第一二講通信電源簡(jiǎn)介

1、1通信電源系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、通信電源概述二、通信電源系統(tǒng)的組成三、通信電源系統(tǒng)的發(fā)展四、UPS系統(tǒng)2一、通信電源概述1、通信局（站）供電的特點(diǎn) 重要性，供電中斷造成的損失大。復(fù)雜性，高穩(wěn)定電源的實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)多。供電種類多：220V/380V、48V、24V等。供電對(duì)象多：通信設(shè)備采用直流供電。 局內(nèi)建筑采用交流供電。 監(jiān)控、計(jì)費(fèi)等采用UPS供電。3一、通信電源概述2、通信電源的作用提供滿足通信設(shè)備要求的工作電源 電源的安全、可靠是保證通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要條件，好比通信系統(tǒng)的心臟，是不允許中斷的。電源中斷將使整個(gè)通信系統(tǒng)陷入癱瘓，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響。4一、通信電源概述3、通信系統(tǒng)對(duì)電源的

2、基本要求可靠性高； 要求在各個(gè)環(huán)節(jié)多重備份，保證可靠性。穩(wěn)定性高； 電壓波動(dòng)范圍、雜音和瞬變電壓滿足要求。效率高； 壽命長(zhǎng)，電費(fèi)成本低?？删S護(hù)性好； 自動(dòng)化、智能化、模塊化5一、通信電源概述4、目前常用的直流供電系統(tǒng)-48V供電。 目前為主流的供電制式。 采用-48V供電的原因： 平衡設(shè)備電位，作為良好的電位參考點(diǎn)，降低通信的噪聲； “+”極接地減小電纜、設(shè)備電化學(xué)腐蝕。 +24V供電； 個(gè)別設(shè)備仍采用，如ERICSSON 的GSM基站，自動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制部件。6二、通信電源系統(tǒng)組成1、組成框圖高低壓配電市電油機(jī)交流配電屏整流器整流器直流配電屏蓄電池逆變器變換器通信設(shè)備交流設(shè)備其它設(shè)備UPS

3、交流設(shè)備防雷與接地系統(tǒng)動(dòng)力與環(huán)境集中監(jiān)控7二、通信電源系統(tǒng)組成2、各組成部分的作用高低壓配電： 主要有高壓配電設(shè)備、變壓器、低壓配電設(shè)備組成，實(shí)現(xiàn)市電高低壓轉(zhuǎn)換和低壓電能分配。油機(jī)： 柴油發(fā)電機(jī)組，在市電停電期間提供備用交流電源。交流配電屏： 輸入市電或油機(jī)電，為各路交流負(fù)載分配電能。UPS: 交流不間斷電源系統(tǒng)，提供穩(wěn)定可靠的交流電源。8二、通信電源系統(tǒng)組成整流器 電源系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，一方面通過(guò)直流配電屏給通信設(shè)備供電，另一方面給蓄電池組充電。蓄電池組 交流中斷時(shí)提供直流電，是直流不間斷供電的基礎(chǔ)條件。直流配電屏 為不同容量的負(fù)載分配電能，并在負(fù)載異常時(shí)產(chǎn)生告警和保護(hù)，

4、降低對(duì)其它通信設(shè)備的影響。變換器 DC-DC變換，提供滿足通信設(shè)備要求的電源。9二、通信電源系統(tǒng)組成n幾個(gè)常用定義DCDCACACDC-DC變換器輸入輸出逆變器整流器調(diào)壓或變頻器10高低壓配電市電油機(jī)交流配電屏整流器整流器直流配電屏蓄電池逆變器變換器通信設(shè)備交流設(shè)備其它設(shè)備10KV380V48VA、正常工作3、各部分工作過(guò)程11高低壓配電市電油機(jī)交流配電屏整流器整流器直流配電屏蓄電池逆變器變換器通信設(shè)備交流設(shè)備其它設(shè)備10KV380V48VB、市電停電，油機(jī)尚未啟動(dòng)3、各部分工作過(guò)程12高低壓配電市電油機(jī)交流配電屏整流器整流器10KV380VC、油機(jī)啟動(dòng)3、各部分工作過(guò)程直流配電屏蓄電池逆變器

