UPS设计方案及UPS设备参数.doc

一、UPS不间断电源详细设计方案

（1）90KVA UPS 90KVA（3Φ380V，三进三出） 机型方案介绍

UPS备选机型
UPS容量
数量
电池配置
电池节数
后备时间
美国艾默生NXR 90KVA
90KVA
1
LC-XA12100
240
120分钟

1、详细配置情况如下：
艾默生NXR 90KVA不间断电源备选机型详细配置

UPS
使用环境
UPS系统
电池系统
主机
BCB BOX
电池
电池柜
电池连接线
NXR 90KVA 主机1台
90KVA BOX 1套
松下LC-XA12100
2台
2套

说明：
（1）、以上UPS电源延时时间为60分钟（按照实际负载平均功率计算）；
（2）、NXR 90KVA UPS尺寸与重量表：
输出功率(KVA)
90KVA

尺寸（mm）：宽
800
尺寸（mm）：深
600
尺寸（mm）：高
1400
重量（kg）：
268

2、电池计算方式

一、UPS参数如下：
1) UPS容量为90kVA；
2) 满负荷工作状态，后备60分钟；
3) 逆变效率 0.94，负载功率因数为0.9；
4) 直流电压480V（一组配12V电池40节）。
二、计算过程：
每单格蓄电池需要提供的功率＝900000×0.9÷0.94÷40÷6=359 W/cell(100%负载情况下)12V/功率下=359*6=2154W/6Cell
查蓄电池LC-XA12100放电数据：温度25℃下，电池放电至终止电压1.75 VDC，60分钟放电恒功率放电数据为694W/cell。
采用3组LC-XA12100电池供电，60分钟率放电可提供的功率为 694*3=2082 W/6cell，大约满足需要的2154W/cell。可满载待机1小时。
三、小结：
采用3组 共120节LC-XA12100电池，可满足单机90kVA满载后备60分钟要求。

艾默生 NXR系列UPS技术优势和特点

Liebert 系列NXR30-160KVA UPS是采用最新DSP数字控制技术的在线式双变换UPS产品，具有优异的性能和突出的可靠性。

艾默生Liebert NXR UPS特点如下：
1. 系统效率高：
NXR系统负载率在50%-75%的时候，效率高达96%。系统负载率25%的时候效率大于95%。
2. 优越的整流器性能
无论线性负载或非线性负载整流器都有非常小的输入电流谐波（＜3%）和非常高的输入功率因数（＞0.99），可以减少前端的配电装置和电缆的成本，同时使得前端发电机的容量大为降低。
3. 输出带载能力强：
NXR系列UPS输出功率因数为0.9。以160KVA容量为例，NXR可以带144KW有功负载，而传统输出功率因数为0.8的UPS只能带128KW的有功负载。
4. 紧凑的结构设计，占地面积小
-25%电压紧凑的结构设计极大的减小了对安装空间和地板承重的要求，使用户节省了空间和投资。 160KVA底座安装面积约为0.5㎡。
5. 基于DSP的全数字控制技术
在Liebert NXR UPS中，所有的功率变换器（诸如整流器、逆变器和DC/DC变换器等）和系统元件（诸如旁路和逆变器的静态开关）都是由2个DSP（数字信号处理器）控制。
DSP的高速和精确控制性能使UPS可由先进的柔性的逻辑算法实现极高的性能和可靠性。
6. 先进的并联功能
并联功能在增加UPS系统容量的同时更进一步提高了电源的可靠性。例如N+1系统中，假设1台UPS因偶然故障而退出，剩余的系统仍然能够向精密的负载提高稳定的电力供应。
Liebert NXR 系列UPS可实现多达4台并联而无需增加任何功能卡或其他选件，扩容或冗余时，并联系统的设置仅仅通过增加并机电缆就可完成。
并联功能通过并机电缆、实时的负载均分调节和灵活的智能化控制实现。精密负载在各种运行模式和条件下都受到最大可靠性和可用性的保护。
7. 极宽的输入电压范围
整流器输入电压范围是相电压从 228V 到 476V (低于-25% 时降额)，频率范围从 40Hz 到 70Hz 。这是一个全球性宽的UPS输电压范围，最大可能阻止电池的不必要的放电，这样保证电池的更长的寿命和可用性。

