1、UPS 的作用UPS 中文为“不间断电源”。是一种含储能装置,以整流器、逆变器为主要组成部分,为变电站内监控系统、自动化仪表、远方通信系统等设备提供恒压恒频的不间断电源。UPS 系统的主要作用有两方面:系统的主要作用有两方面:(1)做为重要设备的交流供电电源,防止市电突然断电而影响正常工作,给设备造成损害;(2)消除市电中的电涌、瞬间高/低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为计算机等提供高质量的电源。UPS 的分类UPS 系统主要有有三种类型:后备式、互动式、在线式。系统主要有有三种类型:后备式、互动式、在线式。(1)后备式:具备自动稳压、断电保护等功能,转换时间 10ms
2、 左右,逆变输出的交流电是方波,结构简单,价格便宜;(2) 互动式: 具有滤波功能, 抗市电干扰能力强, 转换时间小于 4ms,逆变输出为模拟正弦波,价格远低于在线式;(3)在线式:结构较复杂,性能完善,能够持续不中断输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;价格高, 通常应用在关键计算机和网络设备等对电力要求苛刻的环境中。UPS 的结构变电站内 UPS 系统一般由电力 UPS 主机、 旁路稳压柜、 输出馈线柜等三部分组成(小功率时也可三合一)。结构示意图如图所示,简单说说几个比较重要的部分的用处。整流器:整流器:有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC
3、),经滤波后供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压,起到一个充电器的作用;逆变器:逆变器:将直流电(DC)转化为交流电(AC),供给负载使用;蓄电池:蓄电池:UPS 用来作为储存电能的装置,使其在市电失电时,可以将直流电逆变后,为负载提供不间断电源。其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间 ;静态开关:静态开关:又称静止开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制;隔离变压器、稳压器:隔离变压器、稳压器:在输入或输出部分将交流与直流隔离, 稳压器除了隔离之外还有稳定电压的作用;UPS 的四种运行模式UPS 有 4 种运行模式,将 UPS 系统结构简化后
4、示意图如下:(1)正常操作模式:在正常交流电源供应下,整流器将交流电转换为直流电,将市电中的“电源污染”消除,并同时对蓄电池充电。再供给逆变器将直流电转换为交流电,提供更稳定的电源给负载。(2)停电模式:)停电模式:当交流电源发生异常或整流器、电抗器故障时,蓄电池组提供直流电给逆变器,使交流输出不会有中断,进而达到保护负载的作用。(3)备用电源模式:)备用电源模式:当逆变器发生异常状况如逆变器保险丝熔断、短路等故障时,逆变器会自动切断以防止损坏,若此时旁路交流电源正常时,静态开关会将电源供应转为由旁路备用电源输出给负载使用。(4)维护旁路模式:)维护旁路模式:当 UPS 要进行维修或更换电池而
5、且负载供电又不能中断时,可以先切断逆变器开关然后激活维修旁路开关, 再将整流器和旁路开关切断。交流电源经由维护旁路开关继续供应交流电给负载,此时,维护人员可以安全地对 UPS 进行维护。电力系统 UPS 的一些要求(1)监控系统和远方通信系统对变电站十分重要,因此作为电源的UPS 系统的可靠性可靠性也有非常高的要求;(2)综自系统的负载大多数为单相负载,因此电力系统专用的因此电力系统专用的 UPS电源大多数要求为三相电源大多数要求为三相/单相输入、单相输出的中小型功率单相输入、单相输出的中小型功率 UPS ,容量一般在容量一般在 60kVA 范围之内;范围之内;(3)旁路静态切换开关应具有自动、手动两种工作方式,实现无间断切换;(4)由于变电站有 220V 或 110V 直流系统,并有直流充电屏给蓄电池充电。所以电力专用 UPS 自身不带蓄电池,直接使用直流系统直接使用直流系统作为作为 UPS 的直流输入,并且不需要具备充电功能;的直流输入,并且不需要具备充电功能;(5)电力专用 UPS 的直流输入端一般要求装有反灌杂讯抑制器,如逆止二极管等,使 UPS 对直流母线的影响尽量小;(6)UPS 电源在带满全部设备后,应留有留有 40%以上的供电容量。以上的供电容量。UPS 在交流电失电后,不间断供电维持时间不小于不间断供电维持时间不小于 60 分钟。分钟。