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不间断电源

作者:德扑圈APP最新版 发布时间:2020-07-02 17:46 点击:

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  UPS即不间断电源(Uninterruptible Power Supply),是一种含有储能装置的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备,提供不间断的电源。

  当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流式电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将电池的直流电能,通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

  不间断电源(UPS)是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。它主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。

  不间断电源广泛应用于:矿山、航天工业通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路航运交通电厂变电站核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。

  为直流电的整流器和充电器,以及把直流电再变为交流电的逆变器,电池在交流电正常供电时贮存能量且维持在一个正常的充电电压上,一旦市电供电中断时,蓄电池立即对逆变器供电以保证UPS电源交流渝出电压。下面几种简图示意了UPS的各种工作情况(以在线式UPS电源为例)。

  (1)市电在UPS所允许的范围内正常供电时,如图2所示,粗线描绘了电源能量的流向。

  (2)主电源故障即市电被切断后,电源将瞬间改由逆变器提供能量如图3所示。

  (3)当所带负载过大或电源内逆变器出现故障时,UPS将打开旁路由主电源直接供电,如图4所示。

  (2)总负载功率需要二台或更多台UPS电源供给,如图5所示,这种连接方式称作并联无备份方式。

  (3)二台或二台以上UPS电源其总容比负载总容里要多,但该系统比负载总容量必须多一台UPS电源的容量,任何一台UPS电源故障时,其余仍能供给全部负载,如图6所示。这种连接方式称作并联有备份方式。

  (4)整个UPS电源系统出现故障后,市电将UPS电源脱开,直接接通负载,且不影响UPS电源系统的维修,这种线]

  当UPS电源系统无故障时,维修开关打开,输入开关、输出开关闭合;当UPS电源系统故障时,维修开关闭合,输入开关、输出开关打开。这样,保证了用电负载的正常工作,而又不影响对UPS电源系统故障的在线]

  随着计算机应用系统对电源的要求越来越高UPS日益受到重视,并逐渐发展成为一种具有稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压冲浪等功能的电力保护系统。尤其是在电网的线路及供电质量不太高、抗干扰的

  技术落后,同时计算机系统对电源的要求又比较高的情况下,UPS的作用就显得更加明显。

  UPS根据新标准IEC(国际电工委员会)按其结构和运行原理分为以下3类:

  指逆变器并联连接在市电与负载之间仅简单地作为备用电源使用。此种UPS电源,在市电正常时,负载完全

  而且是直接地市电供电,逆变器不做任何电能变换,蓄电池由独立的充电器供电;当市电不正常时,负载完全由逆变器提供电能。

  指逆变器并联连接在市电与负载之间,起后备电源作用,同时逆变器作为充电器给蓄电池充电。通过逆变器的可逆运行方式,与市电相互作用,因此被称为互动式。此种UPS电源,在市电正常时,负载由经改良后的市电供电,同时逆变器作为充电器给蓄电池充电,此时逆变器起AC/DC变换器的作用;而当市电故障时,负载完全由逆变器供电,此时,逆变器起DC/AC变换器的作用。

  指逆变器串联连接在交流输入与负载之间,电源通过逆变器连续地向负载供电。此种UPS电源其供电方式如下:市电正常时,市电经过整流器、逆变器向负载供电;市电不正常时,由蓄电器经逆变器向负载供电。

  新型UPS中的逆变器大多采用了PWM技术,同时采用了石英晶体振荡控制逆变器的频率,通过电压负反馈电路确保输出电压的稳定。它具有开关电源的一系列优点,通过精确调整脉冲宽度,保证功率稳定输出,同时.开关电源技术的应用,也使其自身损耗大大降低。主要技术指标如下:

  (1)UPS采用模块化在线并机扩容功能。目前多数大功率段的UPS均已经具备冗余并机功能,UPS内部多模块冗余并联运行、甚至多台UPS组成的系统冗余运行技术,在并联运行中,当单一模块或单机发生故障时,其功能则自动转由冗余单元承担,大大提高了UPS供电系统的可靠性。

  (2)高效率、高可靠性。提高UPS自身能效,优化负载效率曲线,降低输入电流谐波,提高功率因数。

  (4) UPS的绿色、节能、环保。节能环保已成为UPS产品技术创新的指导原则。对UPS而言,输入功率因数的高低表明其吸收电网有功功率的能力及对电网影响的程度。

  因为其逆变器和蓄电池工作的特殊性,UPS电源的安装和使用须有一套严格、科学的操作规程,才能提高工作稳定性,减少设备故障率,真正地做到设备供电不间断。

  (1)UPS电源的安装环境应避免阳光直射,并留有足够的通风空间,保持工作环境的温度不高于25℃。如果工作环境温度超过25℃,每温升增加10℃,电池的寿命就会缩短一半左右。

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