功率因数来表示，因此一个电路或一个设备只有一种性质，就像每个人的身份证号码一样是唯一的。
UPS输出功率因数的评价及测试方法
做为现代通信系统及计算机网络主要供电设备的不间断电源UPS其输出电气指标共有十余项,本文就输出功率因数(PF)一项指标进行较详细的讨论,并介绍此项指标的测试方法。
UPS的输出功率因数是多数用户较为关照的技术指标之一,因为UPS输出功率因数的高、低将直接影响对各种负载(如感性、容性及整流非线性负载)的驱动能力。
交流供电设备的输出容量是以伏安(VA)为单位来表示的。
即供电设备的输出交流电压的有效值与电流有效值的乘积，也就是我们所说的视在功率PS。
UPS的输出容量是以视在功率VA来表示的。
所有的UPS在标明输出容量的同时还标明了输出功率因数。
目前国内市场上销售的进口或国产UPS的输出功率因数一般在0.6～0.8之间。
对UPS输出功率因数的理解和评价在一些用户和UPS销售商中存在一些不全面的理解和不恰当的评价。
一些UPS用户或销售人员认为输出容量PS与功率因数PF的乘积就是UPS的实际输出功率或称输出有功功率P，即P＝PS×PF。
这样理解和解释输出功率因数虽然没有错误，但还很不全面。
忽视了UPS输出能力的另一方面即无功功率PQ的输出能力。
先代计算机网络系统及自动化控制系统中的大部分交流用电负载为非线性负载，其中以整流非线性负载居首位，在自动化控制系统中也常有具有铁芯的感性非线性负载，如变压器、交流电动机等。
这些用电负载正常工作时不仅需要有功功率P，而且还须要UPS在输出电压波形无明显失真状态下能提供负载必须的无功功率PQ才能确保用电负载正常工作。
UPS对负载所提供的无功功率PQ是由除基波电流以外的各次谐波电流提供的。
每个交流用电负载视其阻抗特性的不同功率因数的表达方式也不相同，功率因数有两种表达方式即相移功率因数cosφ和失真功率因数PFD。
相移功率因数一般产生在线性负载上，如容性或无铁芯电感负载等。
由于负载上正弦电压与正弦电流的相位不同而产生了相移功率因数，相位角φ的余弦值即为相移功率因数。
某厂UPS线路漏电和功率因数检测问题和分析报告
某厂UPS线路漏电和功率因数检测问题和分析报告问题分析报告 UPS 线路漏电及功因检测一、UPS 线路电流泄露问题 1. UPS 线路图及泄露电流情况见下图：名称开关型号线径线路电流泄露电流 UPS 进线端DZ47/C63A 2P/30mA 10mm 25A 88mA UPS 出线端DZ47/C40A/ 2P/30mA 10mm 24.5A 66 mA 2.5mm 20.5A 12 mA 分析：以上数据可得知，UPS 回路出现大于安全泄露电流(30mA)，贵方电工根据以下方法排查出为一插座线路老化所致，并已解决漏电问题。
1）安排可断电时间，采用断电法查明线路最终去向及所接负载； 2）断开设备，测量 UPS 出线线路绝缘情况（绝缘电阻值≥1MΩ）； 3）检查插座/设备接地是否有效；4）若线路绝缘满足要求，则排查所接负载漏电情况。
2. 建议：对全厂电缆电线及设备进行绝缘电阻及接地电阻测试。
1) 变电房：变压器、高低压电缆、高低压电柜、母线槽； 2) 其他：变电房至现场电柜电缆、现场电柜至设备电缆、电柜；第 1) 项为变电房内设备，其为全厂供电核心，发生故障将会影响全厂生产用电，责任重大，其保养项目众多复杂，且需要专业工具，建议交由专业机构检测。
第 2) 项绝缘电阻及接地电阻测试可由贵司电工完成。
二、力率调整电费 160kVA 以上的高压供电用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电用户为实行力率调整电费的用户，按每月实用有功电量和无功电量，计算月平均功率因数，高于标准值奖（普通工业用电力率标准值为 0.9）、低于标准值罚。
