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UPS知识与技巧

 xdy图书馆 2012-04-06
UPS知识与技巧
 

  1.Q:如何帮助用户走出“工频与高频机抉择困惑”,选择工频UPS?

  A:两者区别:工频机采用全桥式逆变器,输出标配隔离变压器;高频机则采用半桥式逆变器,无输出隔离变压器。两者的可靠性差别是电路结构决定的固有属性:
  1)半桥式电路结构功率器件的耐压值为800Vdc,是全桥式逆变器电路的2倍,意味着高频机的逆变器功率器件使用寿命低于工频机;
  2)除静态耐压外,影响功率开关器件正常工作的主要因素为动态特性,而半桥式电路结构功率器件电压变化率(dv/dt)和电流变化率(di/dt)是全桥式逆变器的2倍,意味着高频机逆变器功率器件使用寿命远低于工频机;
  3)工频机输出标配隔离变压器,变压器的主要作用之一就是“通交流、隔直流”,当控制问题或功率器件损坏而造成任一桥路短路直通时,400V直流母线电压会直接输出到负载端,对负载安全性造成严重影响。

  小知识:工频与高频电路技术发展历程
  工频机--电路技术始于上世纪70年代,当代的产品(使用IGBT)始于上世纪90年代;
  高频机--电路技术始于上世纪90年代,小功率始于2000年以后,中大功率(如200KVA以上)始于2007年。


  全桥式逆变器电路结构(工频机)  半桥式逆变器电路结构(高频机)

  2.Q:如何帮助用户走出“工频与高频机抉择困惑”,选择高频UPS?

  A:高频机与工频机相比较,高频机所具备的优势:
  高效节能:在同样指标下(如要求输入功率因数为0.95时),工频机必须外加滤波器,加上输出变压器就比高频机多出两个环节,使得工频机的效率比高频机低5%。例如负载100kW时,工频机UPS每年要比高频机UPS多消耗5万度电,如果按工业用电1元/度,那么运行1年高频机UPS可节省近5万元的运营成本。
  体积小、重量轻:由于高频机没有输出变压器,一般重量相当于同容量工频机的60%,体积更小,节省安装空间及减少承重需求。比如DPS UPS在业界内同容量UPS中,体积最小、重量最轻,方便搬运、易于安置和摆放、节省占地安装空间。
  高输入功率因数、低谐波污染:工频机采用了可控硅6脉冲SCR整流,输入功率因数≤0.75,谐波电流≥30%,与发电机的容量匹配一般要求2~4倍;高频机UPS,比如DPS UPS输入功率因数>0.99,谐波电流<3%,与发电机的容量匹配仅需1.1~1.3倍,大大缩减了发电机的投资和占地面积。

  3.Q:并机共用电池方案可以给用户带来哪些好处?

  A:在不增加电池投资和安装空间条件受到限制时,采用并机共用电池方案具有独到的优越性(并机共用电池功能为台达专利,专利号:200410032140),并机共用电池方案带给用户的好处包括:
  1)在单台UPS故障条件下,能完全保障电源系统后备时间不变;
  2)不增加电池的投资,系统后备放电时间不变;
  3)不增加电池安装空间、承重方面的投资建设;
  4)不增加电池运营维护成本;
  5)使得系统扩容更加方便、易行;
  6)发挥电池的最大效能,提高电池利用率。


并机共用电池方案

  4.Q:如何保障UPS系统中蓄电池运行的安全性?

  A:当前UPS系统中所配置的免维护铅酸蓄电池,由于电解液渗漏、外壳变形或泄漏腐蚀等电池问题,均会导致UPS供电系统存在火灾的隐患。而台达NT UPS电池漏液侦测功能,可提早侦测出电池的漏液并进行告警,避免电池漏液等问题所引起的灾难(电池漏液侦测功能为台达专利,专利号:200410003272),保障UPS系统运行更安全、可靠。

  当电池组中任何一个电池发生漏液而与电池柜接触,由于电池柜外壳已经实施设备接地,因此对地形成一个电流回路,并于漏液处发生火花及高热,可能造成电池外壳过热而燃烧;
  UPS 内建电池漏液接地自动侦测电路,当电池组中任何一个电池发生漏液而与电池柜(或漏液侦测槽)接触时, UPS 将发出警告,将电池组脱离系统,以防止发生更大的灾难。

 

  5.Q:DPS UPS核心竞争优势有哪些?

  A:1)高输入功率因数、低谐波污染:DPS UPS输入功率因数达0.99以上,输入电流谐波总失真度小于3%。
  2)高效节能:系统效率高达96%以上,负载率在30%~50%时效率亦高达95%,节省运营成本。
  3)高输出功率因数(0.9)
  4)功率密度最小:业界内同容量UPS中,DPS UPS体积最小、重量最轻,方便搬运、易于安置和摆放、节省占地安装空间。


品牌

容量
kVA

重量
kg

占地面积
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)可选内置隔离变压器型号,方便不同场合的应用。

  
全正面维护          冗余风扇设计
               可在线热更换

  6.Q:DPS UPS如何适应数据中心IT设备功率因数的变化?

