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UPS知識(shí)與技巧

 xdy圖書館 2012-04-06
UPS知識(shí)與技巧
 

  1.Q:如何幫助用戶走出“工頻與高頻機(jī)抉擇困惑”,選擇工頻UPS?

  A:兩者區(qū)別:工頻機(jī)采用全橋式逆變器,輸出標(biāo)配隔離變壓器;高頻機(jī)則采用半橋式逆變器,無輸出隔離變壓器。兩者的可靠性差別是電路結(jié)構(gòu)決定的固有屬性:
  1)半橋式電路結(jié)構(gòu)功率器件的耐壓值為800Vdc,是全橋式逆變器電路的2倍,意味著高頻機(jī)的逆變器功率器件使用壽命低于工頻機(jī);
  2)除靜態(tài)耐壓外,影響功率開關(guān)器件正常工作的主要因素為動(dòng)態(tài)特性,而半橋式電路結(jié)構(gòu)功率器件電壓變化率(dv/dt)和電流變化率(di/dt)是全橋式逆變器的2倍,意味著高頻機(jī)逆變器功率器件使用壽命遠(yuǎn)低于工頻機(jī);
  3)工頻機(jī)輸出標(biāo)配隔離變壓器,變壓器的主要作用之一就是“通交流、隔直流”,當(dāng)控制問題或功率器件損壞而造成任一橋路短路直通時(shí),400V直流母線電壓會(huì)直接輸出到負(fù)載端,對(duì)負(fù)載安全性造成嚴(yán)重影響。

  小知識(shí):工頻與高頻電路技術(shù)發(fā)展歷程
  工頻機(jī)--電路技術(shù)始于上世紀(jì)70年代,當(dāng)代的產(chǎn)品(使用IGBT)始于上世紀(jì)90年代;
  高頻機(jī)--電路技術(shù)始于上世紀(jì)90年代,小功率始于2000年以后,中大功率(如200KVA以上)始于2007年。


  全橋式逆變器電路結(jié)構(gòu)(工頻機(jī))  半橋式逆變器電路結(jié)構(gòu)(高頻機(jī))

  2.Q:如何幫助用戶走出“工頻與高頻機(jī)抉擇困惑”,選擇高頻UPS?

  A:高頻機(jī)與工頻機(jī)相比較,高頻機(jī)所具備的優(yōu)勢:
  高效節(jié)能:在同樣指標(biāo)下(如要求輸入功率因數(shù)為0.95時(shí)),工頻機(jī)必須外加濾波器,加上輸出變壓器就比高頻機(jī)多出兩個(gè)環(huán)節(jié),使得工頻機(jī)的效率比高頻機(jī)低5%。例如負(fù)載100kW時(shí),工頻機(jī)UPS每年要比高頻機(jī)UPS多消耗5萬度電,如果按工業(yè)用電1元/度,那么運(yùn)行1年高頻機(jī)UPS可節(jié)省近5萬元的運(yùn)營成本。
  體積小、重量輕:由于高頻機(jī)沒有輸出變壓器,一般重量相當(dāng)于同容量工頻機(jī)的60%,體積更小,節(jié)省安裝空間及減少承重需求。比如DPS UPS在業(yè)界內(nèi)同容量UPS中,體積最小、重量最輕,方便搬運(yùn)、易于安置和擺放、節(jié)省占地安裝空間。
  高輸入功率因數(shù)、低諧波污染:工頻機(jī)采用了可控硅6脈沖SCR整流,輸入功率因數(shù)≤0.75,諧波電流≥30%,與發(fā)電機(jī)的容量匹配一般要求2~4倍;高頻機(jī)UPS,比如DPS UPS輸入功率因數(shù)>0.99,諧波電流<3%,與發(fā)電機(jī)的容量匹配僅需1.1~1.3倍,大大縮減了發(fā)電機(jī)的投資和占地面積。

  3.Q:并機(jī)共用電池方案可以給用戶帶來哪些好處?

  A:在不增加電池投資和安裝空間條件受到限制時(shí),采用并機(jī)共用電池方案具有獨(dú)到的優(yōu)越性(并機(jī)共用電池功能為臺(tái)達(dá)專利,專利號(hào):200410032140),并機(jī)共用電池方案帶給用戶的好處包括:
  1)在單臺(tái)UPS故障條件下,能完全保障電源系統(tǒng)后備時(shí)間不變;
  2)不增加電池的投資,系統(tǒng)后備放電時(shí)間不變;
  3)不增加電池安裝空間、承重方面的投資建設(shè);
  4)不增加電池運(yùn)營維護(hù)成本;
  5)使得系統(tǒng)擴(kuò)容更加方便、易行;
  6)發(fā)揮電池的最大效能,提高電池利用率。


并機(jī)共用電池方案

  4.Q:如何保障UPS系統(tǒng)中蓄電池運(yùn)行的安全性?

