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选型方案:
(1)后备式UPS:A)JHP-500/1000系列UPS为后备式设计,具有三级稳压功能,稳压精度高。适合应用于个人PC机及其它对供电质量要求不太高的PC机应用场合。B)对于长时间停电地区的普通PC机用户,UPS力荐后备JHP-500H/1000H长延时机系列,该机具有外挂大容量蓄电池可达6-12小时的逆变供电时间设计,相对比使用在线机经济。JHP-500H较适合配带一套PC机电脑使用,JHP-1000H型较适合配带两套PC机使用。JHP-500H/1000H长延时机电池电压均为12V DC,外挂一只12V蓄电池即可。
(2)在线式高频小机:A)JHS-900系列UPS为双变换在线式设计,适合应用于企业及事业单位的基层办公用PC机房或小型服务器使用。该型UPS适合在电网较稳定地区使用,一般是一台UPS集中配带2-6台PC机或单台小型服务器使用。B)对于电网环境比较恶劣或配有劣性能发电机情况的企、事业基层处所用户,UPS力荐抗冲击相对较强的800系列工频在线小机,该机耐受恶劣电网能力最强,只是价格相对较高。
(3)在线式高频大机:JHS-3900系列UPS为双变换高频在线设计,具有冗余并机功能,能大大提高并联UPS系统供电的可靠性,使要害负载可靠运行,万无一失。并机简图如下:

两台UPS并联运行配带同一要害负载,两台UPS各均分50%的负荷,如其中一台UPS出现故障,则另一台UPS承担全部负荷继续运行,确保要害负载供电的更高安全。JHS-3900系列UPS为三进/单出的中功率型,较适合应用于重点场所的中心机房或信息数据中心的要害负载配用(如中、大型服务器等)。
(4)在线工频小机:JHS-800系列工频小机为双变换纯在线设计,该机耐受恶劣电网及环境能力极强,较适合于厂矿企业,或边远供电质量及环境条件较差地区使用,当然更能应用于大、中城市的电网较稳定地区,只是造价相对较高。另外对于性能差劣的发电机供电,在一般的UPS不能匹配的情况下,改用该机型较理想合适。该工频机属于稳定度极高的工业级别UPS。
(5)在线工频中、大机:JHS-800系列中、大机为双变换式真在线设计,因是工频机设计,单机耐受恶劣电网的抗冲击性能极强,能应用于一切企事业单位重要部门的中、大功率负载使用,可以双机串联热备份或冗余并机运行,提高供电系统的可靠性。该工频机也属于稳定度极高的工业级别UPS。
(6)准在线互动机:JHS-600系列UPS为准在线互动式设计,整机效率高,该机较适合电网比较稳定地区使用,相对在线机可大大节省电能10-15%,另该机蓄电池组端逆变电压与800工频小机系列(1、2、3KVA)一样均为48VDC系统,较适合于邮电行业的48VDC交换机后台操作系统使用。
(7)电力专用UPS:电力系统专用UPS为双变换在线式设计,逆变直流电压为220VDC,单相交流输出设计,专为电厂发电机组、配电站、输变电站的控制室设备定制。20KVA以下为单进/单出型,20KVA以上为三进/单出型。
(8)财税、彩票专用UPS:财税、彩票专用UPS是我公司在多年UPS电源设备研发制造经验的基础上,专为财税POS机及彩票机设计的高性能小功率不间断电源。整机结构简洁,采用内置大容量蓄电池及底部轮式结构,可外挂蓄电池,后备长延时间设计。便于移动及根据实际情况外加挂蓄电池延长后备时间;性能优越,安全可靠,具有周全的自动保护功能,能为财税、彩票设备提供纯净、稳定的不间断交流电源。
市电正常时,UPS将市电经滤波、尖峰浪涌吸收和稳压处理后为设备供电;当市电发生故障时(包括市电断电、市电过/欠压),UPS转由电池逆变工作方式,持续向系统供电,从而有效地保证系统工作的连续性,免受市故障的干扰。当市电发生长时间故障而致使UPS因电池欠压自动保护关机,在市电恢复正常后自动充电,无需人工操作,具备无人职守的功能。机内配备的大电流高频充电器,缩短了电池补充能量的时间,提高了电池的使用寿命,最大限度地延长了备用时间,保证系统业务的正常进行。
财税、彩票专用UPS优选高性能元器件,融合先进的制造工艺和控制技术,集完善的防雷电保护、蓄电池保护于一体,可适用于各种场合,能有效保护POS机系统。该专用UPS电源是财税、彩票行业用户的最佳选择,能为财税、彩票的POS机系统提供不间断的电力供应保障。

