不间断电源系统说课讲解

不间断电源系统

不间断电源系统

UPS (Uninterruptable Power Supply)

一．定义：

UPS系统是连接在输入电源和负载之间，为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备，在市电掉电后，UPS可继续给负载提供一段时间的供电，为通信、能源、化工、医疗等重要负载提供足够的后备时间。

二．应用范围：

UPS系统适用于不间断用电场合，主要作为各种计算机机房的不间断电源系统，广泛应用于金融证券、邮电通信、政府机关、能源化工、交通运输等各行各业。

三．系统组成：

UPS系统主要包括由整流模块(REC)和逆变模块(INV)组成的AC-DC-AC变换主回路、由两组反向并联的可控硅组成的旁路静态开关、维修旁路空开Q3BP、输出隔离变压器和静态开关、蓄电池组以及输入/输出空开Q1/Q5等，如图1所示。

图1 UPS原理框图

UPS系统基本工作方式是主路交流电源从空气断路器Q1输入，经过整流模块将交流电源变成直流电源，完成AC/DC变换，一方面给并接在直流母线上的蓄电池组进行浮充充电，另一方面向逆变模块提供可靠的输入直流电。逆变器进行DC/AC变换，将整流模块和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器输出。UPS系统应用实时处理和全数字控制技术，从主回路静态开关输出稳定、洁净、不间断的交流电

源。输入电源也可以从包含有静态开关的旁路回路向负载供电。另外，在要求负载电源不停电而对UPS内部进行维修时，可使用维修旁路开关Q3BP。

四．工作原理

UL33系列UPS单机系统主电路如图2所示。

图2 三进三出UPS单机主电路原理图

主路输入电源从空气断路器Q1输入，通过熔断器保护系统，经自耦变压器降压，通过输入电感进入高频六管整流单元，高频整流/充电器将三相交流电变换为稳定的直流电源，同时实现功率因素校正；该部分电路采用分步式多重软启动功率回路和DSP实时处理的全数字控制技术，提高了系统的抗冲击能力和直流母线电压的稳定性，可减小蓄电池充电纹波，延长蓄电池的寿命。

蓄电池通过接触器接入，只有在直流母线电压达到一定阀值时接触器才能将蓄电池组与直流母线并联接通，蓄电池通过直流滤波电路向逆变器提供直流电源。

逆变器采用DSP 实时处理的全数字矢量控制技术，通过SVPWM 调制六只IGBT 功率开关器件，把直流母线电源变换成三相交流。输出经过△/Z 0变压器、静态开关、快速熔断器、空气断路器等功能单元，实现负载端与输入侧的隔离。

旁路输入电源从空气断路器Q2输入，通过旁路静态开关的控制后输出。

双DSP 和单片MCU 组成全数字控制系统，为本机强大的功能提供了可靠保证。通过控制旁路静态开关和逆变器输出静态开关的通断状态可实现多种工作模式的切换，先进的电池管理可延长电池寿命，多种通信接口和管理软件为管理个性化提供了可能。

UPS 并机系统采用全数字、分散式在线并联。各台UPS 由并机板引入并机逻辑信号和环流检测信号，可实现最多8台同型号UPS 的直接并联。UL33系列UPS 电源能够实现N+X 冗余并联、扩容并联及串联热备份等多种工作方式。在线并机方式不需增加任何辅助设备，可缩短停电时间甚至无需断电，从而提高系统可靠性。

五．结构布局

如图3和图4所示， UPS 系统主要由整流模块、逆变模块、辅助电源、输入输出配电、监控系统、并机控制、防雷和EMI 系统、风扇制冷系统、输入输出隔离滤波系统等组成。

1：风扇 2：整流模块 3：两块辅助电源板ULW2L61M5 4：交流接触器 5：电池输入接线端子 6：手动维修空气断路器Q3BP 7：逆变模块 8：配电板ULK2L61R1 9：D 级防雷器SPD12Z 10： 输出空气断路器Q5 11：主路输入空气断路器Q1 12：旁路电源输入空气断路器

Q2

13：操作键盘板ULW2L61K1 14：液晶显示屏 15：并机板ULW2L61M3

16：监控板ULW2L61U2 17：地脚螺钉四个

图3 20k/30k UPS元器件布局图

1：风扇 2：整流模块3：软启动继电器

4：交流接触器5：两块辅助电源板ULW2L61M5

6：D级防雷器SPD12Z 7：霍尔电流传感器

8：电池输入接线端子9：手动维修空气断路器Q3BP

10：主路输入空气断路器Q1 11：旁路电源输入空气断路器Q2

12：逆变模块13：快速熔断器

14：并机板ULW2L61M3 15： EMI板ULW2L61M4

16：磁环17：输出空气断路器Q5

18：操作键盘板ULW2L61K1 19：液晶显示屏

20：监控板ULW2L61U2 21：蓄电池EMI板

22：熔断器NT00 23：地脚螺钉四个

图4 40k/60kV A UPS元器件布局图

七．基本功能

1．工作模式

1．1 正常工作模式

在主路市电正常时，UPS一方面通过整流器、逆变器给负载在线提供高品质交流电源；另一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中。原理框图见图5。

交流电故障后由发电机供电且发电机容量足够大时，称为智能发电机工作模式。

图5 正常工作模式

1．2电池工作模式

当主路市电异常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池逆变出用户所需的三相四线交流电源向负载供电。市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式。原理框图见图6。

图6 电池工作模式

1.3旁路工作模式

旁路工作方式有两种，一种能自动恢复到正常工作模式；另一种需人工干预才能回到正常工作模式。

在逆变器过载延时时间到、逆变器受大负载冲击等情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。在UPS恢复正常后，系统自动恢复正常供电方式。

当用户关机，或主路市电异常且电池储能耗尽，或发生严重故障等情况下，逆变器关闭，系统会停留在旁路工作模式。此后若需恢复到正常工作模式，则需要用户重新开机。原理框图见图7。

