UPS电源工程师培训-PPT课件

S=U×I
S =P + Q
2
2
2
COS∮=P/S
专业名词

ຫໍສະໝຸດ Baidu
UPS的容量 指UPS的额定输出规模，通常用VA表示，用以说明UPS额定工 作（满载）时输出的视在功率的值。

UPS的输入功率因数 指UPS作为电网的负载，表现出的功率因数。即UPS从电网吸取 的有功功率与视在功率的比。 UPS的输出功率因数 一般指UPS的有功功率与视在功率之比，其大小由负载性质决定
· 标准机 · 长效机
按输入输出方式分类: · 单相输入/单相输出 · 三相输入/单相输出 · 三相输入/三相输出
UPS作用
解决公共电网存在的问题：
a. 实现双路电源的不间断相互切换。 b. 隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波 动、频率波动及电压噪声等电网干扰阻 挡在负载之前。 c. 电压变换/稳压作用。 d. 频率变换/稳频作用。 e. 提供一定的后备时间。

输出电流峰值系数 输出电流峰值与电流基波有效值的比值。典型值为3—4，大小 由负载决定。该指标主要用来衡量UPS的输出能力
输入电流的谐波成分 输入电流的谐波成分形成的输入功率是无功的，它是造成UPS输 入功率因数低的一个重要的因数，可对电网电压造成严重污染。 频率跟踪速率 当市电频率变化时，逆变器工作频率跟踪市电频率变化响应能力。


专业名词







电压浪涌 指一个或多个周期电压超过额定电压值的110% 电压尖峰 指在二分之一周至100ms期间内叠加的电压脉冲 噪声电压 是指叠加在工频电压上的低幅度、频率范围很宽的高频分量 过压 指超出电网电压正常有效值一定百分比的稳定电压 电压跌落 指一个或多个周期电压低于80%~85%额定电压有效值 欠压 指低于正常电压有效值一定百分比的稳定低电压 电源中断 指超过一个周期的无电压状态
工频机与高频机
工频

高频

稳定性好，可靠性高 体积大，重量重 功耗大，效率不高


可靠性不高，功率器件瞬间 承受大负载冲击，功率器件 易损坏。 体积小，重量轻 效率高
工频机结构简单，但是输入输出变压器体积大，同时对于市电和负载变化的动态响应 差，为了消除高次谐波，其输出滤波器体积也大。 高频机是目前普遍采用的，自关断器件的应用决定了其主电路简化，同时提高了工作 频率，降低了换流损耗，提高了逆变器的工作效率。

输出电压波形失真度
所谓波形失真度是指计算机输入交流电压中所有高次谐波有效值之和与基波有效 值的百分比，数据表明，波形失真度小于10%的情况下就可以满足计算机的要求。

输出电压频率稳定精度（电池供电时）
UPS输出电压频率的变化量与额定频率（50HZ）的百分比。
专业名词

输出电压切换时间 市电掉电时UPS由市电逆变供电（或市电稳压直接供电）转换为 电池逆变供电过程中，UPS的输出可能出现的短时间的断电时间。
f=1/T
相角∮
三相交流电路
对称的三相交流电路
有效值相等，频率相等，相位相差120度
三相负载
星形连接的负载
L1 L2 L3 N 380V
线电压和相电压间的关系是
ULL=√3ULN=1.732ULN 以市电电压为例， 单相电压220V 相间电压 220×1.73=380V
380V
220V
若总负载15KVA（对称负载） 则：每相负载15/3=5KVA 相电流=5000/220=22.73A






UPS分类
按电路主结构分类: · 后备式 · 在线互动式 · 在线式 · 双逆变电压补偿在线 式 从后备时间分类: 从输出波形分类: · 方波 · 正弦波
从输出容量分类: · 微型 （小于或等于1KVA） · 小型（大于1KVA，小于或等于5KVA） · 中型（大于5KVA，小于或等于30KVA） · 大型（大于30KVA）
基本概念
整流：交流AC
逆变：交流AC
直流DC
直流DC
串联
并联
基础知识
视在功率S（单位：VA） 指负载从交流电源吸取电流有效 值与电源电压有效值的代数乘积。 有功功率P（单位：W） 指负载从交流电源吸取的全部用 以做功消耗的功率。
无功功率Q（单位：Var） 指在交流电源与负载之间来回转换， 但不被负载消耗的那部分功率。 功率因数cos∮ 指负载从交流电源吸取的有功功率 与视在功率的比。
UPS概念变化

UPS (Uninterruptable Power Supply) 不间断电源——为重要部门电网 掉电提供持续供电保障 50-70%都为电源故障，停电占百 分之几 对于供电质量提出了更高的要求

UPS (Uninterruptable Power System) 产品——系统，高可靠、高性能、 高度自动化的供电中心 主机运行高效、高可靠、适应性强 （电网、负载） 高可用性和可维护性 很强的网络保护功能
基波与谐波

基波：频率f为50HZ的正弦波； 谐波：频率为基波的倍数的正弦波
—2次谐波 —3次谐波 f=2*50HZ f=3*50HZ

谐波分为电压谐波和电流谐波
—电流谐波：主要由非线性负载产生，例如开关电源；晶闸管、整流器等。 —电流谐波会导致电压谐波

在基波上叠加谐波=》波形会发生畸变
基波与谐波
UPS的效率 指UPS输出的有功功率在全部输入的有功功率中占的成分，它标 志着UPS本身损耗的大小。


专业名词

输出电压稳定精度
指在市电—逆变供电时，当输入电压在设计范围内变化，以及负载在满载负荷内 100%变化时，输出电压的变化量与额定值的百分比。负载对此项指标的要求并不 高，以计算机类的负载为例，因为机内大多是配置了开关型的直流电源，它容许 输入电压在20-30%范围内变化。
UPS电源工程师培训
UPS基础知识
2019年10月
基本公式
[欧姆定律]
U=I×R
电 压 = 电 流 × 电 阻 （伏特）=（安培） × （欧姆）
正弦电流
i=Imax(sin2∏ft+∮) Imax T
正弦电流的三要素：
幅值Imax或有效值Irms
Irms= Imax/√2
频率f或周期T 数值大小和方向都按正弦波的规律 周而复始循环变化的电流
无功和高次谐波电流对电网造成的危害：



增加电网容量和配置 导致电网电压畸变，严重干扰其他用电设备 导致变压器等电气设备损耗增大，过热，绝缘老化，降低寿命 引起计算机等精密电子设备运行不正常 引起异步电机振动加剧，噪声增大 对通讯线路、测量线路产生辐射干扰 影响电能计量精度 。。。。。。。