来源：电气设计圈
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UPS－Uninterrupted Power System；一种能量转换装置，利用电池化学能作为备用能量，在市电断电等电网故障时，不断为用户设备提供(交流)电能。
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1解决电网停电问题电网停电问题；
2交流稳压功能，解决网压剧烈波动问题；
3解决电网和电源污染问题的净化功能；
4解决交流动力维护问题的管理功能；
1实现电网与电器的隔离；
2实现两路电源的连续切换；
3提供高质量电源；
4电压变换和频率变换功能；
5停电后提供备用时间。
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根据工作原理，UPS分为：
离线式(后备式UPS、互动式UPS)
在线式UPS
按供电体系不同，UPS分为：单进单出UPS、三进单出UPS、三进三出UPS。
按输出功率不同，UPS分为：
微型<6kVA
小型6-20kVA
中型20-100kVA
大型>100kVA
按电池位置不同，UPS分为：
电池内置式UPS(标准型号)
电池外置式UPS(长延时机型)
按多机运行方式不同，UPS分为：
串联热备份UPS(中小功率机)
交替串联热备份UPS(中小UPS)
直接并联UPS(用于中大功率)
按变压器特点不同，UPS分为：高频UPS(高频机)，工频UPS(工频机)
按输出波形不同，UPS分为：方波输出UPS、阶梯波(准正弦波)UPS、正弦波输出UPS。
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监控平台也是UPS最重要的组成部分之一。
UPS的基本原理
有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池充电。
停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。
功率等级0.25-2KVA左右
在线互动UPS与后备公式相比，主要区别在于逆变器与充电器合二为一；输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压。
功率等级0.7-20kVA左右
不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。
功率等级0.7-1500kVA左右
Delta实现稳压功能的变换器和补偿变压器，主变换器为双向变换器。频率无法稳定。
功率等级10-480kVA左右
四种UPS的比较
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一个完备的UPS供电系统，是由前端配电(市电，发电机，配电柜)，UPS主机、电池、后端配电、后台监控或网络监控软件/硬件等单元。
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UPS网络监控系统=智能UPS+网络+监控软件
网络监控软件含以下三部分：
SNMP卡
监控台软件
安全关机程序
UPS监控组网
UPS选择质量选择和配置选择1
UPS-负载：输出/整机指标
输出电压标准及精度(220/380VAC±1％)
输出频率标准及精度(50HZ±0.01％)
输出功率因数(0.7－1)
输出过载/抗短路能力(125％额定电流，10min额定电流150%，60%s)
三相不平衡能力(100%不平衡负载,电压不均衡＜±5%)
动态响应(100％负载，瞬态电压波动<恢复时间为5%：≤20ms)
效率(90－94%)
噪音(50－75db)
环境指标(温度0～40℃)，湿度，海拔<1000米)。
UPS整机指标-效率计算
UPS各部件效率：
SCR整流器99％；IGBT整流器98％、IGBT逆变器效率96%，变压器效率98%，滤波器99%
传统UPS的效率：
SCR整流(99％)×IGBT逆变(96％)×输出TX(98％)=93％
12脉冲传统UPS的效率:
输入移相TX(98％)×双SCR整流(98％)×IGBT逆变(96％)×输出TX(98％)=90％
新型UPS效率计算：
IGBT整流(98％)×IGBT逆变(96％)=94％
UPS-电池：电池管理
充电保护(过压及过流充电保护，温度补偿)
放电保护(关机截止电压设定及调整，自动脱扣)
电池智能化管理(检测和报警)
后备时间计算和显示：额定负载后备时间T
75％额定负载1.6T;50％额定负载2.5T;33％额定负载4T
