1、1UPS簡介簡介2015年年3月月18日日張巖張巖2022-3-5第2頁 什么是什么是UPSUPS UPS Uninterruptible Power SystemUninterruptible Power System不間斷電源，利用電池化學能作為后備能量，在市電斷電等電網故障時，不間斷地為用戶設備提供（交流）電能的一種能量轉換裝置。負載蓄電池市電或燃油發電機UPS主機2022-3-5第3頁 為什么需要為什么需要UPS高頻噪音干擾“切換瞬變”尖峰 純凈穩定的正弦波“振鈴式”瞬態干擾電壓下陷電壓上涌“換相失真”干擾市電停電頻率不穩2022-3-5第4頁 為什么需要為什么需要UPSu電網預安排停

2、電：電網預安排停電：限電，電源系統改造和維護；u電網故障停電；電網故障停電；超負荷、供電線路和設備故障；u自然原因停電：自然原因停電：火災、雷電、水災、施工等；u電源質量故障：電源質量故障： 電涌、高壓尖脈沖、瞬態高壓干擾、電壓下陷、電線噪聲、 頻率偏移、閃變、電壓不平衡、諧波畸變、暫態停電、持 續欠電壓或過電壓、系統接地故障和和泄漏電流形成的安 全性故障、諧波電流與零地電壓差問題。常見電源故障常見電源故障2022-3-5第5頁 為什么需要為什么需要UPS市電中斷：市電中斷：市電中斷通常是指市電輸出零電壓，并持續兩個周期以上。市電中斷的原因主要有配電空氣開關跳閘、供電回路短路、電源設備故障等等

3、。電壓浪涌：電壓浪涌：電壓高于110%額定值且持續一個或多個周波稱為電壓浪涌。大功率用電設備的退出或者電網受雷擊干擾均可能造成電壓浪涌。電壓波形下陷：電壓波形下陷：但電源電壓低于80-85%額定值且持續一個或多個周波稱為電壓波形下陷，通常是由大功率用電設備的啟很沖擊造成。高壓尖脈沖：高壓尖脈沖：由閃電、電子開關、電焊設備、靜電放電等原因造成，高壓脈沖峰值電壓可高達6000V，持續時間一般為0.55個周波。瞬態高壓：瞬態高壓：通常由雷電、電子開關、電焊設備、靜電放電等原因引起，電壓峰值高達20000V，持續時間為0.55個周波諧波干擾：諧波干擾：由整流設備、電動機、繼電器、通信設備、電焊機等產生

4、的RFIEMI。頻率漂移：頻率漂移：頻率漂移是指電源的頻率不能穩定在額定值，而是在額定值附近波動。企業備用發電機組和小型水電站輸出的交流電源經常會出現頻率漂移的現象。持續高低壓：持續高低壓：電網持續高壓或者是持續低壓主要是由于電網變壓器或者是電力線路容量有限，且電網變壓器性能不佳，電網負荷過大或者是電網負荷過小的原因造成。2022-3-5第6頁1、 不停電功能 解決電網停電問題2、 交流穩壓功能 解決網壓劇烈波動問題3、 凈化功能 解決電網與電源污染問題4、 管理功能 解決交流動力維護問題為什么需要為什么需要UPS2022-3-5第7頁UPS的組成的組成UPS由整流模塊、逆變器、蓄電池、靜態開

5、關等部件組成，除此還有間接向負載提供市電的旁路裝置。UPS的三種工作方式：正常市電方式、電池逆變方式、旁路工作方式 整流/升壓逆變充電市電市電開關負載旁路旁路開關維修旁路維修開關轉換開關電子2022-3-5第8頁UPS分類分類按不同，分為：小功率（60kVA）按不同，分為：單相輸入單相輸出、三相輸入單相輸出、三相輸入三相輸出按不同，UPS分為：后備式、互動式、在線式2022-3-5第9頁UPS分類分類市電正常時，向負載提供變壓器稍加穩壓處理的“低質量”交流電，逆變器不工作，蓄電池由獨立的充電器充電。當市電超出規定范圍時，負載由繼電器轉為電池逆變供電。2022-3-5第10頁UPS分類分類優點體

6、積小，效率高，價格低廉，運行費用低。在正常情況下逆變器處于非工作狀態，電網電能直接供給負載，因此后備式UPS的電能轉換效率很高。缺點轉換時間較長，輸出電壓不能調整，輸出頻率取決于交流輸入電源的頻率，也不能調整。2022-3-5第11頁UPS分類分類互動式有一個雙向變換器，當需要進行變壓器抽頭調整時，首先啟動雙向變換器處于逆變工作狀態，再進行抽頭換接。待抽頭換接完畢后，停止雙向變換器的逆變工作狀態，進入電池充電整流狀態。2022-3-5第12頁UPS分類分類優點：電路簡單，成本低，可靠性高，效率高。缺點：在市電供電時，輸出電壓只是幅度有改善，輸入的失真、干擾等傳遞給了輸出端。對電網適應范圍窄，如

7、要提高精度和適應范圍，則必須增加變壓器抽頭數。UPS有轉換時間，不適合發電機組供電和市電不穩定的環境。2022-3-5第13頁UPS分類分類電網供電正常時，電網輸入的電壓進入整流器進行整流和濾波，并將交流電轉換為平滑直流電，然后分為兩路，一路進入充電器對蓄電池充電，另一路供給逆變器，而逆變器又將直流電轉換成220V，50Hz的交流電供負載使用。電池組DC2022-3-5第14頁UPS分類分類當市電中斷時，交流電的輸入已被切斷，整流器不再工作，此時蓄電池放電把能量輸送到逆變器，再由逆變器把直流電變成交流電，供負載使用。因此，對負載來說，盡管市電已不復存在，但此時負載并未因市電中斷而停運，仍可以正常運行。電池組DC2022-3-5第15頁UPS分類分類優點：輸出電壓穩定，波形失真系數小，市電中斷時切換時間為零，真正實現對負載的不間斷供電。缺點：成本較高電池組DC2022-3-5第16頁常見常見UPS比較比較在線式在線式互動式互動式后備式后備式市電模式下市電模式下逆變器狀態逆變器