UPS电源基础知识.pdf

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1、目录目录一、一、UPSUPS 基本知识基本知识.2.21、UPS 概述.22、UPS 主要功能.23、免维护铅酸蓄电池.2二、二、upsups 蓄电池接线图蓄电池接线图.3.31、单组 36v 接线图(12V 蓄电池).32、单组 96V 接线图（12V 蓄电池）.33、单组 192V 接线图（12V 蓄电池）.44、两组 36v 并联接线图(12V 蓄电池).55、两组 96V 并联接线图（12V 蓄电池）.56、两组 192V 并联接线图（12V 蓄电池）.6三、三、UPSUPS 空开、电缆配置空开、电缆配置.7.71、输入电流计算方法.72、输出电流计算方法.73、电池逆变电流计算方法.

2、8四、四、UPSUPS 蓄电池配置蓄电池配置.9.91、电流法.92、恒功率法.103、UPS 行业常用简单运算法.104、举例说明.11五、五、UPSUPS 并机方式并机方式.12.121、串联备份.122、双机并联备份.13六、六、UPSUPS 日常维护及保养日常维护及保养.14.14七、七、常见常见 UPSUPS 的故障诊断和排除的故障诊断和排除.15.151UPSUPS 基础资料基础资料一、一、UPSUPS 基本知识基本知识1 1、UPSUPS 概述概述即不间断电源，是将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。主要用于网络系统或其它电力电子设备提供稳定

3、、不间断的电力供应。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。2 2、UPSUPS 主要功能主要功能高可靠性不间断供电,保证动力的连续性（0ms）电网稳定、净化功能，高质量供电，绿色电源电池管理功能，延长电池使用寿命只能监控功能，解决 UPS 运维问题3 3、免维护铅酸蓄电池、免维护铅酸蓄电池主要参数 电压：12V

4、、6V、2V单格电池电压为 2V，12V 电池由 6 个单格电池构成AH 数：7AH、17AH、24AH、38AH、65AH、100AH、120AH蓄电池放电终止电压：1.75V/单格2二、二、upsups 蓄电池接线图蓄电池接线图1 1、单组、单组 36v36v 接线图（接线图（12V12V 蓄电池）蓄电池）例如例如:山特山特 C1KSC1KS，DCDC：36V36VUPS 36VUPS 36V2 2、单组、单组 96V96V 接线图接线图(12V(12V 蓄电池）蓄电池）例如：山特例如：山特 C3KSC3KS，DCDC：96V96VUPS 96VUPS 96V33 3、单组、单组 192V

5、192V 接线图（接线图（12V12V 蓄电池蓄电池)例如：山特例如：山特 C6KSC6KS、C10KSC10KS，DC:192VDC:192VUPS 192VUPS 192V44 4、两组、两组 36v36v 并联接线图并联接线图(12V(12V 蓄电池）蓄电池）例如：山特例如：山特 C1KSC1KS，DCDC：36V36VUPS 36VUPS 36V5 5、两组、两组 96V96V 并联接线图并联接线图(12V(12V 蓄电池）蓄电池）例如：山特例如：山特 C3KSC3KS，DCDC：96V96VUPS 96VUPS 96V56 6、两组、两组 192V192V 并联接线图并联接线图(12

6、V(12V 蓄电池）蓄电池）例如例如:山特山特 C6KSC6KS、C10KSC10KS，DCDC：192V192V2P2P 空开空开UPS 192VUPS 192V2P2P 空开空开6三、三、UPSUPS 空开、电缆配置空开、电缆配置1 1、输入电流计算方法、输入电流计算方法UPS标称功率（VA）输出功率因数输入电流(A）输入临界电压（V)整机效率输入功率因数SS S：三相：三相UPS=3UPS=3，单相，单相UPS=1UPS=1例如：例如：山特山特 10KVA10KVA UPSUPS，单进单出，单进单出，功率功率:10KVA:10KVA 输入临界电压：输入临界电压：176V(176V(在在不