充电能力及充电时间：10％～25％额达容量充电能力
充电时间计算：T＝AH/I充电×(充电效率80%)
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UPS分类和选择
后备、互动、在线；
小功率(1～10kVA)；中功率(20～60kVA)；大功率(80～1000kVA)
商业、工业、电厂专用、车载或船舶
高频机，工频机
线缆及开关
容量及机型选择
用户负载量,冗余度
IT类、电感负载、使用环境-谐波、变压器
进线方式
机型成本及竞争优势。
UPS输出冗余(70~80%)
负载峰值因素(3：1)不能超过逆变器过载能力
负载视在功率(KVA)不能超过UPS额定功率*转换系数的功率因素
三相负载不平衡度<30%。
工业级UPS
电压/频率波动、浪涌冲击、峰值下沉、高频干扰、环境温湿度不稳定、粉尘、腐蚀等。
输入输出双隔离，钢板底盘高IP防护等级。
钢铁、化工、电力、汽车、造纸、煤炭、石油、隧道
重型机械、生产线设备、DCS系统等。
UPS工作损耗、通风量、空调配置
满载损耗(KW)＝kVACos×(6～7.5%)空调制冷量
输出功率折算－海拔高度，海拔每升高100米降容1％(典型UPS工作海拔高度：1000米)
电池计算和配置
恒功率计算法
1.67V/cell
1.83V/cell>放电60分钟
2、计算每个Cell电池恒功率数据：
3、根据厂家恒功率放电数据表选择满足计算结果的电池规格。
线缆及开关
输入开关容量及线缆规格：
三相电工速算法:输入电流(A)＝1.8XKVA,开关系数X1.2
单相电工速算法:输入电流(A)＝5XKVA,开关系数X1.2
输出开关容量及线缆规格：
三相电工速算法:输出电流(A)＝1.5XKVA,开关系数X1.2
单相电工速算法:输出电流(A)＝4XKVA,开关系数X1.2
电池开关容量及线缆规格：放电电流(A)＝kVACos/U电池电压开关系数(X1.2)
电缆长度与压降：如70mm线阻0.26Ώ/km
零线及地线规格：零线＝1～1.5倍相线，地线＝相线
配电部分：电缆及开关规格
电缆额定电流简单算法
电缆规格 |
1/1.5/2.5 |
4/6 |
10/16 |
25/35/50 |
70/95/120 |
150/185 |
240 |
300 |
额定电流 |
X8A |
X6A |
X4A |
X3A |
X2.5A |
X2A |
X1.5A |
X1.2A |
空开规格：R10、R16、R20、R25、R32、R40、R50、R63、R80、R100、R125、R160、R200、R250、R320、R400、R630、R800、R1250。
隔离变压器
高频机加装380V/380V输出隔离变压器：容量KVA＝UPSKVA
选用△/Y0型隔离变压器，输出中性点接地，Y/Y型变压器旁路反灌会造成DC电压过高危险。
UPS加装380V/220V输出隔离变压器：输出容量损失20～30％对逆变器有干扰反馈，选用效率高，干扰小变压器。
旁路隔离变压器：实现零线电气隔离。
UPS基础维护1
1UPS主机现场应放置操作指南，指导现场操作。
2UPS的各项参数设置信息应全面记录、妥善归档保存并及时更新。
3检查各种自动、告警和保护功能是否正常。
4定期进行UPS各项功能测试。
5定期检查主机、电池及配电部分引线及端子的接触情况，检查馈电母线、电缆及软连接头等各连接部位的连接是否可靠，并测量压降和温升。
6经常检查设备的工作和故障指示是否正常。
7定期查看UPS内部的元器件的外观，发现异常及时处理。
8定期检查UPS各主要模块和风扇电机的运行温度有无异常。
9保持机器清洁，定期清洁散热风口、风扇及滤网。
10定期进行UPS电池组带载测试。
11各地应根据当地市电频率的变化情况，选择合适的跟踪速率。当输入频率波动频繁且速率较高，超出UPS跟踪范围时，严禁进行逆变/旁路切换操作。在油机供电时，尤其应注意避免该情况的发生。
12UPS应使用开放式电池架，以利于蓄电池的运行及维护。
2UPS维护项目及周期表
主要内容有：检查控制面板，确认所有指示正常，所有指示参数正常，面板上没有报警；检查有无明显的高温、有无异常噪声；确信通风栅无阻塞；调出测量的参数，观察有无与正常值不符等。
周检的主要内容有：测量并记录电池充电电压、电池充电电流、UPS三相输出电压、UPS输出线电流。如果测量值与以前明显不同，应记录下新增负荷的大小、种类和位置等。
UPS月、季、年维护项目：
UPS电源的电池管理
电池是UPS的重要组成部分，在UPS的诸多故障中，有很大比例是由于电池问题引起的，电池性能的好坏直接影响到系统的可靠性。为了保证电池的服务寿命，除了维持正常温度和日常的维护外，电池的自动管理是至关重要的因素。