5、變換器通信設(shè)備交流設(shè)備其它設(shè)備48V13高低壓配電市電油機(jī)交流配電屏整流器整流器直流配電屏蓄電池逆變器變換器通信設(shè)備交流設(shè)備其它設(shè)備10KV380V48VD、市電來(lái)，進(jìn)入正常工作3、各部分工作過(guò)程14三、通信電源系統(tǒng)的發(fā)展高低壓配電市電油機(jī)交流配電屏整流器整流器直流配電屏蓄電池逆變器變換器通信設(shè)備交流設(shè)備其它設(shè)備UPS交流設(shè)備1、集中供電方式保證建筑負(fù)荷通信空調(diào)一般建筑負(fù)荷15n1）幾個(gè)常用術(shù)語(yǔ)保證負(fù)荷：在市電中斷的過(guò)程中應(yīng)該由備用電源進(jìn)行提供，供電等級(jí)高，如設(shè)備、空調(diào)、機(jī)房照明、消防。一般負(fù)荷：辦公用房、電梯、土建其他用電。保證照明：對(duì)應(yīng)機(jī)房?jī)?nèi)的照明負(fù)荷。一般照明：對(duì)應(yīng)一般負(fù)荷。事故照明：保

6、證人員繼續(xù)工作的照明應(yīng)急照明：消防疏散照明，等級(jí)較事故照明高。16優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，代價(jià)小，在通信局（站）負(fù) 荷較小、供電種類少、設(shè)備單一時(shí)采用。缺點(diǎn)：可控性差，任何一個(gè)設(shè)備故障都有可能 造成電源系統(tǒng)故障，故障面、故障風(fēng)險(xiǎn) 大，后果嚴(yán)重。2）集中供電方式的優(yōu)缺點(diǎn)17高低壓配電市電油機(jī)交流配電屏整流器整流器直流配電屏蓄電池逆變器變換器通信設(shè)備交流設(shè)備其它設(shè)備UPS交流設(shè)備2、分散供電方式交流配電屏整流器整流器直流配電屏蓄電池變換器通信設(shè)備其它設(shè)備18優(yōu)點(diǎn)：故障的范圍面小，可靠性高。 各直流供電系統(tǒng)可分層設(shè)置，也可以按 照通信設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置，設(shè)置地點(diǎn)可為單 獨(dú)的電力電池室，也可與設(shè)備安裝在同 一個(gè)機(jī)房

7、。缺點(diǎn)：代價(jià)大，占地面積大，工程實(shí)施容易。分散供電方式的優(yōu)缺點(diǎn)193）供電發(fā)展的方向交流逐步走向集中直流逐步走向分散20第二講 電源的原理與應(yīng)用n第一節(jié)：整流器的原理簡(jiǎn)介n第二節(jié)：蓄電池組的原理簡(jiǎn)介n第三節(jié)：簡(jiǎn)單應(yīng)用主要內(nèi)容：21復(fù)習(xí)通信電源系統(tǒng)組成框圖高低壓配電市電油機(jī)交流配電屏整流器整流器直流配電屏蓄電池逆變器變換器通信設(shè)備交流設(shè)備其它設(shè)備UPS交流設(shè)備防雷與接地系統(tǒng)動(dòng)力與環(huán)境集中監(jiān)控22第一節(jié)：整流器的原理整流器發(fā)展和分類 目前常用PWM型開關(guān)電源。 經(jīng)歷3個(gè)發(fā)展階段：線性電源、相控電源和開關(guān)電源。線性電源：功率調(diào)整管和負(fù)載串聯(lián)分壓，調(diào)整分壓比來(lái)保證輸出電壓不變。相控電源：改變晶閘管的導(dǎo)