7、用转换至电池供电情况下可接受的最低单相市电电压不用转换至电池供电情况下可接受的最低单相市电电压,一般输入范围一般输入范围20%20%），输入功率因数，输入功率因数:0.99(:0.99(高频机都可以近似取高频机都可以近似取 1),1),整机效率：整机效率：0.950.95，S=1S=1，输出功率因数输出功率因数:0.8:0.8市电输入电流计算结果如下：100000。8输入电流（A）=47.84(A）1760。9512 2、输出电流计算方法、输出电流计算方法UPS标称功率输出电流（A）输出电压SS:S:三相三相UPS=3UPS=3，单相，单相UPS=1UPS=1UPS电源输出电流计算结果如下：1

8、0000输出电流（A）=45。45(A）220173 3、电池逆变电流计算方法、电池逆变电流计算方法 UPS标称功率（VA)输出功率因数电池逆变电流（A)电池临界电压(V）逆变效率注：电池临界电压注：电池临界电压=16=16 节蓄电池节蓄电池*10.5V*10.5V（单格终止电压（单格终止电压 1.751.756)=168V6)=168V计算结果如下：100000。8电池逆变电流(A）=50(A）1680。95电缆配置：(交流电流按 3-5A 计算，直流电流按 24A 计算）输入线缆（输入线缆（mmmm2 2）4747。84/5=9.5(84/5=9.5(实际可采用实际可采用10 mm10 m

9、m2 2)输出线缆输出线缆(mm(mm2 2）4545。45/5=945/5=9。09(09(实际可采用实际可采用10 mm10 mm2 2)电池线缆电池线缆(mm(mm）50/4=12.5(50/4=12.5(实际可采用实际可采用16 mm16 mm）2 22 2空开配置输入空开（输入空开（A A）=47=47。8484（可配置（可配置63A63A空开）空开）输出线缆（输出线缆（mmmm2 2）45.45(45.45(可配置可配置63A63A空开）空开）电池线缆（电池线缆（mmmm2 2)5050（可配置（可配置63A63A空开）空开）备注备注:（1 1）UPSUPS输入可配置相对大一点的空

10、开，输入可配置相对大一点的空开，禁止禁止使用漏电保护空开使用漏电保护空开(2(2）禁止在）禁止在 UPSUPS 输出端接带有感性的负载。如电动机、压缩机、继电器、日光灯等输出端接带有感性的负载。如电动机、压缩机、继电器、日光灯等。8四、四、UPSUPS 蓄电池配置蓄电池配置由于 UPS 蓄电池的延时配置在各行业、各区域、各项目都有不同的计算方法，以下3 种计算公式,以应对在不同行业、区域、项目要求时进行灵活的配置.1 1、电流法、电流法1)1)计算蓄电池的最大放电电流值：计算蓄电池的最大放电电流值：Pcos I最大（E 临界N）注：P UPS 电源的标称输出功率cos UPS 电源的输出功率因

11、数 UPS 逆变器的效率，一般为 0。880.96（根据具体型号功率取值)E 临界 蓄电池组的临界放电电压（12V 电池约为 10.5V，2V 电池约为 1。75V）N 每组电池的数量2)2)根据所选的蓄电池组的后备时间根据所选的蓄电池组的后备时间,查出所需的电池组的放电速率值查出所需的电池组的放电速率值 C,C,然后根据然后根据:电池组的标称容量=I 最大/C算出电池的标称容量。蓄电池的放电时间与放电速率蓄电池的放电时间与放电速率 C C 对应表对应表53。5C102。4C151。98C201.49C300。92C400.8C500。69C600.61C2h0.42C93h0。29C4h0.

