第一:硕天UPS电源应急使用:防止意外断电而影响正常工作.
第二:硕天UPS电源日常使用:消除市电上的电涌,瞬间高电压,瞬间低电压,电线噪声和频率偏移等电源污染,改善电源质量,提供高质量的电源.
对于这些两大功能,我大概介绍这些,今天我给大家讲讲的就是一些关于硕天UPS电源的使用经验希望大家可以可以借鉴:
第一:硕天UPS电源带载过轻有可能造成电池的深度放电,分降低电池的使用寿命.
第二:硕天UPS电源适当的放电有助于电池的激活.如长期不停市电,每3月也应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,可以延长电池使用寿命.
第三:多数小型硕天UPS电源,上班再开启,且开机时避免带载启动,下班应关闭UPS;对于网络机房的UPS,则可全天候运行.
第四:硕天UPS电源勿带感性负载,如点钞机,日光灯,空调等,以免造成损害.输出负载控制在60%左右最佳,可靠性最高.
这些小的经验希望能够帮助你能够解决一些在实际工作中的问题,还有提醒大家在硕天UPS电源放电后应及时充电,避免电池因过度放电而损坏.这些都要注意的。
一、估算硕天UPS电源的功率
根据微机及其外部设备的用电功率,算出设备的总用电量。总用电量乘以安全系数,就是硕天UPS电源的估算功率,安全系数一般取1.2-1.3为宜。
二、硕天UPS电源和进口UPS电源的选择
在硕天UPS电源和进口UPS电源的选择冲,一般建议选用国产UPS电源。近几年来,国产小型硕天UPS电源在质量上有很大的提高。选用国产小型硕天UPS电源,一方面是对本国经济和技术发展的支持,另一方面在维修上有很大的方便,如备件比较齐全,维修能力和维修速度比较满意。进口UPS电源一般质量比较好,但是由于维修技术和备件存在困难,一旦发生故障,往往不能及时修复,长期搁置不能使用。硕天UPS电源在工作性能方面,是比较符合国内供电情况,如某些型号的U、UPS电源输入电压范围比较宽,有稳压输出功能,适应我国某些供电条件差的环境。申国人民银行电子化工程建设,提出采用硕天UPS电源的方针,无疑是开了个好头。
三、在线式和后备式硕天UPS电源的选择
选用在线式还是后备式硕天UPS电源,应根据微机设备的需要和经济条件来定。如果经济条件好可选在线式硕天UPS电源;如果经济条件差,但又不影响微机正常运行,后备式硕天UPS电源也是可以选取的。
四、长时间供电和短时间供电硕天UPS电源的选择
在长时间供电硕天UPS电源和短时间供电硕天UPS电源的选择上,主要是看经济条件和使用的需要。经济条件好,可选用长时间的硕天UPS电源,否则可以选短时间硕天UPS电源外加小型发电机组作备用电源。
五、了解硕天UPS电源使用场地的供电状态
在选型硕天UPS电源之前,要了解硕天UPS电源使用场地的供电状态。一般硕天UPS电源对市电输入的要求是:输入电压38OV±10%、220V±10%;频率50±0.5Hz。如果使用场地供电状况低于这个标准则应另选输入范围宽的硕天UPS电源,也可以在硕天UPS电源前端加置稳压电源或者电压调节装置。
六、选用后备式硕天UPS电源应注意的问题
在选用后备式硕天UPS电源时,应特别注意电源的切换时间。切换时间,主要反应在硕天UPS电源的切换时间和微机对切换时间的要求。如果选择不当,在市电停电时还会造成微机停机,起不到硕天UPS电源的作用。
七、选用进口UPS电源应注意的问题