8、通相位角來(lái)穩(wěn)壓。開關(guān)電源：功率器件IGBT處于開關(guān)狀態(tài)，采用PWM方式控制功率器件的開關(guān)狀態(tài)。23線性電源工作原理整流電路工頻變壓器濾波電路負(fù)反饋通信設(shè)備380V + UR -UOUNUN=UO-URn說(shuō)明：通過(guò)改變晶體管電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。24相控電源工作原理整流電路工頻變壓器濾波電路負(fù)反饋通信設(shè)備晶閘管相位控制380V an說(shuō)明：通過(guò)晶閘管導(dǎo)通角a進(jìn)行穩(wěn)壓。25開關(guān)電源工作原理整流電路高頻變壓器負(fù)反饋通信設(shè)備IGBTPWM電路380V濾波電路IGBT管（場(chǎng)效應(yīng)管）工作在開關(guān)狀態(tài)，通斷頻率高。PWM產(chǎn)生的脈沖寬度控制IGBT導(dǎo)通時(shí)間,改變y寬度。 y26頻率高、體積小、重量輕，可制成模塊式；效率高

9、，壽命長(zhǎng)。均流技術(shù)使多模塊運(yùn)行,提高系統(tǒng)容量和可靠性。功率因素高，符合環(huán)保需要并降低使用成本。智能化給維護(hù)工作帶來(lái)方便。n開關(guān)電源成為通信網(wǎng)的主導(dǎo)基于以下主要特點(diǎn)：開關(guān)電源的主要特點(diǎn)27開關(guān)電源的典型配置（交換局）交流配電屏（380V）直流配電屏(48V)監(jiān)控模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊開關(guān)電源容量單位：A蓄電池組I蓄電池組II28開關(guān)電源的典型配置（基站）直流配電整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊交流配電1、基站是綜合的小容量電源2、交流屏對(duì)應(yīng)交流配電單元3、直流屏對(duì)應(yīng)直流配電單元4、基站電源多了LVD功能 脫離非重要設(shè)備； 脫離電池組29BTS3直流供電系統(tǒng)傳

10、輸開關(guān)電源架蓄電池組蓄電池組預(yù)留負(fù)荷基站電源系統(tǒng)303交流供電系統(tǒng)市電開關(guān)電源空調(diào)照明及其它油機(jī)電交流配電箱市電油機(jī)電轉(zhuǎn)換屏浪涌抑制器基站電源系統(tǒng)31開關(guān)電源的容量計(jì)算主要計(jì)算整流模塊的數(shù)量： 按N+1冗余方式配置RECBATTLOADIIIN其中：ILOAD本期負(fù)荷電流； IBATT電池充電電流，按0.1C10考慮； IREC單個(gè)整流模塊的容量。321、蓄電池組的定義和分類n定義：儲(chǔ)存電能的一種設(shè)備，將充電時(shí)得到的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)蓄起來(lái)，又能及時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。n分類：固定電池、移動(dòng)電池；酸性和堿性電池 討論固定式酸性電池。 n條件：反應(yīng)物質(zhì)和電解液組成電解池。 正極為PbQ2,負(fù)極為

11、Pb,電解液為H2SQ4 n組成：極板、隔板、電池槽、電池閥等。 第二節(jié)：蓄電池組的原理332、蓄電池組原理目前常用閥控式密封鉛酸蓄電池（VLRA)。 工作原理：PbQ2+2H2SO4+Pb PbSO4+2H2O+PbSO4 (+) (-) (+) (-)充電放電特點(diǎn)：密封程度高； 水分不易蒸發(fā)，采取抑制氣體產(chǎn)生的方法， 極少有酸霧溢出，基本無(wú)污染； 對(duì)溫度敏感。容量單位：Ah343、蓄電池容量的選擇n主要根據(jù)市電狀況、負(fù)荷大小配置)25(1 tKITQ其中：K安全系數(shù)1.25 I近期負(fù)荷電流 T放電小時(shí)數(shù)（h） t最低環(huán)境溫度（5） 放電容量系數(shù) 電池溫度系數(shù)0.006放電小時(shí)236100.

