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1、UPS不间断电源选型设计方案 1 UPS不间端电源的工作原理 UPS （uninterrupted power supply ）电源包括两部分主机和蓄电池，按工 作方式可分为后备式和在线式两种。后备式 UPS电源在市电正常供电时，市电 通过交流旁路通道直接向负载供电，此时主机上的逆变器不工作，只是在市电 停电时，才由蓄电池供电，经逆变器驱动负载。因此它对市电品质基本没有改 变。而在线式 UPS电源却有所不同，在市电正常时，它首先将交流变成直流电， 然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电重新变成交流电源向负载供电；一旦市 电中断，立即改为蓄电池逆变器对负载供电；因此, 在线式 UPS电源输出的是 与
2、市电网完全隔离的纯净的正弦波电源，大大改善了供电的品质，保护了负载 安全、有效的工作。在线式UPS电源工作原理如图： 图一、在线式 UPS框图 2 UPS额定输出容量的选择 首先计算前端的负载功率，为确保UPS的系统高效率和尽可能地延长UPS 的使用寿命， 一般负载功率应满足UPS 额定功 率的 60-80% ，但一般情况下 80% 为临界点，必须保持UPS的负载功率在 80% 以下。 在 XX园区系统中需要不间断供电的有视频监控、防盗报警、巡更等系统， 总功率统计见下表： 设备总功率估算表 序号名称数量功率（ W ）总功率（ W ）备注 一、监控系统 1 红外枪机113 8 904 2 室外
3、红外球机8 20 160 3 网络视频存储系统 （含扩展阵列柜） 1 1150 1150 4 报警联动系统1 50 50 5 解码器16 20 320 6 22 寸液晶监视器16 50 800 7 分控工作站2 200 400 8 编码器27 20 540 9 交换机6 84.2 505.2 合计功率：4829.2 二、报警系统 1 主机1 20 20 2 ABH-100 14 1 14 3 ABH-200 1 1 1 合计功率：35 三、机房电脑设备（以四台计） 1 电脑4 200 800 合计功率：800 总功率合计：5664.2 备注：1. 以上为估算值，并非实际发生的功率值。 2. 所
4、有设备功率的采集都是根据该设备额定功率进行计算的。 如上表所列总功率约为5664.2VA，那么根据前文所讲的“一般负载功率应 满足 UPS 额定功 率的 60-80% ，但一般情况下 80% 为临界点， 必须保持 UPS的负 载功率在 80% 以下” 。5664.280% 7080.25VA，所以就选择了 10KVA的在线式 主机。 3 计算蓄电池的工作时间 蓄电池的基本参数：电压（2V、6V、12V等） 、容量（65AH 、100AH等） 在 实践过程中，我们总结出下面的公式，可以计算出蓄电池的工作时间：蓄电池 组容量电压 / 实际功率 0. 7（功率因数） =满载时蓄电池工作时间： 本方案
5、中 UPS系统的实际工作功率约为5664W ，1 个电池柜共 20 块铅酸蓄 电池，每块电压12V，所以电池组电压 =12V 20=240V ，供电时间为12 小时， 该系统蓄电池组的容量为：5664W 0. 712 小时/240V198，从经济和现场环 境进行分析的角度看，该方案中电池容量选择100AH为最佳，则电池组为2 组 （共 40 节电池） 。 4 配线选择 合理选择配线是很重要的，线径太细，电流太大，容易发热而引起火灾； 线径太粗，则造成浪费。根据金属导线的电气特性，一般多股铜芯线容量为 6A/mm ,铝线容量为4A/mm ，确定主机功率后，可以参考下表选择配线和空气 开关。 表一
6、、配线的选择 表二、空气开关的选择 5 UPS维护 1）主机的维护及注意事项， UPS 主机一般是智能型的，它对环境温度要求 不高，但要求室内清洁卫生，否则灰尘遇潮湿会引起主机工作紊乱；主机中的 参数在使用中不能随意改变；在断电时，应避免带负载启动UPS电源，应先关 掉负载，等 UPS启动后再开启负载，否则会有多负载的冲击电流和供电电流造 成 UPS电源瞬间过载，严重时会损坏变换器；不能让UPS电源经常处于满载或 过载。 2）尽管使用的是免维护蓄电池，但从广义来说一定的维护还是必要的： 它对环境温度要求较高，工作环境一般要求在20- 25之间，低于 15时，其放电容量下降，温度每降低1，其容量
7、下降1% ，而温度 过高（大于 30）其寿命就会缩短； 要防止电池短路或深度放电，深度放电会造成电池内阻增大或充电电 压过低从而导致降低甚至失去充电能力，放电程度越深，循环寿命越 短； 要避免大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性 物质脱落，内阻增大，容量下降，寿命缩短； 由于组合电池电压很高，存在电击危险，因此装卸导电联接条、输出 线时应有安全保障； 对于不经常停电的地区，建议用户每隔一个月对UPS进行一次人为的 断电，让 UPS电源在逆变状态下工作一段时间，防止电解液沉淀，以 便让蓄电池维持良好的充放电特性，延长使用寿命； 搬运电池时不要触动极柱和安全排气阀； 不能用二氧化