  A:當(dāng)前UPS系統(tǒng)中所配置的免維護(hù)鉛酸蓄電池,由于電解液滲漏、外殼變形或泄漏腐蝕等電池問題,均會(huì)導(dǎo)致UPS供電系統(tǒng)存在火災(zāi)的隱患。而臺(tái)達(dá)NT UPS電池漏液偵測功能,可提早偵測出電池的漏液并進(jìn)行告警,避免電池漏液等問題所引起的災(zāi)難(電池漏液偵測功能為臺(tái)達(dá)專利,專利號(hào):200410003272),保障UPS系統(tǒng)運(yùn)行更安全、可靠。

  當(dāng)電池組中任何一個(gè)電池發(fā)生漏液而與電池柜接觸,由于電池柜外殼已經(jīng)實(shí)施設(shè)備接地,因此對(duì)地形成一個(gè)電流回路,并于漏液處發(fā)生火花及高熱,可能造成電池外殼過熱而燃燒;
  UPS 內(nèi)建電池漏液接地自動(dòng)偵測電路,當(dāng)電池組中任何一個(gè)電池發(fā)生漏液而與電池柜(或漏液偵測槽)接觸時(shí), UPS 將發(fā)出警告,將電池組脫離系統(tǒng),以防止發(fā)生更大的災(zāi)難。

 

  5.Q:DPS UPS核心競爭優(yōu)勢有哪些?

  A:1)高輸入功率因數(shù)、低諧波污染:DPS UPS輸入功率因數(shù)達(dá)0.99以上,輸入電流諧波總失真度小于3%。
  2)高效節(jié)能:系統(tǒng)效率高達(dá)96%以上,負(fù)載率在30%~50%時(shí)效率亦高達(dá)95%,節(jié)省運(yùn)營成本。
  3)高輸出功率因數(shù)(0.9)
  4)功率密度最小:業(yè)界內(nèi)同容量UPS中,DPS UPS體積最小、重量最輕,方便搬運(yùn)、易于安置和擺放、節(jié)省占地安裝空間。


品牌

容量
kVA

重量
kg

占地面積
平方


mm


mm


mm

DPS

200

721

0.73

850

865

1950

9395

275

830

1.18

1350

880

1880

Galaxy6000

200

840

1.2

1412

855

1900

NXa

200

1350

0.82

1000

825

1800

  5)可選內(nèi)置隔離變壓器型號(hào),方便不同場合的應(yīng)用。

  
全正面維護(hù)          冗余風(fēng)扇設(shè)計(jì)
               可在線熱更換

  6.Q:DPS UPS如何適應(yīng)數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備功率因數(shù)的變化?

  A:10年前的計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等IT設(shè)備功率因數(shù)普遍為0.7~0.8,而當(dāng)今的主流計(jì)算機(jī)和服務(wù)器功率因數(shù)均為0.9,即新負(fù)載需要的有功功率增加了,而需要的無功功率減少了。這就要求UPS必須適應(yīng)這一現(xiàn)實(shí)情況的改變,必須要能夠提供更多的有功功率kW。
  DPS系列UPS的輸出功率因數(shù)高達(dá)0.9,完全符合負(fù)載的實(shí)際需求;與傳統(tǒng)輸出功率因數(shù)為0.8的UPS相比,DPS可以提供更多的有功輸出,因此具有更強(qiáng)的帶載能力。以額定容量200kVA為例,輸出功率因數(shù)0.9與0.8帶載能力比較:


額定容量200kVA

輸出帶載能力

輸出功因

0.9

0.8

輸出有功功率

180kW

160kW

相比多帶載百分比

12.5%

/

  7.Q:DPS的臺(tái)達(dá)專利IGBT整流技術(shù),可以給客戶帶來什么價(jià)值?