有些进口UPS电源输入输出的接线方式与我国不同,在选用时应注意改进的方法。美国的UPS电源,如保时(PulSe),爱克赛(EXIDE)等型号UPS电源输入输出的接线方式和我国标准相反。简单地说,我国单相供电是左零右火,而美国则是左火右零。另外,还要注意到美标插座插头的样式和我国也不一样。在美国国家标准插头插座改为我国国家标准插头插座时,应注意内部的接头关系,不能简单地调线。
八、维修时便利也是选型的因素
硕天UPS电源发生故障是正常现象,在选型时,维修的便利,也是不可轻视的因素,否则会给使用中维修带来不便。
硕天UPS电源硬件分类与特点:
硕天UPS电源主要分为三类。
第一类:大功率三相(或三进/单出)硕天UPS电源。大中小型计算机及ISP系统通常根据其容量选择这类产品。
第二类:中小功率单相硕天UPS电源。小型机、PC服务器、工作站、交换机及其他重要网络设备通常选用这类产品,或者采用响应的19英寸网络机架式UPS产品。
第三类:在线互动式或后备式小功率硕天UPS电源。普通网络PC机及一般设备可以选用MGE的这类产品。
在上述硕天UPS电源产品中,大功率三相(或三进/单出)UPS和中小功率单相UPS,除了功率容量依据负载不同外,它们具备一些共同的特点。
首先,无论功率大小,硕天UPS电源均采用在线双重转换方式,具备最基本的停电后为系统设备不间断供电功能。
其次,这两类硕天UPS电源对电网具有较强的电气隔离及输出指标。硕天UPS电源将电源输入输出全面隔离,通过双重转换,电网上任何形式的干扰都将被彻底滤除,输出经过重组再生的纯正交流正弦波,保证为网络系统提供高质量的、持续的电源供应。在具体技术指标上,这两类硕天UPS电源的高性能和高可靠性表现在:
对各类计算机等非线性负载有较高的保护作用,在100%非线性性质负载的情况下,硕天UPS电源的电压畸变小于2%,峰值因数为3∶1到5∶1。
在线式工作效率高达91%~93%。
符合欧洲CE和美国UL及其他多项国际标准。特别是19英寸机架型的硕天UPS电源遵照严格的EMCLevelB标准,可以避免在网络机柜内电源对其他网络设备产生干扰。
电池的程序化监控功能增强,可以最大限度地延长电池的寿命。
具备“输入电流限流”和“软启动延时”功能,可以防止硕天UPS电源工作时对电网及发电机产生电流冲击。
采用模块化、数字化、智能化设计,有利于硕天UPS电源设备升级换代。
采用粗大的中线,从而解决了中线高次谐波的温升效应。
在线互动式或后备式小功率硕天UPS电源主要提供停电保护及一般稳压,同时提供响应的网络保。
逆变器在硕天UPS电源不间断电源中处于整流器和静止开关中间,是不间断电源装置的核心部分,它主要是把整流器或是蓄电池所输出的直流电转换成50Hz的交流电,然后送到静止开关再供给给负载设备。
一般硕天UPS电源对逆变器的要求如下:
(1)硕天UPS电源输出的交流电的电压要稳定,不管是输入电压波动或是其他情况引起的电压波动都要求其逆变输出的电压在稳定精度范围内,静态时一般为±2%。
(2)硕天UPS电源输出的交流电的频率也要在稳定精度之内,静态时一般为±o.5%。
(3)硕天UPS电源逆变器输出的电压及其频率要可调,输出电压可调范围为±5%,输出频率可调范围为±2Hz。
(4)具有过载保护能力,一般能过载125%一150%。当过载150%时要能持续30s,过载125%时要能维持1min或更长一些。硕天UPS电源的过载保护能力可达到115%时正常工作,125%时10m,150%时1m,200%时1s.