12、610.750.88135第三節(jié)：-48V電源系統(tǒng)應(yīng)用需要明確的幾個(gè)概念：需要明確的幾個(gè)概念：A、接地接地必要性：必要性：直接影響到通信的質(zhì)量和電源系統(tǒng)的正常運(yùn)行，直接影響到通信的質(zhì)量和電源系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保障人身和設(shè)備安全。保障人身和設(shè)備安全。接地的作用：接地的作用：直流工作接地，穩(wěn)定工作基準(zhǔn)電壓，減少線路串話。直流工作接地，穩(wěn)定工作基準(zhǔn)電壓，減少線路串話。直流電源直流電源“”極接地，減少電纜、設(shè)備電化腐蝕。極接地，減少電纜、設(shè)備電化腐蝕。通信設(shè)備金屬外殼等接地，減小電磁感應(yīng)，達(dá)到機(jī)殼屏蔽通信設(shè)備金屬外殼等接地，減小電磁感應(yīng)，達(dá)到機(jī)殼屏蔽作用，減小雜音干擾。作用，減小雜音干擾。避免過(guò)電壓危及

13、人身和設(shè)備安全，讓過(guò)電流盡快入地。避免過(guò)電壓危及人身和設(shè)備安全，讓過(guò)電流盡快入地。36接地的分類：接地的分類：工作接地：電源系統(tǒng)的極性接地，僅在電源側(cè)接地；工作接地：電源系統(tǒng)的極性接地，僅在電源側(cè)接地； 其他專業(yè)一般指電源的正極。其他專業(yè)一般指電源的正極。保護(hù)接地：各類設(shè)備、金屬器件的接地。保護(hù)接地：各類設(shè)備、金屬器件的接地。防雷接地：泄放雷電流的接地，主要針對(duì)建筑物而言。防雷接地：泄放雷電流的接地，主要針對(duì)建筑物而言。第三節(jié)：-48V電源系統(tǒng)應(yīng)用B、KVA與與KW為交流電源功率的計(jì)量單位。為交流電源功率的計(jì)量單位。KVA：U與與I的乘積，包括有功功率和無(wú)功功率的乘積，包括有功功率和無(wú)功功率2

14、部分部分。KW：有功功率計(jì)量單位，為有功功率計(jì)量單位，為KVA* 。COS37第三節(jié)：-48V電源系統(tǒng)應(yīng)用nC、直流線路壓降直流線路壓降n定義：在供電過(guò)程中線路上的電壓損失，等于線路首末端的電壓差定義：在供電過(guò)程中線路上的電壓損失，等于線路首末端的電壓差n作用：用來(lái)計(jì)算直流電源線徑。作用：用來(lái)計(jì)算直流電源線徑。nD、直流電源系統(tǒng)的運(yùn)行方式、直流電源系統(tǒng)的運(yùn)行方式n市電正常時(shí)由開關(guān)電源對(duì)交換設(shè)備供電，同時(shí)對(duì)兩組蓄電池進(jìn)行并市電正常時(shí)由開關(guān)電源對(duì)交換設(shè)備供電，同時(shí)對(duì)兩組蓄電池進(jìn)行并聯(lián)浮充，在市電停電油機(jī)未供電之前由蓄電池組放電供通信設(shè)備用聯(lián)浮充，在市電停電油機(jī)未供電之前由蓄電池組放電供通信設(shè)備用電

15、；當(dāng)油機(jī)電或市電恢復(fù)后，設(shè)備由開關(guān)電源供電，同時(shí)開關(guān)電源電；當(dāng)油機(jī)電或市電恢復(fù)后，設(shè)備由開關(guān)電源供電，同時(shí)開關(guān)電源對(duì)蓄電池進(jìn)行均衡或浮充充電。可通過(guò)設(shè)置程序自動(dòng)充電，亦可手對(duì)蓄電池進(jìn)行均衡或浮充充電?？赏ㄟ^(guò)設(shè)置程序自動(dòng)充電，亦可手動(dòng)轉(zhuǎn)換均衡充電。動(dòng)轉(zhuǎn)換均衡充電。n蓄電池組均衡及浮充充電采用低壓恒壓充電方式進(jìn)行，浮充電壓為蓄電池組均衡及浮充充電采用低壓恒壓充電方式進(jìn)行，浮充電壓為2.25至至2.27V/只，均衡電壓一般為只，均衡電壓一般為2.30至至2.40V/只。只。 nE、-48V系統(tǒng)系統(tǒng)3.2V概念：概念：n滿足通信設(shè)備最低供電允許電壓下，蓄電池組放電終了電壓與最低滿足通信設(shè)備最低供電允許

