通信交換局中、大型UPS的比較與選型

　　（三）雙總線冗余供電方式

　　如圖6所示，雙總線冗余供電是在N+1式直接并機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行更加安全的供電方式，它由兩套UPS供電系統(tǒng)組成，在一套供電系統(tǒng)全部壞掉時(shí)，負(fù)載由另一套供電系統(tǒng)來保障，大大加強(qiáng)了供電的安全性，但它對經(jīng)濟(jì)條件要求較高。

　　對于以上三種冗余供電方式，由于熱備份方式安全性能不太高，雙總線方式雖然安全穩(wěn)定性最好，但經(jīng)濟(jì)因素較高，建議一般采用N+1型冗余供電方式，一般企業(yè)可首選1+1型直接并聯(lián)冗余供電系統(tǒng)。

三、UPS系統(tǒng)容量的選擇

　　UPS既不宜長期處于滿載運(yùn)行，也不宜長期處于輕載運(yùn)行。前者易造成UPS電源的逆變器和整流器損壞，后者易造成UPS的蓄電池?fù)p壞。因此UPS單機(jī)按帶載量60%～80%來配置，并機(jī)按每臺帶載35%～40%來配置為佳。另外還要考慮負(fù)載系統(tǒng)的擴(kuò)容問題，其預(yù)增加帶載量為20%左右。

　　例如，UPS的實(shí)際負(fù)載量為60kVA，則UPS的最小選擇容量為：60kVA/60%=100kVA；考慮負(fù)載擴(kuò)容，則UPS的最小選擇容量為：60kVA+12kVA/60%=120kVA。

四、UPS電池容量配置的選擇

　　合理的選擇蓄電池的容量，是UPS對負(fù)載設(shè)備正常供電的重要保證。雖然現(xiàn)通信局（站）大多都采用一路市電加油機(jī)或二路市電加油機(jī)的多重供電保障方式，但由于當(dāng)前電網(wǎng)的不穩(wěn)定性，更應(yīng)重點(diǎn)對此加大重視?，F(xiàn)在通信局（站）要求油機(jī)在停電后的啟動(dòng)時(shí)間為15分鐘，并且對于UPS運(yùn)行中以并機(jī)冗余供電方式達(dá)到的實(shí)際帶載為60%左右，因此建議每臺中、大型UPS的后備電池延遲時(shí)間（按UPS帶滿負(fù)載計(jì)算）一般選擇1小時(shí)為宜。

　　對于UPS電池容量的配置計(jì)算為：蓄電池組容量×電池組端電壓/主機(jī)額定功率=滿載時(shí)蓄電池工作時(shí)間。例如，配備一臺60kVA的UPS，電池為12V48節(jié)，要求帶100%負(fù)載，停電后要求延時(shí)1小時(shí)，則蓄電池配置容量為：C（AH）×12×48/60000=1，得C=104.17（AH）應(yīng)選100AH電池。

五、UPS主要性能參數(shù)的選擇

　　UPS技術(shù)參數(shù)是UPS質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)，是選型的主要依據(jù)。針對于UPS能否正常安全地向負(fù)載設(shè)備進(jìn)行純凈且不間斷供電，這需要對它的性能參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的了解。其主要技術(shù)參數(shù)考慮如下。

　　額定運(yùn)行參數(shù)：額定輸出功率；額定最大輸出、輸入電流；額定輸出輸入頻率，我國均為50Hz；標(biāo)稱輸入、輸出電壓，根據(jù)進(jìn)、出線的方式來確定，主要有單進(jìn)單出、三進(jìn)單出、三進(jìn)三出方式，大、中型UPS采用三進(jìn)三出的進(jìn)出線方式。

　　輸入?yún)?shù)：輸入電壓范圍，根據(jù)我國電網(wǎng)質(zhì)量不高的情況，應(yīng)選擇較寬范圍的UPS，目前用可控硅設(shè)計(jì)的UPS范圍為-15%、+10%，用IGBT整流器設(shè)計(jì)的范圍為-25%、+23%；頻率范圍最好選擇范圍較寬的50Hz±5Hz；交流旁路電壓范圍選擇±10%，如超過此值將增大UPS的故障率；UPS應(yīng)具有三相輸入相序錯(cuò)誤和三相缺相輸入的自動(dòng)保護(hù)功能。

