精华-UPS注意事项-让你更深一步了解UPS
作者:成都西通机电2010/10/15 9:15:42

在选择UPS时,应注意以下问题:
  (1)关于同步切换功能。目前,除了额定输出功率小于500VA的方波输出的离线式UPS仍在使用无市电同步功能的转换控制外,凡是输出功率在lkVA及以上的UPS在执行市电供电到逆变器供电转换操作时都应该具有市电同步切换功能,以保证逆变器和旁路电源具有同相位和同频率的输出特性。由于各生产厂家的产品的锁相同步电路的完善程度有相当差异。为此,用户在选购UPS时,应注意它的锁相同步电路的工作特性。
  1)锁相同步控制回路是否具有较强的市电输人电压的锁相同步***能力,它主要表现在UPS应在市电输入电压变化较宽的范围内,市电正弦波都能对逆变器输出的正弦波进行同步控制。
  2)UPS在进行切换操作时,交流旁路电源与逆变器电源间的相位差越小越好。应考虑用户使用场合的供电电网的频率稳定性。倘若使用普通大电网供电时,目前市场上一般的在线式UPS的锁相同步控制电路的市电频率允许变化范围能够满足要求。而对于工作在频率波动大的小电网的用户,要想成功地实现同步切换操作,需选用具有适应相应功能的UPS。
  (2)抗电容负载的冲击能力。对整流滤波型负载而言,由于整流器的后面都连接有大容量的滤波电容,这样,它要求UPS所提供的峰值电流远远大于UPS驱动电阻性负载时所需提供的峰值电流。衡量UPS带容性负载的能力大小的指标是峰值系数。它的定义是:用同一正弦交流波电源在带整流滤波型负载时所出现的***大容性峰值电流同带纯阻性负载时所产生的***大峰值电流的比。进行上述比较的前提是容性负载和阻性负载具有相同的阻抗值。目前多数UPS的峰值系数为3:1--5:1。
  (3)UPS容许用户外接蓄电池组来配置长***的能力。UPS能在电力异常时有足够的时间实施应急措施,一般而言5--l0min的后备时间就足够了。如果需要较长的后备时间,可以购买具有长***功能的UPS。常见的长***UPS的品种有1、2、4、6、8h。在选购这类产品时,用户不仅要注意设备是否具有外接蓄电池组的接口,外配充电器是否具有满足外配蓄电池的充电功率外,还需了解UPS内部的控制电路是否配置了防止蓄电池"反灌噪声"干扰的***装置,所选配的蓄电池是否具有较小的自感电量。否则,这种UPS可能在轻载运行时似乎一切正常,但当UPS在带超过额定输出功率20%以上的重载运行时,极易造成逆变器的损坏。
  选购长***UPS时,为保证蓄电池能得到***利用,应选用具有改进型的恒流充电特性的充电器。如果使用一般的截止型恒压充电器,必将导致蓄电池性能迅速恶化。对于长***UPS而言,往往蓄电池组的成本超过主机成本。
  在长***UPS中,若选用方波输出UPS作主机,会导致计算机硬件故障率增大。原则上讲,在长***UPS系统中应选用正弦波输出的UPS作主机。
  UPS要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性,一般要求蓄电池供电时间在l0min左右。目前常用的蓄电池有:经济型的HS型蓄电池、适合于低温工作的AHH型蓄电池;适用于长放电时间要求的伪型蓄电池;小型密封式M型蓄电池。其中M型蓄电池因其体积小而且密封无须维护被广泛应用于小型UPS中。长***UPS由许多部分构成,如UPS主机、充电器、蓄电池、开关、蓄电池柜(架)。各个部分选择不当,部有可能增加长***系统的故障概率。应***考虑以下几方面:
  1)应***在线式UPS,在线式UPS的逆变器可以长时间工作。功率器件的容量和散热在产品设计时有充分的保障。后备式、三端口式的UPS逆变器长时间工作能力较差,其原因是在产品设计时只考虑UPS短时间的后备工作状态,无论是功率器件还是散热器都是低标准的,不宜作为长***UPS主机选择。
  2)大功率UPS采用超长时间后备蓄电池供电弊大于利,有些用户选择UPS时只追求后备供电时间,要求4、8h甚至十几小时,却忽略了整个电源系统的可靠性和经济性。这是因为:
  a)大功率UPS一旦后备时间超长,必然要使用上百只蓄电池供电形成多组蓄电池的串联和并联使用。每只蓄电池对整个系统而言均为一个故障单元。一旦一只蓄电池损坏,一组蓄电池很快损坏。时间越长故障单元越多,系统可靠性越低。
  b)后备时间越长,购买蓄电池所用资金比重越大。以6OkVAUPS为例,8h蓄电池所用资金是整套设备的50%,而蓄电池是易耗品,3--5年必须更换,造成资金浪费。
  (4)系统自检功能。额定输出功率在5--7.5kVA以上的中小型UPS应具有系统自检功能,具有系统自检功能的UPS能够及时、有效地检测出UPS在运行过程中可能出现的硬件故障隐患。这对降低UPS的故障率及一且在发生故障时,使用户能迅速排除故障是相当有用的。例如,在UPS上配置受微型计算机控制的LCD显示屏,随时监控UPS的电流、负载量、频率等数据及各种报警信号,对用户及时了解UPS的运行状态及排除故障是十分有益的。
  (5)正弦波失真系数。对于要求正弦波失真系数小的特殊用户,还应注意UPS在带不同性质的负载时所造成的其输出正弦波的失真度变化的情况。当UPS在带非线性负载时,会使原来的相对纯正的正弦波电源产生不同程度的波形失真。它表现为在5OHz正弦波基波上叠加有一系列的高次谐波分量,当高次谐波分量过大时,它会导致正弦波严重失真,以致影响设备的正常运行。
