弱電機房UPS工程服務

      一、弱電機房不間斷電源系統（UPS）概述

　　在失電情況下，UPS提供后備電源，并進行必要的隔離和濾波，防止外部電壓波動對設備運行的干擾。通常情況下，UPS通過逆變器輸出380V交流電源供應負載，或市電異常情況下UPS把直流電轉變成交流電輸出，繼續提供負載運行，不受斷電的困擾。在由于過載或者溫度過高以及逆變器發生損壞的情況下，UPS將自動無間斷的切換到旁路繼續供應負載。

　　二、UPS工作原理

      市電經過整流器整理后，給蓄電池充電，同時給逆變器供電，經逆變器逆變之后，向負載供電。

　　當市電異常時，電池自動開始工作（切換時間為零）。此時，整流器停止工作，由電池供給逆變器直流電源，然后供給負載。

　　三、UPS分類及適用性

　　●    從電路主結構分

　　1、在線式

　　在線式UPS電源一般采用雙變換模式。當市電正常時，在線式UPS輸入交流電壓，通過充電電路不斷對電池進行充電，同時AC/DC電路將交流電壓轉換為直流電壓，然后通過脈沖寬度調制技術（PWM）由逆變器再將直流電壓逆變成交流正弦波電壓供給負載，起到無級穩壓的作用；而當市電中斷時，后備電池開始工作，此時電池的電壓通過逆變器變換成交流正弦波或方波供給負載，因此無論是市電供電正常時，還是市電中斷由電池逆變供電期間，逆變器始終處于工作狀態，這就從根本上消除了來自電網的電壓波動和干擾對負載的影響，真正實現了對負載的無干擾、穩壓、穩頻以及零轉換時間。在線式UPS的這種特點，使它比較適合于用外加電池或加裝優質發電機的方法，改裝成長時間不間斷供電系統。在線式UPS輸出多為正弦波，電壓及頻率穩定，所以它多被用在供電質量要求很高的場所。

　　2、在線互動式

　　在線互動式UPS是界于后備式和在線式工作方式之間的UPS設備，它集中了后備式UPS效率高和在線式UPS供電質量高的優點。在線互動式UPS的逆變器一直處于工作狀態，具有雙向功能，即在輸入市電正常時，UPS的逆變器處于反向工作給電池組充電，起充電器的作用；在市電異常時逆變器立刻投入逆變工作，將電池組的直流電壓轉換為交流正弦波輸出。在線互動式UPS也有轉換時間，比后備式UPS短，保護功能較強。采用了鐵磁諧波變壓器，在市電供電時具有較好的穩壓功能。由于充電逆變器共用一個模塊，在給電池充電時，由逆變器產生的高頻成份很難濾掉，充電效果不是非常令人滿意，故不適合作長延時的UPS。在線互動式UPS價格遠遠低于在線式UPS，只比后備式UPS價格稍高，因此也是一種適合小型辦公或家庭使用的UPS。

　　3、后備式

　　早期的后備式UPS在市電供電正常時，市電直接通過交流旁路和轉換開關供電于負載，交流旁路相當于一條導線，逆變器不工作，此時供電效率高但質量差。在近年的后備式UPS往往在交流旁路上配置了交流穩壓電路和濾波電路加以改善。當市電異常（市電電壓、頻率超出后備式UPS允許的輸入范圍或市電中斷）時，后備式UPS通過轉換開關切換到電池狀態，逆變器進入工作狀態，此時輸出波形為交流正弦波或方波。后備式UPS存在切換時間，一般為4毫秒～10毫秒，但對一般的計算機設備的工作不會造成影響。由于后備式UPS工作時輸出波形大都為方波，供電質量相對較差，只適用于要求不高的場合，并且功率一般都較小，多在2000瓦以下。但后備式UPS產品有著價格優勢，比較便宜，適合于小型辦公企業和家庭用戶使用。

　　4、雙逆變電壓補償在線式

　　雙逆變電壓補償技術也稱為Delta技術，它將交流穩壓技術中的電壓補償原理運用到UPS的主電路中，當市電存在時，兩組逆變器只對輸入電壓與輸出電壓的差值進行調整和補償，逆變器承擔的最大功率僅為輸出功率的20%，所以功率強度很小，功率余量大，這就增強了UPS的輸出能力和過載能力，不再對負載電流波峰系數予以限制，可從容地對付沖擊性負載，不再對負載功率因數進行限制，輸出有功功率可以等于標定的KVA值。

　　●    從后備時間分

　　1、標準機

　　UPS配備有內置的電池組，則稱為標準機。由于受UPS體積和重量的限制，標準機局限于中、小功率的UPS。標準機一般是配置小容量的電池，所以后備時間不長?，F行的標準機大多采用7Ah/12V的電池，功率越大的UPS，一般所用電池的節數也增加，如1KVA在線式的UPS用3節7Ah/12V的電池，3KVA的用8節，6KVA的用20節。其實電池的使用個數根本上決定于電池的規格和UPS的充電電壓，因為大功率UPS的充電電壓比功率的UPS的充電電壓要大，對于同一規格的蓄電池，自然使用的電池節數就要增多。

　　2、長效機

　　UPS需外接電池組的，則稱為長效機。長效機包括從小功率到大功率的UPS。長效機有著很大的機動性，用戶可以根據自己所需后備時間的長短來確定采用何種容量的電池。關于UPS的后備時間與蓄電池容量的計算可以根據以下的公式來確定：C=PxPF/（UxηxC）

　　其中C：蓄電池容量。P：UPS的額定功率，單位為VA。PF：UPS的功率因數。U：電池組的直流端電壓=電池額定電壓x電池節數。

　　η：逆變器的效率，為0.86。C：電池的放電速率，該值可以根據UPS所需后備時間t的長短在電池的放電曲線圖上查得，例如當t=1小時，C=0.55；t=2小時，C=0.35；t=4小時，C=0.20；t=8小時，C=0.11。

　　●按輸入輸出方式分

　　1、單相輸入/單相輸出

　　2、三相輸入/單相輸出

　　3、三相輸入/三相輸出

　　小功率的UPS都采用單相輸入/單相輸出方式，而中、大功率的UPS多采用三相輸入/單相輸出和三相輸入/三相輸出。對于用戶來說，三相供電其市電配電和負載配電比較容易，每一相都承當一部分的負載電流。