中、大型UPS選型參考知識(shí)

對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)UPS的種類(lèi)繁多、工作模式的多樣性，應(yīng)如何選擇及配置理想的UPS提出了要求。在這里淺談一下通信行業(yè)通信交換局（站）中、大型UPS選型的細(xì)節(jié)。選用UPS時(shí)，首先要確定其將選擇的類(lèi)型，然后在根據(jù)具體的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)來(lái)確定其產(chǎn)品。

1、正確選擇UPS的類(lèi)型

當(dāng)前的UPS可分為以下幾種：在線式、在線互動(dòng)式、后備式、Delta變換型。

在線互動(dòng)式的單機(jī)輸出功率為0.7～ 20kVA，后備式單機(jī)輸出功率為0.25～2kVA，且兩種類(lèi)型在市電供電正常時(shí)，逆變器均不投入工作，而是向用戶(hù)提供經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的一般市電電源，供電質(zhì)量差，輸出功率小，只適用于要求不高的場(chǎng)合。此選型中不考慮。

1.1Delta變換型UPS

也稱(chēng)為雙逆變電壓補(bǔ)償在線式，其單機(jī)輸出功率為10～480kVA，它的原理是將交流穩(wěn)壓控制技術(shù)中的電壓補(bǔ)償原理運(yùn)用到UPS的主電路中，利用補(bǔ)償變壓器對(duì)不穩(wěn)定的市電電壓進(jìn)行電壓調(diào)整。

圖1 市電電源供電正常

圖2 市電電源供電不正常

（1）市電電源供電正常時(shí)（即市電電壓波動(dòng)范圍小于380V±15%，市電頻率波動(dòng)范圍小于50±3Hz），如圖1所示，主供電通道上的STS1在導(dǎo)通狀態(tài)，STS2在斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)市電電壓等于UPS的標(biāo)稱(chēng)輸出電壓時(shí)，市電電源經(jīng)補(bǔ)償變壓器（無(wú)需補(bǔ)償）直接送到負(fù)載上，此時(shí)的電源未經(jīng)過(guò)任何處理。當(dāng)市電電壓高于或低于UPS的標(biāo)稱(chēng)輸出電壓時(shí)，補(bǔ)償變壓器在Delta變換器的調(diào)控下對(duì)市電電壓進(jìn)行降壓或升壓調(diào)節(jié)后送到負(fù)載上。

（2）市電電源供電不正常時(shí)（即市電電壓波動(dòng)范圍超過(guò)380V±15%，市電頻率波動(dòng)范圍小于50±3Hz），如圖2所示，STS1與STS2在斷開(kāi)狀態(tài)，蓄電池組放電，主變換器以逆變器的方式向負(fù)載提供純凈的正弦波逆變電源。

（3）當(dāng)輸出短路、輸出過(guò)載、溫升過(guò)高、主變換器或Delta變換器發(fā)出故障時(shí)，STS1關(guān)斷，STS2導(dǎo)通，市電電源經(jīng)過(guò)交流旁路通道給負(fù)載供電。

由此可以看出Delta變換型UPS在正常工作時(shí)市電電網(wǎng)的干擾非常容易地直接串入到用戶(hù)負(fù)載端，對(duì)于市電電壓過(guò)欠壓、電壓突變、頻率漂移、諧波干擾等市電電網(wǎng)的污染沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的改善。

1.2在線式UPS

單機(jī)輸出功率為0.7～1500 kVA。采用以微處理器、數(shù)字信號(hào)處理的調(diào)控技術(shù)使逆變器連續(xù)不斷地向負(fù)載提供高質(zhì)量的純凈正弦波電源。

圖3 在線式UPS框圖

（1）市電電源供電正常時(shí)（即市電電壓波動(dòng)范圍小于380V±15%，市電頻率波動(dòng)范圍小于50±3Hz），如圖3所示，供電質(zhì)量較差的普通市電電源經(jīng)過(guò)濾波整流器變成直流穩(wěn)壓電源，然后再經(jīng)過(guò)逆變器重新將直流電源變成純正的高質(zhì)量正弦波電源，由于采用了雙變換型在線設(shè)計(jì)方案，可將市電電源中的干擾幾乎都屏蔽掉，保證了向負(fù)載提供毫無(wú)干擾的純潔正弦波電源。

（2）市電電源供電不正常時(shí)（即市電電壓波動(dòng)范圍超過(guò)380V±15%，市電頻率波動(dòng)范圍超過(guò)50±3Hz）、市電電源故障或市電供電中斷，蓄電池組繼續(xù)向逆變器提供直流電源，保證了逆變器不間斷地向負(fù)載提供高質(zhì)量的正弦波交流電源。

（3）當(dāng)輸出短路、輸出過(guò)載、逆變器故障、整流器或逆變器中散熱片溫度過(guò)高時(shí)，如圖3所示，市電電源將由交流旁路通道給負(fù)載提供普通市電電源。

由此可以看到無(wú)論是市電供電正常時(shí)，還是市電中斷由電池逆變供電期間，逆變器始終處于工作狀態(tài)，這就從根本上消除了來(lái)自電網(wǎng)的電壓波動(dòng)和干擾對(duì)負(fù)載的影響，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無(wú)干擾、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻以及零轉(zhuǎn)換時(shí)間。

綜上所述，針對(duì)于通信局（站）中要求較高的通信設(shè)備、敏感先進(jìn)儀器設(shè)備、非線性負(fù)載建議使用在線式UPS。