1、UPS UPS 基礎培訓基礎培訓 一、一、UPS UPS 概概 述述第1頁/共41頁第一頁，編輯于星期日：七點 二十三分。一、一、UPS UPS 概述概述 什么是UPS 為什么使用UPS UPS的功能第2頁/共41頁第二頁，編輯于星期日：七點 二十三分。UPSUPSUPSUPS - Uninterrupted Power System - Uninterrupted Power System交流不間斷電源系統信息及網絡設備蓄電池市電第3頁/共41頁第三頁，編輯于星期日：七點 二十三分。 利用電池化學能等作為后備能量，在市電斷電等電網故障時，不間斷地為用戶設備提供（交流）電能的一種能量轉換裝置。

2、為您重要的設備提供靈活且完善 的電源保護第4頁/共41頁第四頁，編輯于星期日：七點 二十三分。 電源線電源線網線網線通訊線網絡總線 市電 柴油機 一個完備的UPSUPS系統，是由UPSUPS主機、電池、市電（發電機) )、后臺監控或網絡監控軟/ /硬件等單元共同組成的。UPS計算機監控平臺計算機監控平臺第5頁/共41頁第五頁，編輯于星期日：七點 二十三分。一、一、UPSUPS概述概述 什么是UPS 為什么使用UPS UPS的功能第6頁/共41頁第六頁，編輯于星期日：七點 二十三分。為什么用UPS？電網問題波形下限市電斷電電壓浪涌電線噪聲瞬態尖峰頻率漂移諧波失真電網第7頁/共41頁第七頁，編輯于

3、星期日：七點 二十三分。為什么用UPS？電網問題電網問題電網問題引發原因引發原因現象現象市電斷電市電斷電停電、空氣開關跳閘停電、空氣開關跳閘零電壓持續零電壓持續2 2個周波以上個周波以上電壓浪涌電壓浪涌大型設備關閉或雷擊引起大型設備關閉或雷擊引起電壓高于電壓高于110%110%額定值，持額定值，持續一個或多個周波續一個或多個周波波形下陷波形下陷大型設備突然啟動、電網切換大型設備突然啟動、電網切換電壓低于電壓低于80-85%80-85%額定值，額定值，持續一個或多個周波持續一個或多個周波 瞬態尖峰瞬態尖峰閃電、電子開關工作，電焊閃電、電子開關工作，電焊電壓峰值高達電壓峰值高達60006000V

4、V，持續持續時間一般為時間一般為0.5-50.5-5個周波個周波諧波干擾諧波干擾電動機、電焊機、廣播通信設電動機、電焊機、廣播通信設備、無線通信設備、微波設備備、無線通信設備、微波設備頻率漂移頻率漂移小水電，發電機小水電，發電機第8頁/共41頁第八頁，編輯于星期日：七點 二十三分。一、一、UPS UPS 概述概述 什么是UPS 為什么使用UPS UPS的功能第9頁/共41頁第九頁，編輯于星期日：七點 二十三分。1.1. 高可靠性不間斷供電高可靠性不間斷供電2.2. 電網穩壓、凈化功能電網穩壓、凈化功能3.3. 電池管理功能電池管理功能4.4. 智能監控功能智能監控功能UPS的四大功能保證動力的

5、連續性高質量供電、綠色電源延長電池使用壽命解決UPSUPS維護問題第10頁/共41頁第十頁，編輯于星期日：七點 二十三分。UPS UPS 基礎培訓基礎培訓 二、二、UPS UPS 原原 理理第11頁/共41頁第十一頁，編輯于星期日：七點 二十三分。二、二、UPS UPS 原理原理 常見四種架構UPS原理 在線式UPS工作模式 UPS主要模塊功能介紹 常見大型UPS原理架構第12頁/共41頁第十二頁，編輯于星期日：七點 二十三分。市電負載逆變器電池組充電器175264V220410V功率等級0.25-3KVA左右后備式后備式UPSUPS的基本原理的基本原理（一）（一）第13頁/共41頁第十三頁，