16、電壓下，蓄電池組放電終了電壓與最低電壓的差值。電壓的差值。38第三節(jié)：-48V電源系統(tǒng)應(yīng)用直流配電屏蓄電池通信設(shè)備機(jī)房配電屏 0.5V X 3.2V（阿爾卡特等設(shè)備）0.5V0.4V0.2VnX 一般在一般在11.5V左右。左右。39-48V電源系統(tǒng)應(yīng)用 1、電源設(shè)計(jì)的內(nèi)容：、電源設(shè)計(jì)的內(nèi)容： 各類通信設(shè)備交直流負(fù)荷的估算，交直流各類通信設(shè)備交直流負(fù)荷的估算，交直流電源設(shè)備的配置及安裝，相關(guān)電源線的線電源設(shè)備的配置及安裝，相關(guān)電源線的線徑核算與選擇，以及交直流供電系統(tǒng)和室徑核算與選擇，以及交直流供電系統(tǒng)和室內(nèi)外接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。內(nèi)外接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。402、電源設(shè)計(jì)的分工、電源設(shè)計(jì)的分工 作用

17、：明確工程設(shè)計(jì)界面和責(zé)任界面。作用：明確工程設(shè)計(jì)界面和責(zé)任界面。 分工包括：與建設(shè)單位的分工；分工包括：與建設(shè)單位的分工； 與電源設(shè)備廠家分工：與電源設(shè)備廠家分工： 與各專業(yè)分工：與各專業(yè)分工： 主設(shè)備有電源柜則以電源柜輸入端為界主設(shè)備有電源柜則以電源柜輸入端為界 無(wú)電源柜則由電源專業(yè)與主專業(yè)協(xié)商。無(wú)電源柜則由電源專業(yè)與主專業(yè)協(xié)商。-48V電源系統(tǒng)應(yīng)用41例例1：某局新增設(shè)備負(fù)荷為：某局新增設(shè)備負(fù)荷為48V/50A，遠(yuǎn)期負(fù)荷為遠(yuǎn)期負(fù)荷為100A，設(shè)備與電源設(shè)備與電源的距離為的距離為20米（蓄電池組放電時(shí)米（蓄電池組放電時(shí)間按間按3小時(shí)計(jì)算，最低環(huán)境溫度為小時(shí)計(jì)算，最低環(huán)境溫度為5，整流模塊容量

18、為，整流模塊容量為50A/個(gè)）。個(gè)）。-48V電源系統(tǒng)應(yīng)用42計(jì)算計(jì)算步驟：蓄電池組步驟：蓄電池組根據(jù)公式：根據(jù)公式： 查表得查表得=0.75將各類數(shù)據(jù)代入，其中I100A則Q540Ah，蓄電池可選擇600AH。蓄電池組平時(shí)使用2組，則每組容量為300AH。問題問題1：計(jì)算開關(guān)電源和蓄電池組的容量：計(jì)算開關(guān)電源和蓄電池組的容量)25(1 tKITQ43計(jì)算計(jì)算步驟：開關(guān)電源步驟：開關(guān)電源考慮考慮2個(gè)方面，個(gè)方面，1、開關(guān)電源機(jī)架容量、開關(guān)電源機(jī)架容量 2、本期配置整流模塊的數(shù)量。、本期配置整流模塊的數(shù)量。根據(jù)公式：根據(jù)公式： 將各類數(shù)據(jù)代入其中I50A，則N2.2個(gè)，取3個(gè)，根據(jù)N1冗余，則整

