UPS电源在工程中的应用

随着经济不断发展计算机广泛应用，一些重要场所：如金融、信息、通讯、公共设备控制，对电源可靠性、稳定性要求高，超大规模集成电路制造等产业对电源也有相当高要求。电压偏移、电压波形畸变、断电持续等电源质量降低将产生严重经济损失和社会影响，上述场所的关键设备大多采用LIPS供电。

1、UPS的类型

通常设备根据电源可靠性、功能要求、使用方便等要求，尽可能经济的选择UPS。根据不同负荷特性选择不同类型UPS。从实用性、选择方便易行出发，UPS可分三类：

单一运行，备份运行;

有旁路转换、无旁路转换;

平时逆变器运行。平时市电运行。

2、UPS特点

单一运行UPS，用于一般重要负荷;用于输人、输出频率不同，或者对市电有无影响不大，对频率精度要求很高的负荷。

备份运行UPS，使用多台不停电装置，具有备份功能，当部分发生故障，其它正常部分向负荷供电，用于特别重要负荷。

有旁路转换UPS，负荷可由市电和逆变器供电，提高供电可靠性。多数UPS设置旁路。

无旁路转换UPS，用于输入、输出频率不同，或对市电频率、电压精度要求极高的负荷。

平时逆变器运行，负荷对电源质量要求高，不受市电，电源电压、频率的影响。

平时市电运行，负荷对电源质量要求不高，对可靠性要求高，不变换运行效率高。使用时根据负荷性质三种运行方式组合应用。

3、供电系统选择UPS的原则

3.1负荷的重要性

电源是否存在潜在异常。原则上不存在电源异常是不需要设置UPS的。负荷是否重要是根据电源异常导致的负荷部分受损而决定的。受损包括直接损失和间接损失。直接损失包括生产线上的不良产品，科技研发重要数据丢失。间接损失包括恢复供电需要时间，社会信誉。根据受损大小，衡量UPS系统总投资，为了提高可靠性是否采用UPS，采用UPS是否设置备份及旁路，确定运行方式。

3.2电源质量对负荷的影响

电源质量对负荷的影响包括：电源电压允许压降范围及持续时间;日常电压失真范围、频率精度。负荷对电源质量承受力强，可以简化系统提高可靠性降低成本，比如增加旁路时采用一般为0.02~0.2S瞬时停电转换方式。日常电压失真，频率精度一般不是特殊负荷，市电电源下足够运行，一般不需考虑电源对负荷的影响。对电源电压瞬时降低和断电敏感的计算机，即使电源电压降低10%半个周期就会产生影响。则需要提供优质电源。

3.3UPS容量选择

根据下列因素，特性、计算负荷、冲击电流、峰值电流、过载能力、负荷突变状况选择UPS容量。

有效负荷容量用下述数值作补偿。

(1)关于冲击电流

能承受峰值电流的UPS计算容量=有效负荷容量X冲击电流(最大值)/UPS额定电流，其值一般为有效容量的5~10倍。

负载投入电源，产生相当大冲击电流，特别是计算机及外围设备。在UPS供电时，为降低UPS容量，运行时负载依次投入或选择UPS市电运行;当电流回复到额定电流值以下，不停电转换到整流器，逆变器供电。

(2)关于峰值电流

能承受峰值电流的UPS;

容量=有效负荷容量X峰值电流(最大值)/UPS额定电流;

峰值容量一般为有效容量2倍;

峰值系数为2.5以上的UPS，峰值电流承受能力为250%PA上，一般不超出UPS额定容量.可以直接采用，不需补偿。

(3)关于过载

UPS过载能力一般在有效负荷的1.1倍以上，负荷过载超过1.1倍应对UPS进行保护。

(4)负荷突变

多数UPS负荷突变0"100%范围内，输出电压波动可以控制在_10%l~A内。所以对有效负荷容量可以不作补偿。

(5)发电机-UPS配合

在某些场所中UPS在市电停电后转换至自备发电机供电。在自备发电机供电时，应能提供UPS启动时大冲击电流，而不会影响发电机运行。

a.选择整流设备较低启动电流UPS。例如12脉冲整流器，则自备发电机容量应该是整流器的2倍。

b.选择几组UPS并联，分组延时启动。可以利用具有斜坡启动功能组合在一起，避免所有UPS同时启动产生冲击电流过大。

c.选择有整流器充电器输人功率可控制的UPS，使整流器充电器输入部分功率，不足功率由电池提供。

d.选择有限制充电电流功能的UPS。使发电机启动运行时，限制充电，设置充电电流值为0安培。即在发电机运行时可以停止充电，从而减少UPS从发电机吸收功率。