UPS的带载能力.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,UPS,的带载能力,中 国,电源学会,交流电源委员会专家组 组长,“,UPS,应用,”,杂志 编辑部 副主编,中央政府 机关采购 评审专家,目 录,一、概述,二、,UPS,功率的产生和分配原则,三、,UPS,带各种性质负载时的特点,四、逆变器功率管为何被烧毁,一、概述,1.UPS,的几个概念,2.,对功率因数理解的误区,认为在任何负载时，,UPS,都能向负载本身输送按功率因数算得的有功功率,3.,功率因数的设计原则,1.UPS,的几个概念,交流电的功率有几种？,各叫甚么名字？,计量单位是甚么？,含义是什么？,他们之间的关系是甚么？,(1),几个术语的含义及关系,1,.,视在功率,S,=,电压,V,电流,A,=VA(,伏安）,2.,有功功率,P,=,S,功率因数,F,=W,（,瓦特）,3.,无功功率,（,乏）,4.,功率因数,F,=,P,/,S,=cos,S,Q,P,（,2,）功率因数的设计原则,功率因数的含义和设计举例,例：设计一个负载功率因数,F=-0.8,，输出 容量为,80kVA UPS,计算：有功功率,P,=,S,F,=64kW,无功功率：,整流器,逆变器,C,（,48kVAr,）,二、,UPS,功率的分配和产生机理,整流器,逆变器,P,Q,S,测量反馈电路,无功功率的产生和去向,-,正半波时,AC,DC,AC,DC,市,电,输,入,负载,电容里的无功功率是从哪里来的？,空 载 时,无功功率的产生和去向,-,负半波时,AC,DC,AC,DC,市,电,输,入,负载,空 载 时,无功功率周而复始的流动,AC,DC,AC,DC,市,电,输,入,负载,空 载 时,加负载时正负半周的无功功率行为,AC,DC,AC,DC,市,电,输,入,负载,无功功率一直在电路中周而复始串来串去地交换能量,加 载 时,三、,UPS,带各种性质负载时的特点,1.UPS,的基本电路结构和测量指示,包括四个基本部分：整流,/,充电器、逆变器、电池组和旁路开关,AC,DC,AC,DC,市,电,输,入,负载,Bypass,Output,2.UPS,带感性负载,例：一台负载功率因数为,F,=0.8,的,P,=10kVA UPS,，,带功率因数为,F,=0.8,的,S,=10kVA,负载,P,=8kW,整流器,逆变器,Q,=6kVAr,市电输入,P,=8kW,Q,=6kVAr,S,=10kVA,S,=,P,2,+,Q,2,=64+36=100=10kVA,3.,UPS,带,容性负载,若选用功率因数为,+0.8,的,10kVA UPS,，带用电设备是功率因数为,-0.8,的负载，此时,UPS,是一个什么情况？,若带满负荷，此时逆变器必须提供的电流为：,过载,80%,！,整流器,逆变器,8kW,6kVAr,6kVAr,市电输入,16.6kW,65.6A,4.,UPS,线性负载,例：总功率为,10kVA,的,PC,机机房，若选用功率因数为,0.8,的,10kVA UPS,时，若用电设备是功率因数为,1,的负载，此时,UPS,可否仍可带,10kW,的负载？,8kW,24.1A,6kvar,整流器,逆变器,36.4A,6kvar,市电输入,24.1A,（,5.3kW,）,8kW,kW,3,.,5,6,8,2,2,INV,=,-,=,P,例,：,功率因数为,1,的,10kW,负载需多大功 率因数为,0.8,的,UPS,根据上述比例,10kVA:5.3kW=,x,:10kW,x,=10kVA10kW/5.3kW,19,kVA,注：对不同功率因数的,UPS,，有着不同的比例,目前变频器的负载特性,四、,UPS,为何故障？逆变器功率管,IGBT,为何被烧毁？,UPS,变频器,市电,一个情况：目前带电机的变频器输入功率因数都在,0.98,以上，近似为,1,，可认为变频器为线性负载,电压,电流,电阻,设一台,80kVA,功率因数,F=0.8,的,UPS,负载能得到的有功功率,64kW,42kVA,48kVAr,整流器,逆变器,48kVAr,市电输入,64kW,42kW,面板将显示,：,42/80=52.5%,，,此时逆变器输出已是,100%,！负载如果再增加,带满,80kW,时的逆变器过载情况,此时逆变器过载：,这样一来，是不是改用,120kVA,的,UPS,就可以带,80kW,的负载呢？,非也。这时只能给负载提供：,尚差,17kW,，此时逆变器功率应是：,逆变器功率,过载：,结 论,功率因数为,0.8,的,UPS,带线性负载,时，,负载只能得到 一半的有功功率,。按感性负载选取,UPS,的容量是一种误解，是导致,UPS,损坏的根本原因。,UPS,的输出指示只能表达,负载,得到的能量百分比，只是逆变器输出的一部分，其他内耗部分未被测量。是导致误解的根本原因。,UPS,的选择在这种情况下应是,2,倍，为了确保供电的可靠性和稳定性，建议采用,2+1,冗余连接方式,2+1,冗余连接的优点：,可靠性和可用性提高，过载能力强，使供电压力减轻,UPS,80kVA,UPS,80kVA,UPS,80kVA,负载,80kW,谢谢！,