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关于同步切换功能
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WUHANZHONGDIANTONG

时间 : 2020-02-20 14:42 浏览量 : 2


       目前,除了额定输出功率小于500VA的方波输出的离线式UPS仍在使用无市电同步功能的转换控制外,凡是输出功率在1kVA及以上的UPS在执行市电供电到逆变器供电转换操作时,都应该具有市电同步切换功能,以保证逆变器和旁路电源具有同相位和同频率的输出特性。由于各生产产品的锁相同步电路的完善程度有相当差异。为此,在选购UPS时,应注意它的锁相同步电路的工作特性。


       ①锁相同步控制电路的市电输入电压的锁相同步捕捉能力,主要表现在UPS在市电输入电压变化较宽的范围内,市电正弦波都能对逆变器输出的正弦波进行同步控制。


       ②UPS在进行切换操作时,交流旁路电源与逆变器电源的间的相位差越小越好,应考虑使用场合的供电网的频率稳定性。若使用市电时, 一般的在线式UPS的同控制电路都够满足要求。而对于工作在频率波动大的小电网, 要想成功的实现同步切换操作,需选用具有适应相应功能的UPS。


       2 )抗电容负载的冲击能力


       对整流滤波型负载而言, 由于整流器的后面都连接有大容量的滤波电容,这样,它要求UPS所提供的峰值电流远大于UPS驱动电阻性负载时所需提供的峰值电流。衡量UPS带容性负载能力大小的指标是峰值系数。它的定义是:用同一正弦交流波电源在带整流滤波型负载时所出现的最大容性峰值电流同带纯阻性负载时所产生的最大峰值电流的比。


       进行上述比较的前提是容性负载和阻性负载具有相同的阻抗值,多数UPS的峰值系数为3:1 ~ 5:1。


       3 ) UPS容许外接蓄电池组来配置长延时能力UPS应在电力异常时有足够的时间实施应急措施,一般而言5 ~ 10min的后备时间就足够了。如果需要较长的后备时间,可以购买具有长延时功能的UPS。常见的长延时UPS的品种有1、2、4、68h。在选购这类产品时,用户不仅要注意设备是否具有外接蓄电池组的接口,外配充电器是否具有满足外配蓄电池的充电功率,还需了解UPS内部的控制电路是否配置了防止蓄电池"反灌噪声”干扰的抑制装置,所选配的蓄电池是否具有较小的自感电量。否则,这种UPS可能在轻载运行时一切正常,但当UPS在超过额定输出功率的20%以上的负载时,极易造成逆变器的损坏。


       选购长延时UPS时,为保证蓄电池能得到高效利用,应选用具有改进型的恒流充电特性的充电器。如果使用一般的截止型恒压充电器,必将导致蓄电池性能迅速恶化。对于长延时UPS而言,往往蓄电池组的成本超过主机成本。


       在长延时UPS中,若选用方波输出UPS作主机,会导致计算机硬件故障率增大。原则上讲,在长延时UPS系统中应选用正弦波输出的UPS作主机。长延时UPS出厂时一般没有配备蓄电池,蓄电池由用户自选,所以用户在选购蓄电池时要特别注意,应选用信誉高、保修期长的蓄电池,最好选用UPS制造商推荐的品牌。


       大功率UPS采用超长时间后备蓄电池供电弊大于利,有些用户选择UPS时只追求后备供电时间,要求4h、8h甚至十几小时,却忽略了整个电源系统的可靠性和经济性。这是因为:


       ①大功率UPS一旦后备时间超长,必然要使用上百只蓄电池通过串联和并联构成蓄电池组。每只蓄电池对整个系统而言均为一个故障单元。一旦一只蓄电池损坏, 一组蓄电池很快就会损坏。时间越长故障单元越多,系统可靠性降低。


       ②后备时间越长,购买蓄电池所用资金比重越大。以60kVAUPS为例,后备时间为8h的蓄电池所用资金是整套设备的50% ,而蓄电池是易耗品,3~ 5年必须更换,造成资金浪费。


