UPS的帶載能力解析課件

1、 UPS的帶載能力中 國電源學會交流電源委員會專家組 組長“UPS 應用”雜志 編輯部 副主編 中央政府 機關采購 評審專家目 錄一、概述二、UPS功率的產(chǎn)生和分配原則三、UPS帶各種性質負載時的特點四、逆變器功率管為何被燒毀一、概述1.UPS的幾個概念2.對功率因數(shù)理解的誤區(qū) 認為在任何負載時，UPS都能向負載本身輸送按功率因數(shù)算得的有功功率3.功率因數(shù)的設計原則1.UPS的幾個概念交流電的功率有幾種？ 各叫甚么名字？ 計量單位是甚么？ 含義是什么？ 他們之間的關系是甚么？ (1) 幾個術語的含義及關系1. 視在功率 S =電壓V電流A =VA(伏安）2. 有功功率 P = S 功率因數(shù)F

2、=W（瓦特）3. 無功功率 （乏）4. 功率因數(shù)F =P/S=cos S QP（2）功率因數(shù)的設計原則功率因數(shù)的含義和設計舉例例：設計一個負載功率因數(shù)F=-0.8，輸出 容量為80kVA UPS計算：有功功率P=SF= 64kW 無功功率：整流器逆變器C（48kVAr） 二、UPS功率的分配和產(chǎn)生機理整流器逆變器PQS測量反饋電路 無功功率的產(chǎn)生和去向 -正半波時AC DC ACDC市電輸入負載電容里的無功功率是從哪里來的？空 載 時 無功功率的產(chǎn)生和去向 -負半波時AC DC ACDC市電輸入負載空 載 時無功功率周而復始的流動AC DC ACDC市電輸入負載空 載 時 加負載時正負半周的無

3、功功率行為AC DC ACDC市電輸入負載無功功率一直在電路中周而復始串來串去地交換能量加 載 時三、UPS帶各種性質負載時的特點1. UPS的基本電路結構和測量指示包括四個基本部分：整流/充電器、逆變器、電池組和旁路開關AC DC ACDC市電輸入負載BypassOutput2. UPS帶感性負載例：一臺負載功率因數(shù)為F=0.8的P=10kVA UPS， 帶功率因數(shù)為F=0.8的S=10kVA負載 P=8kW整流器逆變器Q=6kVAr市電輸入P=8kWQ=6kVArS=10kVAS = P2+Q2 = 64+36= 100=10kVA3. UPS帶容性負載 若選用功率因數(shù)為+0.8的10kV

4、A UPS，帶用電設備是功率因數(shù)為-0.8的負載，此時UPS是一個什么情況？若帶滿負荷，此時逆變器必須提供的電流為： 過載80%！整流器逆變器8kW6kVAr 6kVAr市電輸入16.6kW65.6A4. UPS線性負載例：總功率為10kVA的PC機機房，若選用功率因數(shù)為0.8的10kVA UPS時，若用電設備是功率因數(shù)為1的負載，此時UPS可否仍可帶10kW的負載？8kW24.1A6kvar整流器逆變器36.4A6kvar市電輸入24.1A（5.3kW）8kWkW3.56822INV=-=P 例：功率因數(shù)為1的10kW負載需多大功 率因數(shù)為0.8的 UPS根據(jù)上述比例 10kVA:5.3kW

5、= x:10kW x = 10kVA10kW/5.3kW 19 kVA 注：對不同功率因數(shù)的UPS，有著不同的比例 目前變頻器的負載特性 四、UPS為何故障？逆變器功率管IGBT 為何被燒毀？UPS變頻器市電 一個情況：目前帶電機的變頻器輸入功率因數(shù)都在0.98以上，近似為1，可認為變頻器為線性負載電壓電流電阻設一臺80kVA功率因數(shù)F=0.8的UPS負載能得到的有功功率64kW42kVA48kVAr整流器逆變器48kVAr市電輸入64kW42kW面板將顯示：42/80=52.5%，此時逆變器輸出已是100%！負載如果再增加帶滿80kW時的逆變器過載情況此時逆變器過載： 這樣一來，是不是改用120kVA的UPS就可以帶80kW的負載呢？非也。這時只能給負載提供：尚差17kW，此時逆變器功率應是：逆變器功率過載： 結 論 功率因數(shù)為0.8的UPS帶線性負載時，負載只能得到 一半的有功功率。按感性負載選取UPS的容量是一種誤解，是導致UPS損壞的根本原因。 UPS的輸出指示只能表達負載得到的能量百分比，只是逆變器輸出的一部分，其他內耗部分未被測量。是導致誤解的根本原因。 UPS的選擇在這種情況下應是2倍，為了確保供電