6、編輯于星期日：七點 二十三分。 - - 市電正常時，它向負載提供的是抽頭變壓器稍 加穩壓處理的“低質量”交流電，逆變器不工 作，蓄電池由獨立的充電器充電。 - - 當市電超出規定范圍時，負載由繼電器轉為電 池逆變供電。后備式后備式UPSUPS的基本原理的基本原理（二）（二）第14頁/共41頁第十四頁，編輯于星期日：七點 二十三分。市電負載低通濾波器逆變器/充電器降壓繞組升壓繞組電池組175264V150175V264276V功率等級0.7-20KVA左右互動式互動式UPSUPS的基本原理的基本原理（一）（一）第15頁/共41頁第十五頁，編輯于星期日：七點 二十三分。 在線互動UPSUPS與后備

7、式比，主要區別在于：逆變器與充電器合二為一，輸出通過變壓器的抽頭跳變，實現分段穩壓。互動式互動式UPSUPS的基本原理的基本原理（二）（二）第16頁/共41頁第十六頁，編輯于星期日：七點 二十三分。功率等級10-480KVA左右市電負載主變換器電池組Delta變換器175264V220410V補償變壓器Dalta Dalta 變換變換UPSUPS的基本原理的基本原理（一）（一）第17頁/共41頁第十七頁，編輯于星期日：七點 二十三分。Dalta Dalta 變換變換UPSUPS的基本原理的基本原理（二）（二） 市電正常時，8585能量有市電直接提供，1515能 量有一個逆變器提供， 當市電異常

8、時，100100能量有電池提供。 無法解決市電上的諧波污染，比如：頻率 異常、浪涌、噪聲等，將直接輸入到重要負載。ACDCACDCACACACAC3 phaseinput3 phaseoutputMain inverterDelta inverterNeutralNeutralBatteryBattery第18頁/共41頁第十八頁，編輯于星期日：七點 二十三分。整流逆變充電器電池組輸入EMI輸出EMI負載市電維修開關旁路輸入空開市電輸入空開切換開關1234功率等級0.7-1500KVA左右在線式在線式UPSUPS的基本原理的基本原理（一）（一）第19頁/共41頁第十九頁，編輯于星期日：七點 二

9、十三分。 不管電網電壓是否正常，輸出交流電壓都要經過逆變器，即逆變器始終處于工作狀態。在線式在線式UPSUPS的基本原理的基本原理（二）（二）第20頁/共41頁第二十頁，編輯于星期日：七點 二十三分。較低中等較高高成本1 kVA功率范圍5ms12ms4ms左右零零切換時間低（僅近似不停電功能）中等（不停電、近似穩壓功能）較高，無法解決電網諧波污染等問題最高（不停電、穩壓、凈化功能）輸出電源質量不工作熱備85能量直接市電提供，工作市電模式下逆變器狀態后后備備式式互互動動式式Dalta變變換換在在線線式式第21頁/共41頁第二十一頁，編輯于星期日：七點 二十三分。二、二、UPS UPS 原理原理

10、常見四種架構UPS原理 在線式UPS工作模式 UPS主要模塊功能介紹 常見大型UPS原理架構第22頁/共41頁第二十二頁，編輯于星期日：七點 二十三分。 在主路市電正常時，UPSUPS一方面通過整流器、逆變器給負載在線提供高品質交流電源；另一方面通過整流器為電池充電，將能量儲存在電池中 ，如圖：市電逆變工作模式：市電逆變工作模式：第23頁/共41頁第二十三頁，編輯于星期日：七點 二十三分。 當主路市電掉電或不正常時，系統自動無間斷地切換到電池工作模式，由電池逆變出用戶所需的三相四線交流電源向負載供電。市電恢復后系統自動無間斷地恢復到正常工作模式 ，如圖：電池逆變工作模式：電池逆變工作模式：第2

