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UPS不间断电源选型设计实施方案

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UPS 不间断电源选型设计方案

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UPS 不间断电源选型设计方案
1 UPS 不间端电源的工作原理 UPS(uninterrupted power supply)电源包括两部分主机和蓄电池,按 工作方式可分为后备式和在线式两种。后备式 UPS 电源在市电正常供电时, 市电通过交流旁路通道直接向负载供电,此时主机上的逆变器不工作,只是 在市电停电时,才由蓄电池供电,经逆变器驱动负载。因此它对市电品质基 本没有改变。而在线式 UPS 电源却有所不同,在市电正常时,它首先将交流 变成直流电,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电重新变成交流电源向负 载供电;一旦市电中断,立即改为蓄电池 逆变器对负载供电;因此,在线式 UPS 电源输出的是与市电网完全隔离的纯净的正弦波电源,大大改善了供电的 品质,保护了负载安全、有效的工作。在线式 UPS 电源工作原理如图:
图一、在线式 UPS 框图 2 UPS 额定输出容量的选择 首先计算前端的负载功率,为确保 UPS 的系统高效率和尽可能地延长 UPS 的使用寿命,一般负载功率应满足 UPS 额定功 率的 60-80%,但一般情况下 80%为临界点,必须保持 UPS 的负载功率在 80%以下。 在 XX 园区系统中需要不间断供电的有视频监控、防盗报警、巡更等系统, 总功率统计见下表:
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设备总功率估算表

序号 一、
1

名称 监控系统
红外枪机

数量

功率(W) 总功率(W) 备注

113

8

904

2

室外红外球机

8

网络视频存储系统

3

1

(含扩展阵列柜)

4

报警联动系统

1

20 1150
50

160 1150
50

5

解码器

16

20

320

6

22 寸液晶监视器

16

50

800

7

分控工作站

2

200

400

8

编码器

27

20

540

9

交换机

6

84.2

505.2

合计功率:

二、 报警系统

1

主机

4829.2

1

20

20

2

ABH-100

14

1

14

3

ABH-200

1

1

1

合计功率:

35

三、 机房电脑设备(以四台计)

1

电脑

4

200

800

合计功率:

800

总功率合计:

5664.2

备注: 1.以上为估算值,并非实际发生的功率值。

2.所有设备功率的采集都是根据该设备额定功率进行计算的。

如上表所列总功率约为 5664.2VA,那么根据前文所讲的“一般负载功率

应满足 UPS 额定功 率的 60-80%,但一般情况下 80%为临界点,必须保持 UPS

的负载功率在 80%以下”。5664.2÷80%≈7080.25VA,所以就选择了 10KVA 的

在线式主机。

3 计算蓄电池的工作时间

蓄电池的基本参数:电压(2V、6V、12V 等)、容量(65AH、100AH 等) 在

实践过程中,我们总结出下面的公式,可以计算出蓄电池的工作时间:蓄电

池组容量×电压/实际功率×0.7(功率因数)=满载时蓄电池工作时间:

