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详解ups电源输入功率因素?

发布时间:2015-04-14    来源:http://www.ysddy.com

很多新人对ups电源的输入功率因数不理解,甚至有些从业好多年的老人也对其概念模棱两可。所以今天重点讲一下UPS电源的输入功率因数。

功率因数是和交流电的电压/电流之间相位差有关的一个函数,也是一个直接影响价格的指标,它标志着UPS对电网的有效利用能力、对电网和周围空间的干扰能力,以及对前面发电机的要求等。为了保证供电环境清洁,要求UPS必须具有高输入功率因数,否则就会导致对输入市电电压的严重破坏,并且会向外辐射 干扰信号。比如对10kVA以下的UPS而言,在无输入功率因数补偿时,单相整流时的输入功率因数一般为O. 6 ~ O. 7,谐波电流约有50 0这意味着应将输入电路的电缆、开关和熔断器等的规格加大一倍,前面配发电机时应将发电机的容量加大4倍以上。10kVA以上的中大功率UPS,一般用三相6脉冲整流时, UPS的输入功率因数约为0.8,谐波电流成分在30%左右。这意味着应将输入电路的电缆、开关和熔断器等的规格加大约30,前面配发 电机时应将发电机的容量加大两倍,即: 3: 1。三相12脉冲整流时UPS的输人功率因数虽然可以做到0.95,但仍有10左右的谐波电流成分。带有功率因数补偿的整流器可以将输入功率因数提高到0.98以上j Delta变换技术、高频整流器和IPM(职能功率模块)整流技术更是可以将输入功率因子提高到接近1,谐波电流成分可减小到<3,这就意味着与发电机的配比理论上可以是1: 1,几乎免除了对电网的污染和对环境的辐射干扰,以及最大限度地利用输入功率。因此,尽量选择输入功率因数高的UPS是有益的。

2. UPS输入功率因数为1时对发电机容量的选择原则

需要说明的是,即使UPS有着接近l的输入功率因数,有的厂家声称前面的发电机容量可与UPS的容量相当,即1: 1配置。这也是一种误解,因为UPS的输人功率中包括以下几个部分:

.输出功率Pout

.效率η,现以95%为例。

·充电功率Pc,一般为额定输出功率的10% ~ 25%,设此处为10%。

·过载数额ΔP1,现以过载25% 10min为例。

·输入电压变化范围ΔU,现以±15为例,对应的功率设为ΔP2 = 15%P。

输入功率的考虑应该是在市电输入下降15的情况下,输出全功率过载、充电,此时的输入功率为:

(2-22)

一般UPS的输入功率因数不是固定不变的,它随着负载的变化而变化,负载越接近100,功率因数越高;反之,负载越小功率因数越低,空载时更低。这是由于空载时的电 流主要是供控制电路,有些UPS的控制电路电源由另外的单相整流器供给,而这个电路使输入电压波形失真很大,又是和设备的输人端接在一起,所以空载时所测得的输入功率因数就是控制电路电源的输入功率因数值,这属于正常现象。随着负载的加大,功率因数也逐渐加大。

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