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如何选择合适的UPS?

来源:机房360 作者:Lily编辑 更新时间:2011-3-31 10:40:02

摘要:近10年来UPS的技术更新日新月异。目前全球UPS年产值已达数十亿美元,功率从几百伏安到几千千伏安系统,品牌繁多,技术发展参差不齐。如何选择合适的UPS成为电信部门必须面对的课题。本文主要从技术和使用角度来谈谈UPS选择的几个重要问题。

  1供电选择
  
  中小功率一般是指几个千伏安及其以下的功率。另外,目前市场上小功率的UPS为了追求体积小、重量轻、价格低,大都是简化设计,技术上没有大功率UPS那么严密,性能指标也不及大功率UPS。比如,30个1kVA的UPS的1个30kVA的UPS都能满足对设备的供电,但可靠性和供电品质是不一样的。而在同等技术档次下,比如某品牌5kVAUPS的价格。综上所述,对于电信机房,如果设备比较多,布置比较集中,应该优先考虑用大功率UPS。因为电力机务人员主要接触的是大功率UPS,所以下面讨论的内容主要针对大功率的UPS。
  
  2大功率的UPS关键技术特性
  
  衡量UPS的性能有很多技术指标,下面就几个能反映生产技术水平,同时也是用户关心的技术特性进行探讨。
  
  2.1输出电压特性UPS的功能有两个:一是市电断电时不间断的对设备供电;另一个就是隔离市电干扰,给负载提供波形稳定而纯净的正弦波。因此,考察一个UPS首先就要看它的输出电压特性。
  
  UPS输出电压特性由下面3个参数来描述。
  
  (1)稳态电压精度。稳态电压精度在平衡负载和非平衡负载时能达到值一般是不――样的。如果不加区别,厂家应给出非平衡载时的稳态电压精度。市场参考值是;平衡负载±1%,平衡负载±2%。
  
  (2)瞬态响应特性瞬态响应特性指负载从0-100%突加或从100%~突减时输出电压的精度,其中突减负载带来的暂态过一般要比突加负载严重。市场参考值是±4%。
  
  (3)谐波失真度
  
  2.2UPS带非线性负载的能力
  
  UPS的负载主要是计算机,而计算机电源是开关电源,它们吸取的电流并非正弦波,我们称之为非线性负载。市电容量大,阻抗小,对非线性负载供电时,问题不大。UPS却有较大的输出阻抗,非线性负载会在UPS的输出端产生谐波电压,特别是在谐振频率附近的谐波电压更大,使UPS的输出电压失真。而且UPS的容量也是有限的,它必须有好的对策来对付高波峰因数的负载电流,否则UPS可能在带这类负载时经常切换到限流工作,引起输出电压降低,进而影响计算机负载的正常运转。所以现在好的UPS都提出自己的UPS能够允许的波峰因数,一般应在3:1以上。反过来,我们在选择UPS的容量时,也应该考虑非线性负载的影响。因为UPS的标称容量同其他电器设备一样,是按负载功率因数0.8来定的。而非线性负载的功率因数常常只有0.6~0.65,如果要UPS带满负荷的这类负载,势必无能为力。所以核定UPS容量时,应该作适当的放大。
  
  2.3UPS的输入特性
  
  UPS的输出特性主要决定于UPS的逆变器,而UPS的输入特性主要决定于UPS的前级整流。过去人们不太重视UPS的输入特性,谈到输入部分只谈输入电压范围、频率,对输入功率因数、谐波影响则不太关心。有的厂家提供了输入滤波器,功率因数能提高到0.9以上,但出于经济上的考虑,仅仅是作为选什,并且还是手动接入和断开的。其实设备的功率因数低,谐波电流大会给电网带来很多危害,归纳起来主要有:
  
  (1)干扰其他的用电设备;
  
  (2)增大输入电流在传输线上的损耗;
  
  (3)增加前级设备的功率容量,提高投资;
  
  (4)增大中线电流。
  
  为了达到对负载的不间断供电,UPS还经常与柴油发电机配合使用。这时低功率因数的UPS对柴油发电机和其他负载的危害会更明显。传统开关电源的功率因数,由于使用PFC(功率因数矫正)电路,普遍能达到O.99以上,高频PWM整流技术更为大功率UPS的输入特性的改善提供了技术上的可行性。相信高功率因数的UPS将会是今后人们追求的选择。
  
  2.4UPS并机技术
  
  并机技术是UPS技术的前沿课题,厂家在这项技术上也表现出较大的差异。UPS并机有两个目的,一是为了扩充容量,二是为了获取备好。过去并机控制是由一台主机或者单独一台井机柜来实现对几台UPS的均流和互锁,我们称之为集中控制。它的最大问题就是如果主机或者并机柜出了问题,换句话说,如果集中控制部分出了问题,井机就告失败。改进的办法是取消几台并联工作的UPS之间的主从关系,让它们彼此之间两两连接,地位对等,这样任何一台出现故障,都不会影响其他几台机器的并联工作,而且对并联系统扩容也比较方便,不需要把正在运行的UPS停下来整体调试就可以直接并上一台新的UPS。近两年来,有的公司提出更新的方案。他们认为上述井机方式连接线太多,安装、调试的工程量繁琐,可靠性不够高。为了把更多的工作在出厂前完成,减少安装、使用带来的不可靠性,他们提出了不要互连控制线的井机技术,并联新模块更方便。在电倍应用领域,目前应用较多的是双机井联系统。因为目前单机容量做到150kVA已经是很平常的事,这已经能够满足电信机房大多数情况的容量要求。双机井联具有更大的灵活性。市场上主要有两种拓扑结构:一种是串联,一种是并联。
  

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