本方案中 UPS 系统的实际工作功率约为 5664W,1 个电池柜共 20 块铅酸

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蓄电池,每块电压 12V,所以电池组电压=12V×20=240V,供电时间为 12 小时, 该系统蓄电池组的容量为:5664W×0.7×12 小时/240V≈198,从经济和现场 环境进行分析的角度看,该方案中电池容量选择 100AH 为最佳,则电池组为 2 组(共 40 节电池)。 4 配线选择
合理选择配线是很重要的,线径太细,电流太大,容易发热而引起火灾; 线径太粗,则造成浪费。根据金属导线的电气特性,一般多股铜芯线容量为 6A/mm ,铝线容量为 4A/mm ,确定主机功率后,可以参考下表选择配线和空气 开关。 表一、配线的选择
表二、空气开关的选择
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5 UPS 维护 1)主机的维护及注意事项,UPS 主机一般是智能型的,它对环境温度要
求不高,但要求室内清洁卫生,否则灰尘遇潮湿会引起主机工作紊乱;主机 中的参数在使用中不能随意改变;在断电时,应避免带负*舳 UPS 电源, 应先关掉负载,等 UPS 启动后再开启负载,否则会有多负载的冲击电流和供 电电流造成 UPS 电源瞬间过载,严重时会损坏变换器;不能让 UPS 电源经常 处于满载或过载。
2)尽管使用的是免维护蓄电池,但从广义来说一定的维护还是必要的: ? 它对环境温度要求较高,工作环境一般要求在 20℃-25℃之间,低于
15℃时,其放电容量下降,温度每降低 1℃,其容量下降 1%,而温度 过高(大于 30℃)其寿命就会缩短; ? 要防止电池短路或深度放电,深度放电会造成电池内阻增大或充电电 压过低从而导致降低甚至失去充电能力,放电程度越深,循环寿命越 短; ? 要避免大电流充放电,否则会造成电池极板膨胀变形,使得极板活性 物质脱落,内阻增大,容量下降,寿命缩短; ? 由于组合电池电压很高,存在电击危险,因此装卸导电联接条、输出 线时应有安全保障; ? 对于不经常停电的地区,建议用户每隔一个月对 UPS 进行一次人为的
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断电,让 UPS 电源在逆变状态下工作一段时间,防止电解液沉淀,以 便让蓄电池维持良好的充放电特性,延长使用寿命; ? 搬运电池时不要触动极柱和安全排气阀; ? 不能用二氧化碳灭火器,一旦发生火灾,可用四氧化碳之类的灭火器; ? 不能把不同容量、不同厂家、不同性能的电池联在一起,否则会影响 整组蓄电池的性能。同时,要定期对电池进行检查、测量,并做好记 录。检查项目包括:整组电池的浮充电压,单体电池浮充电压,测单 体电池电压时,应在电池放电状态下进行,否则测得的结果会是假电 压,经验作法是在测量时,万用表两端并联一个 1-3 欧母的电阻丝; 检查电池是否损坏,壳、盖间有无泄漏,表面是否有灰尘等杂物,电 池架、连接线、端子是否有松动或锈蚀等。单体电池电压不能低于标 称值的 70%,判断是漏液还是酸雾的标志是观察极柱是否有晶体淅出, 有晶体淅出证明是漏液现象,否则是酸雾,漏液主要集中在蓄电池正、 负极接线端子处,酸雾溢出主要是排气阀附*。一旦当发现电池电压 异常、物理损伤、电解液泄漏、温度异常等现象,应找出原因并及时 更换有故障的蓄电池。 6 设备选型 综上所述我们选用目前市场占有率高,质量好,并且综合性能优越的国 际品牌 ZLPOWER UPS 主机 T6KL UPS 主机
1)T6KL~3T20KL 系列采用双转换纯在线式的架构,是有效解决所有电源
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问题的最佳架构设计。该架构能够有效阻隔异常电源对负载的冲击,同时还 能保证输出电源的稳定、可靠,让负载安全的运行。采用数字化控制技术, 实现并联扩容和并联冗余的功能,为用户提供电源规划的弹性和更安全的保 障。产品适用于大型通信机房,数据机房,银行,政府,军队,石油,通信、 税务等行业用电设备。
2)产品性能 正弦波输出 无论在市电模式或电池模式,均可输出低失真度的正弦波电源,为用户 的负载设备供最佳的电源保障。 零转换时间 当市电停电或复电时,UPS 在市电模式与电池模式之间的切换是完全没有 转换时间的,有效保证了负载运行的可靠性。 旁路输出人性化 为了避免中龙用户让 UPS 工作于 BYPASS MODE 不开机使用,造成市电中 断,UPS 与设备均异常关机。中龙 T6K~3T20K 输入正常市电,默认无旁路输出。 必须开机,才会有正常逆变输出。(也可设置上市电就有旁路输出,按客户要 求做) 功率因数修正(PFC) T6K~T20K 系列 UPS 具备输入功因修正功能,在满载情况下,输入功因可 以达到 0.95 以上,使用户的电网环境不会受到污染。 直流启动 在市电停电状态下,若需要使用 UPS 启动计算机或其它负载设备,T 系列 UPS 可以直接以电池进行直流开机,使 UPS 的使用更加方便、可靠。 长效型供电设计 T 系列 UPS 全面提供长效机供用户选择。配置合适的电池组,可以使用户 放电使用时间达到需要的时间,以满足不同电网环境的要求。(长效机型带 “L”表示) 长效机强大充电能力 T 系列 UPS 长效机除了放电时间延长,电池回充能力也很强,可以提供约
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5~10A 的初始充电电流。 自我检查功能 T6K~3T20K 系列 UPS 可以进行模拟断电的情况,进入电池模式供电,此功
能既可通过面板上的自检按键随时执行,也可以配合中龙公司监控软件,按 定期或不定期方式进行。
强力抗干扰 针对电磁干扰与射频干扰,T6K~3T20K 系列 UPS 依循国际标准 EN50091- 2 和 IEC61000-4 系列标准设计,有效提高了 UPS 使用的安全性与可靠性。 可搭配发电机使用 宽广的输入电压与频率范围,T 系列可以与主要品牌发电机搭配使用,使 用时间更加延长,同时有效去除了发电机所产生的不良的电力,为负载提供 纯净、安全、稳定的电源。 绿色环保型 本产品为绿色环保型产品, 符合欧盟环保指令 RoHS 的各项要求和国家电子信 息产品污染控制管理办法, 在产品正常使用情况下,不会对人体及环境造成 危害 配备 Intelligent Slot 智能插槽 T6K~3T20K 系列 UPS 配备一个 Intelligent Slot 智能插槽,用户可以选 购 AS400 卡,AS400 标准通讯信号,用户利用 AS400 界面来作 Remote Display, 包含声音报警及灯光显示。或选购中龙 SNMP 智能监控卡,通过 Internet 国 际互联网进行全球化管理,或者通过 SNMP 网管,实现集中监控及远程监控等 功能。
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3)技术参数

产品型号 T6K T6KL T10K T10KL 3T10KL

3T15KL

3T20KL

额定容量 6KVA/4200W 10KVA/7000W 10KVA/7000W 15KVA/10500W 20KVA/14000W

配线

单相二线+接地

三相四线+接地

输入 电压

176~276VAC

304~478VAC

频率

46~54Hz/56~64Hz

电压

220/230/240(1±1%)VAC

50/60Hz(可设定)

频率 输出

50Hz 市电模式:同步市电(市电在 46~54Hz 范围);电池模式:50Hz 60Hz 市电模式:同步市电(市电在 56~64Hz 范围);电池模式:60Hz

电流 峰值比

3:1

输出波形

正弦波

备用 满载 ≥7′

≥5′

可配置

时间 半载 ≥20′

≥13′

可配置

电池标称电压

240VDC

转换时间

0ms

过载能力

105%~130% 10min,150%以上 1min

通讯界面

RS-232+Intelligent Slot

操作 温度

0℃~40℃

环境 湿度

15%~90%

外观尺寸 (W*D*H)mm

260*570*717

净重(Kg) 90 35 93 38

39

55

55

10




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