19、流模塊需要4個(gè)。開關(guān)電源機(jī)架容量應(yīng)大于300A。問題問題1：計(jì)算開關(guān)電源和蓄電池組的容量：計(jì)算開關(guān)電源和蓄電池組的容量RECBATTLOADIIIN44問題問題1：計(jì)算開關(guān)電源和蓄電池組的容量：計(jì)算開關(guān)電源和蓄電池組的容量關(guān)于設(shè)備的安裝n開關(guān)電源EMC以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，可與主設(shè)備共機(jī)房。n蓄電池組基本無(wú)酸溢出，也可與主設(shè)備共機(jī)房。n蓄電池組較重，如48/300AH重量約550Kg, 1000AH約在1.8噸，四層安裝單位面積荷載 通常在1噸左右。需要分層安裝。 一般高層基站根據(jù)設(shè)備按一層或二層安裝； 交換局電池室一般在工藝階段提荷載要求， 后期加固往往比較困難。 45工程上常用固定壓降分配法計(jì)算：工

20、程上常用固定壓降分配法計(jì)算：電源配電端子至設(shè)備一般取電源配電端子至設(shè)備一般取11.5V。根據(jù)公式：根據(jù)公式： 將各類數(shù)據(jù)代入其中I100A,Y銅的電導(dǎo)率57，則S47mm2取S50mm2。注意：供電路數(shù)應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)備要求定。問題問題2：計(jì)算開關(guān)電源至通信設(shè)備的直流電源線：計(jì)算開關(guān)電源至通信設(shè)備的直流電源線UILS246電源工程中幾個(gè)常見的問題n1、直流配電屏熔絲的配置；n2、二次直流配電屏熔絲的配置；n3、熔絲的互換；n4、熔絲下端并聯(lián)的危險(xiǎn)；n5、交換機(jī)電源頭柜（如JZ00架、華為高阻柜等）的電源接入；n6、電纜銅鼻子的選擇；n7、交流配電屏（箱）上各級(jí)開關(guān)的選擇；n8、三相UPS的單相最大輸

21、出；n9、機(jī)架接地。47例例2：某局交流設(shè)備負(fù)荷為：某局交流設(shè)備負(fù)荷為6KVA，計(jì)算：計(jì)算：1、單相、單相220V供電時(shí)，電源線徑。供電時(shí)，電源線徑。2、三相、三相380V供電時(shí)，電源線徑。供電時(shí)，電源線徑。-48V電源系統(tǒng)應(yīng)用48工程中常用載流量計(jì)算：方法是根據(jù)計(jì)算電流與電源線額定載流量比較來(lái)選擇。計(jì)算1：計(jì)算電流I6000/220=27A。查交流電源線額定電流表，得6mm2電源線額定電流為35A，則選擇該截面電源線。計(jì)算2：計(jì)算電流I6000/660=9A。查表得4*1.5mm2可滿足要求。交流電源線徑計(jì)算49四、UPS系統(tǒng)概述50UPS的主要作用的主要作用1 為什么要使用為什么要使用UP

22、S？ 為了保護(hù)重要設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、為了保護(hù)重要設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、DCS等等)免受免受斷電斷電及市電電網(wǎng)中存在的動(dòng)及市電電網(wǎng)中存在的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)態(tài)或靜態(tài)干擾干擾的影響，不至造成數(shù)據(jù)丟失、硬件損壞、控制誤動(dòng)、傳輸誤碼率降的影響，不至造成數(shù)據(jù)丟失、硬件損壞、控制誤動(dòng)、傳輸誤碼率降低等不良后果低等不良后果。 2 什么是什么是UPS？ UPS是英文是英文Uninterruptable Power System的縮寫，中文名叫的縮寫，中文名叫不間斷電源不間斷電源。 3 UPS的主要作用是什么？的主要作用是什么？ 市電故障時(shí)市電故障時(shí)，通過(guò)電池放電和逆變器輸出，維持繼續(xù)向負(fù)載供電。用于保證供，通過(guò)電池放