图7 旁路工作模式

1．4 ECO工作模式

如果负载对电源的质量要求不是很高(如用户设备允许断电达20ms)，而对系统的效率要求较高时，可通过设置让系统工作在“ECO工作方式”。这种方式下，旁路电源正常时系统通过静态旁路给负载供电，主路通过整流器给电池充电；当旁路电源断电或超出允许范围时，UPS会自动将负载切换到由主路或电池逆变器供电(间断时间＜15ms＝。当旁路电源恢复正常后（在允许范围内），系统会自动地恢复到ECO工作模式，从而大大提高了系统的效率。原理框图见图8。

图8 ECO工作模式

1．5维修工作模式

需要对UPS系统及电池等进行全面检修或设备故障需维修时，可以通过闭合维护开关Q3BP，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对UPS不停电维护。维修时需要断开UPS内部的主路输入、

旁路输入电源和电池输入开关以及输出开关，实现UPS内部不带电而对负载仍然维持供电的维修工

作模式。原理框图见图9。

图9 维修工作模式

1．6联合供电工作模式

柴油发电机组与蓄电池联合供电模式。当市电无法供电，柴油发电机组输出功率又不满足负荷需求时，蓄电池会自动辅助供电，实现联合供电模式。联合供电时间应当服从电池管理系统的设置。原理框图见图10。

图10 联合供电工作模式

1．7并机工作模式

多台UPS(最多8台)在冗余并机或增容并联的工作方式时，各台UPS之间自动均分负载，如果其中一台UPS出现故障，该台UPS自动退出运行，剩余UPS均分负载；如果系统过载，则整个UPS系统转旁路运行。并机工作又有正常工作模式、电池工作模式、旁路供电模式、维修工作模式和联合供电模式等多种工作模式。

1．8多种电源输入方式

UPS系统主路输入和旁路输入可以是同一路电源也可以是两路不同的电源。输入连接方式见图11图12。

图3-7 一路电源输入方式

图3-8 两路电源输入方式

2 电池管理：

2．1 常规电池管理功能

电池管理系统可以实现多种常规电池管理功能，主要有自动均浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、手动电池自检等功能。

2．2 电池故障检测

电池故障检测是通过放电法来实现在线检测的，控制电池在某些确定的功率下放电，并测试停止放电时电池端电压，用所得端电压值与该种型号新电池同样放电情况下的端电压相比较，以确定其容量衰减比率，容量衰减超过某一设定比率时提示更换电池。

2．3 预测电池放电后备时间

预测电池放电后备时间，以新电池恒功率放电曲线以及电池检测所得电池容量衰减比率为依据，通过实时计算和监测电池的容量，实现电池在任何状态下对当时负载放电的后备时间预测和显示。

3 告警和保护

UPS系统具有多种告警方式，可通过声、光、LCD、干接点以及网络传输方式对当前发生的告警进行及时、准确的告警和详细提示，在提高系统可靠性的同时，帮助维护人员准确快速地定位及排除故障。

根据显示方式可以将告警信息分为提示性弹出告警和已发生告警两类，提示性弹出告警用于提示用户，防止用户因进行某种操作而导致危险，已发生告警主要是指已经发生且当前仍然存在的UPS告警信息。

通过设置历史记录查看范围可通过LCD查看最近1～30天或全部的历史记录信息，监控系统在UPS中最多可储存200条事件历史记录，后台监控软件可以存储2万条事件历史记录。监控系统提供UPS电源系统参数的统计信息（如切换到电池后备供电的次数、切换到静态旁路的次数、电池后备时间、逆变器和旁路电源的运行时间），方便用户维护管理和故障判断。

系列UPS电源系统具有完备的保护功能。系统提供过压、过流、过温等常规保护措施，功率器件还进行了大幅度的降额设计，同时，系统提供了完备的散热系统。为延长电池的使用寿命，系统不仅提供完备的电池管理，而且在电池能量快用尽时，系统发出预报警并自动安全关机。这些保护措施为系统的可靠工作提供了保证，1+1并机时的MTBF可达120万小时。

4冷启动

在没有交流电源输入但蓄电池组一直挂在直流母线的情况下，可用电池启动UPS。启动后将由电池后备供电一段时间，时间长短由电池充电水平和负载所需功率决定。但是电池的放电时间不允许超过设置的电池最大供电时间。

5 市电恢复自启动

市电恢复自启动功能是专门针对UPS设备接有后备电池的应用场合设计的，可以在后备电池实施欠压保护以后，与网络监控一起实现无人值守场合的UPS自动启机。

6 网络监控

UPS的监控系统支持灵活的网络化监控，通过RS232 、RS485、SNMP卡、MODEM等多种通讯方式可以充分满足不同用户的应用需求。

UPS不间断电源设计

2012 ~ 2013 学年第 2 学期 《电力电子实训》 课程设计报告 题目：UPS不间断电源 专业：自动化 班级：自动化（2） 姓名：唐青荣怀润 指导教师：周松林 电气工程系 2011年5月12日

1、任务书

摘要 UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。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就是一台交流市电稳压器，同时它还向机电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将机电池的电能，通过逆变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 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。 电力电子技术的应用围已经深入到我们呢的日常生活中去了，其中UPS不间断电源就是其中的重要应用围。此次电力电子课程设计中，对UPS电源的设计就是本次设计的主要容。随着UPS的广泛使用，在现代社会中的重要性越来越强，使用围越来越广，目前，UPS在电力电子产品中已占市场相当大的份额，所以这次课程设计对我来说具有非常的实际意义，能从中让我学习许多先进的知识和理论，将所学的知识进行升华，这将有利于我今后的工作。 关键词：储能逆变器不间断电源稳压器向负载供电