UPS电源对电池自动管理包括自动均浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、手动电池自检等多项可提高电池使用寿命的先进功能，同时还具备电池故障检测、电池放电后备时间预测及电池特征曲线管理。
自动均、浮充转换
电池充电过程能自动根据电池电流实现均充、浮充自动转换，设定的均充转浮充判据为：I≤0.01C。
电池在浮充状态下，浮充电压可以根据温度进行补偿，温度补偿以20℃为中心点，在10℃-40℃内全补偿，计算公式：
温度T>40，T=40；若T<10，T=10
电池平均单体电压应调节为：V=V0+(20-T)×0.003
其中，V0为电池厂家给定的在20℃下的单体浮充电压，可以根据不同电池在初次上电时进行设置，默认为2.23V。对均充电压不补偿，默认的单体均充电压为2.35V。
如果连续12小时处于均充状态，控制系统将强制转浮充状态，此设置的条件是均充时间达到设定值时，自动转为转浮充状态。
设置电池放电的截止电压为每单体电池1.8V，实际截止电压会随电池老化程度不同而在此值附近向下浮动，截止电压为每单体电池1.8V的选取，已经考虑到了大功率放电情况下电池容量的衰减。
UPS电池自动测试
UPS蓄电池的容量测试可人工测试或利用UPS的电池自动测试功能实现。人工测试的方法可参考直流供电系统中蓄电池的容量测试方法进行。下面对UPS的自动测试功能进行介绍。
该测试只有在以下情况下才能进行：
逆变器在运行；
逆变器不超载；
备用电源(旁路供电)存在并且符合要求；
逆变器与旁路电源同步；
电池必须充足电。
UPS电池自动测试功能根据以下三点设置：
时间间距(测试周期可设定为10天―150天)
电池自动测试的日期和时间
电池有问题时默认的报警方式
启动电池测试时，整流器电压将下降到电池组额定电压以下，而在逆变器关机电压以上，如果电池在规定负载和规定时间内可以按要求放电，UPS就给出一个肯定的信号，表明电池是好的；如果电池在规定负载和规定时间内不能按要求放电，UPS就给出一个否定的信号，表明电池需要更换。但这时由于整流/充电器电压大于逆变器关机电压值，故整流/充电器电压仍然向逆变器供电，使输出电压并不间断。
3UPS常见故障处理
1)、市电输入空开跳闸。
2)、输入交流线接触不良。
3)、市电输入电压过高、过低或频率异常。
4)、UPS输入空开或开关损坏或保险丝熔断。
5)、UPS内部市电检测电路故障。
1)、检查输入空开。
2)、检查输入线路。
3)、如市电异常可不处理或启动发电机供电。
4)、更换损坏的空开、开关或保险丝。
5)、检查UPS市电检测回路。
1)、由于市电经常低压，电池处于欠压状态。
2)、UPS充电器损坏，电池无法充电。
3)、电池老化、损坏。
4)、负载过载，UPS旁路输出。
5)、负载未接到UPS输出。
6)、长延时机型的电池组未连接或接触不良。
7)、UPS逆变器未启动(UPS面板控制开关未打开)，负载由市电旁路供电。
8)、逆变器损坏，UPS旁路输出。
1)A、在市电电压正常时对电池充足电。
B、启动发电机对电池充电。
C、在UPS输入端加稳压器。
2)、检查充电器。
3)、更换电池。
4)、减少负载。
5)、将负载接到UPS的输出。
6)、检查电池组是否接对、接好。
7)、启动逆变器对负载供电(打开面板控制开关)。
8)、检查逆变器。
1)、电池长期放置不用，电压低。
2)、输入交流、直流电源线未连接好。
3)、UPS内部开机电路故障。
4)、UPS内部电源电路故障或电源短路。
5)、UPS内部功率器件损坏。
1)、将电池充足电。
2)、检查输入交流、直流线是否接触良好。
3)、检查UPS开机电路。
4)、检查UPS电源电路。
5)、检查UPS内部整流、升压、逆变等部分的器件是否损坏。
6)、UPS在正常使用时突然出现蜂鸣器长鸣告警。
1)、用户有大负载或大冲击负载启动。
2)、输出端突然短路。
3)、UPS内部逆变回路故障。
4)、UPS保护、检测电路误动作。
1)、A、负载投入时按先大后小的顺序。
B、增大UPS的功率容量。
2)、检查UPS的输出是否短路。
3)、检查UPS逆变器。
4)、检查UPS内部控制电路。
5)、UPS工作正常但负载设备异常。
1)、UPS输出零地电压过高。
2)、UPS地线与负载设备地线没接在同一点上。
3)、负载设备受到异常干扰。
1)、检查UPS接地，必要时可在UPS的输出端零地间并一个1-3kΩ电阻。
2)、将UPS地与负载地接到同一个点上。
3)、重新启动负载设备。
最全面UPS电源10大基本问题，你知道几个?