  A:臺(tái)達(dá)專利IGBT整流技術(shù)所帶來的結(jié)果是將UPS對(duì)電網(wǎng)的電力諧波污染降至前所未有的水平,DPS UPS的輸入電流諧波總失真度控制在1.5%左右,輸入功率因數(shù)高達(dá)0.999。


諧波失真

DPS

9395

Galaxy6000

NXa

THDi

1.5%

<4.5%

<4%加濾波器

<3%

  對(duì)電網(wǎng)而言UPS相當(dāng)于純阻性設(shè)備,電壓和電流之間相位差非常小,真正實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保電源的理念。
IGBT整流器帶來的好處包括:
  1)對(duì)電網(wǎng)中的其他設(shè)備無任何干擾及污染
  2)UPS輸入端的線纜、保險(xiǎn)、空開等容量可以減小,從而降低了用戶的投資成本
  3)與發(fā)電機(jī)的容量能得到最佳匹配(1.1~1.3倍)
  4)不會(huì)因加裝濾波器而降低整機(jī)效率造成能量損失
  5)機(jī)器重量輕,易于安裝和運(yùn)輸

  小知識(shí):IGBT整流技術(shù)
  IGBT整流技術(shù)是隨電力電子技術(shù)的發(fā)展,上世紀(jì)90年代后期所產(chǎn)生的一種新型整流技術(shù),它具有高效率、低污染、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。采用IGBT整流技術(shù)的UPS的輸入功率因數(shù)>0.99,從源頭上抑制了諧波的產(chǎn)生源,對(duì)于電網(wǎng)表現(xiàn)為近似純阻性負(fù)載,可以達(dá)到雙向保護(hù)的目的,既保護(hù)負(fù)載,又保護(hù)電網(wǎng)。

  8.Q:RT UPS核心竟?fàn)巸?yōu)勢有哪些?

  A:1)即可塔式安裝、亦可安裝在機(jī)柜內(nèi),且功率密度大,占用更少空間,5、7kVA僅2U高度,11kVA僅3U高度。
  2)支持1+1并機(jī)冗余或擴(kuò)容,提高供電可靠性;
  3)并機(jī)具有共用電池功能,提高電池利用率,減少安裝占用空間、降低投資成本;
  4)高輸出功率因數(shù)(0.9),可保護(hù)更多負(fù)載;
  5)管理接口多,管理方便。

  RT UPS以其獨(dú)特的競爭優(yōu)勢,獲得《電腦商報(bào)》頒發(fā)的“渠道金缽獎(jiǎng)”。

  9.Q:為什么說RT UPS具備更強(qiáng)的抗電磁干擾能力?

  A:UPS采用傳統(tǒng)塔式安裝,需要單獨(dú)的存放空間,美觀和經(jīng)濟(jì)性上都有影響。若能安裝在機(jī)柜中,則與服務(wù)器等設(shè)備渾然一體,即提高空間利用率,也方便集中監(jiān)控和管理,更使系統(tǒng)的整體移動(dòng)成為可能。
  但是,安裝在機(jī)架中的UPS,較塔式UPS,需要更緊湊的結(jié)構(gòu)、更小的發(fā)熱和更好的散熱、以及更強(qiáng)的抗電磁干擾能力。
  以電磁干擾來講,主要是通過輻射和傳導(dǎo)二種方式傳播,前者需要通過屏蔽解決,后者可以通過接地解決。接地比較簡單,提供一個(gè)好的接口,然后與地線一接就能做到。表面上看,屏蔽實(shí)現(xiàn)起來也不難,對(duì)機(jī)架UPS來講,用鋼板把UPS全部罩起來似乎就解決了。問題在于鋼板不可能是密閉的,因?yàn)閁PS需要接線、通風(fēng)以及散熱等,所以屏蔽做的好壞主要看無法屏蔽的地方怎樣盡量減少電磁干擾。為了盡可能地降低電磁干擾,對(duì)UPS所采用的元器件就要有更嚴(yán)格的要求,并且對(duì)電路設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)甚至整個(gè)機(jī)器的設(shè)計(jì)都要進(jìn)行優(yōu)化。

  10.Q:為什么銷售RT UPS時(shí)配套SNMP卡增值最容易?

  A:UPS有兩大主要功能:一是作為不間斷電源的持續(xù)供電功能,這由“UPS+電池”來實(shí)現(xiàn);二是在供電的同時(shí),作為關(guān)鍵部件還應(yīng)能夠被管理。UPS能夠被管理,對(duì)客戶來講非常重要且實(shí)用,它一是可以通過“UPS+RS232串口線”來實(shí)現(xiàn)本地管理,或是由“UPS+SNMP卡”來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或本地管理。前者在銷售上沒有增值,后者在UPS之外還有增值銷售,并且對(duì)客戶來講非常方便,銷售起來也非常容易。

 


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