Abstract UPS (Uninterruptible Power System), namely the uninterruptible power supply, is a kind of energy storage device, uninterruptible power supply voltage and frequency of the main part of the inverter. Mainly used for power supply to a single computer, computer network system or other power electronic equipment to provide uninterrupted. When the power input is normal, UPS city electricity voltage supply to load, the UPS is an AC voltage regulator, at the same time it also to the machine battery charging; when the power outage (outage), UPS will immediately built-in battery power, continue to supply 220V alternating current to the load by the method of inverse transformation, the load to maintain the normal work and protect the load of soft, hardware damage. UPS devices are often large and the voltage is too low to provide protection for all voltage Application of power electronic technology has penetrated into our daily life in London, where UPS uninterruptible power supply is one of the important applications. Power electronics course this design, design of UPS power is the design of the main content. With the wide use of UPS, in the modern society is becoming more and more strong, used, currently, UPS has accounted for a large share of the market in electric and electronic products, so the curriculum design has practice meaning to me, let me learn a lot from the advanced knowledge and theories, to learn the knowledge of sublimation, which will be helpful for our future work. Keywords: energy storage inverter uninterruptible power supply voltage to the load power supply

UPS电源系统工程

UPS电源系统工程 技术条款 1 一般说明 1.1 本技术条件提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。 1.2 如承包方在答询书中没有以书面形式对本技术条件的条文提出技术偏差，则发包方可以认为承包方产品完全满足本技术条件的要求。 1.3 如承包方有本技术条件以外的特殊要求，应以书面形式提出，并对每一点做详细说明。 1.4本技术条件未尽事宜由甲乙双方共同协商，并在项目合同签订之前签订技术协议书。3.1标准 GB/T17478 低压直流电源设备的特性及安全要求 GB/T 17626. 1～14 电磁兼容试验和测量技术 GB/T 19638.2 固定型阀控密封式胶体铅酸蓄电池 GB/T19826 电力工程直流电源通用技术条件及安全要求 GB4715 信息技术设备用不间断电源通用技术条件 GB7260 不停电电源设备(UPS) GB7261 电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列

DL/T724 电力系统蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程 DL/T781 电力用高频开关整流模块 DL/T857 发电厂、变电站蓄电池用整流逆变设备技术条件 DL/T1074 电力用直流和交流一体化不间断电源设备 NB/T 35076 水力发电厂二次接线设计规范 4工程项目内容 1)UPS主机60kVA 1套； 2)辅助设备1套； 3)旁路柜1面； 4)UPS输出配电柜 1 面； 5)列头柜 2 面； 6)UPS蓄电池组（500AH）及其附属设备1套； 7)备品备件、专用工具。 5专用技术要求 5.1UPS配置要求 一次配电及UPS室内设一套60kVA工频UPS，远期配置冗余工频UPS。UPS由整流器、逆变器、隔离变压器、静态切换开关、手动维修旁路开关、监控单元、通信接口、蓄电池组等组成，交流电源消失时不间断供电维持时间应不小于2小时。UPS设置一台输出配电柜，在机房每列机柜设一台列头柜，共2面UPS输出

机房UPS供电系统设计方案

机房UPS供电系统设计方案 .txt年轻的时候拍下许多照片，摆在客厅给别人看;等到老了，才明白照片事拍给自己看的。当大部分的人都在关注你飞得高不高时，只有少部分人关心你飞得累不累，这就是友情！机房UPS供电系统设计方案探讨 1引言 计算机在通信系统中的广泛应用，对供电质量提出了越来越高的要求，由此在通信机房中安装UPS(不间断电源)供电系统变得越来越普遍。一个设计良好的UPS供电系统能给负载提供优质电源，然而在实际应用中，许多问题又往往是UPS供电系统本身引起的。因此，如何建立～个合理的、安全的UPS供电系统成为大家关注的问题。本文将从UPS供电系统设计角度对这～问题进行探讨。 2对UPS前级供电系统的要求 UPS可以向负载提供稳压精度高、稳频、波形失真度小的高质量电源，并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。但要做到这点，它的前级供电质量不容忽视。我们在设计通信机房前级供电系统时，应考虑以下几个方面： (1)前级供电系统电源质量不宜太差，电压及频率应稳定在正常范围。一般地讲，大容量UPS主机输人电压范围应为380V±15%。电压过低，将使UPS备电池频繁放电，最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它的使用寿命，相反，电压过高，则易引起逆变器损坏。对于旁路输入，其电压和频率波动也有～定的范围，一般为额定电压±10%，额定频率±15%，如果前级电源变化范围过大，就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。因此，如果通信机房的前级电网在电压范围上达不到要求，应在UPS前级配置合适的抗干扰交流稳压电源，但不宜采用电子管型交流稳压器或磁饱和稳压器，因为这两类稳压器在开机时可产生瞬时高压，输出波形失真度也较大，易造成UPS故障。 (2)前级供电系统中不应当带有别的频繁启动负载，比如经常使用的电梯，频繁开启的空调等。原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压，使供电线路上电压波形失真度过大，造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电

不间断电源解决方案

不间断电源解决方案 方案总述 电力操作电源是为电力系统中控制和保护设备提供独立电源的设备。同时，一些重要的动力负荷电源，如保证发电机组，大型厂用电设备启停的润滑油泵电源系统，氢密封油电系统电源，主要的热工动力电源，以及UPS不间断电源和事故照明电源系统等，由于安全性和可靠性要求极高，需要采用与控制电源系统同等可靠的直流电源系统供电。因此，电力系统直流操作电源对于可靠性的要求极高。无论是大型枢纽变电站，中小型变电站站，还是核电站，水、火力发电厂等，均要求直流供电系统的高可靠性。通过对电源系统的的合理设计，各分立部件的可靠性保证及协同工作，以及冗余配置方案，可以满足电力系统对于直流操作电源系统的高可靠性要求。 解决方案 图示为完整的工程解决方案示例。整个系统的能源由市电与蓄电池组共同提供。 电厂是一个自动化程度很高的特殊生产企业，自动化的生产设备依赖于供电系统的安全、稳定运行。在现代化的发电厂中，大容量机组发电机的DCS控制系统，包括各种热工自动装置，如自动调节用组装仪表、汽轮机电液数字调节装置、锅炉联锁及安全监察系统FSSS、汽机监视仪表（TSI）、协调控制系统（CCS）等，都需要有一个可靠的电源，该电源要求无论在机组本身厂用电中断还是电网故障 页脚内容1