力率调整电费 = 当月总电费x 力率调整率（%）；无功/ 有功(比值) 功率因数 (COS￠) 力率调整率 % 调整电费（增减）力率标准 0.9 0.0000～0.1003 1.00-0.75减少 0.1004～0.1751 0.990.1752～0.2279 0.980.2280～0.2717 0.970.2718～0.3105 0.960.3462～0.3793 0.94-0.600.3794～0.4107 0.93-0.450.4108～0.4409 0.92-0.300.4410～0.4700 0.91-0.150.4701～0.4983 0.900.00不增不减 0.4984～0.5260 0.89 0.50增加 0.5261～0.5532 0.881.000.5533～0.5800 0.871.500.5801～0.6065 0.862.000.6066～0.6328 0.852.503.000.6590～0.6850 0.833.500.6851～0.7109 0.824.000.7110～0.7369 0.814.500.7370～0.7630 0.805.00贵司最近 12 个月用电只有 2 月份（过年）功率因数低于 0.9（为0.88），其他月份均≥0.95，无功补偿装置运行良好。
UPS功率因数
UPS功率因数
一般说，输入功率因数的提高对输入电网有利，因为它减小了对电网的干扰。
对UPS来说，好处不明显。
因为UPS 需要多少功率仍是按照自已的方式和要求吸取,大概这也是一般UPS不急于解决这个问题的另一个原因。
另一方面，UPS的输出功率因数尽管上限做到“1”，但电脑类负载中的PWM电源由于其输入功率因数未进行校正，故仍按照本身的需要向UPS索取能量。
比如吸收0.6的有功功率（W）和0.8的无功功率（V AR）。
只要UPS能适应这个负载，那么对F=1的线性负载就更没问题。
５结语
（１）UPS的输出功率因数是表示适应不同性质负载的能力，而不单是提供有功功率的百分比。
UPS输出功率因数为0.8的含义是：当负载功率因数为0.8时，就可以获得100%的UPS额定功率；当负载功率因数为0.6时，上述ＵＰＳ的输出功率就会大打折扣。
（２）输出功率因数Ｆ＝１时只能给出８０％额定输出的有功功率；Ｆ＝０．８时才可输出１００％的额定功率而且功率因数Ｆ越小，输出的视在功率的ＶＡ值就越大，Ｆ＝０．０时较大。
（３）小功率因数包含着大功率因数的功能，而不是相反。
（４）计算机功率的计算一般应是：
Ｓ＝∑Ｐｉ／０．６５ｉ＝１～ｎ式中，Ｓ是ｎ台电脑的总视在功率ＶＡ值；Ｐｉ是１台电脑的有功功率Ｗ值；０．６５是电脑功率因数为０．６～０．７时的平均值。
如果电脑资料上标的就是视在功率ＶＡ值那么就去掉分母中的０．６５直接相加即可。
（５）ＵＰＳ的输出功率因数大小随负载性质而变，并不是ＵＰＳ要给负载输出什么性质的功率，而是负载需要什么性质的功率。
ＵＰＳ应该适应负载，而不是负载去适应ＵＰＳ。
关于UPS的功率因数
关于UPS的功率因数长期以来，不论是UPS的供应商还是用户，在UPS功率因数问题上，一直都在讨论着一个焦点性的问题：用户声言要高功率因数的UPS，供应商也说这个数值越大越好，于是各厂家就尽全力去提高这个参数。
到底UPS的功率因数是大点好还是小点好呢？UPS有两个功率因数值：输入功率因数和输出功率因数。
输入功率因数表示UPS对电网有功功率的吸收能力及对电网的影响程度；输出功率因数表示UPS对非线性负载的适应能力。
当然，对输入功率因数的要求显然是越高越好，而UPS得输出功率因数却并不一定越高越好。
下面先来看看几个概念：视在功率（S）：即交流电压和交流电流的乘积。
其单位为伏安，UPS 的标称容量就是指其视在功率，即额定输出电压和额定输出电流的乘积。
