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UPS電源類似獨立橋梁和人行道
以往，一江之隔可以使軍隊停止進(jìn)攻。數(shù)百米的河流單從規(guī)模來看，意義不大，但你必須跨越。甚至二戰(zhàn)，軍隊不得不在被炸毀的橋梁前止步。今天的電力就是如此。我們?nèi)粘Ｋ玫碾娏，忽然有一天像河流一樣斷開了，僅僅需要一個類似橋梁的東西，就可以防止這種潛在的災(zāi)難。
其中之一的“橋梁”――不間斷電源提供商為梅蘭日蘭公司，總部設(shè)在法國，在中國，設(shè)有分支機(jī)構(gòu)。與傳統(tǒng)電源廠商不同，梅蘭日蘭所提供的是飛輪UP，它S高4.4英寸，直徑25.5英寸，重600磅，在真空環(huán)境中，每分鐘旋轉(zhuǎn)7700 轉(zhuǎn)，不斷將動能轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)市電中斷時，慣性使飛輪旋轉(zhuǎn)，飛輪如發(fā)電機(jī)一樣，繼續(xù)提供電力服務(wù)。
梅蘭日蘭大中國區(qū)張立說“作為不間斷電源家族中的創(chuàng)新產(chǎn)品，飛輪UPS填補(bǔ)了國內(nèi)空白”。飛輪在真空中不斷旋轉(zhuǎn)，以避免摩擦，沒有永磁鐵或炭刷，轉(zhuǎn)子也沒有線圈或磁鐵。全速時，轉(zhuǎn)子加速，只需很少的電力保持速度，當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速降為50%時，系統(tǒng)準(zhǔn)備發(fā)電。當(dāng)直流電（DC）母線電壓低于一定水平，放電開始。梅蘭日蘭的CleanSource UPS系統(tǒng)，可以是單個模塊（150千伏安，300千伏安）或從300千伏安至1200千伏安的多模塊系統(tǒng)，且具備并聯(lián)多兆瓦系統(tǒng)的能力。該系統(tǒng)有98％的效率，相比傳統(tǒng)UPS 92％能源效率，整體擁有成本節(jié)省60%。同時，其故障率較傳統(tǒng)電源降低7倍。
箱式電源系統(tǒng)性價比更高
如果你要選擇一個獨立的連續(xù)動力系統(tǒng)，可以考慮集裝箱式電源系統(tǒng)PowerHouse。它包括的CleanSource UPS，柴油發(fā)電機(jī)，開關(guān)柜/ATS，監(jiān)測和分析面板全部安置在一個專用的外殼上。有極強(qiáng)的擴(kuò)展性， PowerHouse支持從240千瓦到500千瓦， 480千瓦到 1000千瓦，720千瓦到 1500千瓦，或960千瓦到 2000千瓦的負(fù)載。
因為一切都在工廠設(shè)計和集成，冗余設(shè)計也可提供。使用PowerHouse之后，每年可節(jié)省大量的電費開支，減少碳排放并節(jié)省大量空間。一個很好的例子，PowerHouse在蘇格蘭的愛丁堡瑪格麗特女王大學(xué)的應(yīng)用。由于大學(xué)成長過快，搬到了一個頗有創(chuàng)新精神的學(xué)術(shù)村莊。該大學(xué)選擇PowerHouse解決方案，其高效，可靠的電力以及低碳足跡使之大為受益。這是一個完全模塊化的系統(tǒng)，配備500千伏安的N +1 CleanSource UPS系統(tǒng)，8 00千伏安備用發(fā)動機(jī)，快速啟動模塊GenStart，提供冗余發(fā)電機(jī)的功率，開關(guān)，監(jiān)測和控制軟件。系統(tǒng)就地安裝，對新校區(qū)的影響最小，放置在教學(xué)大樓的屋頂上，以節(jié)省空間。這個系統(tǒng)因效率和環(huán)保性能而獲獎。
有專家指出，當(dāng)下，我們比以往任何時候都更嚴(yán)重依賴于IT，數(shù)據(jù)中心容量的需求正在穩(wěn)步上升，考慮數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和經(jīng)營相關(guān)的成本的同時，必須要考慮容災(zāi)備份方案，以滿足業(yè)務(wù)目標(biāo)，規(guī)劃未來。 而UPS電源必然會在其中發(fā)揮巨大的作用，沒有人能夠忽視它的作用。
『 UPS的使用 』
1.UPS的供電方式
UPS的供電方式可分為集中供電方式和分散供電方式兩種。
集中供電方式是指由一臺UPS向整個線路中各個負(fù)載裝置集中供電