11、4頁/共41頁第二十四頁，編輯于星期日：七點 二十三分。 旁路工作方式有兩種，一種能自動恢復到正常工作模式；另一種需人工干預才能回到正常工作模式。在逆變器過載延時時間到、逆變器受大負載沖擊等情況下，系統自動無間斷切換到靜態旁路電源向負載供電。 在UPSUPS恢復正常后，系統自動恢復正常供電方式。 當用戶關機，或主路市電掉電（或不正常）且電池儲能耗盡，或發生嚴重故障等情況下，逆變器關閉，系統會停留在旁路工作模式。此后若需恢復到正常工作模式，則需要用戶重新開機，如圖：靜態旁路工作模式：靜態旁路工作模式：第25頁/共41頁第二十五頁，編輯于星期日：七點 二十三分。 需要對UPSUPS電源及電池等進行

12、全面檢修或設備故障需維修時，可以通過閉合維護開關Q3BPQ3BP，將負載轉向維修旁路直接供電，以實現對UPSUPS不停電維護。維修需要斷開UPSUPS內部的主路、旁路輸入電源和電池輸入開關以及輸出開關，實現UPSUPS內部不帶電而對負載仍然維持供電的維修工作模式，如圖：維修工作模式：維修工作模式：第26頁/共41頁第二十六頁，編輯于星期日：七點 二十三分。二、二、UPS UPS 原理原理 常見四種架構UPS原理 在線式UPS工作模式 UPS主要模塊功能介紹 常見大型UPS原理架構第27頁/共41頁第二十七頁，編輯于星期日：七點 二十三分。整流器整流器：l功能 將市電將市電ACAC電源轉換成穩定

13、的電源轉換成穩定的DCDC電源（直流穩壓電源）電源（直流穩壓電源） 輸送足夠能量供給逆變器帶負載和給電池充電。輸送足夠能量供給逆變器帶負載和給電池充電。 緩啟動緩啟動/ /功率爬升。功率爬升。l主要組成 整流橋整流橋 中中/ /小容量小容量UPSUPS采用二極管、采用二極管、IGBTIGBT、雙向雙向SCRSCR 中中/ /大容量大容量UPSUPS采用采用SCRSCR DCDC濾波電容濾波電容 PFCPFC功率因數校正電路功率因數校正電路第28頁/共41頁第二十八頁，編輯于星期日：七點 二十三分。逆變器逆變器：功能： 把整流器或電池送來的把整流器或電池送來的DCDC電源變換成電壓穩定（額定值電

14、源變換成電壓穩定（額定值1%1%） ，頻率穩定（額定值，頻率穩定（額定值1-2%1-2%，本機振蕩精度可達額定值，本機振蕩精度可達額定值0.05%0.05%） ，諧波含量少（，諧波含量少（THDTHD5%5%，在峰值因數為在峰值因數為3:13:1），干凈的再生正弦），干凈的再生正弦 波波ACAC電源供給負載。允許電源供給負載。允許DCVDCV變化范圍：變化范圍：320320V-490VV-490V。組成： IGBT IGBT三相逆變橋三相逆變橋 ACAC輸出濾波電容輸出濾波電容 輸出變壓器輸出變壓器 控制邏輯電路控制邏輯電路第29頁/共41頁第二十九頁，編輯于星期日：七點 二十三分。靜態開關：

15、功能 在發生以下情況時在發生以下情況時，無中斷地（同步）把負載電源轉接，無中斷地（同步）把負載電源轉接 到旁路電源：到旁路電源：UPSUPS輸出端發生過載、甚至短路、逆變器輸出端發生過載、甚至短路、逆變器 故障（包括過溫，超故障（包括過溫，超/ /欠壓）欠壓） 具有比逆變器更強過載能力（具有比逆變器更強過載能力（100%100%可達可達200200msms）組成 用用S SCRCR做成無觸點開關，在旁路和逆變器側各有一組。做成無觸點開關，在旁路和逆變器側各有一組。 正因為無觸點，開關整速度快，從而保證轉換無中斷，正因為無觸點，開關整速度快，從而保證轉換無中斷， 不會產生因電弧引起的高頻干擾，影