(5)输出波形为正弦波,减小谐波失真,一般应做到将输出小型失真率控制在7%以内,有利于缩小滤波器的体积。
(6)具有短路、过载、过热、过电压、欠电压等保护和报警功能。
(7)起动要平稳,起动电流要小,运行要稳定可靠。
(8)能回收换流能量,尽量减少换流损失,以提高逆变器的效率。
(9)应具有快速的暂态响应。
相关的检测数据表明:对于同一套硕天UPS电源供电系统而言,不管它是工作在市电供电条件下、还是工作在发电机供电的条件下,它不仅具有几乎相同的CosΦ,输入功率因数PF,输入谐波电流绝对值。而且,还具有非常近似的输入电流谐波的频谱分佈曲线。发电机电源的高内阻是造成硕天UPS电源供电系统的输入电压失真度增大的主要原因,它极易导致电力稳压器及发电机的自动调压系统发生”误动作”/”误调操作”。
为此,过去为UPS业界所经常釆用的技术措施是:利用增大发电机的输出功率同硕天UPS电源的输出功率的容量比的办法來改善发电机的带载特性(其实质是通过增大发电机的容量的办法來降低发电机的内阻),从而导致投资成本增大。
通过适当地”错开”两台电力稳压器的”开机启动浪涌电流”的发生时间及适当地调低电力稳压器的稳压精度,就能用1台150KVA发电机來驱动由两台100KVA电力稳压器+80KVA“1+1”UPS并机系统所组成的UPS供电系统,从而达到节约投资和运行成本的目的。
1、利用发电机电源來驱动80KVA”1+1”硕天UPS电源并机系统时、所釆用的技术改进措施
在民航的空管系统用的硕天UPS电源供电系统中、为使得硕天UPS电源并机系统能适应输入电网的电压波动范围大的应用条件,需要在备用发电机与硕天UPS电源供电系统之间增配电力稳压器(见图1)。对于这样的硕天UPS电源供电系统而言,处于”串联工作状态”中的电力稳压器不会对它的输入谐波特性产生任何实质性的影响。根据过去所获得的相关的现场测试数据、可以发现:电力稳压器与硕天UPS电源的输入电压和输入电流不仅具有非常相似的工作波形和基本相同的输入谐波特性参数(例如:CosΦ、功率因数PF、输入电流峰值比KF电流、输入电压的峰值比CF电压、输入电流谐波分量THDI和输入电压谐波分量THDV等参数)。而且,它们的输入电流谐波分量的频谱分佈曲线也具有非常相似的变化规律。根据前期的在市供电条件下对由110KVA发电机+两台100KV电力稳压器+两台6脉冲型80KVA”1+1”UPS冗余并机系统所获得的测试结果,可以推断出:能对发电机的安全运行造成”最大的潜在威胁”的祸根是来自由两台100KVA的电力稳压器所产生的单极性的”开机启动”浪涌电流,而不是来自由两台80KVA6脉冲型硕天UPS电源所产生的具有”缓启动爬升”调制特性的双极性的输入电流及其输入谐波电流。相关的测试数据显示,所需的发电机的输出功率应该大于145KVA。
为确保由电力稳压器+”1+1”硕天UPS电源并机系统所组成的供电系统、在发电机供电的条件下,也能安全和可靠地工作,需要对这套硕天UPS电源供电系统执行如下的技术改进:
a)将原來的输出功率为110KVA的备用发电机组调换为150KVA的备用发电机(常行功率);
(b)考虑到:因发电机电源被投入到电力稳压器的输入端上的时刻、可能出现在具有正弦波形的交流电源的”不同相位点上”,并进而导致它的”开机启动浪涌电流”的幅值会发生较大差异的工作特性(其变化规律是:当发电机电源的投入的时刻出现在正弦波的电压峰值处时、它的输入启动浪涌电流的幅值为最小值。当它的投入的时刻出现在正弦波的电压”过零奌”处时、其启动浪涌电流的幅值为最大值)。鉴于在过去的测试中、在两台电力稳压器的输入端上所曾经记录到的它们的最大”开机启动浪涌电流”是一串幅值为220A左右,持续时间较长达到0.2秒左右的单极性衰减波形。为改善发电机的运行环境,尽可能地降低由电力稳压器的”开机启动浪涌电流”所可能带來的不利影响。建议相应的电力稳压器厂家:将两台稳压器的”开机启动时间”错开3秒左右。