　　輸出參數(shù)：輸出電壓的靜態(tài)穩(wěn)定度，中、大型UPS為±1%；輸出電壓的瞬態(tài)電壓波動(dòng)值，中、大型UPS小于±5%；輸出電壓的可調(diào)范圍，中、大型UPS從額定值起最小可調(diào)節(jié)±5%；輸出頻率，中、大型UPS為50Hz±0.1%；輸出過載能力，中、大型UPS在10分鐘以上時(shí)滿足125%負(fù)載，在1分鐘以上時(shí)滿足150%負(fù)載；具有帶三相100%不平衡負(fù)載能力，其三相電壓差不應(yīng)超過±3%；輸出電壓的諧波失真度2%，并帶100%線性負(fù)載。

　　其它參數(shù)：平均無故障時(shí)間為20～40萬小時(shí)（大型），15～22萬小時(shí)（中型）；并機(jī)能力，要求UPS具備直接并機(jī)輸出能力，各臺UPS輸出電流的均流不平衡度為2%～5%，此值應(yīng)越小越好；應(yīng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障報(bào)警、運(yùn)行狀況記錄功能；應(yīng)具備防雷擊抗浪涌抑制，抗靜電放電功能。

　　此外，還要求UPS具有ABM先進(jìn)型電池自動(dòng)化管理功能。由于蓄電池的好壞直接影響到UPS向負(fù)載不間斷供電，現(xiàn)大多數(shù)UPS中，都將蓄電池長期置于浮充狀態(tài)，在市電供電正常時(shí)只充電不放電，長此以往會(huì)造成電池極板的鈍化，使電池容量下降，嚴(yán)重影響后備供電時(shí)間。而ABM先進(jìn)型電池自動(dòng)化管理系統(tǒng)是一種“短時(shí)的快速恒流、均充充電、恒壓浮充充電、長時(shí)間的微小電流放電的電池管理+實(shí)時(shí)的電池性能老化檢測的綜合型電池充放電管理系統(tǒng)”，并且可定期充電，延長電池的使用壽命。在與發(fā)電機(jī)組匹配上，當(dāng)需用發(fā)電機(jī)組帶動(dòng)UPS時(shí)，發(fā)電機(jī)組所送出的電源不但本身電壓畸變大，而且它的內(nèi)阻遠(yuǎn)比市電電網(wǎng)大，因此應(yīng)用額定功率大于UPS標(biāo)稱輸出功率的發(fā)電機(jī)組來向UPS負(fù)載供電，應(yīng)為UPS標(biāo)稱輸出功率的1.6倍以上。此外，大型UPS必須具有輸出隔離變壓器。隔離變壓器可以先對市電電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，給UPS提供寬松的工作環(huán)境以保證UPS故障率的減小。在UPS轉(zhuǎn)到旁路時(shí)，先對市電進(jìn)行優(yōu)化，減小了市電電網(wǎng)各種污染源對負(fù)載的沖擊。

六、UPS配線的選擇

　　合理選擇配線是很重要的，配線線徑太細(xì)，電流太大，容易發(fā)熱而引起火災(zāi)；線徑太粗，則造成浪費(fèi)。

　　交流電源線的選擇：銅纜線徑S=最大負(fù)載電流I/經(jīng)濟(jì)電流密度J，(J為2～4A/mm2)。例如，一個(gè)通信局最大用電負(fù)載電流為100A，則S=100/2.25=44.44，所以使用50mm2的銅纜最佳。對于UPS電源系統(tǒng)中線的截面積應(yīng)選為相線電纜截面積的1.5～1.7倍；對于UPS電源系統(tǒng)中地線的截面積應(yīng)為相線截面積的0.5～1倍，但不小于6mm2。

　　直流電纜的選擇（蓄電池電纜）：導(dǎo)線上的降電壓U=流過導(dǎo)體電流I×導(dǎo)線長度/導(dǎo)體的電阻率×導(dǎo)體截面積，例如一通信局站最大負(fù)載電流為100A，電池線20米，固定壓降為0.2V，則電池線經(jīng)為S=（100×10）/（47×0.2）=106.5mm2，應(yīng)使用120mm2的銅電纜。除選擇技術(shù)先進(jìn)可靠的UPS設(shè)備外，對于UPS廠家的規(guī)模、信用保障、售后維修、服務(wù)保障水平等也需進(jìn)行考慮。

　　隨著科技水平的不斷提高，現(xiàn)代UPS也將越來更智能化、實(shí)用化，安全穩(wěn)定性更好、技術(shù)含量更高，提供的純凈的不間斷電源更加穩(wěn)定。大家在選型中也應(yīng)更多地了解其功能特點(diǎn)以此來保證UPS在我們各個(gè)行業(yè)更加安全的運(yùn)行，為我們各自領(lǐng)域的飛速發(fā)展做好堅(jiān)強(qiáng)的后盾。