UPS基础及EATON产品介绍

交流输出 逆变器
电池
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互动式UPS优缺点
• 优点：
• 整机效率高 • 可简单稳压，逆变输出为正弦波 • 价格便宜，适于家庭或个人电脑使用
• 缺点：
• 功率小 • 负载平时为市电直接供电，供电质量差，无法消除各种市电干扰 • 逆变器平时不工作,因此转换停电后，转换时间10mS
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在线式UPS
手动维护旁路
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我国的用电制度
• 分为三相和单相两种电压
• 电网中传输的是三相电，频率50Hz • 三相电又叫工业电，标准电压是380V • 单相电又叫市电、民用电 ，标准电压是
220V
• 三相负载分为Y形和△形两种接线方式
• UPS输入端需要使用Y形接线方式 • 电动机一般使用△形接线方式
• 三相四线和三相五线的区别
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UPS参数详解
THDI：输入电流谐波总失真度
• THDI代表了UPS工作是向电网造成污染的程度，这项指标越低越 好。
• “工频机”THDI比“高频机”高
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UPS参数详解
电池相关知识
• UPS中使用的电池一般为12V,长延时可能会用到2V。 • AH表示电池容量，A表示电流，H表示小时。UPS中常用100AH电
• 优点：
• 结构简单 • 效率高 • 价格便宜，适于家庭或个人电脑使用
• 缺点：
• 负载平时为市电直接供电，供电质量差，无法消除各种市电干 扰
• 逆变器平时不工作，因此转换停电后，转换时间10mS • 电池逆变输出波形通常为阶梯波（模拟正弦波），谐波含量大
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在线互动式UPS
市电输入
稳压器
正常模式 电池模式
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UPS参数详解
CF：峰值因数
• 所谓的 CF 是指周期波形的峰值与有效值之比。 • 由于计算机性负载接受正弦波电压会产生 CF( 介于 2.4-2.6 倍的电
流 ) ，因此， UPS 设计时常需能提供 CF 值 3 的规格，以满足计 算机性负载的应用。 (3:1) • 冲击性负载的CF远大于3:1,因此需要增加UPS的功率来承受冲击。
• 视在功率：电流与电压有效值的乘积 • 有功功率：是电器实际工作时做工的功率，是电度表中计量的读数，
即为付费的数量 • 无功功率：在市电与负载之间往返传递的功率
• 功率因数：有输入功率因数和输出功率因数之分
• 输入功率因数：是表示UPS本身具备的负载特性及向电网引入有功 功率的情况，越高说明对市电的利用越充分。
旁路输入 主输入
整流器
逆变器
静态开关
负载
蓄电池
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在线式UPS
• 在线式又叫做双转换，输出正弦波
• 双变换：是指UPS将输入市电经过交流－直流－交流的双重变换， 最终为负载提供了与市电隔离的纯净交流电源
• 在线式双变换结构被证明是可适应各种极端恶劣电网环境、最为可 靠的UPS架构，适用于各种关键负载供电
40kVA/36kW、 60kVA/54kW、 80kVA/72kW、 120kVA/108kW、160kVA/144kW 250kVA/200kW、 300kVA/240kW、 500kVA/400kW、 600kVA/480kW、 750kVA/600kW、 900kVA/720kW、 1000kVA/800kW、 1200kVA/960kW 12kVA/10.8kW-60kVA/54kW（冗余模块不包含在内） 同各系列
电池节数 2、3、8、8
电池电压
24V、36V、 96V、96V
15 32 36 32 36 35、35、35、 32
180V 384V 432V 384V 432V 420V、420V、 420V、384V
40
480V
40
480V
20
240V
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伊顿产品--- Pulsar系列UPS
Pulsar系列
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“工频机”原理 • 全桥式逆变结构必须加装输出升压变压器
N
N
U
U1
V
+
－
V1
W
W1
12
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“高频机”原理
U1 V1 W1 N1
输入
U V W N
±380VDC
+ +
整流器
Fra Baidu bibliotek升压器
逆变器
RES. STATIC SW.