(c)为改善发电机的运行条件,建议相应的UPS厂家:对80KVA”1+1”UPS并机系统进行”再调整”,以便尽量地减小两台UPS之间的输入电流和输出电流的均流”不平衡度”(通常的期望值<5%)及它们之间的”环流”,从而提高UPS并机系统运行的可靠性的目的。
“1+1”硕天UPS电源并机系统供电系统研究
图1:1+1型冗余并机硕天UPS电源供电系统(6脉冲型UPS)
2、对由发电机、电力稳压器和硕天UPS电源冗余并机供电系统所组成的供电系
统所执行的”系统匹配性”的调控操作
在对如图1所示的由发电机、电力稳压器和硕天UPS电源并机供电系统所组成的供电系统所执行的”系统匹配性”的调控操作时,曾先后进行过如下调整步骤、才最终使得这套硕天UPS电源供电系统进入稳定、可靠的运行工作状态之下:
(a)当150KVA的发电机被开机启动、并等待它进入稳定工作状态之后,在对这套硕天UPS电源供电系统的输入端、执行市电供转入发电机供电的切换操作时,却出现了发电机的声音”异常”、电力稳压器的输出不稳,并频繁地调节其输出电压等不正常工作现象(注:此时发现:位于伺服调控型的电力稳压器中的碳刷进入频繁的”不停的上、下移动”的”误调”工作状态之中)。在此条件下,位于6脉冲型的80KVA”1+1”UPS并机系统中的1台硕天UPS电源的逆变器因输入电源的电压和频率的”严重不稳”而进入”自动关机”状态。
(b)此时,将电力稳压器从这套硕天UPS电源供电系统中脱离出來,并直接用150KVA的发电机來直接驱动”1+1”UPS并机系统。运行结果表明:工作基本正常。
对于这台150KVA的发电机而言,它的标称工作电流为217A,短时的最大工作电流可达239A。发电机的总负载包括:”1+1”硕天UPS电源并机系统,空调机组及照明等负载。在进行此次发电机带载调试时,实测到的发电机的总输出电流为90A左右。根据过去的工作经验:利用这台150KVA发电机应该是能够驱动后接的6脉冲型硕天UPS电源供电系统的。这是因为,此时的发电机标称输出电流与后接的负载电流的实际容量比已达2.4倍左右。因此,它暗示我们:导致这台发电机不能正常驱动这套由发电机、电力稳压器和硕天UPS电源并机供电系统所组成的供电系统主要原因应该是:电力稳压器的”误动作”,而不是发电机的容量不足的问题。
(c)众所周知:对发电机供电系统而言,它的最恶劣工作条件是发生在电机组刚被投入到它的后接硕天UPS电源供电系统的输入端的瞬间。因为,此时、它必须要提供足够大的瞬态电流來满足由后接的电感性的电力稳压器所可能产生的开机启动瞬态浪涌电流。目前,有两种发电机型可供我们选择:无刷、自励磁式的发电机和无刷、永磁发电机励磁式的发电机。相关的运行统计资料表明:无刷、永磁发电机励磁式发电机的带瞬态浪涌电流的抗”冲击”的能力是优于无刷自激励励磁式的发电机的带瞬态浪涌电流”冲击”能力的(有的资料称,可提高1.4倍左右)。鉴于目前现有的发电机是属于无刷、自励磁式的发电机。相对地而言,它的瞬态带载能力较弱。在此背景下,为了尽可能地发挥这种发电机的潜在驱动能力和为后接的UPS供电系统提供尽可能良好的运行环境。在调试中,釆用将它的输出电压从402V调节到396V,工作频率从50Hz调到51Hz的技术措施。这是因为:对于特定的发电机而言,如果适当地将它的输出频率调高的话,会有利于提高它的输出功率。在釆取这种措施后、所进行的发电机带载实验证实:它的確可以使得UPS供电系统的运行状态获得了进一步的改善。然而,此时的运行状态仍不能达到令人满意的程度。主要表现为:发电机的输出电压仍然不够稳定和声音仍有”异常”。