8、碳灭火器，一旦发生火灾，可用四氧化碳之类的灭火器； 不能把不同容量、不同厂家、不同性能的电池联在一起，否则会影响 整组蓄电池的性能。同时，要定期对电池进行检查、测量，并做好记 录。检查项目包括：整组电池的浮充电压，单体电池浮充电压，测单 体电池电压时，应在电池放电状态下进行，否则测得的结果会是假电 压，经验作法是在测量时，万用表两端并联一个1-3 欧母的电阻丝； 检查电池是否损坏，壳、盖间有无泄漏，表面是否有灰尘等杂物，电 池架、连接线、端子是否有松动或锈蚀等。单体电池电压不能低于标 称值的 70% ，判断是漏液还是酸雾的标志是观察极柱是否有晶体淅出， 有晶体淅出证明是漏液现象，否则是酸雾，漏
9、液主要集中在蓄电池正、 负极接线端子处，酸雾溢出主要是排气阀附近。一旦当发现电池电压 异常、物理损伤、电解液泄漏、温度异常等现象，应找出原因并及时 更换有故障的蓄电池。 6 设备选型 综上所述我们选用目前市场占有率高，质量好，并且综合性能优越的国际 品牌 ZLPOWER UPS 主机 T6KL UPS 主机 1）T6KL3T20KL 系列采用双转换纯在线式的架构，是有效解决所有电源问 题的最佳架构设计。该架构能够有效阻隔异常电源对负载的冲击，同时还能保 证输出电源的稳定、可靠，让负载安全的运行。采用数字化控制技术，实现并 联扩容和并联冗余的功能，为用户提供电源规划的弹性和更安全的保障。产品 适
10、用于大型通信机房，数据机房，银行，政府，军队，石油，通信、税务等行 业用电设备。 2）产品性能 正弦波输出 无论在市电模式或电池模式，均可输出低失真度的正弦波电源，为用户的 负载设备供最佳的电源保障。 零转换时间 当市电停电或复电时， UPS在市电模式与电池模式之间的切换是完全没有 转换时间的，有效保证了负载运行的可靠性。 旁路输出人性化 为了避免中龙用户让UPS 工作于 BYPASS MODE 不开机使用，造成市电中断， UPS与设备均异常关机。中龙T6K3T20K输入正常市电，默认无旁路输出。必 须开机，才会有正常逆变输出。（也可设置上市电就有旁路输出，按客户要求做） 功率因数修正（ PF
11、C ） T6KT20K 系列 UPS具备输入功因修正功能，在满载情况下，输入功因可以 达到 0.95 以上，使用户的电网环境不会受到污染。 直流启动 在市电停电状态下，若需要使用UPS启动计算机或其它负载设备，T 系列 UPS可以直接以电池进行直流开机，使UPS的使用更加方便、可靠。 长效型供电设计 T 系列 UPS全面提供长效机供用户选择。配置合适的电池组，可以使用户 放电使用时间达到需要的时间， 以满足不同电网环境的要求。（长效机型带“ L” 表示） 长效机强大充电能力 T系列 UPS 长效机除了放电时间延长， 电池回充能力也很强，可以提供约 5 10A的初始充电电流。 自我检查功能 T6
12、K3T20K系列 UPS可以进行模拟断电的情况，进入电池模式供电，此功 能既可通过面板上的自检按键随时执行，也可以配合中龙公司监控软件，按定 期或不定期方式进行。 强力抗干扰 针对电磁干扰与射频干扰，T6K3T20K 系列 UPS依循国际标准 EN50091 2 和 IEC61000-4 系列标准设计，有效提高了UPS 使用的安全性与可靠性。 可搭配发电机使用 宽广的输入电压与频率范围，T 系列可以与主要品牌发电机搭配使用，使 用时间更加延长，同时有效去除了发电机所产生的不良的电力，为负载提供纯 净、安全、稳定的电源。 绿色环保型 本产品为绿色环保型产品, 符合欧盟环保指令RoHS的各项要求和
13、国家电子信 息产品污染控制管理办法, 在产品正常使用情况下, 不会对人体及环境造成危 害 配备 Intelligent Slot 智能插槽 T6K3T20K 系列 UPS配备一个 Intelligent Slot 智能插槽，用户可以选购 AS400卡，AS400标准通讯信号，用户利用AS400界面来作 Remote Display ， 包含声音报警及灯光显示。或选购中龙SNMP 智能监控卡，通过Internet国际 互联网进行全球化管理， 或者通过 SNMP 网管， 实现集中监控及远程监控等功能。 3）技术参数 产品型号T6K T6KL T10K T10KL 3T10KL 3T15KL 3T2
14、0KL 额定容量6KVA/4200W 10KVA/7000W 10KVA/7000W 15KVA/10500W 20KVA/14000W 输入 配线单相二线 +接地三相四线 +接地 电压176276VAC 304478VAC 频率4654Hz/5664Hz 输出 电压220/230/240 （11% ） VAC 频率 50/60Hz （可设定） 50Hz 市电模式：同步市电（市电在4654Hz范围）；电池模式：50Hz 60Hz 市电模式：同步市电（市电在5664Hz范围）；电池模式：60Hz 电流 峰值比 3：1 输出波形正弦波 备用 时间 满载7 可配置 5 可配置 半载2013 电池标称电压240VDC 转换时间0ms 过载能力105%130% 10min,150% 以上 1min 通讯界面RS-232+Intelligent Slot 操作 环境 温度040 湿度15%90% 外观尺寸 （W*D*H ）mm 260*570*717 净重（ Kg）90 35 93 38 39 55 55