23、電和逆變器輸出，維持繼續(xù)向負(fù)載供電。用于保證供電的連續(xù)性，可以等效為一臺(tái)電的連續(xù)性，可以等效為一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)。 市電正常時(shí)市電正常時(shí)，UPS是一個(gè)具有穩(wěn)頻穩(wěn)壓功能的是一個(gè)具有穩(wěn)頻穩(wěn)壓功能的高性能濾波器高性能濾波器。保證向負(fù)載提供。保證向負(fù)載提供無(wú)動(dòng)靜態(tài)干擾的純正弦波的高品質(zhì)交流電源無(wú)動(dòng)靜態(tài)干擾的純正弦波的高品質(zhì)交流電源 51雙變換在線式雙變換在線式UPS通用結(jié)構(gòu)框圖通用結(jié)構(gòu)框圖整流器整流器逆變器逆變器蓄電池蓄電池靜態(tài)開關(guān)靜態(tài)開關(guān)維修旁路維修旁路主市電輸入主市電輸入U(xiǎn)PS輸出輸出52UPS的基本組成部分的基本組成部分 整流器整流器 將輸入的將輸入的交流電轉(zhuǎn)化為恒定電壓的直流交流電轉(zhuǎn)化為恒定電壓

24、的直流,一路給蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充一路給蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充 電，電， 一路送給逆變器以便轉(zhuǎn)化為交流供給負(fù)載使用。一路送給逆變器以便轉(zhuǎn)化為交流供給負(fù)載使用。 逆變器逆變器 將整流器或蓄電池送來(lái)的將整流器或蓄電池送來(lái)的直流轉(zhuǎn)化為交流輸出直流轉(zhuǎn)化為交流輸出，以便供給負(fù)載以便供給負(fù)載 使用。使用。 蓄電池蓄電池 能量?jī)?chǔ)存裝置能量?jī)?chǔ)存裝置。作用是市電供應(yīng)中斷時(shí)，能通過(guò)逆變器繼續(xù)向作用是市電供應(yīng)中斷時(shí)，能通過(guò)逆變器繼續(xù)向 負(fù)載維持交流電能的供給。負(fù)載維持交流電能的供給。 靜態(tài)開關(guān)靜態(tài)開關(guān) 二路輸入一路輸出的高速轉(zhuǎn)換開關(guān)二路輸入一路輸出的高速轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換時(shí)間可認(rèn)為是零轉(zhuǎn)換時(shí)間可認(rèn)為是零 毫秒。毫秒。 二路輸入分別是

25、逆變器和市電送來(lái)，輸出送至負(fù)載。二路輸入分別是逆變器和市電送來(lái)，輸出送至負(fù)載。 維修旁路開關(guān)維修旁路開關(guān) 以便以便UPS常規(guī)保養(yǎng)或故障檢修時(shí)，在不中斷負(fù)載運(yùn)行條件常規(guī)保養(yǎng)或故障檢修時(shí)，在不中斷負(fù)載運(yùn)行條件 下將下將UPS退出運(yùn)行并與系統(tǒng)隔離退出運(yùn)行并與系統(tǒng)隔離，保證操作時(shí)設(shè)備和人員，保證操作時(shí)設(shè)備和人員 的安全。的安全。53UPSUPS分類（按工作方式）分類（按工作方式） 后備式 線路交互式 雙變換在線式 DELTA變換式54后備式UPS工作原理（1）市電正常時(shí)，UPS處于后備狀態(tài)，由市電直接向負(fù)載供電；同時(shí)，市電經(jīng)整流后向蓄電池浮充電，逆變器不工作。靜態(tài)開關(guān)負(fù)載整流器逆變器蓄電池市電55 （

26、2）市電停電時(shí)，蓄電池才對(duì)逆變器充電，并由UPS的逆變器向負(fù)載提供交流電。靜態(tài)開關(guān)負(fù)載整流器逆變器蓄電池市電后備式UPS工作原理56后備式UPS的特點(diǎn)n效率高效率高n低成本低成本n占地小占地小n部件少部件少n容量小容量小n逆變器不在線逆變器不在線n4 41616msms轉(zhuǎn)換時(shí)間轉(zhuǎn)換時(shí)間n方波輸出方波輸出n輸出電性能指標(biāo)差輸出電性能指標(biāo)差57雙變換在線式UPS原理與特點(diǎn)（1）市電正常時(shí)，市電電源經(jīng)整流變換成直流電，直接驅(qū)動(dòng)逆變器向負(fù)載供電，同時(shí)也給蓄電池充電。靜態(tài)開關(guān)負(fù)載整流器逆變器蓄電池市電58（2）當(dāng)市電停電時(shí)，由蓄電池放電驅(qū)動(dòng)逆變器工作。對(duì)逆變器而言，它的輸入端電壓一直存在，故負(fù)載可不間斷

