UPS不间断电源:
是一种含储能装置,以整流器、逆变器为主要组成部分,为变电站内监控系统、自动化仪表、远方通信系统等设备提供恒压恒频的不间断电源。
1、使用背景
1、随着电子技术的发展,各种各样的用电器越来越多,而绝大部分的用电器都是非线性负载(Non-Linear Load):
(1)流入负载的电流波形与电压波形不一致;
(2)负载阻抗随着电压周期而变化。
2、非线性负载负载又称为畸变(Deforming)负载或有污染(Polluting)负载:
(1)这些非线性负载给电网带来大量的谐波及其它干扰,使供电的质量越来越坏;
(2)这些非线性负载往往又应用在重要场所,如机场、医院、银行、电信等部门的计算机、服务器、通信设备等;
(3)这些重要负载对供电质量的要求越来越高:不仅要求不停电,还要求电压、频率稳定,波形准确。简而言之,需要有一个干净或净化的正弦波电源。
3、由于负载与供电质量之间的矛盾日趋加深,必须寻找解决方案:
在诸多的电源解决方案中,UPS成为现阶段最好的解决方案。
2、UPS定义
1、UPS是英文Uninterruptable Power Supply 的缩写,中文译为“不间断电源”;
2、它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置;
3、从严格意义上讲,UPS不是一种电源,它不是依靠能量形式的转换来提供电能,它只是提供一种两路电源之间无间断相互切换的机会,这才是UPS的主要设计思想;
4、UPS的价格之所以昂贵,就是贵在这种不间断切换的特点上。
3、以逆变器工作方式分类
1、后备式,也称离线式
组成:充电器/逆变器/电池/滤波器/调压器
应用:小于2KVA的UPS;
优点:电路简单,价格便宜;
缺点:频率不能调节,切换时有间断。
2、互动式
组成:静态开关、双向逆变器、电池、旁路开关
应用:此种配置不太适合中-大功率和为敏感性负载的供电,因为无法进行频率的调节。但近年来,数据中心基于追求“高效节能”的原因,在大功率的UPS中又重新采用这种配置,例如Delta变换式。
优点:电路简单,效率高;
缺点:频率不能调节,动态特性差。
3、在线双转换式
基本组成:整流器/充电器/逆变器/静态旁路开关/手动维修旁路开关/电池,逆变器串联在交流输入与负载之间
应用:在这种配置中,由于使用了静态开关,将负载切换到逆变器所需的时间可以忽略不计;而且,输出的电压和频率完全独立于输入电压和频率。这意味着这种类型的UPS可以被设计作为频率转换器使用。实际上,这种类型是中大功率的主要配置(10KVA以上)。
注意:这种类型的UPS常常被称作“在线式”,这表示负载由逆变器连续供电而不管交流输入电源的状态如何。
优点:稳压稳频、切换无间断;
缺点:价格昂贵。
4、以电路构造分类
高频机:利用高频开关技术(高频机逆变频率一般在20kHz以上以),高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。
工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,体积大,一般在运行时存在较大噪声,但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强,可靠性及稳定性均比高频机强。
工业级:工业级UPS对环境的适应能力都是最强的。UPS系统必须能够应对高温与高湿。其安装的地方也通常空间不大,很难达到空气流通。正因如此,工业级UPS的设计均有一个特别大的关键半导体组件,例如IGBT、整流器及散热片。
5、以外观分类
机架式
塔式机
6、标机与长机的区别
定义:
标机也可称为标准机器,标准机器一般是主机肚子里面自带蓄电池,蓄电池容量比较小,一般是7ah、9ah等,由于电池容量小,所以延时时间短,一般延时时间5-10分钟左右。
长机也可称为长延时机器,是外置蓄电池的主机。蓄电池容量选择余地大,可选17ah、38ah、65ah、100ah等较大容量或大容量电池,所以延时时间长,一般我们认为,要求延时30分钟以上,都需采购长机。
区别:
1、延时时间不同。这是两者最大的区别。标机延时5-10分钟左右,长机延时30分钟以上。
2、尺寸不同。标准机器是单台主机,占用空间较小;长延时机器是主机+外置的电池柜(电池柜里放蓄电池),占用空间较大。
3、成本不同。标准机器价格相对便宜,长延时机器由于采用较大容量蓄电池,价格也会较贵一些。
延时时间是一个相对的概念,比如我们说1kva标机带700w设备可延时5分钟,当负载设备只有350w时,延时时间会延长为10分钟。另外,延时时间还与电力环境、物理环境有关系。
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