(d)根据过去的测试数据发现:对于同一套的硕天UPS电源供电系统而言,不论它是处于市电供电、还是处于发电机供电的条件下运行,它可能反馈到输入电源的谐波电流是基本相同的、不会有数量级的变化。在此条件下,釆用发电机电源供电方式与釆用市电电源供电方式所可能带來的主要变化是:发电机电源的内阻明显地高于市电电源的内阻。因此,在将釆用发电机电源带载时的运行状态同釆用市电电源带载时的运行状态进行比较时、就可发现:它对输入电源所可能产生的影响是:将会导致供电电源的输入电压谐波分量THDV增大,从而致使它的输入电压波形的畸变度有所增大
“1+1”硕天UPS电源并机系统供电系统研究
同市电供时、出现在两台硕天UPS电源输入端的的电压波形相比,当改用发电机供电时,出现在它的输入电压波形上的畸变度明显地增大(此时,可在它的电压波形上、观察到频率较高的瞬态”电压跃变”现象)。众所周知:当这种畸变度增大的电压信号被送同时到发电机和电力稳压器的自动稳压调控线路中的电压釆样信号线路的输入端上时、由此所造成的恶果之一是:迫使位于伺服调控式电力稳压器中的仅具有25V/秒左右的低速跟踪运动特性的碳刷所执行的”慢速机械移动”的调控操作、始终无法同步跟踪从电子控制线路所发出的高速自动调压控制信号。这是因为碳刷所执行的是具有极大延时特性的、机械移动式的自动调压操作,从而迫使电力稳压器进入一种具有明显”滞后跟踪”特性的、“自激振荡式”的“误调”的工作状态之中(其表现为:碳刷始终处于无规则的、不停的“上、下移动”之中),从而使得它始终无法进入稳定的自动调压工作状态。为改善电力稳压器的运行条件,可釆用技术措施之一是:釆用适当地降低它的标称稳压精度的办法來达到尽可能地减少“伺服调整碳刷”执行自动调压操作的频度,从而达到让它进入慢速跟踪的自动调压状态。在这里,釆用的办法是:将电力稳压器的输出电压的稳压范围从380V±1%扩大为380V±2.6%(370伏—390伏)。至此,150KVA的发电机就能正常地驱动由两台100KVA电力稳压器+6脉冲的80KVA“1+1”并机系统所组成的整套UPS供电系统,仅在发电机刚投入的瞬间、发电机还存在短暂的声音稍有异常的现象。
3、经”系统匹配性”调控操作的技术改进后、所检测到的由发电机、电力稳压器和硕天UPS电源并机供电系统所组成的供电系统的输入谐波特性
为了证实对由发电机、电力稳压器和硕天UPS电源并机供电系统所组成的供电系统所执行的系统匹配性和兼容性的调控操作的合理性,对该系统进行如下输入谐波特性的检测:
(a)将两台电力稳压器的”开机启动时间”错开所带來的性能改善
在150KVA发电机供电条件下、釆用手动切换操作的方法,从市电供电切换到发电机供电后、所测得的硕天UPS电源供电系统的两次”开机启动输入电流”的典型波形图被示于3中。从该图可以清晰地、分别地观察到三种启动浪涌电流:电力稳压器1的开机启动浪涌电流、电力稳压器2的开机启动浪涌电流、硕天UPS电源的缓启动输入“爬升”电流。从这样的测试结果可以得到如下结论:在釆用将两台电力稳压器的”开机启动浪涌电流”的出现时间“错开”3秒左右的技术措施之后,所带來的明显好处是:它大大地降低了在毎台电力稳压器被开机启动时所可能产生的瞬态浪涌电流的幅度,经多次开机启动测试后,发现:在此条件下,可能出现在两台电力稳压器的输入端的瞬态电流的峰值都小于100A。与此相反,在未釆用这样的技术措施之前,曾经被检测到的最大浪涌电流的峰值却高达220A左右
“1+1”硕天UPS电源并机系统供电系统研究
(b)市电供电与发电机供电条件下,硕天UPS电源供电系统的输入电流谐波和输入电压谐波特性的比较
6脉冲型80KVA硕天UPS电源的分别在市电供电和发电机供电条件下、进入稳态工作状态时的典型输入电流和输入电压的谐波频谱分佈曲线被示于图4和图5中。与此同时,我们还可以得到如表1所示的输入电流谐波分量THDI%r和输入电压谐波分量THDV%r的频谱分佈特性的参数值。在表2中,还分别显示出:在市电供电和发电机供电条件下的由两台100KVA电力稳压器+80KVA”1+1”硕天UPS电源并机系统所组成的供电系统的各种典型的输入谐波参数值。
