KELONG科华KR3000机房备用高频UPS不间断电源3KVA标机内置电池详细介绍

KELONG科华KR3000机房备用高频UPS不间断电源3KVA标机内置电池

科华UPS电源是一种在市电停电情况下，能为用电设备供给继续的稳压稳频的交流电输出的电源设备。UPS电源依据作业方式可分为三类：后备式、在线式、在线互动式。
科华UPS电源的性能：
1、电池管理效果好，有效延长电池的使用寿命，减少电池的维护次数；
2、稳定的恒压充电、恒流充电、二阶段充电等充电方式，有效提高电池充电效能；
3、节能、绿色环保；
4、电磁兼容特性高；
5、输入功率因素高，电能利用***，电网负荷小，节省配电成本；
6、环境利用***、能降低投资成本。

UPs的定义

所谓不间断电源(系统)是指当交流电网输人发生异常时，可继续向负载供电，并能***供电质量，使负载供电不受影响的供电装置。不间断电源依据其向负载提供的是交流还是直流可分成两大类型，即交流不间断电源系统和直流不间断电源系统，但人们习惯上总是将交流不间断电源系统简称为UPS。

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1.1.2UPS的作用

理想的交流电源输出电压是纯粹的正弦波，即在正弦波上没有叠加任何谐波，且无任何瞬时的扰动。但实际电网因为许多内部原因和外部干扰，其波形并非标准的正弦波，而且因电路阻抗所限，其电压也并非稳定不变。造成干扰的原因很多，发电厂本身输出的交流电不是***的正弦波、电网中大电机的启动、开关电源的运用、各类开关的操作以及雷电、风雨等都可能对电网产生不良影响。

UPS作为一种交流不间断电源设备，其作用有二:一是在市电供电中断时能继续为负载提供合乎要求的交流电能；二是在市电供电没有中断但供电质量不能满足负载要求时，应具有稳压、稳频等交流电的净化作用。

净化作用是指:当市电电网提供给用户的交流电不是理想的正弦波，而是存在着频率、电压、波形等方面异常时，UPS可将市电电网不符合负载要求的电能处理成完全符合负载要求的交流电。市电供电异常主要体现在以下几个方面(如图1-1所示)。

1电压尖峰(spike):指峰值达到6000V、持续时间为0.01~10ms 的尖峰电压。它主要由于雷击、电弧放电、静电放电以及大型电气设备的开关操作而产生。

成硬

涌可变电

波形失真、电压尖峰、市电中断、电压瞬变

MmO 电压跌落mnn 电压浪涌i欠电压MOO 过电压图1-1各种电网干扰示意图

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频率偏移

电线噪声

电压槽口

2电压瞬变(transient):指峰值电压高达20kV、持续时间为1~100us的脉冲电压。其产生的主要原因及可能造成的破坏类似于电压尖峰，只是在量上有所区别。

电线噪声(electrical line noise):指射频于扰(RFI)和电磁干扰(EMI)以及其他各种高频干扰。当电动机运行、继电器动作以及广播发射等都会引起电线噪声干扰。电网电线噪声会对负载控制线路产生影响。

正同日没负幸流电的乡流机切器变噪

电压槽口(notch):指正常电压波形上的开关干扰(或其他干扰)，持续时间小于半个周期，与正常极性相反，也包括半周期内的完全失电压。

电压跌落(sag or brownout):指市电电压有效值介于额定值的80 %~85%之间，并且持续时间超过一个至数个周期。大型设备开机、大型电动机启动以及大型电力变压器接人入电网都会造成电压跌落。

电压浪涌(surge):指市电电压有效值超过额定值的110%,并且持续时间超过一个至数个周期。电压浪涌主要是因电网上多个大型电气设备关机，电网突然卸载而产生的。

欠电压(under voltage):指低于额定电压一定***比的稳定低电压。其产生原因包括大型设备启动及应用、主电力线切换、大型电动机启动以及线路过载等。

过电压(over voltage):指超过额定电压一定***比的稳定高电压。一般是由接线错误、电厂或电站误调整以及附近重型设备关机引起。对单相电而言，可能是由三相负载不平衡或中线接地不良等原因造成的。

(10 

波形失真(harmonic distortion):指市电电压相对于线性正弦波电压的偏差，一般

用总谐波畸变(THD--total harmonic distortion)来表示。产生的原因一方面是发电设备输出电能本身不是***的正弦波，另一方面是电网中的非线性负载对电网的影响。

10市电中断(power fail):指电网停止电能供应且至少持续两个周期到数小时。产生的原因主要有线路上的断路器跳闸、市电供应中断以及电网故障等。

1频率偏移(frequency variation):指市电频率的偏移超过2Hz(<48Hz或>52Hz) 以上。这主要是由应急发电机的不稳定运行或由频率不稳定的电源供电所致。

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以上污染或干扰对计算机及其他敏感仪器设备所造成的危害不尽相同。电源中断可能造成硬件损坏；电压跌落可能造成硬件提前老化、文件数据丢失；过电压、欠电压以及电压浪涌可能会损坏驱动器、存储器、逻辑电路，还可能产生不可预料的软件故障；电线噪声和瞬变电压可能会损坏逻辑电路和文件数据。

