最新冗余备份应急电源技术培训PPTUPS的组成与基本原理.ppt

目录 3.1.1.UPS的基础知识 UPS的定义 UPS的主要作用 UPS的基本组成 3.1.2.UPS的基本运行原理 正常运行方式 电池后备运行方式 旁路运行方式 维修运行方式 UPS的主要作用——为什么要使用 UPS？ 随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多，而这其中的绝大部分都是非线性负载(Non-Linear Load)： 从电网提取电流的波形与电压波形不一致的负载； 阻抗随加在其两端的电压而变化的负载； 产生谐波电流的负载又称为畸变负载(Deforming Loads)或污染负载(Polluting Load); 一方面，这些非线性负载给电网带来了大量的谐波以及其它的干扰，使供电的质量越来越坏; 另一方面，一些重要的用电部门，如机场、医院、银行等和一些重要的用电设备：如计算机、通讯设备等，对供电质量的要求越来越高:不仅要求不停电，还要求电压、频率稳定，还要求波形准确完好。简而言之，需要有一个干净或净化的电源； 这就使得负荷(用电器)与电网供电质量之间的矛盾日趋加深，必须解决。 在诸多的解决电源的方案中，UPS是最好的解决方案。 UPS的主要作用——电网中的骚扰（定义） 骚扰（disturbance）：任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命的物质产生损害作用的现象； 干扰（interference）：由骚扰引起的设备、传输通道或系统性能下降的现象； 从严格意义上讲，“骚扰”和“干扰”是两个不同的概念： “骚扰”是一种客观存在的现象； “干扰”是一种在“骚扰”作用下，使敏感设备受到影响时的现象。 根据GB 4824-1996 的标准词汇，选用“骚扰”一词。 UPS的主要作用——电网中的骚扰 停电：短时间的、长时间的... UPS的主要作用——电网中的骚扰 电压变化：电压跌落、过电压、欠电压、电压尖峰、三相不平衡... UPS的主要作用——电网中的骚扰 频率变化：频率波动、过高、过低、闪烁... UPS的主要作用——电网中的骚扰 其它骚扰：高频瞬态冲击、谐波、电磁兼容性... UPS的主要作用——电网中骚扰的解决方案 为了消除这些电网中的干扰，制定有关的供电标准： 供电标准EN 50160 定义了欧洲配电系统中的如下一些正常波动：电压 +10% 到 -15% (每10分钟间隔的平均有效值)，其中每周95%的时间必须在±10%的范围内； 频率 +4％ 到 -6% ，一年中有99.5%的时间在?1%的范围内 国家标准《电子计算机场地通用规范》（GB/T-2887-2000）中关于机房供配电要求如下： 频率：50Hz， 电压：380V／220V，相数：三相五线制或三相四线制／单相三线制： UPS的主要作用——电网中骚扰的解决方案 为了消除这些电网中的干扰，制定有关的法规，限制用电器对电网造成的扰动，规定用电器给公共电网带来的干扰限值： 国际电工委员会制定的标准IEC1000-3-2, 欧洲标准EN60555-2, 瑞士标准ASE3600， 美国标准IEEE519； 以及国家标准GB 12326-90（电能质量－电压允许波动和闪变）、GB/T 14549－93 （电能质量－公用电网谐波）等。 人们用了多年的时间来寻找各种解决办法最后才创造出UPS这样的新型设备, 使电网和用电器进行隔离, 既避免负载对电网产生干扰, 又避免电网中的干扰进入和影响负载。 UPS的主要作用——电网中的骚扰，各种电气装置解决方案的比较 UPS的基本组成－(1)整流器/充电器 将主交流输入电源的交流电压转换成直流电压的变换器。用于： 为逆变器提供电源； 对电池进行充电和浮充电。 UPS的基本组成－(2)逆变器 将直流电压转换成满足严格要求的交流电压的转换器。直流电压 正常情况下来自整流器； 后备期间来自电池。 UPS的基本组成－(3)电池 在市电电网发生下列情况时使UPS继续运行： 市电电网断电； 电网电力的指标超出了UPS允许的容限范围。 标准的电池后备时间是从10分钟到30分钟，并且根据需要延长。 根据后备时间的不同，电池可装在UPS机柜内或分开的柜体内。 UPS的基本组成－(4)静态开关 用于将负载从逆变器切换到旁路，并且在切换时对负载的供电没有任何中断（因为切换动作是由电子元件而不是机械元件完成的）。 以下的任意一种原因都可能导致切换： UPS自行关机； 超越逆变器容量上限的过载； 内部故障。 UPS的基本组成－(5)手动维修旁路开关 用于在维护时将负载切换到旁路。 转换到旁路方式运行不会导致对负载供电的中断，因为转换是通过静态开关进行的。 UPS的基本组成－(6)市电输入开关、 (7)静态旁路输入开关、