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UPS不間斷電源解決方案

（一）選型方案：
（1）后備式UPS：A）中川JHP-500/1000系列UPS為后備式設(shè)計，具有三級穩(wěn)壓功能，穩(wěn)壓精度高。適合應(yīng)用于個人PC機及其它對供電質(zhì)量要求不太高的PC機應(yīng)用場合。B）對于長時間停電地區(qū)的普通PC機用戶，中川UPS力薦后備JHP-500H/1000H長延時機系列，該機具有外掛大容量蓄電池可達6-12小時的逆變供電時間設(shè)計，相對比使用在線機經(jīng)濟。JHP-500H較適合配帶一套PC機電腦使用，JHP-1000H型較適合配帶兩套PC機使用。JHP-500H/1000H長延時機電池電壓均為12V DC，外掛一只12V蓄電池即可。
（2）在線式高頻小機：A）中川JHS-900系列UPS為雙變換在線式設(shè)計，適合應(yīng)用于企業(yè)及事業(yè)單位的基層辦公用PC機房或小型服務(wù)器使用。該型UPS適合在電網(wǎng)較穩(wěn)定地區(qū)使用，一般是一臺UPS集中配帶2-6臺PC機或單臺小型服務(wù)器使用。B）對于電網(wǎng)環(huán)境比較惡劣或配有劣性能發(fā)電機情況的企、事業(yè)基層處所用戶，中川UPS力薦抗沖擊相對較強的800系列工頻在線小機，該機耐受惡劣電網(wǎng)能力最強，只是價格相對較高。
（3）在線式高頻大機：中川JHS-3900系列UPS為雙變換高頻在線設(shè)計，具有冗余并機功能，能大大提高并聯(lián)UPS系統(tǒng)供電的可靠性，使要害負載可靠運行，萬無一失。并機簡圖如下： 
 

 

兩臺UPS并聯(lián)運行配帶同一要害負載，兩臺UPS各均分50%的負荷，如其中一臺UPS出現(xiàn)故障，則另一臺UPS承擔(dān)全部負荷繼續(xù)運行，確保要害負載供電的更高安全。中川JHS-3900系列UPS為三進/單出的中功率型，較適合應(yīng)用于重點場所的中心機房或信息數(shù)據(jù)中心的要害負載配用（如中、大型服務(wù)器等）。
（4）在線工頻小機：中川JHS-800系列工頻小機為雙變換純在線設(shè)計，該機耐受惡劣電網(wǎng)及環(huán)境能力極強，較適合于廠礦企業(yè)，或邊遠供電質(zhì)量及環(huán)境條件較差地區(qū)使用，當(dāng)然更能應(yīng)用于大、中城市的電網(wǎng)較穩(wěn)定地區(qū)，只是造價相對較高。另外對于性能差劣的發(fā)電機供電，在一般的UPS不能匹配的情況下，改用該機型較理想合適。該工頻機屬于穩(wěn)定度極高的工業(yè)級別UPS。
（5）在線工頻中、大機：中川JHS-800系列中、大機為雙變換式真在線設(shè)計，因是工頻機設(shè)計，單機耐受惡劣電網(wǎng)的抗沖擊性能極強，能應(yīng)用于一切企事業(yè)單位重要部門的中、大功率負載使用，可以雙機串聯(lián)熱備份或冗余并機運行，提高供電系統(tǒng)的可靠性。該工頻機也屬于穩(wěn)定度極高的工業(yè)級別UPS。
（6）準(zhǔn)在線互動機：中川JHS-600系列UPS為準(zhǔn)在線互動式設(shè)計，整機效率高，該機較適合電網(wǎng)比較穩(wěn)定地區(qū)使用，相對在線機可大大節(jié)省電能10-15%，另該機蓄電池組端逆變電壓與800工頻小機系列（1、2、3KVA）一樣均為48VDC系統(tǒng)，較適合于郵電行業(yè)的48VDC交換機后臺操作系統(tǒng)使用。
（7）電力專用UPS：中川電力系統(tǒng)專用UPS為雙變換在線式設(shè)計，逆變直流電壓為220VDC，單相交流輸出設(shè)計，專為電廠發(fā)電機組、配電站、輸變電站的控制室設(shè)備定制。20KVA以下為單進/單出型，20KVA以上為三進/單出型。
（8）財稅、彩票專用UPS：財稅、彩票專用UPS是我公司在多年UPS電源設(shè)備研發(fā)制造經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，專為財稅POS機及彩票機設(shè)計的高性能小功率不間斷電源。整機結(jié)構(gòu)簡潔，采用內(nèi)置大容量蓄電池及底部輪式結(jié)構(gòu)，可外掛蓄電池，后備長延時間設(shè)計。便于移動及根據(jù)實際情況外加掛蓄電池延長后備時間；性能優(yōu)越，安全可靠，具有周全的自動保護功能，能為財稅、彩票設(shè)備提供純凈、穩(wěn)定的不間斷交流電源。
市電正常時，UPS將市電經(jīng)濾波、尖峰浪涌吸收和穩(wěn)壓處理后為設(shè)備供電；當(dāng)市電發(fā)生故障時（包括市電斷電、市電過/欠壓），UPS轉(zhuǎn)由電池逆變工作方式，持續(xù)向系統(tǒng)供電，從而有效地保證系統(tǒng)工作的連續(xù)性，免受市故障的干擾。當(dāng)市電發(fā)生長時間故障而致使UPS因電池欠壓自動保護關(guān)機，在市電恢復(fù)正常后自動充電，無需人工操作，具備無人職守的功能。機內(nèi)配備的大電流高頻充電器，縮短了電池補充能量的時間，提高了電池的使用壽命，最大限度地延長了備用時間，保證系統(tǒng)業(yè)務(wù)的正常進行。
財稅、彩票專用UPS優(yōu)選高性能元器件，融合先進的制造工藝和控制技術(shù)，集完善的防雷電保護、蓄電池保護于一體，可適用于各種場合，能有效保護POS機系統(tǒng)。該專用UPS電源是財稅、彩票行業(yè)用戶的最佳選擇，能為財稅、彩票的POS機系統(tǒng)提供不間斷的電力供應(yīng)保障。

