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UPS电源系统容量配置的考虑因素

发布时间:2015-04-18    来源:http://www.ysddy.com

UPS电源的带载能力是用户选择UPS电源时首先要考虑的问题,即需要一个多大容量的UPS电源,被选中的UPS电源在各种情况下带负载的能力又如何,都是需要认真对待的。UPS电源不像变压器那样,只要负载功率不超过其额定输出容量(kVA)数值,无论什么负载都行,UPS电源的输出容量不仅与负载大小有关,还与负载的性质有关。合理配置系统容量既可保证UPS电源的供电质量,降低故障率,又可节省投资,提高经济效益。

1、根据负载大小选择UPS电源的系统容量

选型时必须充分注意,不能为追求UPS电源运行的高可靠性,片面地认为UPS电源的容量越大可靠性就越高。若UPS电源长期处于轻载运行,虽然有利于降低逆变器的损坏概率,但却增加了UPS电源内部蓄电池失效的可能性。因为蓄电池的放电电流过小而放电时间偏长,容易造成深度放电,遭永久性损坏。若UPS电源长期处于重载运行,这样虽可节省一部分投资,但由于逆变器处于重载运行,其输出波形将发生畸变,输出电压幅值抖动过大。这样既不能为负载提供优质电源,还极易造成UPS电源逆变器的本级驱动元件损坏,所以,即使从经济角度讲也是得不偿失。根据目前一些UPS电源厂家推荐,UPS电源单机按带载量60%~80%来配置,并机按每台带载35%~40%来配置为佳。

另外在UPS电源选型时还要考虑负载系统的扩容问题,其预增加带载量为20%左右。对于通信机房面积较大,负载不断分期扩容的情况,在首期配置UPS电源容量时,应适当考虑中远期发展趋势,并在选型中挑选可并机或多机运行的机型,以使中远期负载容量增大时,通过UPS电源并机扩大其输出容量。相应地,配置UPS电源输入输出配电屏时,应预留多台UPS电源的输入开关和中远期的负荷分路开关,以便今后扩容。例如,UPS电源的实际负载量为60kVA,则UPS电源的最小选择容量可估算为:(60kVA+60kVA×20%)/60%=120kVA。

2、根据负载性质选择系统容量

负载性质一般分为线性负载(包括阻性负载或功率因数已校正负载、感性负载、容性负载)和非线性负载(即带有电解电容的整流滤波型负载)。

大多数计算机设备的输入功率因数为微容性0.7,而UPS电源主要针对的负载正是这些智能精密设备,基于这样的原因,所有的UPS电源设计均需采用输出功率因数匹配为0.7~0.8的参数,从而最大限度地发挥UPS电源的带载能力。在功率因数匹配的情况下,即计算机负载的输入功率因数为微容性0.7,而UPS电源标定的输出功率因数也为0.7时,负载的VA数与UPS电源的VA数比值为1:1。也就是说1VA容量的UPS电源在不考虑冲击、增容等余量因素时可带1VA的此类负载。若功率因数不匹配,例如电阻负载,1VA容量的UPS电源只能带0.7VA的电阻负载,否则UPS电源会出现过载现象(即使UPS电源的VA数大于负载此时的VA数)。

选择负载容量还应考虑不同负载的冲击电流,通常UPS电源的峰值因数为3:1,适合电脑等非线性负载在正常工作中的峰值因数要求。但当冲击较大时,UPS电源等供电设备的电流容量乘以3后还不足以满足负载的瞬间电流要求。在这种情况下需要考虑增加供电设备的容量,从而提高电流提供能力。通常计算机负载在开机时会产生超出平常多倍的大冲击电流。通常超过UPS电源的峰值因数提供能力,因此在选择UPS电源容量时需要考虑负载波动及冲击余量,适当增大UPS电源容量以抵御负载的波动,选择UPS电源容量余量为:UPS电源容量(VA数):计算机负载容量(VA数)=1:0.7

而对于某些特殊负载而言,在起动或工作过程中会产生很强的冲击电流,负载容量瞬间升高数倍(有时高达6倍)。对于此种负载应在普通容量余量比例基础上进一步加大余量。正确的容量配比对UPS电源的正常稳定工作及UPS电源的工作寿命影响很大,经常工作在满载或过载状态下的UPS电源系统故障的机会远远高于正确容量配比的UPS电源。

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