       4 )系统自检功能


       对额定输出功率在5 ~ 7.5kV.A以上的中、小型UPS应具有系统自检功能,具有系统自检功能的UPS能够及时的、有效地检测出UPS在运行过程中可能出现的硬件故障隐患。这对降低UPS的故障率及一旦在发生故障时,使用户能迅速排除故障是相当有用的。例如,在UPS上配置有微处理器控制的LCD显示屏,随时监控UPS的电流、负载量、频率等数据及各种报警信号,对用户及时了解UPS的运行状态及排除故障是十分有益的。


       5)正弦波失真系数


       对于要求正弦波失真系数小的特殊用户,还应监视UPS在带不同性质的负载时所造成的其输出正弦波的失真度变化的情况。当UPS在带非线性负载时,会使原来的相对纯正的正弦波电源产生不同程度的波形失真。它表现为在50Hz正弦波基波上叠加有一系列的高次奇波谐波分量,当高次谐波分量过大时,它会导致正弦波严重失真,以致影响用户设备的正常运行。


       6 )直流电源输出特性


       对UPS的整流滤波回路的直流电源输出特性应予以充分注意,在市场上的1 ~ 5kV A在线式UPS的整流滤波器的直流电源输出中,有两种输出特性。一是无稳压特性的整 流滤波器;二是具有稳压控制特性的整流滤波器。


       ①无稳压特性的整流滤波电路。当市电输入电压高于某一临界值 (通常为170V左右)时,它的直流输出电压随市电输入电压的增大而增大。当市电输入电压低于170V时,由蓄电池组向直流母线提供直流电源。显然,这种直流供电方式不利于逆变器末级驱动功率管的安全工作。


       ②具有稳压调节功能的整流滤波电路。当市电输入在170 ~ 255V的范围内变化时,它都可以向逆变器提供基本上是恒压的直流电源。只有当市电输入高于260V以上时,才会出现直流输出电压随着市电电压增大而增大的现象。这种直流供电方式比较有利于提高逆变器工作的安全性,但此种电路输出阻抗较高。


       7 ) UPS的频率转换功能


       目前相当多的UPS具有频率转换功能,即它可以允许输入市电频率为50Hz/60Hz的电源,也能向外输出50Hz/60Hz的正弦波电源。如果用户想要改变UPS的输出频率,其操作方法比较简单,一般只需要拨动机内有关的频率转换开关即可。


       8 ) UPS的过载能力


       根据UPS应用的实践证明, UPS的故障高发区是在执行市电旁路供电转换至逆变器供电的转换操作时发生的。当UPS进入正常工作状态后,只有在UPS的输出端发生过载、有大的负荷启动而产生强大的瞬态浪涌电流、输出短路或逆变器本身发生故障时,才会由逆变器供电转换至市电旁路供电UPS输出过载或浪涌电流消失后, UPS在经过一定延迟后会自动执行市电旁路供电转换至逆变器供电。


       但是在UPS的实际运行过程中,由于条件限制,很难保证两交流电源的频率、相位、幅度和波形畸变度同时满足要求,如果其中任何一项参数严重超差,都会导致在市电旁路电源和逆变器电源两条通道间形成环流。过大的环流会造成逆变器或静态开关被损坏。为此,在实际运行过程中,应创造条件,尽量减少UPS执行市电供电转换至逆变器供电的次数。这就需要选购具有强过载能力的UPS。因为它可以在遇到输出端的一般性过载或启动浪涌冲击时,依靠逆变器自身的过载能力来承担短时间的过载电流,而并不需要执行逆变器供电转换至市电旁路供电的操作,这样就可有效地降低UPS故障率。


       9)报警的要求


       UPS在过载、市电中断、蓄电池将用尽和UPS异常时会通过蜂鸣器发出不同的报警,并通过面板显示,这样使UPS在发生各种故障时能提醒用户以便及时处理和维修。目前大多数UPS都可通过RS-232接口与微机相连,再配以相应的软件,就可实现对UPS的监控。


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