（二）配置方案：
一） 集中式和分散式供電方案：
UPS集中式供電是指一臺大UPS配帶多臺負載設(shè)備；分散式供電一般是指單臺小UPS配帶單一負載。集中式供電管理方便，UPS機型相對較大，可靠性、性能一般比小型機優(yōu)越，優(yōu)勢明顯，但集中式供電造價成本相對比分散式總造價要高得多。對于一個UPS電源設(shè)計項目，采取何種供電方式，必須依具體情況而定。如果是新樓新房布線，應(yīng)在布線前優(yōu)先考慮集中式供電。如果是租用的已布線舊場所，一般需依據(jù)舊場所的實際布線情況來選擇UPS供電方式。對于重要負載、照明混合布線的則只能選擇分散式UPS供電。另外選擇何種UPS供電方式還與用戶的實際經(jīng)濟情況有關(guān)，一般國家機關(guān)單位及經(jīng)濟條件較好的用戶多選擇集中式UPS供電；個體用戶一般選擇分散式供電，如網(wǎng)吧、超市、小企業(yè)等。
二）蓄電池配置時間：
1）對于很少停電的供電穩(wěn)定地區(qū)（如大、中城市的城區(qū)），用戶的普通負載配置的UPS僅需15分鐘-1小時的標(biāo)機或短延時即可。2）對于電網(wǎng)供電持續(xù)趨緊，頻繁停電地區(qū)，尤其是供電緊張的大多數(shù)郊縣。用戶在沒有配備發(fā)電機的情況下，即使用戶電網(wǎng)具備雙路市電供電，在UPS配置的蓄電池中一般均需為4-8小時的長延時系統(tǒng)。3）用戶在配備發(fā)電機的情況下，普通負載的UPS則只需配置30分鐘-1小時的蓄電池即可。要害負載的供電一般雖然具有多重保障，但由于重要程度的特殊性，用戶一般不惜代價在UPS配置蓄電池上均為6-8小時的長延時系統(tǒng)。
三）可靠度設(shè)計：
對于重要部門的結(jié)算中心或數(shù)據(jù)信息中心的要害負載，由于特殊重要性，均須采用多重保護的高可靠集中供電方式。要害負載一般是采用雙路交流市電供電外加備用發(fā)電機組、另加多臺UPS并機（或雙機串聯(lián)備份）的方式。雙路交流市電供電原理即高壓變電站降壓輸出到兩個基層變電站A和B，用戶配電柜內(nèi)有兩路380V市電各從低壓變電站A和B引來拉入，其中一路為主供市電，另一路作備用市電，兩路市電由ATS自動切換開關(guān)（也叫雙電源切換開關(guān)）自動切換。如果主供低壓變電站故障癱瘓，則由ATS自動切換到另一路備用市電電路。如果高壓變電站總關(guān)癱瘓（即低壓變電站A和B供電均中斷），用戶則可以啟動發(fā)電機組投入繼續(xù)供電。這樣用戶市電供電具有多重保障，但由于用戶UPS配帶的是非常重要的數(shù)據(jù)中心要害負載，為了更大限度的提高UPS系統(tǒng)的可靠度，因此此種要害負載配置的UPS一般采用冗余并機（或雙機串聯(lián)備份）的方式，并聯(lián)中的UPS1和UPS2并聯(lián)接入市電，并聯(lián)輸出供給同一要害負載，負載負荷由兩臺UPS平均分擔(dān)50%，如果其中一臺出現(xiàn)故障，則由另一臺承擔(dān)全部負荷，這樣可大大提高整個系統(tǒng)的可靠度。
圖1）如下所示為要害負載的多重保障供電方案原理圖：
 