时，都不应中断供电，这就要求大容量机组中不但有可以使机组安全停机的事故保安电源，而且要求有一个为控制、监视装置及事故后状态参数记录装置提供高供电品质且不间断供电的交流不停电电源。 1、DCS系统电源保护方案： 易事特公司的EA8900系列电力专用电源采用1+1的冗余供电系统，针对电力系统应用负载及环境，运用先进技术制造的工业级交流保护电源，能够充分满足电力DCS系统等负载对供电可靠性的要求。 （图：DL31电力UPS应用方案） 方案的优点： 1）为电力行业量身定制的专业型UPS，适应电力行业内部的恶劣电网环境，既满足了电力行业的负载需求，又可以让用户不必再为负载的三相不平衡而烦恼。 2）1+1冗余并联的工作方式，让本来已经很可靠的供电系统再增加一把安全锁，满足电力行业用户对UPS高可靠性指标的极限需要。 3）充分利用电力行业的220V/110V大容量电池组，可最大限度的延长UPS的后备时间，并节省电池组的安装空间和前期投资。 4）选配旁路隔离变压器，实现输入与输出的完全隔离，并可保证输出的零地电压<1V。 页脚内容2

不间断电源UPS工作原理及应用

不间断电源（UPS)知识 何谓不断电系统(UPS)? 不断电系统的英文名称是Uninterruptible Power Supply取其英文字缩写即为"UPS"。所以不断电系统依其字面的意义，就是当电源中断或异常时能够不间断提供电力以维持计算机正常运作的设备。 为何需要不断电系统(UPS)? 不稳定的电源质量均足以影响计算机的正常运作。而不断电系统，不仅在输入电源中断时可立即供应电力，在电源输入平时，也可对质量不良的电源进行稳压、滤除噪声、防雷击等功能以提供使用者稳定纯净的电源。所以，拥有不断电系统就像为计算机设备购买了保险一样，有备无患。 不断电系统(UPS)种类有那些? 按照不同的标准有不同的划分方法，如按UPS工作性质可分为以下几种：离线式(OFF LINE) ,在线式(ON LINE),在线互动式式(LINE INTERACTIVE)和串并联工作模式。 何谓离线式不断电系统(Off-Line UPS)? 如下离线式系统方块图，平常市电走旁边的一条直通路径(直接供电给负载。只有停电或市电异常时，才由电池提供电力。经逆变器转换为交流电源提供给负载电力。特色: 1. 市电正常时，UPS对市电几无处理而直接输出至负载，对市电噪声、突波衰减能力差。 2. 具转换时间，保护性最低。 3.结构简单、体积小、重量轻、控制容易、低成本特性。 何谓在线式不断电系统(On-Line UPS)? 在线式UPS平常由逆变器输出给负载电力，只有UPS故障、过载或过热时才会转为旁路输出给负载。特色: 1.输出至负载之电力经UPS处理，输出电源质量最高 2.无转换时间 3.结构复杂，成本较高 4.保护性最高，对市电噪声、突波衰减能力最佳 何谓在线互动式不断电系统(Line-Interactive UPS)? 互动式UPS平常由旁路经变压器输出给负载，逆变器此时做为充电器。当断电时逆变器则将电池能量转为交流电输出给负载。特色: 1.具双向性转换器设计，UPS电池回充时间较短 2.具转换时间 3.控制结构复杂，成本较高 4.保护性介于在线式与离线式UPS之间，对市电噪声，突波衰减能力差 如何选购适当的不断电系统(UPS)? 1.UPS的质量最重要是有良好的稳定度及可靠的特性 2.在各地有及时的销售与维修服务 3.具最优秀的研发工程人员,具产品创新开发能力 4.产品具备效率高，噪音低等优异特性 5.厂商声誉较佳,及财务结构健全者 6.产品经过国外检验机构认证合格等 7.工厂经过检验机构认证合格如ISO9001,ISO9002 我住的地方很少停电，我需要拥有不断电系统(UPS)吗? 据统计，电力问题中停电只占一小部分,不易察觉的电力问题，例如电压过高、电压过低、突波等才是电力问题之大宗。UPS设计目的就是在提供顾客极重要之负载的全面性电源保护。包括稳压、防止突波损害、避免高频干扰、防止任何型式之电源供应中断或浮动等，以及可以提供没有限制的长延时供电。 不断电系统(UPS)供电时间多长才适当?

不间断电源设计毕业设计

不间断电源设计毕业设计

摘要 随着现代工业的发展,供电网络的负载越来越复杂,特别是大型用电负载的启动和停止,大型可控电力电子设备的应用以及网络内部噪声会使交流正弦波发生畸变。另外,自然界的雷电,电网的接地不良等因素均能够影响到电网的供电质量。一套好的UPS系统可以提高运行的稳定性，随着单片机，DSP等的应用，UPS已经可以实现全数字化和智能化。同时，电力电子器件的飞速发展也为主功率部分的简化以及先进控制策略的应用提供了必要条件。目前，以电力电子器件组成的逆变器，以单片机为控制核心的UPS电源已普遍应用于我国的各行各业，而本课题就是以IGBT组成的逆变器，以单片机为控制核心的不间断电源为基础展开研究和设计的。 目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 1.绪论 (5) 1.1引言 (5) 1.2UPS发展现状 (5) 1.3不间断电源UPS的分类和结构 (6) 1.3.1动态UPS工作原理 (6) 1.3.2静止式UPS (6) 1.4本设计技术参数 (9) 2.UPS总体结构和整流、逆变主电路 (10) 2.1UPS总体结构 (10) 2.2UPS整流、逆变主电路的设计 (10) 2.2.1三相电源变压器 (10) 2.2.2三相不控整流桥 (11) 2.2.3单相倍频逆变桥 (12) 2.2.4阻容吸收装置 (13) 3.控制电路 (14) 3.1正弦脉宽调制电路 (14) 3.2驱动电路 (16)