表1:在市电供电和发电机供电条件下的80KVA的6脉冲硕天UPS电源的输入电流谐波分量THDI%r和输入电压谐波分量THDV%r的频谱分佈特性
相关的检测数据表明:对于同一套硕天UPS电源供电系统言,不管它是工作在市电供电条件下、还是工作在发电机供电的条件下,它不仅具有几乎相同的CosΦ,输入功率因数PF,输入谐波电流绝对值。而且,还具有非常近似的输入电流谐波的频谱分佈曲线。在这里,需特别说明的是:造成在发电机供电条件下的硕天UPS电源供电系统的输入电流谐波分量(注:两台电力稳压器的总输入端的输入电流谐波分量和80KVA硕天UPS电源的输入端的输入电流谐波分量THDI分别是24%和40.9%)小于在市电供电条件下的输入电流谐波分量(注:两台电力稳压器的总输入端的输入电流谐波分量和80KVAUPS的输入端的输入电流谐波分量THDI分别是28.4%和44.8%)的原因是:在市电供电的条件下的输入电流(227V,53A)小于发电机供电条件下的输入电流(219V,62A)的缘故。按照6脉冲型硕天UPS电源的工作原理,当它处于低压,大电流的工作条件下运行时,它的输入电流谐波分量的相对值(THDI%r)将会有不同程度的下降。
2)发电机电源的高内阻是造成硕天UPS电源供电系统的输入电压失真度增大的主要原因
相关的检测数据表明:对于同一套硕天UPS电源供电系统言,当它处于发电机供电的条件下运行时,它的输入电压谐波分量明显地高于在市电供电条件下的输入电压谐波分量。我们从这套硕天UPS电源供电系统上所检测到的数据是:对于出现在两台电力稳压器的总输入端的输入电压谐波分量而言,在市电供电时和在发电机供电的的THDV分别为2.8%和5.1%。对于在出现80KVAUPS的输入端的输入电压谐波分量而言,在市电供电时和在发电机供电的的THDV分别为3.1%和6.1%。从图4和5还可观察到:在驱动相同的整流滤波型非线性UPS负载时,通过降低输入电源的內阻不仅可以有效地降低UPS的输入电压谐波分量THDV。而且,还可以有效地消除由UPS反馈到输入电源中的高次电流谐波分量THDI(n)%所可能在输入电源上所产生的高次电压谐波分量THDV(n)%。例如:当市电供电时,出现在80KVAUPS输入端的输入电压谐波分量主要集中在5次和7次等低次输入电压谐波分量上。然而,在釆用具有较高内阻的发电机供电时,我们不仅可以观察到5次、7次、13次和17次等的输入电压谐波分量。而且,还可以观察到由UPS的IGBT逆变器的脉宽调制所产生41次、47次和49次等的高次输入电压谐波分量。为此,过去为UPS业界所经常釆用的技术措施是:利用增大发电机的输出功率和UPS的输出功率的容量比的办法來改善发电机的带载特性,其实质是通过增大发电机的容量的办法來降低发电机的内阻
在此需要说明的一点是:造成出现在两台电力稳压器的总输入端的输入电压谐波分量小于在出现80KVAUPS的输入端的输入电压谐波分量的原因是:有不会产生输入电流谐波”污染”的空调机和照明负载等负载被同时并联在UPS的输入配电柜中的汇流母排上的綠
众所周知:为改善由发电机+电力稳压器+”1+1”UPS并机系统所组成的UPS供电系统的可靠性的技术途径之一是设法提高硕天UPS电源并机系统对输入电源的适应性,可供选择的技术措施有:
釆用6脉冲+5次谐波滤波器型硕天UPS电源、12脉冲整流器型UPS或12脉冲+11次谐波滤波器型硕天UPS电源等办法来降低它的输入电流谐波分量。然而,由种种原因所限,对于目前的用户來说,只能继续使用原有的6脉冲型80KVA”1+1”UPS并机系统
提高”1+1”硕天UPS电源并机系统的并机性能:通过准确的、合理的”并机调机”操作來尽可能地降低硕天UPS电源并机系统的”环流”和降低两台硕天UPS电源的输出电流的”均流”不平衡度,从而达到尽可能地提高它对发电机电源的适应能力。
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