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UPS電源相關計算知識

作者:北京鄴翔泰科技發展有限公司 時間:2023-07-31

[文章前言]:
 UPS電源分類
市場上常見的UPS電源主要有在線互動式、純在線式和后備式三種。
1.1. 后備式UPS
UPS在市電正常時直接由市電向負載供電,當市電超出其工作范圍或停電時,通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是:結構簡單,體積小,成本低,但輸入電壓范圍窄,輸出電壓穩定精度差,有切換時間,且輸出波形一般為方波
1.2. 在線互動式
UPS在市電正常時直接由市電向負載供電,當市電偏低或偏高時,通過UPS內部穩壓線路穩壓后輸出,當市電異常或停電時,通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是:有較寬的輸入電壓范圍,噪音低,體積小等特點,但同樣存在切換時間。
1.3. 純在線式
UPS在市電正常時,由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作,由逆變器向負載提供交流電,在市電異常時,逆變器由電池提供能量,逆變器始終處于工作狀態,保證無間斷輸出。其特點是,有極寬的輸入電壓范圍,基本無切換時間且輸出電壓穩定精度高,特別適合對電源要求較高的場合,但是成本較高。
UPS同時具備穩壓、濾波等功能,有些UPS可以在故障或過載時改由市電旁路供電。
后備式的電壓輸出有較大的波動,在170V-260V之間,采用高速繼電器實現市電和蓄電池之間的轉換,轉換時間小于10毫秒。在線式始終使用逆變電路工作,其電壓的穩定性高,基本上在220V±5%范圍內,對蓄電池基本不存在轉換時間;與市電旁路轉換采用靜態開關,轉換時間可以達到微秒級。
EPS有點類似于后備式的UPS,平時逆變器不工作,市電斷電時才投入蓄電池。一般不對電源進行恒流、恒壓處理。通常采用接觸器轉換,切換時間均為0.1~0.25S。其優點是結構較簡單,造價較低,平時能耗小無噪音,可適應于電感性、電容性及綜合性負載,需要時可實現變頻軟啟動。
2. UPS不間斷電源計算
UPS的選擇已經成為必選了,早些年的時候設計方案還很少考慮UPS,可能因為價格高,亦或者覺得沒有必要。
智能化系統發展到至今,UPS已經成為標配,但是很多人還是不知道怎么計算UPS的功率,也就是不知道配置多大功率的UPS。
下面我們舉例學習下:設備的功率只是舉例子,實際多少功率看產品參數。2.1. 電源容量的選配
主控設備的功率統計如下:
數字硬盤錄像機:400W,6臺,計2400W
顯示器:150W,6臺,計900W;
攝像機:平均5W,40只,計200W
監視器:150W,2臺,計300W
矩陣主機:200W
以上設備功率總計:4000W。
這里4000W是有用功率,當有用功率轉換成VA數時,還需考慮其功率因數COSφ。一般COSφ的取值為0.65~0.7,則系統VA數為:
4000÷0.7=5714VA
根據公安部GA/T367-2001文件的要求,系統總的配電容量需為實際用電量的1.5倍,照此計算5714VA*1.5=8571VA
因此,必須配8.6KVA以上的電源才能保證系統的供電,按照UPS的實際規格,我們配置了10KVA的UPS。
至于選用什么品牌的UPS,根據價格,選定品牌,無論如何質量還是要保證的。
2.2. 蓄電池的選配
根據公安部相關標準的要求,視頻監控系統所配電源需保證系統在市電斷電后1小時內能夠正常運轉。我們仍以視頻監控系統的電源為例來計算。
10KVA的電源輸出電壓標稱值為240VDC。故每組至少需配20塊12V蓄電池,才能保證其輸出電壓為240V。下面我們來計算需要的電池容量:
10000VAH/(12V*20塊)=41.7AH
因此,我們需選擇65AH的電池來作為后備電池使用。
我們可以計算一下20塊12V/65AH的電池在市電斷電以后可以維持系統運行的時間:
12V*65AH*20塊*0.7/4000W≈2.73小時
也就是說市電斷電后本系統可以繼續運行2個多小時,完全滿足標準的要求。值班人員可以利用這一段時間從容地進行必要的操作,而不致使硬盤中的數量因突然斷電而丟失。
相信看完以上內容,你在配置UPS的時候會非常速度了,不用再找廠家了,直接選擇品牌就可以了。報價省去了很多時間。
3. UPS不間斷電源常見故障及維修方法
目前所有的弱電工程都配備了UPS,那么UPS出現故障了,你會不會維修,如果廠家不能及時到達現場解決問題,你是否可以進行簡單的維修。本文重點介紹一下UPS簡單的故障處理方法。
UPS,即不間斷電源,是將蓄電池(多為鉛酸免維護蓄電池)與主機相連接,通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備,主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。它的作用是在外界中斷供電的情況下,及時給計算機等設備供電,以免影響通信的中斷、重要數據的丟失和硬件的損壞。然而在使用UPS電源作為保護其他對象的同時,其UPS電源本身往往也會發生一些故障,如果UPS電源發生了故障,就無法為負載提供保護功能。
3.1.1. 常出現的問題一
有市電時UPS電源輸出正常,
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