3.3调整电路 (17) 4.转换开关 (20) 4.1转换开关的主电路 (20) 4.2触发电路 (22) 4.3控制电路 (24) 5.充电电路 (26) 5.1充电电路的主电路 (26) 5.2充电电路的控制电路 (28) 5.3充电过程 (31) 6.保护电路 (33) 6.1过压保护 (33) 致谢 (35) 参考文献 (36) 附录一:整流逆变主电路 (37) 附录二：触发电路 (37) 附录三：控制电路 (38) 附录四：充电电路 (40)

UPS电源的系统组成及工作过程

UPS电源的系统组成及工作过程 UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变器（INV），逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS 电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。 不间断电源 在电网电压工作正常时，给负载供电如图所示，而且，同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池供给负载所

需电源，维持正常的生产（如粗黑→所示）；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电（如虚线所示）。 工作过程 当市电正常380Vac时，直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定0V或380Vac交流的22电压，同时市电经整流后对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停止逆变器工作，长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能，当发生超载（150%负载）时，跳到旁路状态，并在负载正常时自动返回。当发生严重超载（超过200%额定负载）时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态，此时前面输入空气开关也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。 工作原理框图

机房UPS不间断电源设计(服务器机房)

机房UPS不间断电源设计（服务器机房） 1、最新UPS选型理念 UPS的生产商习惯按其主电路结构的技术属性来对UPS进行分类，这种分类也已被广大用户接受，并以此来判定UPS的优劣。第一类为后备式，主要有APC的BK500，山特的TG500；第二类为在线互动式，主要有APC的SmartUPS；第三类为在线双变换式，主要有MGE和EXIDE的大机；第四类为在线电压补偿式，主要有APC秀康DP300系列UPS。 而具体描述UPS的技术性能指标有四大类：1)对电网的适应能力；2)满足负载要求的UPS常规输出指标；3)UPS的输出能力和可靠性；4)智能管理和通信功能。 那么在这四大类指标中，比较和选择UPS应重点关注哪些特性呢？以下是当前专家和行业大用户普遍认可的一些观点： a．选择大功率UPS要慎重考虑UPS的输入功率因数和输入电流谐波（电力公害问题）。 双逆变在线式UPS，其AC/DC逆变器多为整流滤波电路，它的输入功因数低，一般只在 0.8左右，输入电流谐波大，达30％，加专门滤波措施后，也仅能降到10％。输入功率因数低，意味着输入无功功率大，输入谐波电流则干扰破坏电网，特别是三相大功率UPS这两项指标危害很大，形成所谓的电力公害，这会1)使由同一电网供电的变压器、电动机、电容器等产生附加谐波损耗、过热、加速老化；2)引起异步电动机转矩降低，振动加剧噪声增大；3)引起继电器和自动装置误动作，其次谐波对通讯线路、测量仪器产生辐射干扰，影响电能计量的精度等。所以，UPS的输入功率因数和输入谐波电流应被视为重要性能指标之一，应该把输入功率因数＞ 0.95，输入电流谐波＜5％作为判定UPS性能指标是否合格的标准之一。 欧美发达国家早已立例，严格限制用电设备对电网的污染。我国有关部门亦正制订相关法规，施行日期亦不会遥远，因此用户在购买UPS不间断电源

机房UPS供电系统设计方案

通信机房UPS供电系统设计方案探讨 1引言 计算机在通信系统中的广泛应用，对供电质量提出了越来越高的要求，由此在通信机房中安装UPS（不间断电源）供电系统变得越来越普遍。一个设计良好的UPS供电系统能给负载提供优质电源，然而在实际应用中，许多问题又往往是UPS供电系统本身引起的。因此，如何建立～个合理的、安全的UPS供电系统成为大家关注的问题。本文将从UPS供电系统设计角度对这～问题进行探讨。 2对UPS前级供电系统的要求 UPS可以向负载提供稳压精度高、稳频、波形失真度小的高质量电源，并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。但要做到这点，它的前级供电质量不容忽视。我们在设计通信机房前级供电系统时，应考虑以下几个方面： （1）前级供电系统电源质量不宜太差，电压及频率应稳定在正常范围。一般地讲，大容量UPS主机输人电压范围应为380V±15％。电压过低，将使UPS 备电池频繁放电，最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它的使用寿命，相反，电压过高，则易引起逆变器损坏。对于旁路输入，其电压和频率波动也有～定的范围，一般为额定电压±10%，额定频率±15％，如果前级电源变化范围过大，就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。因此，如果通信机房的前级电网在电压范围上达不到要求，应在UPS前级配置合适的抗干扰交流稳压电源，但不宜采用电子管型交流稳压器或磁饱和稳压器，因为这两类稳压器在开机时可产生瞬时高压，输出波形失真度也较大，易造成UPS故障。 （2）前级供电系统中不应当带有别的频繁启动负载，比如经常使用的电梯，频繁开启的空调等。原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压，使供电线路上电压波形失真度过大，造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电路误动作，进而引起同步控制电路故障。所以在条件许可下，宜将UPS电源尽可耀于电网输入的前端。 （3）前级供电系统中的交流发电机组容量应适当放大。大多数通信机房都备有发电机组，以解决较长时间停电难以供电问题。但在配置发电机组时，其容量应考虑不少于UPS电源额定输出功率的1.5－2倍，以保证发电机输出电压、频率正常，并改善其波形失真度。 3 UPS容量的确定 根据负载容量及性质，选择适当的UPS，既可保证UPS的供电质量，降低故障率，又可节省投资，提高经济效益。一般来说，UPS容量的确定主要是要满足当前负载的需要，同时，也要考虑几个因素：

