如何选择UPS电源方案?

UPS电源主要起到三个作用，第一个是稳压，相当于稳压器;第二个是滤波，相当于滤波器;第三个是不间断，停电后继续给负载供电。如何选择是UPS电源方案是非常重要的，下面一块来了解一下。

一、选择主机类型

在选择UPS电源时，经常会遇到高频机、工频机的说法。首先，我们要搞定选择哪种类型的。

1、 两者区别

高频机：效率高(大机器可达0.9或1)、质量小、价格便宜，适用于环境较好的情况。

工频机：效率低(大都是0.8)、笨重、价格贵、稳定性更好，在恶劣环境也可以稳定运行。

2、 如何选择

虽然从UPS电源的发展来看，高频机越来越稳定，高频化的发展趋势是有的。但在实际使用中，高频机在恶劣环境中确实容易损坏。从稳定性的角度出发，建议采用如下选择：

环境较好的场合选用高频机，例如：恒温恒湿机房环境，医院、学校、星级酒店等

环境较差的场合选用工频机，此处环境差指两方面，一方面自然环境差，温湿度差异大且恶劣、灰尘多;另一方面电力环境差，自有电厂发电，偏远地方。例如：生产车间、户外环境、电厂环境等。

实际应用中，很多对稳定性要求非常严格的用户也会选择工频机，如部分银行、部分医院等

3、 其他方面

以上是高频工频的选择，实际应用中，还可能会根据安装方式选型，比如机架式、塔式、机架塔式可调;根据工作原理选型，如后备机、在线机;根据并机方式选型，如不可并机型、并机型，在此不再一一展开描述。

二、主机容量

确定了主机类型就需要确定主机容量，主机容量主要根据负载总功率来确定。

1、 够用原则。

主机不可能100%带载，所以一般会有一个功率因数，上面谈到的0.9、1、0.8即为功率因数。

负载总功率/功率因数=主机容量(功率因数按0.8进行计算，不同品牌不同型号可能不同)，这就是够用原则的选择。一般小设备这样选型。

举例：负载总功率2000w的设备选用UPS电源主机容量。2000/0.8=2500kva。没有2.5kva的UPS，往上选3KVA的负载设备。

2、 80%原则。

80%原则指的是负载功率占UPS电源满载的80%是最好的，一般大型主机适用这个原则，当然，80%是建议。一般大型的高频机功率因数能达到1。也就是100kva的主机能差不多带100kw的负载设备。

举例：负载总功率200kw选用的UPS电源主机容量:200kw/功率因数/0.8=160kva(高频机功率因数按1),往上选250kva的主机。有的品牌没有250kva的主机，可能需要再往上选300kva。

3、 扩容原则

扩展原则是指在现有负载设备功率的基础上，考虑后期的扩容。以扩容后的总设备功率来计算主机容量为准。

4、 特殊原则

特殊原则主要指感性负载，感性负载指启动时有大电流产生的负载设备。电机就是感性负载的典型产品。电机的启动电流一般是额定电流的4~7倍。解决这个问题可以考虑使用变频器把启动电流稳定下来。如果不使用变频器时，选用UPS电源需要放大4~7倍，一般选择5倍基本上即可。(根据电机实际启动电流来计算最为准确。)

举例：3000w的电机选用UPS电源：3000*5/0.8=18.75kva，往上选20kva的主机即可。多台电机可采用错时启动的方式，如两台3000w的电机，( 3000w+3000*5)/0.8=22.5kva，往上选25kva的主机即可。一般情况下，工频机抗冲击能力强，用20kva的主机带两台电机错时启动没有问题。

三、主机输入输出

1、 UPS电源常规输入输出

1-10kva的UPS电源一般是单进单出，即输入电压220v，输出电压220v。

10-20kva的UPS电源可以做成三进单出，即输入电压380v，输出电压220v。

10-600kva的ups电源可以做成三进三出，即输入电压380v，输出电压380v。

以上仅仅说明的常规情况，不同品牌产品的输入输出不一样。比如有些品牌高频机有三进单出30KVA，有些品牌就没有。

2、 一般情况选择

一般情况下，负载设备使用220v的电，主机选择输出220v的。如：计算的主机容量为10kva，同时负载设备使用220v的电，那么选用单进单出10kva或者三进单出10kva的主机。

一般情况下，负载设备使用380v的电，主机选择输出380v的。如：计算的主机容量为20kva，同时负载设备使用380v的电，那么选用三进三出20kva的主机

3、 特殊情况

如果计算的主机容量是60kva，同时负载设备使用的是220v的电。按照前面的描述可以选择三进单出60kva的主机，但可能选定的品牌没有这样的机型，那就只能选择三进三出60kva的主机了。需要从UPS电源输出的三相电中取出三组220v的电分别带载，避免偏相的问题。

如果计算的主机容量是20kva，同时负载设备使用的是220v的电。按照前面的描述可以选择三进单出20kva的主机，但现场没有380v的电。这时候可以把负载平均分开，分别用两台单进单出10kva的主机进行带载。假如负载设备只有一台设备，需要20kva的主机，这种情况没有办法，只能想办法引进三相电来解决。主流品牌大都没有单进单出20kva的主机，当然，部分品牌有这样的机型。

四、电池计算方法

电池计算一般都是在满载状态下的计算方法，因此，计算出来的结果一般会比实际延时时间较多一些。至于电池的计算方法本文一共介绍两种。

1、 恒电流法

根据能量守恒原理，电池的配置按如下公式计算：C=(PL×T)/(Vbat×η×K)

其中：C--蓄电池容量，(Ah)

PL―UPS输出功率(W);

T―电池后备时间(h);

Vbat―电池组电压(Vdc)，

η―UPS电池逆变效率(0.90-0.95，根据机型选取)。

K―电池放电效率(系数)。延时时间<1，K取0.6;1<延时时间<2，K取0.7;2<延时时间<4，K取0.8;4<延时时间<8，K取0.9;延时时间>8，K取1

根据计算结果，确定电池的Ah数，分别根据不同品牌电池选取合适的配置。

2、恒功率法

W=PL÷(N*6*η)(Watts/cell)

其中，PL为UPS额定输出的有功功率(kW);N为12V的电池数量;Vf为电池组额定电压，η为逆变器效率。

即先计算出单体电池所需功率，再通过电池厂家提供的恒功率放电表查找可满足要求的电池型号。

终止放电电压按照1.75V/cell确定。通常电池厂家给出的功率表为单体2V/Cell的功率，定义为Watts/cell。

部分厂家给出的功率表为Watts/block，则需要再乘6这个系数。