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UPS不間斷電源,電力人都應該懂~
來源:m.huihuicn.com 發(fā)布時間:2020年12月31日
   UPS不間斷電源是一種含儲能裝置,以整流器、逆變器為主要組成部分,為變電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)、自動化儀表、遠方通信系統(tǒng)等設備提供恒壓恒頻的不間斷電源。
   

UPS不間斷電源


   UPS系統(tǒng)的主要作用有兩方面:
   
  ?。?)做為重要設備的交流供電電源,防止市電突然斷電而影響正常工作,給設備造成損害;
   
   (2)消除市電中的電涌、瞬間高/低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”,改善電源質(zhì)量,為計算機等提供高質(zhì)量的電源。
   
   UPS的分類
   
   UPS系統(tǒng)主要有有三種類型:后備式、互動式、在線式。
   
  ?。?)后備式:具備自動穩(wěn)壓、斷電保護等功能,轉(zhuǎn)換時間10ms左右,逆變輸出的交流電是方波,結(jié)構簡單,價格便宜;
   
   (2)互動式:具有濾波功能,抗市電干擾能力強,轉(zhuǎn)換時間小于4ms,逆變輸出為模擬正弦波,價格遠低于在線式;
   
  ?。?)在線式:結(jié)構較復雜,性能完善,能夠持續(xù)不中斷輸出純凈正弦波交流電,能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;價格高,通常應用在關鍵計算機和網(wǎng)絡設備等對電力要求苛刻的環(huán)境中。
   
   UPS的結(jié)構
   
   變電站內(nèi)UPS系統(tǒng)一般由電力UPS主機、旁路穩(wěn)壓柜、輸出饋線柜等三部分組成(小功率時也可三合一)。
   
   結(jié)構示意圖如圖所示,簡單說說幾個比較重要的部分的用處。
   
   整流器:
   
   有兩個主要功能:
   
   一,將交流電(AC)變成直流電(DC),經(jīng)濾波后供給逆變器;
   
   二,給蓄電池提供充電電壓,起到一個充電器的作用;
   
   逆變器:
   
   將直流電(DC)轉(zhuǎn)化為交流電(AC),供給負載使用;
   
   蓄電池:
   
   UPS用來作為儲存電能的裝置,使其在市電失電時,可以將直流電逆變后,為負載提供不間斷電源。其容量大小決定了其維持放電(供電)的時間 ;
   
   靜態(tài)開關:
   
   又稱靜止開關,是用兩個可控硅(SCR)反向并聯(lián)組成的一種交流開關,其閉合和斷開由邏輯控制器控制;
   
   隔離變壓器、穩(wěn)壓器:
   
   在輸入或輸出部分將交流與直流隔離,穩(wěn)壓器除了隔離之外還有穩(wěn)定電壓的作用;
   
   UPS的四種運行模式
   
   UPS有4種運行模式,將UPS系統(tǒng)結(jié)構簡化后示意圖如下:
   
  ?。?)正常操作模式:
   
   在正常交流電源供應下,整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,將市電中的“電源污染”消除,并同時對蓄電池充電。再供給逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,提供更穩(wěn)定的電源給負載。
   
   (2)停電模式:
   
   當交流電源發(fā)生異?;蛘髌鳌㈦娍蛊鞴收蠒r,蓄電池組提供直流電給逆變器,使交流輸出不會有中斷,進而達到保護負載的作用。
   
  ?。?)備用電源模式:
   
   當逆變器發(fā)生異常狀況如逆變器保險絲熔斷、短路等故障時,逆變器會自動切斷以防止損壞,若此時旁路交流電源正常時,靜態(tài)開關會將電源供應轉(zhuǎn)為由旁路備用電源輸出給負載使用。
   
  ?。?)維護旁路模式:
   
   當 UPS要進行維修或更換電池而且負載供電又不能中斷時,可以先切斷逆變器開關然后激活維修旁路開關,再將整流器和旁路開關切斷。交流電源經(jīng)由維護旁路開關繼續(xù)供應交流電給負載,此時,維護人員可以安全地對UPS 進行維護。
   
   電力系統(tǒng)UPS的一些要求
   
  ?。?)監(jiān)控系統(tǒng)和遠方通信系統(tǒng)對變電站十分重要,因此作為電源的UPS系統(tǒng)的靠譜性也有非常高的要求;
   
  ?。?)綜自系統(tǒng)的負載大多數(shù)為單相負載,因此電力系統(tǒng)專用的UPS電源大多數(shù)要求為三相/單相輸入、單相輸出的中小型功率 UPS ,容量一般在 60kVA 范圍之內(nèi);
   
   (3)旁路靜態(tài)切換開關應具有自動、手動兩種工作方式,實現(xiàn)無間斷切換;
   
  ?。?)由于變電站有 220V或 110V 直流系統(tǒng),并有直流充電屏給蓄電池充電。所以電力專用UPS自身不帶蓄電池,直接使用直流系統(tǒng)作為UPS的直流輸入,并且不需要具備充電功能;
   
   (5)電力專用 UPS 的直流輸入端一般要求裝有反灌雜訊控制器,如逆止二級管等,使 UPS 對直流母線的影響盡量??;
   
  ?。?)UPS電源在帶滿全部設備后,應留有40%以上的供電容量。UPS在交流電失電后,不間斷供電維持時間不小于60分鐘。
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