1.2UPS的分类

UPS自问世以来，其发展速度非常快。初期的UPS是一种动态的不间断电源。在市电正常时，用市电驱动电动机，电动机带动发电机发出交流电。该交流电一方面向负载供电，同时带动巨大的飞轮使其高速旋转。当市电变化时，由于飞轮的巨大惯性对电压的瞬时变化没有反应，因此***了输出电压的稳定。在市电停电时，依赖飞轮的惯性带动发电机继续向负载供电，同时启动与飞轮相连的备用发电机组。备用发电机组带动飞轮旋转并因此带动交流发电机向负载供电。如图1-2(a)所示。但在以上方案中，依靠动能储存的飞轮来延长市电断电时的供电时间势必受到限制，为了进一步延长供电时间，后来采用如图1-2(b)所示的结构。市电经整流后一路给蓄电池充电，另一路为直流电动机供电，直流电动机又拖动交流发电机输出稳压、稳频的交流电，一旦市电中断，依靠蓄电池组存储的能量维持交流发电机继续运行，达到负载供电不间断的目的。这种动态不间断电源设备存在噪声大、效率低、切换时间长、笨重等缺点，未被广泛采用。随着半导体技术的迅速发展，利用各种电力电子器件的静态UPS很快取代了早期的动态UPS，静态UPS依靠蓄电池存储能量，通过静止逆变器变换电能维持负载电能供应的连续性。相对于动态UPS，静态UPS体积小、重量轻、噪声低、操控方便、效***、后备时间长。本书后续所述及的UPS均指静态UPS。

市电、电动机、发电机、飞轮负载、市电、整流器、直流电动机、交流发电机、负载、三电池组

(b) KELONG科华KR3000机房备用高频UPS不间断电源3KVA标机内置电池

图1-2 动态UPS结构框图

UPS分类方法很多，按输出容量大小可分为:小容量(10kV·A以下)UPS、中容量(10~100k V·A)UPS和大容量(100kV.A以上)UPS:按输入、输出电压相数不同可分为单进单出型UPs、三进三出型UPS和三进单出型UPs；按输出波形不同可分为:方波UPS、梯形波UPS和正弦波UPs；但人们习惯上按UPs电路结构形式进行分类，可分为后备式UPS、互动式UPS和在线式UPS。

1.2.1 后备式UPs 

后备式UPS(passive stand-by UPS)是指交流输人正常时，通过稳压装置对负载供电；交流输入异常时，电池通过逆变器对负载供电。后备式UPS是静态UPS 的最初形式，它是

UPS电源技术及应用

一种以市电供电为主的电源形式，主要由充电器、蓄电池、逆变器以及变压器抽头调压式移压电源四部分组成，其工作原理框图如图1-3所示。

变压器抽头调压式稳压电源

电池所示、市电电源、低通滤波器、转换开关、负载、充电器、逆变器、-电池组

图1-3后备式UPS工作原理框图

(1)正常工作模式(normal mode of operation) 

当输入交流电压、频率在允许范围内时，首先经由低通滤波器对来自电网的高频干扰进行适当的衰减抑制后分两路去控制后级电路的正常运行。

1经充电器对蓄电池组进行充电，以备市电中断时有能量继续支持UPS正常运行。经位于交流旁路通道上的“变压器抽头调压式稳压电源”对起伏变动较大的市电电压进行稳压处理。然后，在UPS逻辑控制电路的作用下，经稳压处理的市电电源经转换开关向负载供电。

电磁

此时，逆变器仅处于载运行状态，不向外输出能量，严格意义上讲，逆变器不工作。

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大功率UPS所处的工业环境通常很难***稳定的温度、湿度。由于受生产、制造现场因素的影响，在工业应用环境中普遍存在着高温、潮湿、粉尘量大、空气污染严重等问题。此外，在工业场合，环境中的空气还可能含有腐蚀性气 体，时间长了也会对动力电源设备的正常运转产生影响，降低其工作性能。因此，这要求大功率UPS要具有很好的环境适应能力，以综合的高性能表现来应对恶劣环境的考验。科华UPS电源可以很好的适应这一情况。

科华UPS电源的应用特点：
1、克服常规充电方式下电池板腐蚀和水分流失的难题，能延长电池使用寿命； 
2、智能化多模式充电，充电能力强，缩短了电池充电时间； 
3、大部分时间充电器处于休眠状态，能提高充电器的可靠性； 
4、避免因长期浮充引起的电池板蚀变和水分损耗，延长电池寿命； 
5、根据用户的具体情况，出厂前设定好参数，使系统处于较好的工作状态。

科华UPS电源的好处：
1、节省购买电池的资金投资。 系统冗量占系统总容量的***之几，能节省电池总投资的***之几。在电池价格飞涨的，能够节省的这笔费用是相当可观的。同时，电池数量减少了，相应的搬运、安装等投资也会跟着减少。 
2、节省安装空间投资。 大批量的电池所占用的安装空间也是很大的，减少了电池数量，也成比例地减少了安装空间方面的投资。同时也减少了房租、装修费、空调配置等方面的投资。 
3、节省承方面的投资。 电池组是很重的，为了解决楼层承重问题，一般会扩 大电池的放置面积或者制做承重支架。如果减少了电池数量，这方面的投资会相应地省去。 
4、节省运营成本投资。 电池数量少了，系统本身以及房间空调所消耗的电能也少了，需要投入的维护成本也少了，同时还会更加环保。