某小区智能化系统设计UPS电源系统方案

UPS电源系统 针对鄞和置业·银河湾小区面积大，范围广的特点，系统设计采用大容量UPS 集中供电，在中心控制室设置UPS不间断电源，对重要的系统中心设备如网络设备、安防系统、广播系统提供不间断电源保护，保证系统停电后1小时正常运行。 15.1 前端功率确定 根据鄞和置业·银河湾小区的各个弱电系统建设情况，我们对需要提供不间断电源保护的各系统功率进行了统计。具体如下： 15.2 系统选型 根据鄞和置业·银河湾小区的需求分析，此次在机房配置山特城堡系列15KVA的UPS对重要的系统中心设备进行供电。 山特城堡（Castle）系列在线式UPS，包括容量1KVA至15KVA的一系列

的UPS产品，与在线互动式或后备式UPS相比，在线式UPS能够为负载提供更佳的电源环境，无论从稳压输出范围、频率范围、输入杂讯的滤除，乃至市电模式与电池模式零转换时间等方面考虑，在线式均是最佳的UPS结构，因此，重要的设备，或是对电力环境要求苛刻的设备几乎都应选用在线式UPS。 山特城堡系列在线式UPS，除了具备传统在线式功能外，更为要求极高可靠度的用户着想，除了全面供应长效机以外，容量6KVA以上的机种，更可以使用双机热备份，使故障率大为降低，有效提高使用电源的安全性与可靠性，为用户最重要的设备提供安全无忧的电力保障。 15.3 供电方式的选择 根据我们的工作经验，应采用大容量的UPS集中供电方案。 目前UPS供电有两种方案： a)采用由多台1-5KVA小容量UPS所组成的供电系统； b)采用由单台10-60KVA的中容量或更大容量的UPS所组成的供电系统； 实践证明：采用单台大容量的UPS集中供电方式，其性能价格比优于采用多台能容量、分布式UPS供电方式。其原因是： 单台容量较大的UPS的故障率较低。根据近年来多家UPS厂家产品的观察和分析，有如下UPS平均无故障工作时间(MTBF)数据供用户参考：1-5KVA UPA 的MTBF=4-9万小时；5-60KVA UPS的MTBF=13-17万小时；60-400KVA UPS的MTBF=20-25万小时 UPS的每单位KVA的价格，随着UPS容量的增大而下降； 选用单台大容量UPS有利于用户更经济、合理地使用蓄电池。这是因为当

数据中心UPS不间断电源系统架构介绍

数据中心UPS不间断电源系统架构介绍 一个典型的数据中心供电系统，由中压配电、变压器、低压配电、不间断电源、末端配电以及发电机等设备组成。其中，UPS的主要作用，是在市电电源中断、发电机启动之前，确保所带的负载持续供电，因此，UPS系统包含了储能设备，如蓄电池或飞轮；此外，传统UPS还具有隔离市电侧浪涌、电压骤升骤降等作用。 UPS系统是数据中心供电连续性的重要保障，UPS系统的可靠性直接影响数据中心的可靠性，同时，在绝大多数数据中心，UPS系统的损耗可占IT设备能耗的10%以上。因此，提高UPS系统的可靠性，同时降低其损耗，就成为数据中心UPS系统架构演变的主旋律。 1. 传统UPS供电系统 目前，数据中心内应用最广的不间断电源还是传统UPS，它主要由整流AC-DC、逆变DC-AC和静态旁路3部分电路组成，DC母线上挂接蓄电池，输入AC正常时，经整流和逆变两次转换后为负载供电，同时为蓄电池浮充，输入AC中断时，蓄电池由浮充转放电，经逆变器为负载供电，对负载来说，感受不到输入端电源的中断。

UPS设备的分类 从结构上看，UPS设备可以分为后备式、在线互动式、双转换在线式、Delta 转换在线式等类型，其中前两种主要用于小容量负载（≤5kVA），Delta转换在线式技术受专利保护，因此，大型数据中心主要采用双转换在线式UPS设备。 传统的双转换在线式UPS设备采用可控硅整流，主要的问题是谐波电流畸变率（THDi）高(10-30%)，转换效率低(85-92%)。 随着电力电子器件的发展，呈现出IGBT取代可控硅整流的趋势，IGBT整流的优势是取消变压器，因而降低了成本，同时有比较好的输入特性，在较宽的负载范围内，可以将THDi控制在5-10%之间，最大的好处是效率的提升，通常在87-95%之间。目前，IGBT整流型UPS的可靠性比可控硅整流型略低。 UPS冗余设计

UPS不间断电源毕业设计(学术参考)

摘要 随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展，国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行，就离不开UPS不间断电源，这已成为信息业界乃至各行各业的共识。 根据UPS不间断供电的原理，本文以提高UPS的可靠性为基本点，从UPS 电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。整个UPS主电源装置由整流/ 充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入；逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出；静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源，逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换；维修旁路为UPS定期检修或故障维修时提供旁路电源。 基于电源技术的高频化、模块化、数字化、绿色化的发展方向，本文结合现代电力电子技术以及信息处理技术的最新发展，利用微机作为控制核心，研究和开发大功率(10kVA以上)在线式智能UPS不间断电源。 关键词：不间断电源微机控制电力电子技术智能化

