探討關于UPS電源系統的配置、安裝及維護

    摘要：UPS不僅是不間斷供電裝置，還具有電力凈化的作用。本文將重點討論UPS的選擇和配置、蓄電池組容量的選擇和配置以及UPS電源的安裝與維護。 

    引言

    UPS即不間斷電源，隨著各種電子設備的普及，UPS電源得到了越來越廣泛地應用。 

    1 UPS選型和配置 

    1.1 了解UPS電源的性能指標：①輸入電壓：220V或380V（三相四線制），－15%～＋10%。②輸出電流：根據這個值選擇導線截面和輸入保險。③輸出電壓：一是輸出電壓穩定度，一般為±5%。有些為±3%左右。另一個是穩壓精度：穩態≤±1%、瞬態≤±5% 。④瞬態電壓恢復時間：≤±50ms。⑤輸出容量：即視在功率S， S＝UI⑥后備時間：指輸入中斷后，UPS能繼續工作的時間，是UPS的關鍵指標。⑦功率因數：0.8（滯后）⑧效率：≥90%（滿載時）⑨過載功能：10min(125%額定電流)；10S(150%額定電流)。⑩限流：100%～110%額定電流可調。 

    1.2 UPS選擇： 

    1.2.1 UPS型號 ①在線正弦波UPS電源。無論市電正常與否，它對負載供電都是由UPS電源逆變器提供的。只要機內蓄電池能向UPS電源逆變器提供能量，當市電中斷時，在線式UPS電源就能實現對負載的真正不間斷供電，其正弦波波形失真系數最小，對負載供電轉換時間為零，可靠性高，故障率低但價格較高。②后備式正弦波UPS電源。采用了抗干擾式分級調壓穩壓技術。僅僅在由蓄電池供電時才有可能向負載提供高質量的正弦波，在從市電供電向逆變器供電進行轉換時，對負載而言，大約有4ms左右的中斷供電（主要來源于繼電器的轉換時間）。后備式正弦波UPS電源處于市電供電時，由于市電是直接通過抗干擾濾波器對負載供電的，因此噪音較小，但是UPS電源處于逆變器工作時，由于PWM脈寬調制頻率一般為8KHZ左右，因此噪音較大。③后備方波輸出UPS電源。向負載提供的交流電是方波而不是正弦波。此類UPS電源只能接微容性或純組性設備，負載越重，方波脈沖寬度越寬，而方波脈沖的峰值越小。此類UPS電源的轉化時間不一定。其變化范圍為4～9ms且用戶不能控制。此類UPS不能進行頻率的關閉和啟動，但造價較低。 

    1.2.2 負載容量、負載功率因數和UPS的波峰因數 選購UPS時，首先要知道負載的總容量，同時還要考慮負載的功率因數才能確定UPS的標準功率容量。由于負載功率因數很難計算，所以UPS技術規范中給出了波峰因數這個指標，波峰因數越高，UPS承受非線性的能力越強。一般波峰因數比應大于3：1。 

    1.2.3 電池后備時間 一般情況下，選擇后備時間時，通常選取滿載工作時間為10min、15min或30min即可。由于蓄電池價格較貴、長延時UPS一般僅在停電時間較長的場合選用。此時最好選擇有外接大容量的蓄電池功能的UPS，以確保市電停電后能長時間供電。 

    1.2.4 UPS中性線截面 由于UPS負載多為非線性負載，因而流過中線的電流不為零。即使在三相負載完全平衡時中線電流也可達三相電流的1.8倍。負載功率因數越小，倍數越大。因此在UPS電源中，其中線截面不得小于相線截面。否則易造成中線發熱，甚至燒掉電纜引起火災，造成嚴重后果。 

    2 蓄電池的選擇和配置

    2.1 蓄電池基本技術指標：①閥控式密封鉛酸蓄電池：每臺UPS各接一組。②浮充電壓允差：1%。③浮充電壓：2.23～2.27V/單體。④均充電壓：2.3～2.4V/單體。⑤ 放電終了電壓：1.67～1.70V/單體。⑥溫度對蓄電池壽命的影響：在25℃時浮充運行情況下，理論壽命不低于10年。