EPS與UPS的基礎知識

2022-12-16 01:06:05 字數 6035 閱讀 5938

高頻機與工頻機的區別

ups按設計電路工作頻率來分,可分為工頻機和高頻機。工頻機是以傳統的模擬電路原理來設計,機器內部電力器件(如變壓器、電感、電容器等)都較大,一般在帶載較大執行時存在較小雜訊,但該機型在惡劣的電網環境條件中耐抗效能較強,可靠性及穩定性均比高頻機強。而高頻機是以微處理器(cpu蕊片)作為處理控制中心,是將繁雜的硬體模擬電路燒錄於微處理器中,以軟體程式的方式來控制ups的執行。

因此,體積大大縮小,重量大大降低,製造成本低,售價相對低。高頻機逆變頻率一般在20khz以上。但高頻機在惡劣的電網及環境條件下耐受能力差,較適用於電網比較穩定及灰塵較少、溫/濕度合適的環境。

高頻機與工頻機比較而言:尺寸小、重量輕、執行效率高(執行成本低)、噪音低,適合於辦公場所,價效比高(同等功率下,**低),對空間、環境影響小,相對而言,高頻ups對影印機、雷射印表機和電動機引起的衝擊(spike)和暫態響應(transient)易受影響,由於工頻機的變壓器把市電與負載隔離,對市電惡劣的環境下,工頻機比高頻機能提供更安全和可靠的保護,在某些場合如醫療等,要求ups有隔離裝置,因此,對工業、醫療、交通等應用,工頻機是較好的選擇。兩者的選擇要根據客戶的不同、安裝環境、負載情況等條件權衡考慮。

工頻機的特點是簡單,存在的問題是:1)輸入輸出變壓器尺寸大;2)用於消除高次諧波的輸出濾波器尺寸大;3)變壓器和電感產生音訊雜訊;4)對負載和市電變化的動態響應效能較差。5)效率低;6)輸入無功率因數矯正,對電網汙染較嚴重;7)成本高,特別對於小容量機型,無法與高頻機相比。

工頻機與高頻機的可靠性比較:1,高頻機不可靠是站不住腳的,世界知名ups廠商在技術選型和將來發展趨勢上都是以高頻為絕對主力方向,30kva及以下的機器都以高頻機為主,這與高頻機負載動態響應速度快,能量密度高,體積小,雜訊小,**低(特別是小機)有很大關係,特別是高頻機可以作到輸入有源功率因數矯正,真正代表將來綠色電源的發展趨勢。2,凡是對高頻機可靠性提出質疑的,可以肯定,是國內的雜牌小ups廠商。

他們本身技術力量有限,測試裝置不足。因此在開發高頻機的過程中受開發水平的限制無法完善機身效能,從而只能在引進80年代末台灣廠商的技術的基礎上完善工頻機。工頻機向高頻機的發展很重要的一點是高頻開關控制的抗干擾問題,而這個問題已隨著**ansys/huawei安聖/山特/華為使用dsp全數字控制技術而得到解決。

使用ups軟體的作用

除了上述的功能之外,山特ups監控軟體更提供了額外的功能以方便使用者的使用。例如:廣播並記錄不正常電力發生情況:

可將不正常的電力狀況通知其他計算機。設定倒計數時關機及警告訊息間隔時間:根據不同需要設定,方便使用。

設定系統一周或特別日的自動開關機時間:省卻每天開關例行工作。

自動儲存檔案並顯示記錄檔案的儲存名和路徑:已做工作不會因為電力故障丟失。自動記錄電力資訊可供lotus分析:

分析以往電力狀況,了解當地電力特性。定期測試和即時測試:確保ups工作正常。

安全事件日誌:記錄發生過的事件,用來分析。

顯示輸入出電壓、負載、頻率、溫度等:掌握當前電力狀況。顯示系統倒計時:了解離開系統關閉還有多少時間。可設夜間省電時段:在夜間避免ups無用的長時間放電。

而山特公司新近推出的具有很強網路功能的webpower的功能更為強大:穿越域的internet/intranet管理:突破傳統的以域方式來管理ups。

通過工作站來遠端控制:在普通工作站也可輕鬆管理。

實時的用j**a顯示電力狀況安全事件日誌:用internet上流行的圖形方式顯示。通過網管軟體實時顯示電力狀況並可獲得trap資訊:

用於已有區域網網管平台的企業。支援snmp mib2通訊協定:支援標準資料庫格式。

多伺服器關閉:同時關閉多個伺服器。

關閉程式支援多種平台的伺服器:安全關閉程式支援多個平台,並有很強可擴充套件性。

蓄電池的使用和保養

雖然免維護電池在使用時不需要人工進行專門的維護工作,但是在使用時還是有一定的要求,如果使用不當會影響電池的使用壽命。

影響電池使用壽命的因素有以下幾點:安裝、溫度、充放電電流、充電電壓、放電深度和長期充電等。1)電池安裝

電池應盡可能安裝在清潔、陰涼、通風、乾燥的地方,並要避免受到陽光、加熱器或其他輻射熱源的影響。電池應正立放置,不可傾斜角度。每個電池間端子連線要牢固。2)環境溫度