INV. STATIC SW.
输出
U2 V2 W2 N2
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IGBT器件：逆变器PWM斩波输出
• 在于低压配电网中采用三相四线传输 • 三相四线和三相五线的区别在于有没有保
护地线（G） • 保护地线在变压器侧和零线(N)接在一起 • 供电线路中需要采用三相五线
UA
UB UC N G
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后备式UPS
市电输入
转换开关
交流输出
市电输入 充电器
逆变器 电池
正常模式 电池模式
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后备式UPS优缺点
UPS基础及EATON产品介绍
钮成鸿
2010年7月13日
© 2008 Eaton Corporation. All rights reserved.
UPS
• 全称叫做：Uninterruptible Power System • 中文名称：不间断电源系统 • 主要功能：
• 稳压： • 滤波：消除电网中各种干扰 • 不间断：依靠电池提供长延时
9155M
Powerware系列-船用
9355M
9390M
8~30kVA
8~40kVA
40~160kVA
Powerware系列-PPM精密配电柜
20~300kVA
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PW系列各型号UPS的输入/输出类型
类型 在线式
机型 9130 9135 9155
9355 9315 9390 9395 刀片式 船用-9155M 船用-9155M 船用-9355M 船用-9390M
＋380VDC
-380VDC
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UPS参数详解
1. 视在功率 S =电压V电流A =VA(伏安）
2. 有功功率 P = S 功率因数F =W（瓦特）
3. 无功功率
（乏）
Q S 1 F 2 var
4. 功率因数F =P/S=cos
S P2 Q2
S
Q
P
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UPS参数详解
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36V、48V
4、4、6、6 48V、48V、72V、 72V
2、3、3
12V、24V、24V、 36V
6
72V
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180V
20 3、8、8、 20 、20
20
240V 36V、96V、96V、 240V、240V
240V
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伊顿产品---山特UPS
ARRAY系列
3A3 15~120kVA
MP 5~25kVA
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所谓的“工频机”和“高频机”的区别
• “高频机”无需输出隔离变压器，体积小，重量轻 • “高频机”输入THDI低，是绿色环保电源 • “高频机”采用IGBT整流控制技术，各项指标高，更
稳定可靠。
特别需要说明：国际标准没有任何的“工频机”和“高频机”的定义。 这个名词是中国UPS界“特有”的。
Evolution-s 1250VA/1150W、1750VA/1600W、2500VA/2250W 、 3000VA/2700W
700VA/630W、1000VA/900W、1500VA/1350W
EX 2.2kVA/1980W、3kVA/2700W
MX
4kVA/3.6kW、5kVA/4.5kW、15kVA/13.5kW、
容量 700VA~3000VA 5K~6K 8K-10K 8K-30K 8K-40K 200K-625K 40K-160K 250K-1200K 12K-60K(72K) 8K-10K 8K-30K 8K-40K 40K-160K
输入/输出 1/1 1/1 1/1 3/1 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 1/1 3/1 3/3
备注
1 代表：单相 电压：220VAC 3 代表：三相 电 压380VAC
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PW系列各型号机型的直流（电池）电压
机型 9130 9135 9155
9355
9315
9390 9395
刀片式 船用
功率（视在功率/有功功率） 700VA/630W、1000VA/900W、 2000VA/1800W、3000VA(2700W) 5000VA/3500W、6000VA/4200W 10kVA/9kW、15kVA/13.5kW 20kVA/18kW、30kVA/27kW 10kVA/9kW、15kVA/13.5kW 20kVA/18kW、30kVA/27kW、40kVA/36kW 200kVA/180kW、250kVA/225kW、400kVA/360kW 625kVA/562kW