ABSTRACT With the development of the computer technology, the network technology, communication technology, in all the fields of the national economy, national defense and war industry, government ministries, they must depend on UPS (Uninterruptible Power System) By the principle of UPS, this paper considers the design scheme from its structure and format for increasing its reliability. The main power device is made up of rectifier, charger, inverter, static bypass, maintenance bypass. Rectifier and charger (including storage battery) offer the energy input of UPS when it is online. Inverter offers the CVCF (Constant Voltage and Constant Frequency) AC output when UPS is online. Static bypass offers online bypass power supply when rectifier, charger, or inverter results in faults, and the switching between inverter and static bypass is not interruptible. Maintenance bypass offers bypass power supply when UPS needs repairing or Maintaining. Based on the development trend of higher frequency, modularization, digitalization, and greenness for power technology, this paper is relevant to the recent development of modem power electronics technology and information processing technology, and has studied the above middle capacity (Above 10KVA) online intelligent UPS, using microprocessor as core control. Keywords: UPS Control by microprocessor Power Electronics Technology Intelligent

不间断电源系统概要

不间断电源系统 UPS (Uninterruptable Power Supply) 一．定义： UPS系统是连接在输入电源和负载之间，为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备，在市电掉电后，UPS可继续给负载提供一段时间的供电，为通信、能源、化工、医疗等重要负载提供足够的后备时间。 二．应用范围： UPS系统适用于不间断用电场合，主要作为各种计算机机房的不间断电源系统，广泛应用于金融证券、邮电通信、政府机关、能源化工、交通运输等各行各业。 三．系统组成： UPS系统主要包括由整流模块(REC)和逆变模块(INV)组成的AC-DC-AC变换主回路、由两组反向并联的可控硅组成的旁路静态开关、维修旁路空开Q3BP、输出隔离变压器和静态开关、蓄电池组以及输入/输出空开Q1/Q5等，如图1所示。 图1 UPS原理框图 UPS系统基本工作方式是主路交流电源从空气断路器Q1输入，经过整流模块将交流电源变成直流电源，完成AC/DC变换，一方面给并接在直流母线上的蓄电池组进行浮充充电，另一方面向逆变模块提供可靠的输入直流电。逆变器进行DC/AC变换，将整流模块和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器输出。UPS系统应用实时处理和全数字控制技术，从主回路静态开关输出稳定、洁净、不间断的交流电源。输入电源也可以从包含有静态开关的旁路回路向负载供电。另外，在要求负载电源不停电而对UPS内部进行维修时，可使用维修旁路开关Q3BP。

四．工作原理 UL33系列UPS单机系统主电路如图2所示。 图2 三进三出UPS单机主电路原理图 主路输入电源从空气断路器Q1输入，通过熔断器保护系统，经自耦变压器降压，通过输入电感进入高频六管整流单元，高频整流/充电器将三相交流电变换为稳定的直流电源，同时实现功率因素校正；该部分电路采用分步式多重软启动功率回路和DSP实时处理的全数字控制技术，提高了系统的抗冲击能力和直流母线电压的稳定性，可减小蓄电池充电纹波，延长蓄电池的寿命。 蓄电池通过接触器接入，只有在直流母线电压达到一定阀值时接触器才能将蓄电池组与直流母线并联接通，蓄电池通过直流滤波电路向逆变器提供直流电源。 逆变器采用DSP实时处理的全数字矢量控制技术，通过SVPWM调制六只IGBT功率开关器件，把直流母线电源变换成三相交流。输出经过△/Z0变压器、静态开关、快速熔断器、空气断路器等功能单元，实现负载端与输入侧的隔离。 旁路输入电源从空气断路器Q2输入，通过旁路静态开关的控制后输出。

不间断电源(UPS)系统

不间断电源（UPS）系统 第一节总则 1.1 说明 A. 承包单位须根据本技术说明书的要求，设计、供应一套符合相关 规范要求及本承包范围的不间断电源供应系统(UPS)，包括安 装、接线，测试及试运转。系统须依照制造厂商的技术要求进行 布线及安装，并须保持最佳的运转情况。 B. 本节技术规格说明书规定可接受系统设备的最佳性能的使用功 能。主要项目须采用制造的标准设备，工厂式接线。不接受改装 或改变接线的设备，以达到本技术规格说明书所要求的功能。 C. 系统设备须包括为实现所要求功能而必需的所有设备、电缆、供 电组件、供电电缆、终接、人工及一切附件和所有的服务。系统 设备均须为最新型号。 D. 本承包单位负责供应及安装系统设备、线缆、所有线槽，所有电 线管及因厂家设备增加及位置改变所需的明敷或预埋电线管。 E. 任何设备如未于本技术规格说明书内提到，但为系统的运转所 需，也须包括在本合约工程内，而毋须增加额外费用。 F. 本承包单位须根据本技术规格说明要求和工程范围，负责提供本 项目本次承包范围内的系统设备之UPS的供应及安装，本项目中 有关UPS主要供应的范围如下： a. 楼宇设备监控系统 b. 智能安防系统（综合） c. 停车场管理系统 d. 双向无线电对讲系统 e. 卫星天线电视和有线电视接收系统 f. 其他相关系统 1. 以上各系统工程具体归属承包范围须由发包方/设计顾问的最 终确定范围为准。

G. 本承包单位主要负责提供与承包范围相关之UPS系统的供应和安 装。 H. 承包单位须根据本项目以上各系统设计功能需求，负责提供设 计、供应、安装、测试及试运转以确保系统在电力故障和发电机 启动之间的过渡时间中提供不间断持续电力。 I. 本UPS系统须应是纯在线式类型，并由整流器、变频器、蓄电池 /蓄电池充电器、逆变器、静态旁路转换开关、同步设备、保护装 置、外部机械旁路开关及附件等配件组成。 J. 当正常电源发生故障或供电质量变坏时，在规定的允许限度内自动连续不间断地维持供电。在应急期间，由蓄电池放电经逆变器 向负载连续供电须能维持到所规定的时间或等到正常电源恢复供 电为止。 K. 系统须以最新的电池技术，并在更换电池时考虑加以实施，以减少重金属的使用。 L. 系统利用再循环设施来处理使用过的密封铅酸电池。 1.2 资料呈审 在工程进行中的适当阶段，至少须送下列文件供审批： A. 设备与部件的详细清单，制造厂的数据。 B. 系统图、配电平面图及详细的接线图。 C. 对运行与试验步骤的建议。 D. 完整的试验与试运行报告。 E. 制造厂的印刷数据，包括安装，运行与维修指示，接线详图，零 件清单，所有设备的完整维修步骤以及建议的维修范围与频率。第二节系统说明及要求 2.1 UPS主机 A. 主机类型 UPS主机采用以下方式：