12、19C5h0。17C6h0.15C8h0。12C10h0.09C20h0。05C2 2、恒功率法、恒功率法根据蓄电池功率可以准确地选出蓄电池的型号.首先计算在后备时间内，每个电池至少向 UPS 提供的恒功率.恒功率法计算公式如下恒功率法计算公式如下:电池组提供的功率 WUPS 的负载 KVA功率因数/逆变器的效率需要每节电池提供的功率电池组提供的功率W/每组电池额定节数即：WP(KVA)1000cos/(N）其中：W-电池组提供的功率P-UPS 额定功率 cos-功率因数-UPS 满载时逆变器效率 N-UPS 每电池组额定节数3 3、UPSUPS 行业常用简单运算法行业常用简单运算法电池容量电

13、池容量(AH)(AH)x x 电池电压电池电压(V(V）X X 电池数量电池数量（只（只)电池后备（延时）时间电池后备（延时）时间=-UPS UPS 主机功率（实际负载主机功率（实际负载)（Ah)Ah)Ups Ups 电源功率电源功率(实际负载）实际负载）（AhAh）x x 需要后备时间需要后备时间（小时）（小时）电池总容量电池总容量(安时数）安时数）（AHAH）=-=-Ups Ups 电源启动直流（电池电压）电源启动直流（电池电压）电池总容量电池总容量（AHAH）电池组数量电池组数量（组）（组）=-电池组容量电池组容量（AHAH）电池组容量电池组容量（AHAH）每组电池数量每组电池数量（只（

14、只)=电池容量电池容量（AH)AH)合计电池数量合计电池数量（只）（只）=电池组数量电池组数量（组）（组）X X 每组电池数量每组电池数量（只）（只）104 4、举例说明、举例说明型号：100KVA输出功率因数 Cos:0.8直流电压：480V（电池低压保护:420V）效率：93后备时间：2 小时1)1)电流法电流法I 最大=Pcos/（*E 临界*N）=10010000.8/0。93*10。540=204。8A电池组的标称容量 AH=I 最大/C=204.8/0。42=487.6AH（C 值取至于蓄电池的放电时间与放电速率 C 对应表）因此，选用 12V100AH 40 节 并联 5 组2)

15、2)恒功率法恒功率法W=10010000。8=21500.9340对照某品牌恒功率放电表（以 10.5V/每只电池为终止电压 77。6*6=466W）,120 分对应 466*5=2330W 大于计算值 2150W，满足后 UYWC5 备 120 分钟要求.即选用 12V114AH 40 节 并联 5 组。11五、五、UPSUPS并机方式并机方式1 1、串联备份串联备份旁路输入备机备机市电输入输出输出1 1旁路输入主机主机市电输入输出输出 2 2负载优点：优点：1、可有 2 台不同型号、功率、厂家的 UPS 组成2、安装简单、无须调试、不增加额外辅助电路，因此成本较低,可靠性高3、可不断电对

16、UPS 进行维护维修4、用户可有根据说明书完成设备的安装调试缺点：缺点：1、备机长期处在备用状态，电池无法做到正常冲放电,须人为对电池放电 2、主机长期带负载，而备机处于空载状态,降低系统的可靠性3、瞬间过载适应能力弱122 2、双机并联备份、双机并联备份市电输入市电输入输出输出 1 1旁路输入旁路输入UPS 2UPS 2市电输入市电输入输出输出 2 2UPS 1UPS 1旁路输入旁路输入负载优点：优点：1、对瞬时过载适应能力强 2、单台 UPS 均摊负载，单台的可靠性较高缺点：缺点：1、技术要求高，调试复杂,易产生环流,影响系统的可靠性 2、不能充分利用现有资源(不同厂家、规格型号）3、随使

17、用时间增长,可靠性降低(器件老化引起工作点漂移）13六、六、UPSUPS 日常维护及保养日常维护及保养1 1、环境要求环境要求放置通风良好的环境，且地面平整，并保持环境的清洁UPS 机柜上和周围不要放置杂物无障碍物阻挡通风口，机器的背面、侧面距离墙壁 10CM 以上远离过热圆并避免太阳直射避免灰尘和湿气过重2、UPS 输出插座应明确标识,切勿使关键负载接到市电上，而无关负载接到 UPS电源上3、切勿带较大的感性负载，如：日光灯、空调、风扇、冰箱以免造成设备的损坏4、若用户在市电停电期间使用发电机供电，应保证发电机功率大于两倍 UPS 额定功率,必须在发电机启动稳定后才能接入 UPS。5、UPS