(二)配置方案:
一) 集中式和分散式供电方案:
UPS集中式供电是指一台大UPS配带多台负载设备;分散式供电一般是指单台小UPS配带单一负载。集中式供电管理方便,UPS机型相对较大,可靠性、性能一般比小型机优越,优势明显,但集中式供电造价成本相对比分散式总造价要高得多。对于一个UPS电源设计项目,采取何种供电方式,必须依具体情况而定。如果是新楼新房布线,应在布线前优先考虑集中式供电。如果是租用的已布线旧场所,一般需依据旧场所的实际布线情况来选择UPS供电方式。对于重要负载、照明混合布线的则只能选择分散式UPS供电。另外选择何种UPS供电方式还与用户的实际经济情况有关,一般国家机关单位及经济条件较好的用户多选择集中式UPS供电;个体用户一般选择分散式供电,如网吧、超市、小企业等。
二)蓄电池配置时间:
1)对于很少停电的供电稳定地区(如大、中城市的城区),用户的普通负载配置的UPS仅需15分钟-1小时的标机或短延时即可。2)对于电网供电持续趋紧,频繁停电地区,尤其是供电紧张的大多数郊县。用户在没有配备发电机的情况下,即使用户电网具备双路市电供电,在UPS配置的蓄电池中一般均需为4-8小时的长延时系统。3)用户在配备发电机的情况下,普通负载的UPS则只需配置30分钟-1小时的蓄电池即可。要害负载的供电一般虽然具有多重保障,但由于重要程度的特殊性,用户一般不惜代价在UPS配置蓄电池上均为6-8小时的长延时系统。
三)可靠度设计:
对于重要部门的结算中心或数据信息中心的要害负载,由于特殊重要性,均须采用多重保护的高可靠集中供电方式。要害负载一般是采用双路交流市电供电外加备用发电机组、另加多台UPS并机(或双机串联备份)的方式。双路交流市电供电原理即高压变电站降压输出到两个基层变电站A和B,用户配电柜内有两路380V市电各从低压变电站A和B引来拉入,其中一路为主供市电,另一路作备用市电,两路市电由ATS自动切换开关(也叫双电源切换开关)自动切换。如果主供低压变电站故障瘫痪,则由ATS自动切换到另一路备用市电电路。如果高压变电站总关瘫痪(即低压变电站A和B供电均中断),用户则可以启动发电机组投入继续供电。这样用户市电供电具有多重保障,但由于用户UPS配带的是非常重要的数据中心要害负载,为了更大限度的提高UPS系统的可靠度,因此此种要害负载配置的UPS一般采用冗余并机(或双机串联备份)的方式,并联中的UPS1和UPS2并联接入市电,并联输出供给同一要害负载,负载负荷由两台UPS平均分担50%,如果其中一台出现故障,则由另一台承担全部负荷,这样可大大提高整个系统的可靠度。
图1)如下所示为要害负载的多重保障供电方案原理图:

图2)如下所示为UPS双机串联热备分方式:

(图2)在UPS主机的旁路上串联接入UPS备份机(也叫从机),即UPS备份机的输入/输出串入连接UPS主机的旁路。主机与备份机均开机工作,正常情况下负载负荷全由主机主电路承担,而备份机虽然也是开启但是空载运行。如果主机主电路的逆变器故障或超载,则会跳到旁路由备份机承担负载负荷。此种串联备份方式可提高UPS供电的可靠度,机器安装也简单、方便。但缺点是:A)双机之中主机全载运行,备份机长时间空载,不能同程度老化,因此需每隔1—2年,主﹑从机轮换一次。B)如果主机主电路的逆变器故障或超载跳到旁路供电时UPS供电存在切换时间。只要具有独立旁路输入接点的在线式 UPS一般均可以双机串联热备份方式运行。

图3)如下所示为UPS多机冗余并机方式:

