| 出版日期：2003-01-13 总期号：1184 本年期号：03 |
|
 |
从应用出发 综合选择UPS
徐海波博士 为了保证信息的不间断及高速度传递，既需要不间断地为各种信息设备提供电能，同时也需要优质、无污染和使用安全的大功率电能。由于市电供电性能受到很多环境因素的影响，比如线路遭受雷击、漏电保护误动作、负载接地干扰、电力谐波干扰、电压瞬时跌落及由于供配电网络故障导致的市电中断等，因此，电源系统的供电品质受到了更多关注。 市场上的UPS产品种类繁多，需要根据不同的应用系统特点及环境条件，考虑产品所具备的功能与性能，从而做出合理选择。本文从UPS机型、负载特性、输入/输出隔离等方面讨论工程方案设计中UPS选型应注意的几个问题。 UPS承担着为重要信息设备提供高性能电能的任务，从而决定了其所应具备的属性有：不间断与优质供电能力、高可靠性与高运行效率、对于环境及负载适应能力强、电磁污染小、保护功能完善、操作便利、可维护性好及安全性能高。 在市电故障状态下提供不间断交流电能是UPS的基本属性。值得关注的是，在大多数应用环境下，市电中断的概率很低，但电能品质不高（电压波动、频率不稳、谐波干扰大），优质供电（电源净化功能）就成为UPS的重要属性。 UPS作为电网的负载设备，应该具有高输入功率因数、低谐波干扰。有些类别的产品将功率因数校正、谐波抑制单元设计在主机内，但亦有不少类别的UPS产品将之作为可配套选件置于主机之外。在工程现场，往往不具备输入功率因数及谐波分量测量条件，因此，容易导致工程质量评定上的困难及配置合理性的问题。 一般来讲，UPS按照功率变换拓扑结构分为后备式、互动式、真在线式。按照内部采用的电压调整措施有工频、高频机型之分。按照备用时间长短又分为标准机型和长延时机型。按照输出波形有方波、准正弦及正弦波形。UPS机型应该根据不同类型负载的用电特点与要求进行合理选择，才能得到较高的性价比。 一般非隔离结构UPS有带输出变压器和不带输出变压器两种类型,但输入/输出之间有直接的电气连接线路。鉴于隔离输出变压器在一定程度上增加了UPS产品成本，有的UPS产品设计不采用隔离设计方式，但从下文的分析可知，这会给应用带来一些问题。 隔离设计的UPS，其输入/输出间没有直接的电气联系，这对于提高电源系统抗雷击、传输噪音抑制等性能，提供负载零接地电位，以及有效降低各种干扰对于负载设备的影响有着极其重要的作用。 当有两台UPS为同一网络设备提供电力时，由于不平衡负载影响，形成的电位差及干扰将直接传递到负载端，插接信号网络线缆时易产生电火花，干扰及危及到电脑及电子设备的安全。若采用隔离设计的UPS则不会出现上述问题。 一般非隔离UPS在输入配电线路遭受雷击时，雷击形成的高电压通过输入端N—G直接传到输出端，进入UPS的负载设备，容易导致负载损坏。如使用的UPS设备采用了超隔离设计,当雷击发生时，雷击电压的大部分将被隔离变压器有效阻断，负载不会受到雷击破坏。 通过电力线路传入的杂波信号对负载形成的干扰不可忽视，会出现网络信号传输速率降低、检测精度下降、计算机宕机等问题。通常，非隔离UPS对于共模噪音的衰减率<0dB，采用隔离设计的UPS则可达>100dB。 从上述分析可知，在市电供配电、电力变换（UPS）、负载设备所构成的电力网络中，实现市电与负载设备用电网之间的电气隔离可以极大提高系统供电品质。 实际应用中，UPS工作方式分为单机、多机串联/并联运行两种。一般多机并联应用出于两种因素考虑，即提高不间断供电系统的可靠性，以及满足增添后续设备扩容的需要。采用多台UPS组成不间断交流供电系统主要作用在于提高供电的可靠性。从提高系统可靠性角度看，多机串联结构可获得较高的可靠性能及系统运行效率。 在IT系统集成方案设计中，UPS选型需要考虑多种综合因素。只有充分了解现场动力环境、用户系统用电要求后，才能做出合理选择，确保工程质量。 |
||||||||||||||||||||||||||