環境溫度對電池的影響較大,環境溫度過高,會使電池過充電產生氣體,環境溫度過低,則會使電池充電不足,這都會響電池的使用壽命。因此一般要求環境溫度在25℃左右,山特ups浮充電壓值也是按此溫度來設定的。

3)充放電電流

電池充放電電流一般以c來表示,c的實際值與電池容量有關。舉例來講,如果是100ah的電池:c=100a。

松下鉛酸免維護電池的最佳充電電流為0.1c左右,充電電流決不能大於0.3c。

充電電流過大或過小都會影響電池的使用壽命。放電電流一般要求在0.05~3c,ups在正常使用中都能滿足此要求,但也要防止意外情況的發生,如電池短路。

4)充電電壓

由於ups電池屬於備用工作方式,市電正常情況下處於充電狀態,只有停電時才會放電。為延長電池的使用壽命,山特ups的充電器一般採用恆壓限流的方式控制,電池充滿後即轉為浮充狀態,每節浮充電壓設定為13.7v左右。

如果充電電壓過高就會使電池過充電,反之會使電池充電不足。充電電壓異常,可能是由電池配置錯誤引起,或因充電器故障造成,因此在安裝電池時,一定要注意電池的規格和數量的正確性,不同規格、不同批號的電池不要混用。外加充電器不要使用劣質充電器,而且安裝時要考慮散熱問題。

5)放電深度

放電深度對電池使用壽命的影響也非常大,電池放電深度越深,其迴圈使用次數就越少,因此在使用時應避免深度放電。雖然山特ups都有電池低電位保護功能,一般單節電池放電至10.5v左右時,ups就會自動關機,但是如果ups處於輕載放電或空載放電的情況下,也會造成電池的深度放電。

6)定期保養

電池在使用一定時間後應進行定期檢查,如觀察其外觀是否異常、測量各電池的電壓是否平均等;如果長期不停電,電池會一直處於充電狀態這樣會使電池的活性變差,因此即使不停電,ups也需要定期進行放電試驗以便電池保持活性。

放電試驗一般可三個月進行一次,做法是ups帶載--最好在50%以上,然後斷開市電,使ups處於電池放電狀態,放電持續時間視電池容量而言一般為幾分鐘至幾十分鐘,放電後恢復市電供電,繼續對電池充電。

蓄電池的檢查

蓄電池都會有自放電現象(self-d1scharge),如果長期放置不用,會使能量損失掉,因此需定期進行充放電。工程人員可以通過測量電池開路電壓來判斷電池的好壞,以12v電池為例,若開

路電壓高於12.5v,則表示電池儲能還有80%以上,若開路電壓低於12.5v,則應該立刻進行補充充電,若開路電壓低於12v,則表示電池儲存電能不到20%,電池有不堪使用之虞。

免維護電池由於採用吸收式電解液系統,在正常使用時不會產生任何氣體,但是如果使用者使用不當,造成電池過充電,就會產生氣體,此時電池內壓就會增大,會將電池上的壓力閥頂開,嚴重的會使電池鼓漲、變形、漏液甚至破裂,這些現象都可以從外觀上判斷出來,如發現上述情況應立即更換電池。

標準型和長效型ups

除了以上三類,根據後備時間,ups還可分為標準機和長效機。標準機用內建電池,後備供電時間較短,一般在5-15分鐘。長效機則可根據使用者需要,增大電池容量配置,延長後備時間。

但這要求更大的充電器來滿足電池充電電流和充電時間性的需要,因此廠商在設計時會放大充電器容量或加裝併聯的充電器。

從備用時間來分,ups可分為長效型和標準型兩種。一般來說,標準機機內帶有電池組,在停電後可維持較短時間的供電(一般不超過25分鐘);長效機機內不帶電池,但增加了充電器,使用者可以根據自身需要配接多組電池以延長供電時間。

何謂「**互動式」

ups除了以上兩種型別外,還有一種稱為**互動式(line-interactive),如山特的inter系列。所謂**互動式ups,是指在輸入市電正常時,ups的逆變器處於反向工作給電池組充電,在市電異常時逆變器立刻投入逆變工作,將電池組電壓轉換為交流電輸出,因此**互動式ups也有轉換時間。

同後備式ups相比,**互動ups的保護功能較強,逆變器輸出電壓波形較好,一般為正弦波,而其最大的優點是具有較強的軟體功能,如apc的smart系列ups隨機帶有監控軟體,可以方便的上網進行ups的遠端控制和智慧型化管理。