700~3000VA Eaton 9390
5~6kVA Eaton 9315
1~10kVA Eaton 9395
8~30kVA 8~40kVA Eaton Blade(刀片式)
40~160kVA
200~625kVA
250~1200kVA
12~60kVA
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伊顿产品---Powerware系列UPS
EX RT
5~11K
1/1、3/1
DX
1~10K
1/1
10~20K
3/1
备注
1 代表：单
相 电压： 220VAC
3 代表：三
相 电压 380VAC
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Pulsar系列各机种直流（电池）电压
机型
容量(视在功率/有功功率)
Evolution
650VA/420W 、850VA/600W 、 1150VA/770W、 1550VA/1100W、 2000VA/1600W
类型/ 在线互动 式
在线式
机型
容量
输入/输出
Evolution
650~1550VA
1/1
Evolution-s 1250~3000VA
1/1
EX(Pulsar) 700-1500VA
1/1
EX（Pulsar M） 2.2~3K
1/1
MX-frame
4K（8K）、5K
1/1
（10K）
15K、20K（含冗余） 1/1、3/1
池 • 100AH电池一般是基于20小时放电率下的，即以5A放电电流，可
以放20小时。因此如果放电电流更大，则容量达不到100AH。以沈 松电池为例：
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伊顿产品---Powerware系列UPS
Eaton 9130
Powerware系列
Eaton 9135
Eaton DX RT
Eaton9X55
• 输出功率因数：实际上等于负载的功率因数。台式电脑大概为0.60.7，服务器现在可以做到0.9，实际计算UPS容量的时候要根据负 载的功率因数来计算，如果UPS的输出功率因数可以做到0.9，但 是实际负载的功率因数只有0.7，则只能按照0.7计算。
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UPS参数详解
UPS稳频么？
• 市电在一定范围内变化时，UPS时刻跟踪市电的变化，保持同步。 • 当市电变化范围超过频率跟踪范围时，UPS不跟踪市电，稳频工作。 • 相关指标为：输入频率、频率跟踪范围、频率跟踪速率：
20kVA/18kW
EX RT
5kVA/4kW 、 7kVA/4.9kW、 11kVA/8kW
DX
1kVA/700W 、2kVA/1.4kW 、 3kVA/2.1kW 、
6kVA/4.2kW、10kVA/7kW
10kVA/7kW、15kVA/10.5kW、 20kVA/14kW
电池节数
直流电压
1、2、2、3、 12V、24V、24V、
K-Pro
500VA~1000VA
TG MT-Pro 城堡C 城堡C 城堡3C 城堡3C3-EX 城堡3C3 XP A MP 3A3
500VA~1000VA 500VA~1000VA 1KVA~3KVA 6KVA~10KVA 10KVA~20KVA 20KVA~40KVA 60KVA~80KVA 1KVA~3KVA 4KVA~24KVA 5KVA~25KVA 15KVA~120KVA
2
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UPS分类
• 按照UPS的工作状态分为
• 动态UPS：飞轮旋转式，通常为500KVA以上大功率UPS • 静态UPS：市场主流，固定式安装
• 按照UPS的输入输出相数分为
• 单进单出 • 三进单出 • 三进三出
• 按照UPS使用环境分为
• 商用UPS • 工业UPS
• 按照UPS硬件结构分为
• 后备式 • 在线互动式 • 在线式
A 4~24kVA
XP 1~3kVA
后备式
城堡系列
MT-Pro 500~1kVA
K-Pro 500~1kVA
TG 500~1kVA
3C3 60~80kVA
3C3 EX 20~40kVA
C-3C 6~20kVA
C 1~3kVA
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山特现有UPS的输入/输出类型
类型 在线互动式 后备式
在线式
机型
容量
Eaton Evolution/Evolution S 650~3000VA
Eaton EX 700VA-3kVA
Eaton MX 4-20kVA
Eaton EX RT 5-11kVA
Eaton DX 1-20KVA
双路电源切换模块 (STS) 智能配电模块(PDU)
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Pulsar系列各型号UPS的输入/输出类型