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輕松看懂UPS不間斷電源

來源：www.feicui-trade.com 發(fā)布時間：2021年04月06日

　　UPS中文為“不間斷電源”。是一種含儲能裝置，以整流器、逆變器為主要組成部分，為變電站內監(jiān)控系統(tǒng)、自動化儀表、遠方通信系統(tǒng)等設備提供恒壓恒頻的不間斷電源。
　　

不間斷電源

　　UPS系統(tǒng)的主要作用有兩方面：
　　
　　（1）做為重要設備的交流供電電源，防止市電突然斷電而影響正常工作，給設備造成損害；
　　
　?。?）消除市電中的電涌、瞬間高/低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質量，為計算機等提供高質量的電源。
　　
　　UPS的分類
　　
　　UPS系統(tǒng)主要有有三種類型：后備式、互動式、在線式。
　　
　?。?）后備式：具備自動穩(wěn)壓、斷電保護等功能，轉換時間10ms左右，逆變輸出的交流電是方波，結構簡單，價格便宜；
　　
　?。?）互動式：具有濾波功能，抗市電干擾能力強，轉換時間小于4ms，逆變輸出為模擬正弦波，價格遠低于在線式；
　　
　　（3）在線式：結構較復雜，性能完善，能夠持續(xù)不中斷輸出純凈正弦波交流電，能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題；價格高，通常應用在關鍵計算機和網絡設備等對電力要求苛刻的環(huán)境中。
　　
　　UPS的結構
　　
　　變電站內UPS系統(tǒng)一般由電力UPS主機、旁路穩(wěn)壓柜、輸出饋線柜等三部分組成（小功率時也可三合一）。
　　
　　結構示意圖如圖所示，簡單說說幾個比較重要的部分的用處。
　　
　　整流器：
　　
　　有兩個主要功能：
　　
　　一，將交流電（AC）變成直流電（DC），經濾波后供給逆變器；
　　
　　二，給蓄電池提供充電電壓，起到一個充電器的作用；
　　
　　逆變器：
　　
　　將直流電（DC）轉化為交流電（AC），供給負載使用；
　　
　　蓄電池：
　　
　　UPS用來作為儲存電能的裝置，使其在市電失電時，可以將直流電逆變后，為負載提供不間斷電源。其容量大小決定了其維持放電（供電）的時間；
　　
　　靜態(tài)開關：
　　
　　又稱靜止開關，是用兩個可控硅（SCR）反向并聯組成的一種交流開關，其閉合和斷開由邏輯控制器控制；
　　
　　隔離變壓器、穩(wěn)壓器：
　　
　　在輸入或輸出部分將交流與直流隔離，穩(wěn)壓器除了隔離之外還有穩(wěn)定電壓的作用；
　　
　　UPS的四種運行模式
　　
　　UPS有4種運行模式，將UPS系統(tǒng)結構簡化后示意圖如下：
　　
　?。?）正常操作模式：
　　
　　在正常交流電源供應下，整流器將交流電轉換為直流電，將市電中的“電源污染”消除，并同時對蓄電池充電。再供給逆變器將直流電轉換為交流電，提供更穩(wěn)定的電源給負載。
　　
　?。?）停電模式：
　　
　　當交流電源發(fā)生異?；蛘髌鳌㈦娍蛊鞴收蠒r，蓄電池組提供直流電給逆變器，使交流輸出不會有中斷，進而達到保護負載的作用。
　　
　?。?）備用電源模式：
　　
　　當逆變器發(fā)生異常狀況如逆變器保險絲熔斷、短路等故障時，逆變器會自動切斷以防止損壞，若此時旁路交流電源正常時，靜態(tài)開關會將電源供應轉為由旁路備用電源輸出給負載使用。
　　
　?。?）維護旁路模式：
　　
　　當 UPS要進行維修或更換電池而且負載供電又不能中斷時，可以先切斷逆變器開關然后激活維修旁路開關，再將整流器和旁路開關切斷。交流電源經由維護旁路開關繼續(xù)供應交流電給負載，此時，維護人員可以安全地對UPS 進行維護。
　　
　　電力系統(tǒng)UPS的一些要求
　　
　?。?）監(jiān)控系統(tǒng)和遠方通信系統(tǒng)對變電站十分重要，因此作為電源的UPS系統(tǒng)的靠譜性也有非常高的要求；
　　
　?。?）綜自系統(tǒng)的負載大多數為單相負載，因此電力系統(tǒng)專用的UPS電源大多數要求為三相/單相輸入、單相輸出的中小型功率 UPS ，容量一般在 60kVA 范圍之內；
　　
　　（3）旁路靜態(tài)切換開關應具有自動、手動兩種工作方式，實現無間斷切換；
　　
　?。?）由于變電站有 220V或 110V 直流系統(tǒng)，并有直流充電屏給蓄電池充電。所以電力專用UPS自身不帶蓄電池，直接使用直流系統(tǒng)作為UPS的直流輸入，并且不需要具備充電功能；
　　
　?。?）電力專用 UPS 的直流輸入端一般要求裝有反灌雜訊控制器，如逆止二級管等，使 UPS 對直流母線的影響盡量??；
　　
　?。?）UPS電源在帶滿全部設備后，應留有40%以上的供電容量。UPS在交流電失電后，不間斷供電維持時間不小于60分鐘。

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