UPS基础原理介绍20100317资料.ppt
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1、UPS基础原理介绍基础原理介绍工程服务部工程服务部:许小平许小平目录目录一、电网分析二、UPS的定义和作用三、UPS的基本原理四、蓄电池五、UPS的选择和使用六、UPS的高可靠技术一、电网分析一、电网分析l理想状态的电网频率:50HZ电压:220V波形:正弦波电网分析电网分析现实的电网情况现实的电网情况电压过高(大型电气设备关机、电网突然卸载)电压下陷(大型设备开机、大型电动机启动、大型电力变压器接入)频率漂移(超过3HZ;发电机的不稳定运行)高压尖脉冲(雷击、电弧放电、大型电气设备的开关操作)高频干扰(电动机运行、广播发射、微波辐射)断电波形失真过高过高过低过低正常正常电压电压尖峰尖峰陷落陷
2、落高频高频干扰干扰波形失真波形失真电网分析电网分析电力故障的影响电力故障的影响想象一下,以下遇到停电时运行中的计算机和服务器运转中的生产设备繁华都市的十字路口红绿灯写字楼里的高速电梯正在进行的手术2009.6.112009.6.11北京地铁北京地铁2 2号线停电号线停电1 1小时小时20082008年欧洲杯电视转播中心停电年欧洲杯电视转播中心停电1111分钟分钟 损失:损失:8 8亿欧元亿欧元-2600-2600万万-29-29万万供电现状供电现状电力故障问题停电和瞬断计划性停电:限电、检修、维护、系统改造故障停电:超负荷、供电线路和设备故障自然停电:地震、水灾、台风、雷电、火灾电源质量电压和
3、频率不稳电网污染电力干扰供电现状供电现状电力故障带来危害电力故障带来危害故障性质故障性质故障危害故障危害一个网站宕机一个网站宕机一个潜在的用户在一个潜在的用户在8s8s内离开内离开一个路由器宕机一个路由器宕机局域网上有数百个用户无法工作局域网上有数百个用户无法工作一个光纤室宕机一个光纤室宕机有数千个用户断开网络连接有数千个用户断开网络连接一套生产设备闪断一套生产设备闪断造成几万到数十万的经济损失造成几万到数十万的经济损失公共环境停电公共环境停电可能造成严重混乱、重大损失可能造成严重混乱、重大损失二、二、UPS的定义和作用的定义和作用UPS、不间断电源,即能提供不间断输出的交流电源。在市电停电时
4、提供交流电源,切换时负载不中断。UPS已得到广泛应用,通常用于保护计算机、网络等重要设备。保护个人PC的UPS保护多台PC的UPS保护机房的UPS保护大楼的UPSUPS的定义和作用的定义和作用UPS具有以下几项功能:电网正常时,市电电压通过UPS稳压、稳频后供给负载,同时能对机内的电池组进行充电,贮存后备能量;电网异常(欠压、过压、干扰、停电等)时,UPS的逆变器及时将电池组内的贮备直流电能转换成交流电能维持对负载的正常供电;UPS能在电网供电和电池供电之间自动进行转换,确保对负载的不间断供电,而且可以根据设备的精密程度来选择可承受的切换时间;UPS与发电机的比较与发电机的比较比较项目比较项目
5、发电机发电机UPS后备能源柴油、汽油蓄电池备用电源启动方式被动式启动自动启动中断时间视启动时间而定,通常30分钟数小时中断时间极短,在线式0,其它10ms对环境影响度噪声高,振动强烈噪声较低,振动不明显电源质量差,频率及波形差,电压不稳电压、频率和波形保持稳定三、三、UPS的基本原理的基本原理按工作方式分按工作方式分按输出波形分按输出波形分按输出功率按输出功率在线式在线式后备式后备式互动式互动式正弦波正弦波方波方波梯形波梯形波小功率小功率中功率中功率大功率大功率标准时标准时长延时长延时按工作时间按工作时间后备式后备式UPS基本工作原理基本工作原理稳压器稳压器逆变器逆变器充电器充电器输出输出输入
6、输入同步切换开关同步切换开关控制电路控制电路后备式后备式UPS基本工作原理基本工作原理稳压器稳压器逆变器逆变器充电器充电器输出输出输入输入同步切换开关同步切换开关市电正常时的工作状态市电正常时的工作状态控制电路控制电路后备式后备式UPS基本工作原理基本工作原理市电异常时的工作状态市电异常时的工作状态稳压器稳压器逆变器逆变器充电器充电器输出输出输入输入同步切换开关同步切换开关控制电路控制电路在线式在线式UPS工作原理工作原理OUTOUT整流器整流器逆变器逆变器充电器充电器电池组电池组ININBYPASSBYPASS旁路开关旁路开关在线式在线式UPS工作原理工作原理OUTOUT整流器整流器逆变器逆
7、变器充电器充电器电池组电池组ININBYPASSBYPASS旁路开关旁路开关标准模式标准模式在线式在线式UPS工作原理工作原理充电器充电器电池组电池组OUTOUT市电故障(电池供电)市电故障(电池供电)整流器整流器逆变器逆变器ININBYPASSBYPASS旁路开关旁路开关在线式在线式UPS工作原理工作原理OUTOUTBYPASSBYPASS整流器整流器逆变器逆变器充电器充电器电池组电池组ININ旁路开关旁路开关系统旁路系统旁路(当(当UPSUPS出现过载、过温、故障时)出现过载、过温、故障时)在线互动式UPS基本工作原理稳压器稳压器输出输出输入输入输出继输出继电器电器逆变器逆变器/充电器充电
8、器输入继电器输入继电器在线互动式UPS基本工作原理稳压器稳压器输出继电器输出继电器输出输出输入输入逆变器逆变器/充电器充电器输入继电器输入继电器标准模式标准模式在线互动式UPS基本工作原理稳压器稳压器输出输出输入输入输出继输出继电器电器逆变器逆变器/充电器充电器输入继电器输入继电器市电故障(电池供电)市电故障(电池供电)四、免维护铅酸蓄电池四、免维护铅酸蓄电池电池规格电池规格应用中电池常见问题应用中电池常见问题常用电池品牌常用电池品牌电池使用注意事项电池使用注意事项电池规格电池规格额定电压:一般有2V、6V、12V,UPS常用12V的蓄电池是由6只2V的单体电池串联构成。实际上电池经充电后,其
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