UPS就是不间断电源。通常是弱电机房工程子系统之一,是将蓄电池与主机设备相连接,主要用于给设备提供稳定、不间断的电力供应。
不间断电源的主要优点,在于它的不间断供电能力。在市电交流输入正常时,UPS把交流电整流成直流电,然后再把直流电逆变成稳定无杂质的交流电,给后级负载使用。一旦市电交流输入异常,比如欠压了或者停电了又或者频率异常了,那么UPS会启用备用能源-蓄电池,UPS的整流电路会关断,相应的,会把蓄电池的直流电逆变成稳定无杂质的交流电,继续给后级负载使用。这就是UPS不间断供电能力的由来。
当然,UPS的不间断供电时间不是无限的,这个时间受制于蓄电池自身储存能量的大小。如果发生交流停电,那么在UPS的蓄电池供电的宝贵时间内,您需要做的就是赶紧恢复交流电,比如启用备用交流电回路、启用油机发电,实在不行,就只能紧急存盘,保存劳动成果,等待交流电恢复正常后再继续。
当市电正常为380/220VAC时,直流主回路有直流电压,供给DC-AC交流逆变器,输出稳定的220V或380V交流电压,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。
UPS的结构:
变电站内UPS系统一般由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组成(小功率时也可三合一)。
整流器:有两个主要功能:,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压,起到一个充电器的作用;
逆变器:将直流电(DC)转化为交流电(AC),供给负载使用;
蓄电池:UPS用来作为储存电能的装置,使其在市电失电时,可以将直流电逆变后,为负载提供不间断电源。其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间 ;
静态开关:又称静止开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制;
隔离变压器、稳压器:在输入或输出部分将交流与直流隔离,稳压器除了隔离之外还有稳定电压的作用;
电力系统UPS的一些要求:
(1)系统和远方通信系统对变电站十分重要,因此作为电源的UPS系统的可靠性也有非常高的要求;
(2)综自系统的负载大多数为单相负载,因此电力系统的UPS电源大多数要求为三相/单相输入、单相输出的中小型功率 UPS ,容量一般在 60kVA 范围之内;
(3)旁路静态切换开关应具有自动、手动两种工作方式,实现无间断切换;
(4)由于变电站有 220V或 110V 直流系统,并有直流充电屏给蓄电池充电。所以电力UPS自身不带蓄电池,直接使用直流系统作为UPS的直流输入,并且不需要具备充电功能;
(5)电力 UPS 的直流输入端一般要求装有反灌杂讯抑制器,如逆止二管等,使 UPS 对直流母线的影响尽量小;
(6)UPS电源在带满全部设备后,应留有40%以上的供电容量。UPS在交流电失电后,不间断供电维持时间不小于60分钟。
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