  A:10年前的计算机和服务器等IT设备功率因数普遍为0.7~0.8,而当今的主流计算机和服务器功率因数均为0.9,即新负载需要的有功功率增加了,而需要的无功功率减少了。这就要求UPS必须适应这一现实情况的改变,必须要能够提供更多的有功功率kW。
  DPS系列UPS的输出功率因数高达0.9,完全符合负载的实际需求;与传统输出功率因数为0.8的UPS相比,DPS可以提供更多的有功输出,因此具有更强的带载能力。以额定容量200kVA为例,输出功率因数0.9与0.8带载能力比较:


额定容量200kVA

输出带载能力

输出功因

0.9

0.8

输出有功功率

180kW

160kW

相比多带载百分比

12.5%

/

  7.Q:DPS的台达专利IGBT整流技术,可以给客户带来什么价值?

  A:台达专利IGBT整流技术所带来的结果是将UPS对电网的电力谐波污染降至前所未有的水平,DPS UPS的输入电流谐波总失真度控制在1.5%左右,输入功率因数高达0.999。


谐波失真

DPS

9395

Galaxy6000

NXa

THDi

1.5%

<4.5%

<4%加滤波器

<3%

  对电网而言UPS相当于纯阻性设备,电压和电流之间相位差非常小,真正实现了绿色环保电源的理念。
IGBT整流器带来的好处包括:
  1)对电网中的其他设备无任何干扰及污染
  2)UPS输入端的线缆、保险、空开等容量可以减小,从而降低了用户的投资成本
  3)与发电机的容量能得到最佳匹配(1.1~1.3倍)
  4)不会因加装滤波器而降低整机效率造成能量损失
  5)机器重量轻,易于安装和运输

  小知识:IGBT整流技术
  IGBT整流技术是随电力电子技术的发展,上世纪90年代后期所产生的一种新型整流技术,它具有高效率、低污染、结构简单等特点。采用IGBT整流技术的UPS的输入功率因数>0.99,从源头上抑制了谐波的产生源,对于电网表现为近似纯阻性负载,可以达到双向保护的目的,既保护负载,又保护电网。

  8.Q:RT UPS核心竟争优势有哪些?

  A:1)即可塔式安装、亦可安装在机柜内,且功率密度大,占用更少空间,5、7kVA仅2U高度,11kVA仅3U高度。
  2)支持1+1并机冗余或扩容,提高供电可靠性;
  3)并机具有共用电池功能,提高电池利用率,减少安装占用空间、降低投资成本;
  4)高输出功率因数(0.9),可保护更多负载;
  5)管理接口多,管理方便。

  RT UPS以其独特的竞争优势,获得《电脑商报》颁发的“渠道金钵奖”。

  9.Q:为什么说RT UPS具备更强的抗电磁干扰能力?

  A:UPS采用传统塔式安装,需要单独的存放空间,美观和经济性上都有影响。若能安装在机柜中,则与服务器等设备浑然一体,即提高空间利用率,也方便集中监控和管理,更使系统的整体移动成为可能。
  但是,安装在机架中的UPS,较塔式UPS,需要更紧凑的结构、更小的发热和更好的散热、以及更强的抗电磁干扰能力。
  以电磁干扰来讲,主要是通过辐射和传导二种方式传播,前者需要通过屏蔽解决,后者可以通过接地解决。接地比较简单,提供一个好的接口,然后与地线一接就能做到。表面上看,屏蔽实现起来也不难,对机架UPS来讲,用钢板把UPS全部罩起来似乎就解决了。问题在于钢板不可能是密闭的,因为UPS需要接线、通风以及散热等,所以屏蔽做的好坏主要看无法屏蔽的地方怎样尽量减少电磁干扰。为了尽可能地降低电磁干扰,对UPS所采用的元器件就要有更严格的要求,并且对电路设计、散热设计甚至整个机器的设计都要进行优化。

  10.Q:为什么销售RT UPS时配套SNMP卡增值最容易?

  A:UPS有两大主要功能:一是作为不间断电源的持续供电功能,这由“UPS+电池”来实现;二是在供电的同时,作为关键部件还应能够被管理。UPS能够被管理,对客户来讲非常重要且实用,它一是可以通过“UPS+RS232串口线”来实现本地管理,或是由“UPS+SNMP卡”来实现网络或本地管理。前者在销售上没有增值,后者在UPS之外还有增值销售,并且对客户来讲非常方便,销售起来也非常容易。

 


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