如何设计UPS电源系统

如何设计UPS电源系统 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。 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%-70%。例如我们前端，需要不间断供电的设备有卫星接收机、调制器、混合器、光发光收电脑及网络交换等，统计总功率为4500VA，因此我们选择4500÷75%≈6428VA，所以就选择了6500W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/主机额定功率×0.75(功率因数)=满载时蓄电池工作时间。 例如我们的UPS系统，主机额定工作功率6500W，3个电池柜共30块铅酸蓄电池，每块电压12V，容量100AH。 所以电池组电压=12V×10=120V 电池组容量=100AH×3=300AH 该系统满载时蓄电池工作时间为：300AH×120V/6500W× 0.75=7.4小时。 这说明该系统在断电时蓄电池至少可以工作7.4小时。 以实际负载功率计算： 300AH×120V/4500W=8小时

UPS电源系统

UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便U PS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。 如图1所示，在电网电压工作正常时，给负载供电如所示，而且，同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池工给负载所需电源，维持正常的生产（如粗黑→所示）；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电（如虚线所示）。 UPS电源系统主要分两大部分，主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分，并与负载属那种性质有关，因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足UPS电源70％的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短，这个时间因各企业情况不同而不同，主要由备用电源的接入时间来定，通常在几分钟或几个小时不等。莱钢中小型棒材生产线因生产需要不允许断电，因此，UPS电源系统在检测到电网电压中断后，可自行启动供电，且随着储能电池慢慢放电，储能电池的容量随着时间会逐渐降低，考虑到寿命终止时储能电池容量下降到50％并留有一定的余量，我厂UPS电源系统的工作时间当储能电池满容量时为2小时，半容量为1小时。 2.1电源工作原理 2.1.1 AC-DC变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。AC-DC输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。 2.2 .2 DC-AC逆变电路：采用大功率IGBT模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。 2.3.3 控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完成SPWM正弦脉宽调制的控制，由于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。不间断电源工作原理框图如图2所示。

最佳机房UPS电源供电系统设计方案

最佳机房UPS电源供电系统设计方案 发布时间:2014年1月20日星期一 在当今计算机广泛应用通信系统，计算机、通讯设备对供电质量要求越来越高，由此在通信机房中安装UPS(不间断电源)供电系统变得越来越普遍。一个设计良好的UPS电源供电系统能给负载提供优质电源，然而在实际应用中，许多问题又往往是UPS电源供电系统本身引起的。因此，如何建立一个合理的、安全的UPS电源供电系统成为大家关注的问题。本文将从UPS供电系统设计角度对这一问题进行探讨。 一、机房UPS电源供电系统设计方案对UPS前级供电系统的要求 UPS可以向负载提供稳压精度高、稳频、波形失真度小的高质量电源，并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。但要做到这点，它的前级供电质量不容忽视。我们在设计通信机房前级供电系统时，应考虑以下几个方面： (1)前级供电系统电源质量不宜太差，电压及频率应稳定在正常范围。一般地讲，大容量UPS主机输人电压范围应为380V±15%。电压过低，将使UPS备电池频繁放电，最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它的使用寿命，相反，电压过高，则易引起逆变器损坏。对于旁路输入，其电压和频率波动也有～定的范围，一般为额定电压±10%，额定频率±15%，如果前级电源变化范围过大，就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。因此，如果通信机房的前级电网在电压范围上达不到要求，应在UPS前级配置合适的抗干扰交流稳压电源，但不宜采用电子管型交流稳压器或磁饱和稳压器，因为这两类稳压器在开机时可产生瞬时高压，输出波形失真度也较大，易造成UPS故障。 (2)前级供电系统中不应当带有别的频繁启动负载，比如经常使用的电梯，频繁开启的空调等。原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压，使供电线路上电压波形失真度过大，造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电路误动作，进而引起同步控制电路故障。所以在条件许可下，宜将UPS电源尽可耀于电网输入的前端。 (3)前级供电系统中的交流发电机组容量应适当放大。大多数通信机房都备有发电机组，以解决较长时间停电难以供电问题。但在配置发电机组时，其容量应考虑不少于UPS电源额定输出功率的1.5-2倍，以保证发电机输出电压、频率正常，并改善其波形失真度。 二、机房UPS供电系统设计方案UPS容量的确定 根据负载容量及性质，选择适当的UPS，既可保证UPS的供电质量，降低故障率，又可节省投资，提高经济效益。一般来说，UPS容量的确定主要是要满足当前负载的需要，同时，也要考虑几个因素： (1)负载性质对UPS输出功率的影响。当前大部分UPS生产厂家在产品说明书中所给的输出功率都是指负载功率因数为0.6~0.8(滞后)时的值，而UPS电源实际可带的负载量是与负载功率因数密切相关的，当负载为纯电阻性或电感性时，逆变器在额定机在功率下其有功功率将有所下降。所以在考虑UPS容量时，对不同的负载功率因数要进行功率折算，通常可作这样的估算：假设负载功率因数为0.8(滞后)时UPS额定功率为1KVA，则当功率因数为0.9和1.0时，输出功率分别约为0.9-0.92 KVA 和0.74-0.77 KVA。对于计算机类负载，只要负载的峰