8. 配置图形LCD显示器的多功能面板
Liebert NXR UPS的多功能面板配有大尺寸图形显示LCD、模拟LED显示和功能键、菜单键。通过图形的 LCD 显示和界面友好的菜单操作系统,用户能容易非浏览输入、输出、负载和电池参数。并且当前的 ups 状态和告警是可自动地快速通知。另外,为提示的警告和故障， 蜂鸣器会发出哔哔声，故障指示LED将被点亮。 超过500条历史记录可作为故障分析的参考。
9. 大功率电池充电器
支持采用大容量电池进行长延时备电的用法，在配置一小时后备时间的电池时，可以保证在10小时内恢复电池容量; 在配置一小时以上后备时间的电池时，可以保证在10小时内充到90%的满容量。
一个高效能的内部充电器可以在又一次停电之前缩短电池的恢复时间，同时无需增加长延时所必须的外配充电器。
10. 电池冷启动功能
Liebert NXR UPS能够在没有市电的情况下直接从电池启动。这样就允许仅使用电池供电或用于特殊的高可靠性环境。
11. 优秀的外观设计
优秀的外观设计使UPS能够非常协调的和IT机房其他现代化设备融为一体。
12. 全面前维护设计
UPS的结构布局满足前面维护、检修的要求，减少了后部和侧面所需的安装空间。主要的部件和器件可以在前面更换。
13. 先进的智能化监控功能
UPS可通过UPS监控软件接入先进的网络环境，如：基于Windows的UPS监控、HiroLink + HiroVisor, SiteNet , ModBus / Jbus, SiteScan, SiteScan 2, SNMP等协议。可进行UPS本身的监控和安全自动的关闭服务器和PC机。
UPS在选择并定义告警条件后可发声或短信告警。
14. 自诊断和自检测功能
UPS有自诊断、自检查功能：
（1）系统部件的快速、完全的自检；
（2）LED指示，快速了解UPS状态；
（3）内部记录芯片记录UPS故障状态和参数；
（4）可记录500个系统参数，便于故障追溯与分析。
（5）LCD显示当前和历史故障报警，并可通过通信端口（RS232、LAN）上传；
（6）故障前后的UPS状态参数记录，便于分析故障原因；
（7）LCD可显示整流器、逆变器与监控软件版本信息。
15. 内置的双总线功能
双总线同步装置使独立的 ups 系统(或并联系统)输出同步，甚至当时 2 个系统正处于不同的操作模式(旁路/逆变)或在电池状态。
可以使UPS非常方便的组成双总线系统，以满足双电源输入的负载供电要求。
16. 具有短路保护的逆变器
逆变器可以承受负载短路的冲击，在短路消除后可重新启动。
17. 瞬态恢复功能
输出在负载100%变化时，可在20ms内恢复至标准输出。
18. 全面电池管理功能（TBM）
革命性的全面电池管理功能使UPS系统的电池始终处于良好的状态:
(1) TBM 支持UPS使用多种类型的电池，如铅酸蓄电池、镍镉电池等.
(2) TBM 可通过检测判定对电池浮充、均充或终止充电.
(3) TBM 允许用户通过放电检测电池的良好状态.
(4) TBM 可以自动进行均浮充和温度补偿.
(5) TBM 可以设置定期电池自动检测.
(6) TBM 可以精确的预测出当前电池容量.
(7) TBM 确保电池避免过放电的损害.
(8) TBM 可以对电池故障进行提前预警
(9) TBM 提供选件可进行电池模块的故障检测.
TBM始终保持电池处于最佳状态，确保UPS使用健康的电池组。由此延长电池的使用寿命和UPS系统的可用性。
19. 双路输入
Liebert NXR UPS支持双路输入，即整流器输入和旁路输入可以分别连接，但要求输入的电源中线相同。在此状态下，相同可靠性会有所提供，因为两路输入同时故障的机会较小。
20. 方便的进出线方式
NXR标配系统兼容上下进线方式，对于上出线需求场合，不需要另外增加上出线选件，既方便接线又节省空间。

图：艾默生Liebert NXR UPS

艾默生NXr UPS规格表

功率
30KVA
40KVA
60KVA
90KVA
100KVA
120KVA
160KVA
物理参数
宽×深×高(mm)
600×843×1400
重量(kg)
200
234
234
268
268
302
336
输入特性(整流器)
额定输入电压
380/400/415VAC，三相四线
额定工作频率
50/60Hz
输入电压范围
228V～476V，-20%～＋25%满载，-25%～-40%线性降额，-40%可带70%负载
输入频率范围
40Hz～70Hz
输入功率因数
满载＞0.99，半载＞0.98
输入电流谐波(THDi)
＜3%
输入功率缓启动功能
有，5-30秒可设置
直流特性
充电器输出稳压精度
1%
直流纹波低压
≤1%
输出特性(逆变器)
逆变器输出电压
380/400/415VAC，三相四线
输出功率因数
0.9
电压稳定性
稳态
＜±1%典型值
瞬态
＜±5%典型值
瞬态响应时间
＜20ms
逆变器过载能力
110%1小时，125%10分钟，150%1分钟，＞150%200毫秒
相移特性
带100%均衡负载时
＜1°
带100%不均衡负载时
＜1°
总谐波含量
THDv
100%线性负载
1%
100%非线性负载
3%
旁路
旁路输入电压
380/400/415VAC，三相四线
旁路电压范围
默认-20%～＋15%，-40%、-30%、-10%～＋10%、＋15%等其它范围值可通过软件设置
旁路过载能力
135%长期，170%1小时，1000%100ms
系统
频率
50Hz/60Hz(可设置)
市电同步跟踪范围
±2Hz(默认值)，±0.5Hz～3Hz每0.5Hz可调
实测频率精度(内部时钟)
50Hz/60Hz±0.02%
系统效率(满载)
50%以上时＞96%，25%以上时＞95%
工作环境
运行温度范围
0～40℃(详见用户手册)
存储温度
-25～70℃(不含电池)
相对湿度
0～95%无凝露
最大运行高度
≤海拔1000m，1000～2000m之间每增加100m，所带负载减少1%
噪音(1m)
55～62dB，随负载率调整
保护等级
IP20
符合标准
安规：IEC60950-1，IEC62040-1-1/ AS 62040-1-1，电磁兼容：IEC62040-2 / AS 62040-2/EN50091-2 CLASS A，设计与测试：IEC62040-3 / AS 62040-3