分散供電方式是指多臺UPS電源對多路負(fù)載裝置分散供電。
這兩種供電方式都有各自的優(yōu)缺點具體如下：
集中供電方式/TD> 便于管理 布線要求高 可靠性低 成本高
分散供電方式 不便管理 布線要求低 可靠性高 成本低
2.負(fù)載的選擇
并非所有的電器設(shè)備都需要使用UPS，同樣，UPS也并非適用所有電器設(shè)備。用戶在選擇UPS的負(fù)載時，主要應(yīng)考慮大小、負(fù)載裝置的特性、負(fù)載裝置的重要程度以及不良電力對負(fù)載的影響程度。
1）負(fù)載裝置的特性
交流負(fù)載的供電方式一般分為單相和三相兩種。小功率負(fù)載，功率從幾百VA到100KVA，一般采用單相供電方式,選用單相輸出的UPS；而大功率的負(fù)載，功率從幾十KVA到1000KVA，多采用三相供電方式，因此需選用三相輸出的UPS。
負(fù)載類型一般可分為電阻性、電感性、電容性等線性負(fù)載與內(nèi)含整流電路的非線性負(fù)載（又稱整流性負(fù)載）。電腦及其外圍設(shè)備多為非線性負(fù)載。UPS 適用于電阻性負(fù)載及帶容性的整流性負(fù)載。
感性、容性負(fù)載等非線性負(fù)載啟動都有沖擊電流，電腦等整流性負(fù)載即使是在正常運行時，其峰值因數(shù)也有2~3,即電流的峰值為其有效值的2~3倍，因此在選用UPS時應(yīng)考慮到這一特性，應(yīng)給UPS留一定的余量。對于某些功率因數(shù)較低的感性負(fù)載如空調(diào)機(jī)等，因其啟動電流相當(dāng)大，可達(dá)其額定值的5~7倍，并且頻繁啟動，因此一般中小型UPS不適用，除非留有足夠的余量。
2）不良電力對負(fù)載的影響
參見第一部分
3）負(fù)載大小與UPS容量計算
一般電器負(fù)載都會標(biāo)稱其額定功率或額定電流及功率因數(shù)等參數(shù)，但由于不同類型的負(fù)載差異較大，而總功率不能夠差異較大，故總功率不能夠簡單的相加而應(yīng)該求其矢量和。好在一般情況下，用戶負(fù)載大多為電腦設(shè)備，其功率因數(shù)在0.65~0.7之間，因此可以將各個負(fù)載的額定功率累加求出總功率,而個別其他類型的負(fù)載如打印機(jī)等,可以按啟動大小將其額定功率乘以一系數(shù)再計算進(jìn)去。根據(jù)負(fù)載總?cè)萘康腢PS， 一般可以按以下公式選擇:
UPS容量>= 負(fù)載容量÷0.8
即負(fù)載容量應(yīng)為UPS額定容量的80%以下。選擇80%負(fù)載主要是考慮到負(fù)載啟動的沖擊電流以及用戶今后擴(kuò)容的需要。
3.放電時間的配置
停電后UPS是依靠電池儲能供電給負(fù)載的，標(biāo)準(zhǔn)性UPS本身機(jī)內(nèi)自帶電池,在停電后一般可繼續(xù)供電幾分鐘至幾十分鐘，而長效型UPS配有外置電池組,可以滿足用戶長時間停電時繼續(xù)供電的需要，一般長效型UPS滿載配置時間可達(dá)數(shù)小時以上。 一般長效型UPS備用時間主要受電池成本、安裝空間大小以及電池回充時間等因素的限制。一般在電力環(huán)境較差，停電較為頻繁的地區(qū)采用UPS與發(fā)電機(jī)配合供電的方式,見原理圖。當(dāng)停電時,UPS先由電池供電一段時間,如停電時間較長,可以啟動備用發(fā)電機(jī)對UPS繼續(xù)供電，當(dāng)市電恢復(fù)時再切換到市電供電。
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電池供電時間計算
電池供電時間主要受負(fù)載大小、電池容量、環(huán)境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。一般計算UPS電池供電時間,可以計算出電池放電電流,然后根據(jù)電池放電曲線查出其放電時間。電池放電電流可以按以下經(jīng)驗公式計算:
放電電流=UPS容量(VA)×功率因數(shù)/電池放電平均電壓×效率
如要計算實際負(fù)載放電時間,只需將UPS容量換為實際負(fù)載容量即可。
4.UPS的安裝
UPS安裝質(zhì)量好壞直接影響到UPS系統(tǒng)今后的長期運行,尤其是大中型UPS，因此大中型UPS在規(guī)劃到安裝過程中都應(yīng)該規(guī)范。 一般來講,UPS在安裝時主要考慮以下幾方面因素：