27、供電。靜態(tài)開關(guān)負(fù)載整流器逆變器蓄電池市電雙變換在線式UPS原理與特點(diǎn)59（3）當(dāng)整流器、逆變器、蓄電池中任何部件故障或者負(fù)載故障過(guò)載時(shí)，由靜態(tài)開關(guān)將負(fù)載轉(zhuǎn)換至旁路。靜態(tài)開關(guān)負(fù)載整流器逆變器蓄電池市電雙變換在線式UPS原理與特點(diǎn)60n逆變器在線逆變器在線n抗尖峰沖擊抗尖峰沖擊n靜態(tài)旁路應(yīng)付過(guò)載靜態(tài)旁路應(yīng)付過(guò)載及內(nèi)部故障及內(nèi)部故障n零轉(zhuǎn)換零轉(zhuǎn)換(轉(zhuǎn)向靜態(tài)旁路的時(shí)候才轉(zhuǎn)向靜態(tài)旁路的時(shí)候才有有1ms左右的中斷左右的中斷)n發(fā)電機(jī)兼容性好發(fā)電機(jī)兼容性好n輸出特性好輸出特性好n效率低效率低n成本高成本高n部件多部件多n占地大占地大n容量大容量大雙變換在線式UPS原理與特點(diǎn)61線路交互式UPS原理與特點(diǎn)（1

28、）正常情況下，負(fù)載由市電經(jīng)電抗器L供電。在市電電壓變化或者負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓和市電電壓的差值由L加以補(bǔ)償；市電停電時(shí)，逆變器可以不間斷地為負(fù)載供電（此時(shí)市電輸入開關(guān)斷開，以防止逆變器輸出反饋到市電）。=四象限逆變器蓄電池市電負(fù)載L62線路交互式UPS原理與特點(diǎn)n效率高效率高n充電快充電快n噪音低噪音低n部件少部件少n占地小占地小n濾波特性濾波特性n容量中等容量中等n對(duì)頻偏反應(yīng)差對(duì)頻偏反應(yīng)差n逆變器不在線逆變器不在線n階躍負(fù)載反應(yīng)差階躍負(fù)載反應(yīng)差n逆變器受熱沖擊逆變器受熱沖擊n峰值因數(shù)差峰值因數(shù)差n無(wú)旁路無(wú)旁路63Delta變換器變換器：其容量約為UPS系統(tǒng)容量的20左右，它通過(guò)Delta變壓

29、器串聯(lián)在市電電源與負(fù)載之間；主逆變器主逆變器：其容量等于UPS系統(tǒng)容量，連接在系統(tǒng)輸出端，它具有線路交互式UPS中的逆變器的基本功能。=Delta逆變器主逆變器蓄電池市電負(fù)載變壓器Delta變換UPS原理與特點(diǎn)64（1）：市電經(jīng)Delta逆變器為負(fù)載供電，主逆變器穩(wěn)定系統(tǒng)輸出電壓，市電和系統(tǒng)輸出的電壓差由Delta逆變器補(bǔ)償。：系統(tǒng)轉(zhuǎn)入蓄電池供電方式，主逆變器為負(fù)載供電。因?yàn)橹髂孀兤魇冀K連接在系統(tǒng)輸出端，在從市電供電向蓄電池供電的轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生供電中斷。Delta變換UPS原理與特點(diǎn)（2）和線路交互式類似，正常情況等效穩(wěn)壓器、 輸出不隔離。65UPS實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)框圖實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)框圖輸入配電屏UPS蓄電池輸出配電屏負(fù)載市電輸入油機(jī)電輸入轉(zhuǎn)換