用公式表示为：S=U×I视在功率包括两部分：输出有功功率（P）和无功功率(Q）。
有功功率（P）：指直接做功的部分，单位为瓦（W）。
比如使灯发亮，使电机运转等。
因为这个功率做功后都变成了热量，转化成热能、光能、机械能等，可以被人明显地感知到。
有功功率只是视在功率的一部分，它与视在功率的关系为：P=S×cosφ=U×I×cosφ。
其中cosφ即为功率因数，角φ是在非线性负载时，电压电流的相位差。
功率因数表征着UPS输出有功功率的能力。
无功功率（Q）：是指储存在电路中但不直接做功的那部分功率，单位为乏（var）。
其数值用公式表示为：Q=S×sinφ=U×I×sinφ虽然无功功率不转化为其他的能量形式，但对于计算机等非线性负载来说，没有无功功率却根本无法工作。
大多数人都认为既然无功功率不做功，当然可以不要。
于是认为功率因数为1的电源最好，可以输出最大的功率。
然而实际情况并非如此。
首先从负载方面来说。
比如说计算机吧，当市电输入后，要进行整流处理（如右图所示），如果去掉输出端的电容C，将整流桥的输出电压直接输出给计算机，则这时计算机的功率因数接近于1，但输出的直流电压是忽大忽小，上下起伏的脉动波，显然这样的电压是无法让计算机正常工作的，这么高的功率因数又有什么用呢？为了让计算机能正常工作，在整流桥输出端加个大电容，来进行滤波，以向计算机输入平滑的直流电压Uo，这个电容滤波器就像一个水库一样，里面必须储存足够数量的电荷，在整流桥输出电压偏低时，补充电荷；偏高时储存电荷，保证Uo 的电压不会有显著的脉动变化，以输出平滑的直流电压。
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图 5:实际向量图
若负载功率因数超出了上述范围,则负载电流的大小应保证其无功分量与 电容电流的代数和维持为IINV的 60%。由此得到图 6 所示的该UPS输出电流(功率) 与负载功率因数的关系图。
下面的资料是摘自某一著名品牌 UPS 的技术资料:”技术原理”,在这份技 术资料中也提供了关于“负载特性与功率折算”方面的内容。除电路分析及向量 图之外,也给出了功率折算表如下:
功率因数 功率折算系数
表 3 UPS 功率折算系数表
0．6 0．50
超前 0．7 0．8 0．53 0．55
0．9 0．60
图 4:理想向量图
由于逆变器电流流经IGBT模块的情况是和IINV与电压U之间的相位差有关,当 IINV与U同方向时,电流流经导通的IGBT,当IINV与U反向时,电流流经与之相应的 IGBT的旁路续流二极管.为了适应UPS的设计要求,选择适当的功率器件,设计者 可能规定流经IGBT和续流二极管电流的比例,也就是说限定IINV与U之间的相位 差。在本例中设计者限定IINV的无功分量为IINV额定值的 60%(即 0.6x78=47A),据此 画下的向量图如图 5。
所以,有的 UPS 额定 KVA 值等于 KW 值 COSΦ=1,并不是有什么特殊的功能, 仅 是 一 种 写 法 而 已 。 如 这 种 标 注 的 UPS 48KVA/KW, 也 就 是 常 用 的 60KVA COSΦ=0.8 的,而没有区别。
三、同一品牌不同系列的 UPS 产品
与上述同一个厂家生产的同一品牌不同系列的 UPS,其内部结构和设计思路 与上述 UPS 是基本相同的。这个系列 UPS 也提供了一个内部使用的“不同负载功 率因数的 UPS 负载能力曲线”如图 7。
从图中可以看出该 UPS 是以滞后 COSΦ=0.8 作为额定功率的规定条件。在 这个图中还给出了不限时的过载区和限时 15 分钟的过载区。
该厂家给出这样一个图,理论上讲是可以根据某一负载功率因数的角度,在 图上画出该角下的直线,则可量出输出功率的数值。
图 10 逆变器输出特性与功率因数的关系