電網(wǎng)情況、負(fù)載容量及特性、使用環(huán)境、接地情況、配線及開關(guān)容量等。
1) 電網(wǎng)情況
主要包括電網(wǎng)電壓波動范圍、停電頻率等以確定UPS備用時間的配備。如有必要可以在UPS前極增設(shè)其他保護(hù)措施。
2) 使用環(huán)境
溫度：要求為0℃~40℃
濕度：要求為10%~90%
落塵：UPS周圍環(huán)境要保持清潔，這樣可以減少有害灰塵對UPS內(nèi)部線路的腐蝕結(jié)構(gòu)：UPS長延時配置時，電池可能較重,此時應(yīng)考慮地板承重問題空間大小：應(yīng)保證UPS進(jìn)行維護(hù)時，工程人員有一定的施展空間
3）接地情況
在電腦系統(tǒng)中為了確保電腦系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作,防止寄生電容耦合干擾，保護(hù)設(shè)備及人身安全，因此必須要有良好的接地系統(tǒng)。在接地系統(tǒng)中以接地電阻來表示接地好壞,一般接地電阻小于5Ω較為理想。
4)配電要求
山特UPS的配電可以參照以下表格中數(shù)據(jù)
1 開關(guān)容量 熔斷器容量
(可不裝) 電池配線 輸入配線 輸出配線
R相 S相 T相
C6KVAS >32A 32A 專用線 6mm2 1 1 6mm2
C10KVAS 47A 47A 專用線 10mm2 1 1 10mm2
3C10KVAS 47A 47A 6mm2 10mm2 6mm2 6mm2 10mm2
3C15KVAS 74A 74A 10mm2 16mm2 10mm2 10mm2 16mm2
3C20KVAS 98A 98A 16mm2 25mm2 16mm2 16mm2 25mm2
5.UPS的使用
1)正常的開機(jī)順序
由于一般負(fù)載在啟動瞬間存在沖擊電流,而UPS內(nèi)部功率元件都有一定的安全工作區(qū)范圍,盡管我們在選用器件時都留有一定的余量,但是過大的沖擊電流還是會縮短元器件的使用壽命，甚至造成元器件損壞。因此 ,在使用時應(yīng)盡量減小沖擊電流帶來的損害。
一般UPS在旁路工作時，抗沖擊能力較強(qiáng),我們可以利用這一特點在開機(jī)時采用以下方式進(jìn)行：先送市電給UPS，使其處于旁路工作,再逐個打開負(fù)載,先開沖擊電流較大的負(fù)載,再開沖擊電流較小的負(fù)載,然后UPS面板開機(jī)，使其處于逆變工作狀態(tài)。開機(jī)時千萬不能將所有負(fù)載同時開啟,也不可帶載開機(jī)。
2)關(guān)機(jī)順序
關(guān)機(jī)順序如下：先逐個關(guān)閉負(fù)載，再將UPS面板關(guān)機(jī),使UPS處于旁路工作而充電器繼續(xù)對電池組充電。如果需要UPS輸出，將UPS完全關(guān)閉,則再將輸入市電斷開即可。
3）后備式UPS的使用
后備式UPS一般在市電狀態(tài)下沒有負(fù)載檢測功能，只靠輸入保險絲起保護(hù)。如用戶使用時不注意這點，在市電時很容易帶載過大，雖然市電狀態(tài)下，UPS還可能繼續(xù)工作，但一旦市電異常轉(zhuǎn)電池逆變工作時，UPS就會因過載保護(hù)而關(guān)機(jī),嚴(yán)重時會造成UPS損壞，以上情況都會造成輸出中斷，給用戶帶來一定的損失。因此在使用后備式UPS時應(yīng)特別注意不要帶載過量。
4）長效型UPS的使用
長效型UPS由于采用外接電池組以延長供電時間，外接電池的好壞直接影響到UPS的放電時間。因此在使用長效型UPS時應(yīng)特別注意電池的使用和保養(yǎng)。關(guān)于電池使用保養(yǎng)問題的詳細(xì)說明請參閱以后內(nèi)容。
由于長效型UPS外置電池與UPS主機(jī)是分開的，相互間由電池連線連接，一般正常使用時不會有什么問題，但是當(dāng)用戶在裝機(jī)或移機(jī)時，就會需要進(jìn)行重新連線，在連線時應(yīng)注意以下幾個問題：
①電池連接時電壓極性要正確；
② 電池與主機(jī)之間的連線先不要連接，等UPS市電輸入產(chǎn)生充電電壓后再連接。即UPS先上市電 再接電池（后備長效機(jī)以及C系列6KVAS以上機(jī)器則應(yīng)該先接電池，否則無法開機(jī)）。
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