  (6)直流电源输出特性。对UPS的整流滤波回路的百流电源输出特性应予以充分的注意,在市场上的1--5kVA在线式UPS的整流滤波器的直流电源输出中,有两种输出特性。
  1)无稳压特性的整流滤波电路。当市电输人电压高于某一临界值(通常为170V左右)时,它的直流输出电压随市电输人电压的增大而增大。当市电输人电压低于170V时,由蓄电池组向直流母线提供直流电源。显然,这种直流供电方式不利于逆变器末级驱动管的安全工作。
  2)具有稳压调节功能的整流滤波电路。当市电输入在170--255V的范围内变化时,它都可以向逆变器提供基本上是恒压的直流电源。只有当市电输入高于260V时,才会出现输出电压随着市电电压增大而增大的现象。这种直流供电方式比较有利于提高逆变器工作的安全性。但此种电路输出阻抗较高。
  (7)UPS的频率转换功能。目前相当多的UPS具有频率转换功能,即它可以允许输入市电频率为50Hz/60Hz的电源,也能向外输出50Hz/60Hz的正弦波电源。如果用户想要改变UPS的输出频率,其操作方法比较简单,一般只需要拨动机内有关的频率转换开关即可。
  (8)UPS的过载能力。设备应用的实践证明,UPS的故障高发区是在执行市电旁路供电到逆变器供电转换操作时。当不间断电源进入正常工作状态后,只有在UPS的输出端发生过载,有大的负荷启动而产生强大的瞬态浪涌电流,使输出短路或逆变器本身发生故障时,才会需要执行逆变器供电到市电旁路供电的转换操作。如果UPS输出过载或浪涌电流消失后,UPS在经过一定延迟后会自动执行市电旁路供电到逆变器供电操作。但是在UPS的实际运行过程中,由于条件限制,很难保证上述两条交流电源同时满足同频率、同相位、同幅度和同波形畸变度的要求,如果其中任何一项参数严重超差,都会导致在市电旁路电源和逆变器电源两条通道间形成环流。过大的环流会造成逆变器或静态开关被损坏。为此,在实际运行过程中,应创造条件,尽量减少UPS执行市电供电到逆变器供电的转换操作的次数。这就需要选购具有强过载能力的UPS。因为它可以在遇到输出端的一般性过载或启动浪涌冲击时,依靠逆变器自身的过载能力来承担短时间的过载电流,而并不需要执行逆变器供电到市电旁路供电的转换操作。这样就起到了有效地降低UPS故障率的作用。
  (9)报警的要求。UPS在过载、市电中断、蓄电池将用尽和UPS异常时会通过蜂鸣器发出不同的报警,并通过面板显示,这样使UPS在发生各种故障时能提醒用户,以便及时处理和维修。另外目前大多数UPS如APC、SANTAK都可通过RS232接口与计算机相连,再配以相应的软件,就可实现上位机对UPS的监控。
  (l0)蓄电池充电管理。蓄电池是UPS系统中不可缺少的重要组成部分,蓄电池的充电维护对蓄电池寿命的影响***为关键,而能否***掌握蓄电池的老化程度,预测蓄电池放电时间,也是选择UPS时必须考虑的。
  (11)与发电机兼容。愈来愈多的用户在选择UPS的同时考虑使用发电机组以防万一,这样可以组成一个十分完善的电源保护系统,所以与发电机兼容将是UPS必须具备的一项功能。
  UPS能否与发电机配套使用主要决定于发电机输出的频率、电压、波形失真度3个参数。若这3个参数都正常,UPS就可与发电机配套使用,若参数不匹配,则UPS有可能无法与发电机配套使用。后备式和线路互动式UPS对发电机的性能要求较高(如二相发电机组),而在实际使用中,购买这种高性能发电机的用户并不多,也就是说后备式和线路互动式UPS难以与性能一般的发电机配套使用;而在线式UPS却对发电机的要求不高,它能很好地与发电机配套使用。由此可知用户需要UPS与发电机配套使用时,***好选用在线式UPS。
  有的用户在购置UPS的同时,需配发电机。按照一般UPS配发电机的原则,发电机的容量大约是UPS的3倍。UPS输大功率因数作到1也不能装同容量或稍大一点的发电机,这并不是因为UPS的缘故,对UPS而言,当输入功率因数为1时,配相近容量的发电机确实可以,问题是所接的负载:若UPS的负载是计算机之类的电子设备,而目前这些负载的输入端大都未进行功率因数校正,其功率因数仅为0.6--0.7。当UPS因故障而转向旁路由发电机供电时,其负载功率因数为0.6--0.7非线性负载,由于大量高次谐波的影响,其运转马上就处于不正常状态:发动机时急时缓、输出电压时高时低,频率表指到极限值等,***了电源的供电条件。
  在选购UPS之前,用户应就负载设备的重要性、各种用电设备对电源质量的要求、安装与空间要求以及经济预算等因素综合考虑,此外,UPS的质量和体积大小是否合适也是在选购时应注意的关键问题。
  用户应了解所需UPS的容量,并考虑未来扩充设备时的总容量。在购买UPS时还要注意其输出功率、可供电时间长短、输出电压波形、瞬时响应特性、输出频率稳定度、波形失真系数、输出电压稳定度、安全性能、可维护性能及价格等诸多问题。简而言之,用户应根据自身的业务需求来选购适当的UPS产品,并从技术性能、服务保证和产品价格三个方面进行考虑。
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