以上的计算是计算基波电流,在 UPS 内部除了基波电流外,还有滤波电路滤 出的谐波电流。这些电流不影响基波各电流的关系,只是在选择功率器件时所应 考虑的。对于负载部分来讲,以上各个例子都是考虑线性负载的,对于非线性负载 来讲,一般 UPS 都允许带 100%的非线性负载。只不过限定峰值因数的数值。这也 是反映在器件的选择中。对 UPS 的基本性质是没有影响的。
下面给出了一个某著名品牌的全功率因数范围的 UPS 的功率数据图。由图 可知,在全功率因数范围内功率为额定值的 55%--100%。在一般负载的情况下,容 量为 60%--100%范围内还是很好的。
图 9 全功率因数范围的 UPS 的功率数据图
七、另一品牌 UPS 的不同负载功率因数下的输出特性
下面给出的图形是最早出现在我国的 UPS 市场的,可见于某些关于 UPS 的著 作和杂志上的文章中。但解释却很不相同,在该 UPS 的”技术说明书”中,有电路 分 析 , 也 有 图 形 ,”Inverter output characteristics versus power factor”.(逆变器输出特性与功率因数的关系)。
输出要求,设计选择UPS内部元器件的基础。也就是由这个问题决定UPS的输出性 能。
逆变器电流IINV为 78A,电容电流IC为 27A,是IINV的 35%。也就是说不管负载电 流IL如何,逆变器总是要供给其额定值 35%的容性电流。
从理论状态上讲不管负载电流的大小也不管负载功率因数如何,只要逆变 器电流不超过其规定数值 (例如在本例中为 78A),UPS就在其额定范围内,不过 载。如图 4 为理想向量图。从该图得出负载功率因数从COSФCAP=0(IL=78-27=51A) 到COSФIND=0(IL= 78+27=105A)范围内只要IL值与IC值合成IINV的数值不超过规定值, 就能供电。
第一部分 UPS 的额定输出功率与负载功率因数
作者:王鸿藻 UPS 的额定输出功率是 UPS 输出的一个重要参数,也是选择 UPS 的一个最重要 的参数。但并不是 UPS 对任何负载都可达到这一个固定不变的数,而是与负载性 质有关的数据。
任何一台 UPS 都要标注额定输出功率,同时也标注负载功率因数值,或标注 额定功率的 KVA 值及 KW 值。但是对这个参数却有一些错误的认识,甚至在一些杂 志上个别文章也做了一些错误的解释。例如,有的用户要用功率因数为 0.8 的 UPS 按其 KVA 值带满纯阻性负载,有的作者用功率因数为 0.8 的 UPS 的输出值去计算 功率因数为 0.7 的负载量。这些都是错误的。
表 2 UPS 输出功率与负载功率因数的关系
负载功率因数
容性
感性
0.1-0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.1-0.4
功率折算系数 0.25 0.31 0.31 0.38 0.50 0.63 1.0 1.19 1.25 1.25 1.17 1.07 0.95
表 1 UPS 输出功率与负载功率因数的关系
负载功率因数
容性
感性
0.1-0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.1-0.4
功率折算系数 0.20 0.25 0.25 0.30 0.40 0.50 0.80 0.95 1.00 1.00 0.94 0.86 0.76
针 对 这 个 问 题 , 有 的 厂 家 制 造 适 于 功 率 因 数 很 宽 的 UPS 。 甚 至 称 之 为 COSΦcap=0 至 COSΦ=1 至 COSΦind=0 的全功率因数范围的 UPS。尽管在 这样宽的范围中 UPS 都可提供能量,但也不是在各种功率因数下负载均能和额定 值一样。