 

圖2）如下所示為UPS雙機串聯(lián)熱備分方式：
 

 

（圖2）在UPS主機的旁路上串聯(lián)接入UPS備份機（也叫從機），即UPS備份機的輸入/輸出串入連接UPS主機的旁路。主機與備份機均開機工作，正常情況下負載負荷全由主機主電路承擔(dān)，而備份機雖然也是開啟但是空載運行。如果主機主電路的逆變器故障或超載，則會跳到旁路由備份機承擔(dān)負載負荷。此種串聯(lián)備份方式可提高UPS供電的可靠度，機器安裝也簡單、方便。但缺點是：A）雙機之中主機全載運行，備份機長時間空載，不能同程度老化，因此需每隔1—2年，主﹑從機輪換一次。B）如果主機主電路的逆變器故障或超載跳到旁路供電時UPS供電存在切換時間。只要具有獨立旁路輸入接點的在線式 UPS一般均可以雙機串聯(lián)熱備份方式運行。

圖3）如下所示為UPS多機冗余并機方式：
 

 

冗余并機方式是：多臺同型號同容量的UPS以并聯(lián)的連接方式對單套要害負載供電，如圖3所示：UPS1、UPS2、UPS3并連接入市電，并聯(lián)輸出供給同一要害負載電力，負載負荷由三臺UPS各平均分擔(dān)33.3%，如果其中一臺出現(xiàn)故障，則由另兩臺各平均分擔(dān)50%的負荷，這樣可大大提高UPS系統(tǒng)的可靠度，冗余并機與串聯(lián)熱備份的區(qū)別是：A）冗余并機UPS可達多臺，且均分負荷，各機運行同程度老化。串聯(lián)熱備份的UPS一般僅為兩臺，兩機運行不能同程度老化。B）冗余并機遠比串聯(lián)熱備份復(fù)雜，要求多臺UPS輸出的頻率﹑相位﹑幅度等達到絕對的完全一致，因此多機之間的通訊協(xié)調(diào)平衡非常重要，全由機內(nèi)的協(xié)調(diào)控制并機板來完成。C）串聯(lián)熱備份如果主機主電路的逆變器故障或超載跳到旁路供電時UPS供電存在切換時間，而冗余并機在其中一機故障卸載時不存在切換時間�，F(xiàn)在的UPS并機設(shè)計多數(shù)已把平衡協(xié)調(diào)電路融入UPS機器內(nèi)部而省掉了外接的并機柜。使機器安裝得以簡化，也提高了并機系統(tǒng)的可靠度。D）串聯(lián)熱備份機型要求不高，一般在線式普通機型只要具備獨立的旁路接線端口即可行，而冗余并機功能則一般是中大容量UPS才具有的，一般機型較貴。
特別申明：串聯(lián)熱備份和冗余并機所帶的要害負載，負載功率不能超過單臺UPS的容量。否則，UPS系統(tǒng)的可靠度就沒有保障。例如：兩臺10KVA的UPS并機所配帶負載如果是12KW，兩臺UPS各帶50%即6KW的負載平常是能正常運行，但一旦其中一臺出現(xiàn)故障，則12KW的負載全切入到另一臺10KW的UPS，則會造成另一臺UPS大大超載跳旁路，如遇上市電停電則整個UPS系統(tǒng)就會癱瘓！串聯(lián)熱備份和冗余并機兩種方式主要目的均是以犧牲成倍的價格來換取系統(tǒng)的成倍可靠度，因而一般是要害部門采用。

