UPS不间断电源选型设计方案

UPS不间断电源选型设计方案

UPS不间断电源选型设计方案

1 UPS不间端电源的工作原理

UPS（uninterrupted power supply）电源包括两部分主机和蓄电池，按工作方式可分为后备式和在线式两种。后备式 UPS电源在市电正常供电时，市电经过交流旁路通道直接向负载供电，此时主机上的逆变器不工作，只是在市电停电时，才由蓄电池供电，经逆变器驱动负载。因此它对市电品质基本没有改变。而在线式UPS电源却有所不同，在市电正常时，它首先将交流变成直流电，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电重新变成交流电源向负载供电；一旦市电中断，立即改为蓄电池逆变器对负载供电；因此,在线式UPS电源输出的是与市电网完全隔离的纯净的正弦波电源，大大改进了供电的品质，保护了负载安全、有效的工作。在线式UPS电源工作原理如图：

图一、在线式UPS框图

2 UPS额定输出容量的选择

首先计算前端的负载功率，为确保UPS的系统高效率和尽可能地延长UPS的使用寿命，一般负载功率应满足UPS额定功率的60-80%，但一般情况下80%为临界点，必须保持UPS的负载

功率在80%以下。

在XX园区系统中需要不间断供电的有视频监控、防盗报警、巡更等系统，总功率统计见下表：

2.所有设备功率的采集都是根据该设备额定功率进行计算的。

如上表所列总功率约为5664.2VA，那么根据前文所讲的“一

般负载功率应满足UPS额定功率的60-80%，但一般情况下80%为临界点，必须保持UPS的负载功率在80%以下”。

5664.2÷80%≈7080.25VA，因此就选择了10KVA的在线式主机。

3 计算蓄电池的工作时间

蓄电池的基本参数：电压（2V、6V、12V等）、容量

（65AH、100AH等）在实践过程中，我们总结出下面的公式，能够计算出蓄电池的工作时间：蓄电池组容量×电压/实际功率×0.7（功率因数）=满载时蓄电池工作时间：

本方案中UPS系统的实际工作功率约为5664W，1个电池柜共20块铅酸蓄电池，每块电压12V，因此电池组电压=12V×20=240V，供电时间为12小时，该系统蓄电池组的容量为：5664W×0.7×12小时/240V≈198，从经济和现场环境进行分析的角度看，该方案中电池容量选择100AH为最佳，则电池组为2组（共40节电池）。

4 配线选择

合理选择配线是很重要的，线径太细，电流太大，容易发热而引起火灾；线径太粗，则造成浪费。根据金属导线的电气特性，一般多股铜芯线容量为6A/mm ,铝线容量为4A/mm ，确定主机功率后，能够参考下表选择配线和空气开关。

表一、配线的选择

表二、空气开关的选择

5 UPS维护

1）主机的维护及注意事项，UPS主机一般是智能型的，它对环境温度要求不高，但要求室内清洁卫生，否则灰尘遇潮湿会引起主机工作紊乱；主机中的参数在使用中不能随意改变；在断电时，应避免带负载启动UPS电源，应先关掉负载，等UPS启

动后再开启负载，否则会有多负载的冲击电流和供电电流造成UPS电源瞬间过载，严重时会损坏变换器；不能让UPS电源经常处于满载或过载。

2）尽管使用的是免维护蓄电池，但从广义来说一定的维护还是必要的：

●它对环境温度要求较高，工作环境一般要求在20℃-25℃

之间，低于15℃时，其放电容量下降，温度每降低1℃，

其容量下降1%，而温度过高（大于30℃）其寿命就会缩

短；

●要防止电池短路或深度放电，深度放电会造成电池内阻增

大或充电电压过低从而导致降低甚至失去充电能力，放电

程度越深，循环寿命越短；

●要避免大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀变形，使

得极板活性物质脱落，内阻增大，容量下降，寿命缩短；

●由于组合电池电压很高，存在电击危险，因此装卸导电联

接条、输出线时应有安全保障；

●对于不经常停电的地区，建议用户每隔一个月对UPS进

行一次人为的断电，让UPS电源在逆变状态下工作一段

时间，防止电解液沉淀，以便让蓄电池维持良好的充放电

特性，延长使用寿命；

●搬运电池时不要触动极柱和安全排气阀；

●不能用二氧化碳灭火器，一旦发生火灾，可用四氧化碳之