16、響負載運行。不會產生因電弧引起的高頻干擾，影響負載運行。第30頁/共41頁第三十頁，編輯于星期日：七點 二十三分。功能：為在不中斷負載電源情況下為在不中斷負載電源情況下，檢修，檢修UPSUPS。輔助觸點發出信號，禁止逆變器啟動。輔助觸點發出信號，禁止逆變器啟動。組成：加鎖的手動開關加鎖的手動開關。控制：手動控制手動控制、嚴格按操作步驟，把負載從逆變器供電、嚴格按操作步驟，把負載從逆變器供電轉到手動維修旁路及恢復逆變器供電。轉到手動維修旁路及恢復逆變器供電。第31頁/共41頁第三十一頁，編輯于星期日：七點 二十三分。功能：當市電中斷或超限時當市電中斷或超限時，供給逆變器能量（，供給逆變器能量（D

17、CDC電源）電源）保證負載電源不會中斷。保證負載電源不會中斷。組成：閥控鉛酸電池閥控鉛酸電池（VRLAVRLA）全密封免維護電池。全密封免維護電池。電池柜或電池架電池柜或電池架電池開關電池開關安裝在電池柜內或電池房內溫度傳感器安裝在電池柜內或電池房內溫度傳感器第32頁/共41頁第三十二頁，編輯于星期日：七點 二十三分。UPS UPS 基礎培訓基礎培訓三、UPS UPS 高可靠性的供電方案高可靠性的供電方案第33頁/共41頁第三十三頁，編輯于星期日：七點 二十三分。適用范圍：中小功率機型適用范圍：中小功率機型優點：優點： 價格便宜，安裝方式簡單可靠。價格便宜，安裝方式簡單可靠。缺點：缺點： 從機

18、電池壽命縮短。從機電池壽命縮短。 對單機抗階躍負載能力要求高。對單機抗階躍負載能力要求高。 沒有擴容能力。沒有擴容能力。市電負載AC/DC-DC/ACAC/DC-DC/AC主路從機 旁路從機輸出主從機串聯主從機串聯“熱備份熱備份”方案方案第34頁/共41頁第三十四頁，編輯于星期日：七點 二十三分。適用范圍：大功率機型適用范圍：大功率機型優點：優點： 多臺多臺UPSUPS平均分攤負載、可靠性高。平均分攤負載、可靠性高。缺點：缺點： 控制電路復雜。成本高。控制電路復雜。成本高。形式較多：直接并機（形式較多：直接并機（N+1)N+1)、并機柜方式并機柜方式( (并機旁路柜）并機旁路柜） 、導航型方式

19、、熱同步方式導航型方式、熱同步方式。市電負載AC/DC-DC/ACAC/DC-DC/AC主機從機從機輸出并機邏輯控制并機型冗余供電并機型冗余供電第35頁/共41頁第三十五頁，編輯于星期日：七點 二十三分。并聯的目的并聯的目的1 1、可以組成很大容量的交流電源系統；、可以組成很大容量的交流電源系統；2 2、可以組成冗余系統以提高系統的可靠性；、可以組成冗余系統以提高系統的可靠性；3 3、可以靈活配置系統的容量，便于擴容，并降低用戶的初始投資；、可以靈活配置系統的容量，便于擴容，并降低用戶的初始投資；4 4、系統具有很好的可維護性、系統具有很好的可維護性并聯的基本條件：并聯的基本條件：除并機系統各單機必須滿足機型和容量相同，軟件除并機系統各單機必須滿足機型和容量相同，軟件 和硬件版本需一致外，還