UPS电源也就是在市电停电时候能继续向用电设备提供不间断电源的一种装置,保证设备能正常工作。随着信息化社会的来临，锂电池UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
1、UPS一般哪种负载的能力强?
一般UPS就是按感性负载设计的，所以带感性负载是它的本分。一般UPS逆变器输出端并联的电容器一方面起滤波作用，另一方面是抵消负载中的电感分量。
如果负载时容性，又如何用电容去抵消电容性分量呢?只能使输出的电容分量加大，而这些电容分量的电流又必须由逆变器提供，使逆变器输出的有功分量减小，所以带载的能力就减弱了。
2、STS、LBS及双总线作用是什么?
STS(静态开关)的作用是将两路输入交流电进行切换。LBS(同步器)的作用是将两组UPS同步，目的是为了使STS的切换时间为零。双总线的作用是为了给用电设备提供冗余的电源。
3、工频机和高频机比较有什么优缺点?
工频机UPS：缺点是输入功率因数低，功耗大，效率低，体积大，笨重，价格高，可靠性低;优点是制造相对容易，尤其是采用手工作业影响也不大，要求一致性相对低一些。
高频机UPS：优点是输入功率因数高，功耗小，效率高，体积小，轻便，可靠性高;但对生产手段要求高，要求一致性严格。
4、为什么UPS容量用VA表示?叫什么功率?
有功功率的单位是瓦特(W)，无功功率的单位是乏(var)。一般UPS的容量都用视在功率表示，由于视在功率中既包含有功功率，也包含无功功率，既不能称作W也不能称var，既然是视在功率是伏特(V)与安培(A)，就索性称为VA。
5、UPS上有防雷吗?
UPS可以选配输入C级防雷，它有两种方式：以保护负载为优先的防雷;以保护供电为优先的防雷，但是作用不大。因为UPS装了防雷充其量只能使配电柜中省一级防雷，但是配电当中还是不能省略防雷装置。
6、了解UPS发展情况对用户有何好处?
了解UPS发展的方向最主要的目的是使用户避免购买已经过时而已被淘汰或马上就被淘汰的设备，以免造成不必要的损失。目前UPS已经发展到了在线式并联冗余模块化解决方案系统UPS，请渠道商和用户都能认识到模块化已经来临，它将取代传统UPS在数据机房的应用。
7、工频机输出隔离变压器是否全隔离效果?
工频机的输出隔离变压器严格讲是它逆变部分不可或缺的组件，没有全隔离效果，因为旁路无隔离，零线无隔离。
8、UPS的发展趋势是怎样的?
发展UPS技术的主要目的是提高UPS对输出端负载的动态响应越来越快又好。UPS在未来更加智能化、网络化、绿色化、高频化。
9、UPS效率定义是什么?它代表什么?
UPS效率的η的定义是：输出有功功率P与输入有功功率P’之比的百分数，即：η=(P/P’)%。它是衡量UPS功耗大小的标志。和功率因数不是一码事。
10、存能UPS可靠吗?
存能电气从事锂电池UPS电源行业多年，沉淀了丰富的专业经验，深谙UPS不间断电源在通讯、电力等行业的应用和锂电池UPS行业现状及特点，洞悉行业发展趋势，为广大用户提供稳定、安全、便携的产品及完美的电力能源解决方案。
〖史上最全〗通信电源知识全集！
通信电源是整个通信系统的重要组成部分，就像人体的心脏一样，电源设备供电质量及供电可靠性，将直接影响整个通信系统及其质量。
通信电源设备和设施主要包括：交流市电引入线路、高低压局内供配电设备、油机发电机组、整流器、蓄电池组、直流变换器、UPS、以及各种交直流配电屏等，组成一个完整供电系统，合理的进行控制、分配、输送，满足通信设备的要求。
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