UPS不间断电源工作原理及应用说明.pdf

UPS不连续电源工作原理及应用说明

2008年10月25日星期六03:21P.M.

摘要：本文介绍了UPS电源系统的根本组成，原理及特点，并对如何对其全面、完善维护做

了具体的阐述。

关键字：UPS储能电池

Abstract:Basiccomposing,theoryandcharacteristicofUPSpowerareintroducedin

thisarticle.Itparticularexplainshowtoexcessivemaintenance.

Keywords:UPSSavingbattery

一、引言

保证任何状况下的正常供电，是冶金行业的重要根底。为此,除工业电网正常供电外，还需

配备UPS供电系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备，因其主要机灵能化程度

高，储能器材采纳免维护蓄电池，使得在运行中往往忽视了对该系统的维护与检修。其实维

护的好坏，对电源的寿命和故障率有很大影响，下面依据我们运用中的具体状况和维护经验

介绍UPS电源的运用考前须知和日常维护要求。

虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同，但其原理和主要功能根本一

样。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式，这时因为在线式UPS电源系统具有对各类

供电的零时间切换，自身供电时间的长短可选，并具有稳压、稳频、净化的特点。

当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能，当须要检修时可采纳手动旁路，使检修、

供电互不影响。在功率选择上，莱钢中小型棒材生产线选用了中功率系统。

二、UPS电源系统

UPS电源系统由4局部组成：整流、储能、变换和开关限制。其系统的稳压功能通常是由整

流器完成的，整流器件采纳可控硅或高频开关整流器，本身具有可依据外电的变更限制输出

幅度的功能，从而当外电发生变更时〔该变更应满意系统要求〕，输出幅度根本不变的整流

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退，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退了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏

蔽。频率的稳定那么由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为

便利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限制。

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电源开场工作，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〕；当由于生产须要，负载严峻过载时，由电网电压经整流干脆给负载供电〔如虚线所

示〕。

UPS电源系统主要分两大局部，主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机局部，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实力不同，通常负载功率应满

意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，这个时间因各企业状况不同而不同，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须要不允许断电，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，且随着储能电池渐渐放电，储能电池的容量随着时

间会渐渐降低，考虑到寿命终止时储能电池容量下降到50％并留有肯定的余量，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。

2.1.1AC-DC变换：将电网来的沟通电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，

供应逆变电路。AC-DC输入有软启动电路，可防止开机时对电网的冲击。

2.2.2DC-AC逆变电路：采纳大功率IGBT模块全桥逆变电路，具有很大的功率充裕量，在输

出动态范围内输出阻抗特殊小，具有快速响应特性。由于采纳高频调制限流技术，及快速短

路爱护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可平安牢靠地工作。

限制驱动：限制驱动是完成整机功能限制的核心，它除了供应检测、爱护、同步以及各种

开关和显示驱动信号外，还完成SPWM正弦脉宽调制的限制，由于采纳静态和动态双重电压

反响。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。不连续电源工作原理框图如图2所示。

当市电正常380Vac时，直流主回路有直流电压，供应DC-AC沟通逆