UPS基础知识
UPS基础知识
Jack
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UPS
UPS - Uninterrupted Power System
信息及网络设备
蓄电池
市电
一、什么是UPS
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电压波动
停电
电源浪涌
电线噪声
瞬态尖峰
频率漂移
谐波失真
……
二、为什么要用UPS
三、UPS有哪些类型
离线式（off line）
市电电压、频率不超过设计范围时，直接使用市电给负载供电. 掉
电切换有中断。
包括：后备式（输出正弦波或方波）
在线互动式
在线式（on line）
市电电压、频率不超过设计范围时，始终将市电整流后经逆变器变
换为纯净的交流电给负载供电，电池供电时输出正弦波。掉电切换
无中断。
Delta变换型
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市电负载
逆变器
电池组
充电器175～264V
220±4％～±10％V
后备式UPS 原理框图
功率等级0.25-2KVA左右
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市电负载
低通滤波器
逆变器/充电器
降压绕组升压绕组
电池组
175～264V
150～175V 264～276V 在线互动式UPS 原理框图
功率等级0.7-20KVA左右
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整流
逆变
充电器
电池组
输入EMI
输出EMI
负载
市电
维修开关
旁路输入空开
市电输入空开
切换开关
在线式UPS 原理框图
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功率等级0.7-1500KVA左右
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Delta 变换UPS 原理框图
功率等级10-480KVA左右
市电
负载
主变换器
电池组
Delta 变换器175～264V
220±4％～±10％V
补偿变压器
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UPS 性能对比
后备式后备式 在线互动式在线互动式在线互动式 Delta Delta Delta变换变换变换 在线式
在线式谐波滤除谐波滤除 没有没有没有 部分部分部分 没有没有没有 全部全部全部 供电间断供电间断 10-12ms 2-4ms 0ms 0ms
10-12ms 2-4ms 0ms 0ms 性能：
后备式后备式 在线互动式在线互动式在线互动式 Delta Delta Delta变换变换变换 在线式在线式 劣
好
好
常见UPS另外分类
工频机：
通常电路采用全桥整流、全桥逆变方式。开关管工作频率在5KHZ左右。必需内置输出隔离变压器才能工作。
高频机：
通常采用正负半波整流、半桥逆变方式。开关管工作在20KHZ左右。
可以省去输出隔离变压器，其可作为选件。
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高可靠UPS备份供电方案
主从机串联“热备份”：
优点： 价格便宜，安装方式简单可靠。
缺点： 从机电池寿命缩短。
对单机抗阶跃负载能力要求高。
没有扩容能力。
直接并机型冗余供电：
优点： 多台UPS平均分摊负载。
可靠性高。
缺点： 控制电路复杂。成本高。
形式较多：直接并机、并机柜方式、导航型方式、热同步方式。
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高可靠UPS 供电方案（一）
单母线供电：双母线供电：
解决单点“瓶颈”问题。
BCB
Provided by others
~~
MCB/1P/100A
MCB/1P/50A
MCB/1P
MCB/1P
MCB/1P load1
50A/1P STS
SCR2
SCR1
BCB
~~
BCB
load2
MCB/1P/100A
priority
高可靠UPS供电方案（二）
集中供电方式：
优点：可以实现网络设备资源的等电位控制，减小传输误码率。
缺点：初期投资大，单机故障影响大。
分散供电方式：
优点：方案布置灵活，故障影响小。
缺点：如整个设备不能保持同地线，易引发干扰。
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UPS的技术参数
输入特性：
1、输入电压范围
2、旁路允许电压范围，典型为10%以内。
3、主电源频率允许范围。通常5%以内。
4、输入功率因数。
5、输入电流谐波分量。（PFC、6/12脉冲变压器）
输出特性：
1、静态稳定度。大型为1%，中小型为2%。
2、输出瞬态特性。大型5%，中小型8%。
3、输出过载能力。
4、输出功率因数。
5、输出电压谐波失真度。典型3%以内。
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市电逆变
电池逆变
市电旁路
市电超限、停电、电池自检
市电恢复正常
负载恢复正常、设备故障排除
负载超载、 设备故障
在线式UPS 工作状态间的切换
UPS 上电
开机关机
UPS布置原则
1、就近原则
小型UPS建议与用电设备就近放置，防止过长的电力传输线之电感对UPS产生
不良影响。
UPS配套电池与UPS的距离不要过长，建议不超过10米，否则电力传输线的压
降或电感影响到UPS的充分发挥。
2、防干扰原则
本系列UPS的对外电磁辐射干扰很小，不会对通常的电子设备产生干扰，但异常敏感的电子设备应与UPS保持一定距离。
虽然本系列UPS的抗干扰性能比较好，但为提高UPS的可靠性，建议远离强干
扰源。
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UPS涉及工程界面
1、了解机房平面布置图。
2、电池的摆放方式和地板承重要求。
3、交流输入、输出、电池线、空开布置和规格尺寸。
4、机头和电池箱的布置考虑。（操作、维护空间）
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Thanks!
Jack
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