冗余并机方式是:多台同型号同容量的UPS以并联的连接方式对单套要害负载供电,如图3所示:UPS1、UPS2、UPS3并连接入市电,并联输出供给同一要害负载电力,负载负荷由三台UPS各平均分担33.3%,如果其中一台出现故障,则由另两台各平均分担50%的负荷,这样可大大提高UPS系统的可靠度,冗余并机与串联热备份的区别是:A)冗余并机UPS可达多台,且均分负荷,各机运行同程度老化。串联热备份的UPS一般仅为两台,两机运行不能同程度老化。B)冗余并机远比串联热备份复杂,要求多台UPS输出的频率﹑相位﹑幅度等达到绝对的完全一致,因此多机之间的通讯协调平衡非常重要,全由机内的协调控制并机板来完成。C)串联热备份如果主机主电路的逆变器故障或超载跳到旁路供电时UPS供电存在切换时间,而冗余并机在其中一机故障卸载时不存在切换时间。现在的UPS并机设计多数已把平衡协调电路融入UPS机器内部而省掉了外接的并机柜。使机器安装得以简化,也提高了并机系统的可靠度。D)串联热备份机型要求不高,一般在线式普通机型只要具备独立的旁路接线端口即可行,而冗余并机功能则一般是中大容量UPS才具有的,一般机型较贵。
特别申明:串联热备份和冗余并机所带的要害负载,负载功率不能超过单台UPS的容量。否则,UPS系统的可靠度就没有保障。例如:两台10KVA的UPS并机所配带负载如果是12KW,两台UPS各带50%即6KW的负载平常是能正常运行,但一旦其中一台出现故障,则12KW的负载全切入到另一台10KW的UPS,则会造成另一台UPS大大超载跳旁路,如遇上市电停电则整个UPS系统就会瘫痪!串联热备份和冗余并机两种方式主要目的均是以牺牲成倍的价格来换取系统的成倍可靠度,因而一般是要害部门采用。

(三)使用方案:

(1)后备式UPS最佳带载率为40-60%。空载或大于80%负载时UPS输出三次谐波成份较大,对电脑等负载的正常运行及使用寿命具有一定影响。后备式UPS逆变输出为方波,不宜配带感性负载(如电机类负载等)。
(2)在线式UPS配带弱感性负载时,带载率不宜超过50%,对于强感性负载不可超过35%。对于晶闸管负载或半波整流设备,UPS原则上不能配带,但在混入其他阻性负载,且总带载率低于50%的情况下,则可以选择性配带。另外UPS前端如果接有晶闸管或半波整流设备,很容易造成UPS输入波型畸变大增、引起较大噪声干扰(工频机噪声随波型畸变程度加大,高频机更会造成内部高频元器件瞬时过热,从而极易出现故障)。
(3)无软启动功能(延时启动)的UPS,原则上不宜带载开、关机,尤其是重载条件下开、关机,否则会增大故障的可能性。应先空载开机再加负载。
(4)在恶劣的电网环境下,UPS容易造成零线串入干扰。后备式UPS容易造成市电与逆变的频繁切换,容易造成故障。对于在线式UPS容易造成锁相与失控锁相失败。
(5)后备式UPS不能置于电感性电源后面(如净化电源),否则容易造成切换时间过长,在市电停电时造成电脑的死机。而在线式UPS前端配置净化电源则大大的有利。除帮助净化市电外,还可大大缓冲UPS启动时大电流的冲击,减小UPS故障率。
(6)市场上中、小型UPS,由于成本价格因素,制造商在其锁相中基本上没有设置转换条件的判断电路。直流系统中一般也没有反灌噪声设置,对功率管件容易造成损坏。因此,就这一点来说,小型机可靠性一般要比大机差。
(7)对于在线式UPS,减少其日常开、关机次数,或在其前端增设净化电源,可大大减小机器的故障率。
(8)市场上的后备式UPS,由于成本关系,一般无输出短路保护电路,因此保险丝不能过大。500VA一般是5A型,1000VA一般为10A型。
(9)UPS如无输入、输出隔离变压器,则该机型安装时,火、零线不能反接,否则很容易造成共膜干扰而容易损坏UPS。
(10)UPS长延时机型一般具有反灌噪声抑制设置,否则在UPS输出负载量大时,反灌噪声很容易造成蓄电池、逆变器件的损坏。
(11)UPS在不接电池或电池损坏条件下运行,直流母线上高频脉动分量大,由于直流线路存在一定的内阻,在重载条件下所形成的LC振荡高频成份大增,这样对逆变器件不利,长期运行容易出现故障。因此UPS在没接蓄电池情况下不能长期运行,蓄电池老化报废时应及时更换。
(12)UPS不能长期满载或超载运行,但也不能空载运行。空载运行对蓄电池大大的不利,很容易造成蓄电池损坏。
(13)UPS输出波型与带载率具有很大关系。后备式的方波是负载量的函数,负载越大,脉宽则越大,幅度越小。正弦波的负载量60%最佳,过轻或过重输出波型失真均较大。UPS在重载条件下逆变的输出,其输出波型抖动大,谐波量增大,故障率增高。UPS配带非线性负载波型失真较大。

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