數(shù)據(jù)中心供電環(huán)境對UPS電源的要求
來源：未知 發(fā)布時間：2016-11-14 17:10 點擊：
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作為電網(wǎng)與負載的中間環(huán)節(jié)，UPS不僅要適應(yīng)當?shù)仉娋W(wǎng)環(huán)境，而且在運行中不能對電網(wǎng)產(chǎn)生不良影響。根據(jù)研究表明，每臺用電設(shè)備平均每月受到雷擊、浪涌、低壓、噪聲或斷電等電源問題侵害多達120次，如果不能及時地將處在電力故障狀態(tài)下的系統(tǒng)安全關(guān)閉，系統(tǒng)將會全部癱瘓，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)也將有丟失的危險。由于計算機、程控交換機、數(shù)據(jù)通信處理系統(tǒng)、航空管理和醫(yī)用診斷系統(tǒng)等精密儀器對交流供電系統(tǒng)提出了不間斷和高可靠性的要求。所以在UPS的工程設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)負載的特性、供電環(huán)境來選擇UPS和設(shè)計其供電系統(tǒng)。
UPS的功能可概括為:
1.當市電掉電時，不間斷地向負載繼續(xù)供電。
2.要具有全面地改善供電質(zhì)量的功能。
3.當供電系統(tǒng)有故障時，能給負載以全面的保護。
根據(jù)其功能的要求，UPS性能指標可分為以下幾方面:
1.對電網(wǎng)的適應(yīng)能力。這是指UPS必須能在當?shù)仉娋W(wǎng)條件下正常運行，并且不對電網(wǎng)產(chǎn)生不良影響。這方面的性能指標包括:
1)允許電網(wǎng)電壓變化的范圍。
2)UPS輸入功率因數(shù)。
3)UPS輸人電流的諧波成分。
4)允許電網(wǎng)電壓頻率變化的范圍。
5)允許電網(wǎng)的不平衡度(三相)和波形失真度。
上面的第l)、4)項是要求UPS能適應(yīng)電網(wǎng)環(huán)境，第2)、3)項則要求UPS不千擾和破壞電網(wǎng)。一臺UPS對電網(wǎng)的適應(yīng)能力主要指電網(wǎng)電壓的變化范圍、頻率變化范圍、波形失真和各種干擾情況下的運行能力。根據(jù)我國電網(wǎng)情況，門瓷允許電網(wǎng)電壓的變化范圍一般應(yīng)做到±25%，而且我國電網(wǎng)電壓的頻率也存在著不穩(wěn)定的因素，UPS必須在50Hz±5%范圍內(nèi)能正常運行，特別是UPS輸入端供電變壓器的波形崎變和干擾也是很復(fù)雜的，為此UPS的輸入端要有較強的濾波和抗干擾功能。
UPS對電網(wǎng)環(huán)境適應(yīng)的能力包括由柴油機組配置的適應(yīng)能力。要考查的性能指標有輸人電壓允許變化范圍，輸入功率因數(shù)和UPS雙向抗干擾的能力。輸人電壓允許變化范圍小時，會使UPS頻繁進入蓄電池供電狀態(tài);輸入功率因數(shù)低時，意味著輸入存在較大的非線性電流成分，這不僅會破壞電網(wǎng)環(huán)境，還會導(dǎo)致供電設(shè)備及傳輸?shù)娜萘颗渲玫脑黾�，浪費電能;抗干擾性能包括能抑制電網(wǎng)中存在的各種干擾和反向?qū)﹄娋W(wǎng)形成的干擾。
2.滿足負載要求的UPS常規(guī)輸出指標。滿足負載要求的UPS常規(guī)輸出指標指的是要UPS滿足負載要求，并改善供電質(zhì)量的一般性輸出指標。這方面的指標包括:
1)輸出電壓穩(wěn)定精度。
2)輸出電壓波形失真度。
3)輸出電壓不平衡度。
4)輸出電壓頻率穩(wěn)定度。
5)市電掉電時的轉(zhuǎn)換時間。
6)市電掉電后的繼續(xù)供電維持時間。
7)抗干擾配置和抗干擾功能。
8)頻率跟蹤能力和跟蹤速率。
9)市電恢復(fù)后蓄電池再充電能力。
在一些特殊負載配置下(諸如強容性負載、沖擊性負載、整流濾波輸入負載、帶有同功率線性變壓器輸入的負載)，UPS是否能正常運行。要考查的性能指標有帶非線性負載的能力(輸出功率因數(shù))、帶周期性沖擊負載的能力(波峰系數(shù))、帶隨機性沖擊負載的能力(瞬間過載或短路的耐力和保護能力)、三相不平衡負載的能力等。UPS的各項輸出性能指標應(yīng)不低于或優(yōu)于電網(wǎng)電壓的正常指標。
1)輸出電壓額定值:我國一般的用電設(shè)備是交流單相220V、50Hz，三相380V、50Hz。
2)輸出容量:一般用VA(視在功率)表示額定容量，使用時應(yīng)充分考慮UPS效率和所帶負載的功率因數(shù)，當負載有非線性成分時，要留有一定的余量。
3)輸出電壓穩(wěn)定度:一般要求其輸出電壓穩(wěn)定度達到3%--5%，有些品牌的UPS都優(yōu)于這個要求，做到小于±l%。
4)輸出電壓頻率穩(wěn)定度:一般要求其輸出電壓頻率穩(wěn)定度小于3，當前大多數(shù)品牌都能達到±1%。
5)三相輸出時，要求UPS在接不平衡負載(100%)工作時，輸出電壓三相不平衡度應(yīng)小于2%--3%，相位差為120°±2°。
6)輸出電壓波形總諧波失真度:一般應(yīng)限制在3%--5%范圍內(nèi)。
7)過載能力:局部供電配置的UPS的容量是有限的，因而過載能力就成為它的一項重要指標。一般品牌的UPS可在110%負載下連續(xù)工作，125%負載下持續(xù)5--1Omin，200%負載下持續(xù)0.1--1s，與電網(wǎng)直接供電比較起來，UPS的過載能力還很低，設(shè)計選型時應(yīng)充分考慮這些因素。
8)噪聲:小型UPS使用時多數(shù)放置在被供電設(shè)備(如計算機)的左右，故一般要求小于55dB。
9)轉(zhuǎn)換時間:一般后備式UPS在電網(wǎng)斷電啟動并切換到逆變工作時，對負載的供電會出現(xiàn)瞬時斷電的現(xiàn)象，對于計算機系統(tǒng)，這種斷電時間必須小于4ms，在線式UPS的轉(zhuǎn)換時間可小于0.5ms。
l0)防止UPS對電網(wǎng)的污染。UPS電路中的主要功率部件是逆變器，由它產(chǎn)生的高頻干擾很有可能反饋到電網(wǎng)中去，因此UPS電路本身應(yīng)該具有去隅、濾波電路設(shè)計。逆變器的前級是整流電路，直接面對電網(wǎng)的污染。針對整流電路存在的對電網(wǎng)的污染問題，UPS采用了輸入功率因數(shù)校正技術(shù)，它實際上是一個有源濾波器。tag標簽:
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