「**機」與「後備機」

從工作原理上分山特ups可分為後備式(offline)和**式(on line)兩種。從備用時間上則可分為標準型和長效型兩種。

從原理上看,**式ups同後備式ups的主要區別在於,後備式ups在有市電時僅對市電進行

穩壓,逆變器不工作,處於等待狀態,當市電異常時,後備式ups會迅速切換到逆變狀態,將電池電能逆變成為交流電對負載繼續供電,因此後備式ups在由市電轉逆工作時會有一段轉換時間,一般小於10ms,而**式ups開機後逆變器始終處於工作狀態,因此在市電異常轉電池放電時沒有中斷時間,即0中斷。

ups是否能使用加水電池?

可以,但是建議使用者使用免維護鉛酸電池。因為在使用中有可能發生使用者遺忘加水、電池酸水淌出或電池氣體排放不好等等因素,造成電池

壞死或影響ups負載正常執行。另外,ups的充電器是針對鉛酸電池的特性而設計的,故不太適用於其他型別的電池。

ups開機是否具有緩啟動功能?有何好處?

具備。具備此功能一對接在電網上其他裝置不

產生影響。二可延長ups的使用可靠性。

電池怎樣保養,正常壽命是多少?

1.正常時,電池每隔3-6個月帶載充、放電一次,放電後標準機的連續充電時間應不少於10小時。

2. ups長期閒置不用,應每隔3-6個月充電一次。

3.電池使用環境要求溫度在0℃到40℃之間,避免陽光直射並且保持清潔。

4.一般在室溫條件下,正常使用時松下密封免維護鉛酸電池的浮充使用壽命為3-5年。

ups不適合帶哪些型別的負載?

ups不推薦帶接純感性、純容性負載。例如電動機、空調、影印機等。而且也不能接半波整流

型負載ups適合帶哪些型別的負載?

ups適合帶阻容性(如電腦)、阻性、微感性負載。

**式系列的轉換時間是多少?

**式機種在市電與電池供電兩種供電方式之間相互轉換時

間均為0ms(零中斷),有效地保證了輸出不間斷供電。

ups為什麼要接地?

一方面ups內部有較高的電壓,如不接地一旦發生故障可能使其金屬外殼帶電危害人身安全;另一方面某些裝置對零地間電壓有較高的要求,如不接地或接地不良會使零、地電壓過高使使用者裝置無法正常工作甚至發生故障。

ups產品如何消除電網諧波、雷擊、尖峰等干擾?

內部採用專業級的壓敏電阻、熱敏電阻元件以及先進的佈線技術來吸收諧波和雷擊干擾,同時消除

電網上的各種干擾訊號。

ups在使用過程中,應注意什麼事項?

1.長期在市電狀態下穩定執行,則電池組需每3-6個月帶載充、放電一次。2.不要過載執行。

3.工作的環境溫度及濕度符合產品使用手冊之要求。

4.放置ups的區域必須能良好通風、遠離水、可燃性氣體和腐蝕劑。5.應保持ups的進風孔與風扇出風孔通暢。詳細事項請參見產品使用手冊。

ups的輸出和輸入功率因數有什麼區別?

ups的輸入功率因數,是表示ups本身具備的負載特性及向電網引入有功功率的情況,越高說明

對市電的利用越充分。ups的輸出功率因數,是指ups的負載向ups引入功率的情況。輸出功率因數並不是越高越好,如計算機的開關電源的功率因數為0.6-0.7。

什麼是功率因數?

功率因數=有功功率/視在功率即cosθ=w / va

功率因數是在0-1之間,它表示負載電流做的有用功率的百分比。

標準型ups是否適合直接外接電池作長效型ups使用?

不適合。由於標準型ups受散熱條件及充電電路的設計電流較小條件之限制,如作長效型ups

使用,會對ups、電池的使用造成不良影響,甚至損壞。

何謂「標準型」及「長效型」ups?

標準型ups,指單臺ups已內建小容量電池(裝在主機機箱內),斷市電後供電時間較短(滿載下僅幾分鐘)。而長效型ups則是外配大容量電池,需另用電池箱安裝在ups主機機箱外,供電

時間長短由0.5小時到8小時不等,依使用者需要而配置。換句話講,標準型ups是廠商已設定好放電時間的ups;而長效型ups則是由客戶自己選定放電時間的ups。

ups在接發電機時應注意什麼問題?

所接發電機的輸出容量應為ups功率的2倍以上;同時注意一定要在發電機輸出電壓、頻率、波形較為穩定後再接ups。

何種ups適合接發電機?

ups輸入效能指標中有輸入電壓及頻率的允許範圍,只要發電機的輸出電壓及頻率在此範圍內,

均可接受。

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