（三）使用方案：

（1）后備式UPS最佳帶載率為40-60%。空載或大于80%負載時UPS輸出三次諧波成份較大，對電腦等負載的正常運行及使用壽命具有一定影響。后備式UPS逆變輸出為方波，不宜配帶感性負載（如電機類負載等）。
（2）在線式UPS配帶弱感性負載時，帶載率不宜超過50%，對于強感性負載不可超過35%。對于晶閘管負載或半波整流設(shè)備，UPS原則上不能配帶，但在混入其他阻性負載，且總帶載率低于50%的情況下，則可以選擇性配帶。另外UPS前端如果接有晶閘管或半波整流設(shè)備，很容易造成UPS輸入波型畸變大增、引起較大噪聲干擾（工頻機噪聲隨波型畸變程度加大，高頻機更會造成內(nèi)部高頻元器件瞬時過熱，從而極易出現(xiàn)故障）。
（3）無軟啟動功能（延時啟動）的UPS，原則上不宜帶載開、關(guān)機，尤其是重載條件下開、關(guān)機，否則會增大故障的可能性。應(yīng)先空載開機再加負載。
（4）在惡劣的電網(wǎng)環(huán)境下，ＵＰＳ容易造成零線串入干擾。后備式UPS容易造成市電與逆變的頻繁切換，容易造成故障。對于在線式UPS容易造成鎖相與失控鎖相失敗。
（5）后備式UPS不能置于電感性電源后面（如凈化電源），否則容易造成切換時間過長，在市電停電時造成電腦的死機。而在線式UPS前端配置凈化電源則大大的有利。除幫助凈化市電外，還可大大緩沖UPS啟動時大電流的沖擊，減小UPS故障率。
（6）市場上中、小型UPS，由于成本價格因素，制造商在其鎖相中基本上沒有設(shè)置轉(zhuǎn)換條件的判斷電路。直流系統(tǒng)中一般也沒有反灌噪聲設(shè)置，對功率管件容易造成損壞。因此，就這一點來說，小型機可靠性一般要比大機差。
（7）對于在線式UPS，減少其日常開、關(guān)機次數(shù)，或在其前端增設(shè)凈化電源，可大大減小機器的故障率。
（8）市場上的后備式UPS，由于成本關(guān)系，一般無輸出短路保護電路，因此保險絲不能過大。500VA一般是5A型，1000VＡ一般為１０Ａ型。
（９）ＵＰＳ如無輸入、輸出隔離變壓器，則該機型安裝時，火、零線不能反接，否則很容易造成共膜干擾而容易損壞ＵＰＳ。
（１０）ＵＰＳ長延時機型一般具有反灌噪聲抑制設(shè)置，否則在ＵＰＳ輸出負載量大時，反灌噪聲很容易造成蓄電池、逆變器件的損壞。
（１１）ＵＰＳ在不接電池或電池損壞條件下運行，直流母線上高頻脈動分量大，由于直流線路存在一定的內(nèi)阻，在重載條件下所形成的ＬＣ振蕩高頻成份大增，這樣對逆變器件不利，長期運行容易出現(xiàn)故障。因此UPS在沒接蓄電池情況下不能長期運行，蓄電池老化報廢時應(yīng)及時更換。
（１２）ＵＰＳ不能長期滿載或超載運行，但也不能空載運行。空載運行對蓄電池大大的不利，很容易造成蓄電池損壞。
（１３）ＵＰＳ輸出波型與帶載率具有很大關(guān)系。后備式的方波是負載量的函數(shù)，負載越大，脈寬則越大，幅度越小。正弦波的負載量６０％最佳，過輕或過重輸出波型失真均較大。ＵＰＳ在重載條件下逆變的輸出，其輸出波型抖動大，諧波量增大，故障率增高。ＵＰＳ配帶非線性負載波型失真較大。