主頁(yè)(http://www.130131.com):經(jīng)典分享:通信電源知識(shí)全集(10) UPS工作原理 UPS主要是由:整流濾波電路、充電器、逆變器、輸出變壓器及濾波器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)、蓄電池組和控制、監(jiān)測(cè)、顯示告警及保護(hù)電路組成。 市電正常時(shí),輸入電壓經(jīng)過(guò)整流濾波電路,一路給逆變器提供電壓,一路送入充電器給蓄電池充電。此時(shí),靜態(tài)開(kāi)關(guān)切換到逆變器端,由逆變器完成穩(wěn)壓和頻率跟蹤功能。 當(dāng)市電出現(xiàn)故障,UPS工作在后備狀態(tài),靜態(tài)開(kāi)關(guān)仍然切換在逆變器端,由逆變器將蓄電池的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓,通過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)輸出到負(fù)載。 當(dāng)市電正常、逆變器出現(xiàn)故障或輸出過(guò)載時(shí),UPS工作在旁路狀態(tài),靜態(tài)開(kāi)關(guān)切換到市電端,由市電直接給負(fù)載供電。 UPS的4個(gè)要素 高可用性的UPS的4個(gè)要素:可靠性、功能性、可用性、和故障容限。 可靠性:UPS模塊、靜態(tài)開(kāi)關(guān)和配電設(shè)備必須非?煽,以MTBF 衡量,此外系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,將單點(diǎn)故障減到最小。 功能性:應(yīng)能保護(hù)負(fù)載免受所有市電電源干擾的影響,不同技術(shù)的UPS所能保護(hù)的干擾是不同的。 可用性:必須允許系統(tǒng)中所有的電源設(shè)備同時(shí)維護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)一些元件維護(hù)時(shí),系統(tǒng)仍能為負(fù)載正常供電。真正的可維性與系統(tǒng)的冗余度有關(guān),但系統(tǒng)應(yīng)有內(nèi)部或外部維修旁路。 故障容限:系統(tǒng)必須具有故障容限以處理系統(tǒng)元件的故障而不影響負(fù)載設(shè)備的供電。 可靠性和功能性主要取決于UPS 的內(nèi)部技術(shù),即采用備用(passivestandby)、互動(dòng)(line interactive)、雙變換(double onversion)等技術(shù)。 可用性和故障容限主要取決于UPS 的冗余方式和配電電路方案 UPS分類(lèi) 常用的UPS系統(tǒng)一般分為兩大類(lèi):備用冗余系統(tǒng)和并聯(lián)冗余系統(tǒng)。 備份冗余系統(tǒng)中,一臺(tái)電源裝置供電,另外幾臺(tái)備用,一旦正在運(yùn)行的電源裝置發(fā)生故障,備用電源裝置立即投入工作。 并聯(lián)冗余系統(tǒng)中,多臺(tái)電源裝置并聯(lián)供電,在正常工作狀態(tài)下,每臺(tái)電源裝置的輸出功率都低于它的額定輸出功率。 UPS工作方式 單機(jī)工作方式 串聯(lián)備份工作方式 并聯(lián)冗余工作方式 UPS單機(jī)工作方式 單機(jī)工作方式是UPS最常見(jiàn)的和最基本的工作方式,它一般使用在不能停電的一般負(fù)載場(chǎng)合,其可靠性較差。 UPS單機(jī)系統(tǒng)沒(méi)有容量的冗余,不能保護(hù)內(nèi)部模塊本身的故障。也不能保護(hù)設(shè)備的故障。因此,UPS 內(nèi)部模塊、系統(tǒng)和配電均不能同時(shí)維護(hù);內(nèi)部模塊和配電均無(wú)故障容限。所以,單機(jī)系統(tǒng)僅適用于允許UPS停機(jī)2~4小時(shí)進(jìn)行維護(hù),在此期間可以由帶有各種干擾的市電電源直接供電的負(fù)載。對(duì)于要求更高的可用度的應(yīng)用場(chǎng)合,雙變換UPS單機(jī)系統(tǒng)就不適用了。 UPS串聯(lián)備份工作方式 雙機(jī)熱備份也是為了大大提高供電系統(tǒng)的可靠性,它和雙機(jī)并聯(lián)一樣,也是使用在特別重要的場(chǎng)合。 其工作方式是:UPS2的輸出作為UPS1的旁路輸入,正常時(shí)UPS1處于主用狀態(tài),承擔(dān)100%的負(fù)載,UPS2處于熱備份狀態(tài);UPS1故障,則由UPS2轉(zhuǎn)為主用,承擔(dān)全部負(fù)載;UPS1、UPS2均故障,則由市電經(jīng)靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)直接對(duì)負(fù)載供電。 缺點(diǎn):主備機(jī)老化程度不一,易造成切換失敗;蛐枰ㄆ诘箵Q。
UPS并聯(lián)冗余工作方式 兩臺(tái)UPS并聯(lián)的必要條件時(shí)同頻、同相、等幅,因此必須有一個(gè)并聯(lián)控制器,它主要完成同步鎖相、均流及并聯(lián)管理等功能。 UPS并聯(lián)的目的是為了大大提高供電系統(tǒng)的可靠性,它往往使用在特別重要的場(chǎng)合,如通信、衛(wèi)星發(fā)射中心、石油、化工、電力、鋼鐵、金融和廣播電視等系統(tǒng)中,這些系統(tǒng)停電會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此要求供電系統(tǒng)的絕對(duì)可靠。 其運(yùn)行模式是:兩臺(tái)UPS均正常時(shí),各承擔(dān)50%的負(fù)載;當(dāng)其中某一臺(tái)UPS故障,由另外一臺(tái)承擔(dān)100%的負(fù)載;當(dāng)兩臺(tái)UPS均故障時(shí),市電經(jīng)靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)直接對(duì)負(fù)載供電。
并聯(lián)冗余UPS- 單母線(xiàn)供電系統(tǒng)
并聯(lián)冗余UPS- 雙母線(xiàn)供電系統(tǒng)
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