这是一种标准的双变换 UPS,其输出部分电路简图如图 1。IGBT 逆变器模块 输出接至变压器初级,变压器与滤波电容共同组成输出滤波电路。(无变压器的 UPS 是由一个电感与电容组成滤波电路,电路性质相同)。
图 1:UPS 输出部分电路简图
现以一台三相输入/三相输出 60KVA COSΦ=0.8 额定电压为 380V 的 UPS 为 例计算说明如下:
不同系列 UPS 其特性也是不一定相同的。
以上给出了几个品牌 UPS 的输出功率与负载功率因数的关系.从这些资料可 以看出,关于 UPS 的输出特性可以用几种不同的方式表示,其功率因数的范围也 不尽相同.但我们可以得到以下几点基本认识：
1、 UPS 输出额定功率值是在某一功率因数下确定的。 2、 所说的功率因数是指的负载功率因数,而不是所谓 UPS 本身内部所
该曲线所给出的数据也是在负载功率因数 COSΦind=0.8 时输出额定功率。 这种 UPS 与前一种不同之处就是带容性负载的能力比较强,由曲线可知,当容性 负载功率因数为 0.8 时,功率折算系数为 0.75,而前一种仅为 0.4。
图 7 不同负载功率因数的 UPS 负载能力曲线
四、另一种著名品牌 UPS 输出功率的折算
固有的。
3、 从以上几个例子来看,UPS 额定功率的确定都是在感性功率因数为
0.8 的条件下确定的,也有用感性负载功率因数为 0.7 的条件确定 的(本文未引用这种实例)。
4、 同一台 UPS 可以用不同的功率因数做条件,标注得不同额定功率值
(如上例二)。
5、 各 UPS 有自己的特性,不同的 UPS 其特性是不同的。就是同一品牌
那么,输出功率是怎么确定的?输出功率与负载功率因数又有什么关系呢? 下面就某著名品牌的 UPS 的有关计算做一说明,并将其他几种品牌的 UPS 的有关 数据加以介绍。
一、某著名品牌的 UPS 的输出功率与负载功率因数的关系
下面的资料选自该厂的培训材料(英文)的有关部分,它不仅有结论的表格, 而且还具体给出了计算过程。
图 6:UPS 输出电流限定图
由上述计算可得到以下几个结论: 1. UPS 额定输出功率是在某一负载功率因数下确定的,而且负载性质也
是确定了的。本例中的 UPS 额定输出功率是在感性负载功率因数为 0.8 条件下确定的。 2. 不同负载功率因数下 UPS 的输出功率值是不同的.各种 UPS 有自己的规 律 . 在 本 例 中 如 负 载 为 容 性 功 率 因 数 为 0.7, 则 输 出 功 率 仅 为 0.30×60=18KVA,超过这个数值就过载了,更不能还用 60KVA 去计算。
1 0．75
0．9 0．92
滞后 0．8 0．7 1．00 1．00
0．6 1．00
从上列数据来看这种 UPS 把输出功率限定在额定值之内,这是考虑到各种条 件避免 UPS 内外部的各种器件的过载,是比较适宜的。
五、某一品牌 UPS 输出功率与负载功率因数曲线
下面的资料选自某 UPS 的技术资料”英文”,在该资料中有这样一段:”The inverter output is rated at a load power factor 0.8. If the power factor of the load differs from 0.8, the maximum output current is seen on the curve.” 曲线为 Inverter output current versus load power factor.(逆变 器输出电流与负载功率因数的关系)。横座标为功率因数,纵座标为额定电流的百 分数。
图 2:等值电路图
逆变器电流应是负载电流与电容电流之和。当负载电流为额定值,负载功率 因数为规定值 0.8 时,电路的向量图如图 3:
图 3:向 量 图