UPS电源的用途广泛,特别是在对电力稳定性要求较高的场合,如计算机房、服务器数据中心、通讯设备、医疗设备、金融系统等。其关键作用包括:
1. 停电保护:当主电源突然断电时,UPS能够提供紧急电源,给用户足够的时间保存数据并关机。
2. 稳压作用:UPS电源可以对电压波动进行补偿,提供稳定的电源,防止电压过高或过低对设备造成损害。
3. 突波保护:UPS能够吸收电网的尖峰电压和电流,保护设备免受电网突波的损害。
4. 高低电压保护:当电网电压过高或过低时,UPS电源能够自动调整输出电压,保护连接的设备。
5. 谐波失真保护:UPS可以减少电网谐波失真,为敏感电子设备提供清洁电源。
6. 稳定频率作用:UPS电源能够维持输出电源的频率稳定,对于频率敏感的设备至关重要。
7. 瞬间保护:在电源切换的瞬间,UPS能够提供临时的电源,保证设备不会因为电源的中断而受到损害。
8. 抑制横模和噪声:UPS电源提供的稳定电源可以减少电磁干扰和无线电干扰。
UPS系统主要有三种类型:后备式、互动式和在线式。
后备式:具备自动稳压和断电保护功能,转换时间约为10ms,逆变输出的交流电是方波,结构简单,价格便宜。
互动式:具有滤波功能,抗市电干扰能力强,转换时间小于4ms,逆变输出为模拟正弦波,价格低于在线式。
在线式:结构复杂,性能完善,能够持续不中断输出纯净正弦波交流电,解决尖峰、浪涌、频率漂移等所有电源问题;价格高,通常应用在关键计算机和网络设备等对电力要求苛刻的环境中。
UPS的结构:
变电站内的UPS系统一般由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组成(小功率时也可三合一)。结构示意图如图所示,简单说说几个比较重要的部分的用处。
整流器:将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给逆变器;同时给蓄电池提供充电电压,起到充电器的作用。
逆变器:将直流电(DC)转化为交流电(AC),供给负载使用。
蓄电池:作为储存电能的装置,在市电失电时,可以将直流电逆变后,为负载提供不间断电源。其容量大小决定了维持放电(供电)的时间。
静态开关:又称静止开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。
隔离变压器、稳压器:在输入或输出部分将交流与直流隔离,稳压器除了隔离之外还有稳定电压的作用。
机房使用UPS电源的特点:
1、由于初期负荷较小,后期可能会出现扩容。必须有冗余设计,在扩展期间不允许关闭负载。
2、它可以与原发电机配合使用,作为故障配置的电源或配电,保证供电的顺利进行。
3、当一 台UPS发生故障时,故障UPS的电池可以转移到其他正常工作的UPS上,以保证投入电池的利用率,并有足够的放电时间。
4、对于UPS电源中使用的所有电池,都有防止液体泄漏检测的报警功能,以免引起火灾事故。
5、对于地震、火灾等紧急事故,可提供远程或近端远程关机功能,避免在紧急情况下造成更严重的损失。
6、机房空间有限,设备可采用节省空间的方式布置,节省空间,河考虑承重,避免对地板结构造成损坏。
7、在UPS电源发生故障的情况下,UPS可以在不维修时继续向负载供电,并确保供电可靠。
8、要提供通过以太网进行远程网络监控的监控软件,可同时监控多台UPS进行集中监控。
9.为电池提供温度补偿充电功能,定期自动充放电。电池电压的放电时间或放电深度可由用户维护人员远程设定和控制。