18、 负荷控制在满载功率的 70-80以内为佳6、不推荐带负载开关 UPS 电源7、禁止 UPS 输出与市电短路，如用户使用发电机供电时,如发电机不经过 UPS 直接接入负载插座向负载供电，应先将 UPS 输入输出与市电和负载断开8、注意不让 UPS 在过载状态下运行，过载运行的 UPS 会停止输出或由旁路供电，都将使 UPS 起不到断电保护的功能9、电池的维护：对于长期不用或长期处于浮充的电池，必须进行定期的放电、充电14七、七、常见常见 UPSUPS 的故障诊断和排除的故障诊断和排除问题一、市电有电时问题一、市电有电时,UPS,UPS 出现市电断电告警。出现市电断电告警。1）市电输入空开跳闸处

19、理方法：处理方法：检查输入空开2）输入交流线接触不良处理方法：处理方法：检查输入接线3）市电输入电压过低、过高或频率异常处理方法：处理方法：不要处理或建议客户在 UPS 输入端配精密稳压电源4）UPS 输入空开或开关损坏或保险丝熔断处理方法处理方法:更换损坏的空开、开关或保险丝5)UPS 内部市电检测电路故障处理方法：由厂家工程师前去检查处理问题二、市电正常时，问题二、市电正常时，UPSUPS 输出正常输出正常;市电断电后市电断电后,负载也跟着断电负载也跟着断电1）市电经常低压，电池处于欠压状态处理方法处理方法:在 UPS 输入端加精密稳压电源2)UPS 充电板损坏，电池无法充电处理方法处理方

20、法:检查充电板(断电池开关测 UPS 后端接线端是否有直流电压)3)电池老化、损坏处理方法：处理方法：更换电池4)负载过载，UPS 旁路输出处理方法：处理方法：减少负载 5)负载未接到 UPS 输出处理方法：处理方法：将负载接到 UPS 输出6)UPS 逆变器未启动（UPS 面板控制开关未打开），负载由市电旁路供电处理方法处理方法:启动逆变器对负载供电（打开面板控制开关）7）逆变器损坏，UPS 旁路输出处理方法处理方法:由厂家工程师前去检查处理15问题三、问题三、UPSUPS 无法启动无法启动1)输入交流、直流电源线未接好处理方法：处理方法：检查输入交流、直流线是否接触良好2）UPS 电源内部

21、线路故障处理方法：处理方法：由厂家工程师前去检查处理问题四、问题四、UPSUPS 开机时，输入空开跳闸开机时，输入空开跳闸1）输入空开容量太小处理方法：处理方法：更换输入空开2)用户的市电空开有漏电保护处理方法处理方法:更换为无漏电保护的空开3)UPS 电源内部短路处理方法处理方法:由厂家工程师前去检查处理问题五、问题五、UPSUPS 在正常使用时突然出现蜂鸣器长鸣告警在正常使用时突然出现蜂鸣器长鸣告警1）用户有大负载或大冲击负载启动处理方法：处理方法：负载投入时按先大后小的顺序或增加 UPS 功率2)输出端突然短路处理方法处理方法:检查 UPS 输出端是否短路3)UPS 内部逆变回路故障处理方法处理方法:由厂家工程师前去检查处理问题六、问题六、UPSUPS 工作正常但负载微机突然死机工作正常但负载微机突然死机1)UPS 输出零地电压过高处理方法：处理方法：检查 UPS 接地，零地电压最高不超过 5V2）UPS 地线与负载地线没接在同一个点上处理方法：处理方法：将 UPS 地线与负载点接到同一个点上16