綠色能源(ups)不間斷電源的原理與設計畢業(yè)論文設計-文庫吧
2025-04-24 11:36 本頁面
【正文】 、濕度精度調節(jié)器 灰塵污染 —— 在寫字樓及數(shù)據中心環(huán)境中灰塵污染很低 濕氣 —— 無 制冷 UPS系統(tǒng)可監(jiān)控的內部后備風扇 機房制冷 系統(tǒng) 6 6 操作 無后備設計 后備設計 工作壽命 ＞ 10 年至 15 年（根據配件可選用） ＜ 5 年至 10 年（通常根據技術） 檢查口 只有前置檢查口，包括所有終端，小型機的著陸區(qū)非常重要 前置檢查口，小型機的著陸區(qū)非常重要 運輸 叉車或升降機 叉車或升降機 電池后備時間 60 分鐘至 8 個小時或者更多 10 至 30 分鐘 物理設計 金屬外殼－ NEMA12 標準 薄金屬外殼－ NEMA1 標準 絕緣 通常的觸電絕緣必備 根據實際應用而定 EMI/RFI 工業(yè)級別 IT 級別 通信 繼電器觸電必備 MODBUS 協(xié)議， Profibus通信接口 完備的通信及報告能力均需必備 @ UPS 電源的智能化網管功能 件書 109 第四章 @ UPS 的串并聯(lián)接 ? 摘要 文中分析了 UPS的串并聯(lián)冗余技術 ,并提出了兩臺不同型號 UPS的三種安裝改造方案 ,并結合配電結構實際情況 ,分析了三種方案的優(yōu)點和缺點 ,最后選出了 UPS最佳改造方案。 UPS作為電源保障 ,為負載提供高質量的不間斷電源 ,在航空航天、衛(wèi)星通信等重要領域大量應用。目前我單位配有 IPM BP225 UPS 一臺 ,單機運行了十余年 ,由于設備陳舊 ,存在一定的風險性。為了提高供 電系統(tǒng)的安全性和可靠性 ,我單位決定對供電系統(tǒng)進行改造 ,新增一臺 UPS。為了改造工作的順利開展 ,本文分析了兩臺 UPS的串并聯(lián)冗余技術 ,并結合配電結構的實際情況 ,提出了三種改造技術方案 ,并詳細分析了其優(yōu)點和缺點 ,最后選出了最佳改造方案。 1 UPS的串并聯(lián)冗余技術 在 UPS的應用中 ,用戶為了提高運行可靠性 ,往往要求幾臺 UPS冗余連接。 UPS的冗余連接有串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。 UPS的串聯(lián)連接 任何具有旁路 (BYPASS)的 UPS都可以進行串聯(lián)連接 ,兩臺 UPS的串聯(lián)連接的方式如圖 1所示。 7 7 圖 1 UPS串聯(lián)連接 這種連接很方便 ,只需要將一臺 UPS(如 UPS1)的 BYPASS(BYPSS1)的輸入與市電斷開 ,并連接另一臺 UPS(如 UPS2)的輸出端 ,就構成了兩臺 UPS的熱備份冗余系統(tǒng)。在正常情況下由 UPS1向負載供電 ,而 UPS2處于熱備份空載運行 。當 UPS1故障時 ,UPS2投入運行接替 UPS1繼續(xù)給負載供電。只有當 UPS2因過載或逆變器故障時 ,才由兩臺 UPS的旁路給負載提供市電。 UPS的并聯(lián)連接 提高 UPS供電系統(tǒng)可靠性的另一個方法是并聯(lián)連接 ,但是 UPS的并聯(lián)連接并不像串聯(lián)連接那樣容易。因為所有 UPS的輸出阻抗不可能相同 ,加之各逆變器的輸出電壓和市電電壓鎖相都具有正負誤差 ,致使各個 UPS的輸出電壓既有相位差又有幅值差 ,因此一般 UPS直接并聯(lián)是危險的 ,只有具有并聯(lián)功能的 UPS才能并聯(lián)。圖 2中將兩個 UPS并聯(lián) ,這種將兩臺 UPS的輸出直接并聯(lián) ,必須滿足下列條件 :相位和幅值相同 ,以保證兩個 UPS之間無破壞性環(huán)流產生。 圖 2 UPS并聯(lián)連接 為了滿足上述條件 ,僅具備 BYPASS 結構的 UPS就遠遠不夠了 ,如果是不具備并聯(lián)功能的 UPS,就必須在原 UPS的基礎上增加并聯(lián)柜或并聯(lián)板 ,這樣就必須增加投資。 8 8 并聯(lián)連接的優(yōu)點在于它不僅可以提高可靠性 ,而且過載、動態(tài)性能比串聯(lián)方式好得多 ,且便于增容。 并聯(lián)連接的方式有以下幾種 : (1)主從并聯(lián) 這種方式是并聯(lián)系統(tǒng)中以一臺 UPS為主機 ,其他為從機。從機在主機的控制下 ,從機中任意一臺出現(xiàn)故障 ,均不影響系統(tǒng)的正常供 電 ,但若主機出現(xiàn)故障則全系統(tǒng)癱瘓。 (2)無主從并聯(lián) 并聯(lián)系統(tǒng)中無主從之分 ,系統(tǒng)中任一臺 UPS既是主機也是從機 ,哪臺先開哪臺就是主機 ,而后開機的都是從機。一旦主機故障停機 ,系統(tǒng)自動選擇作為從機運行的另一臺 UPS接替主機的工作 ,保持供電不間斷。 (3)限流并聯(lián)系統(tǒng) 把系統(tǒng)中所有的輸出并聯(lián)連接 ,但每臺 UPS必須有可靠的限流功能 ,即在任何情況下都保證把該 UPS的輸出電流限制在額定值內 ,這種方法僅限于單相電源。 2 不同型號 UPS的安裝方案 串聯(lián)連接 IPM BP225 UPS 作為主用 UPS,臺達 (GESNT100k)UPS 作為備用 UPS,其輸入端接在 IPM BP225 UPS 的旁路上。正常情況下 IPM BP225 UPS 工作 ,當 IPM BP225 UPS發(fā)生故障時自動轉為靜態(tài)旁路 ,此時由備用 UPS通過主用 UPS的靜態(tài)旁路為負載提供不間斷的電源。 在實際改造中 ,引電纜至備用 UPS市電主輸入 ,將 IPM BP225 UPS的旁路輸入電纜拆除并連接在臺達 (GESNT100k)UPS 的輸出端。串聯(lián)方案示意圖如圖 3所示。 圖 3 不同型號 UPS串聯(lián)方案示意圖 9 9 優(yōu)點 : (1)安裝簡單 ,無需調試 ,不增加額外電路 ,因而可靠性高 ,不增加購置成本。 (2)只有單臺 UPS供電 ,因而逆變效率高 ,節(jié)約能源 (備機是空載運行 ,消耗功率很小 )。 (3)對 UPS要求不高。 缺點 : (1)在主用機的靜態(tài)旁路故障時 ,將可能中斷整個系統(tǒng)對負載的供電 ,備份失效。 (2)備機長期空載 ,不易發(fā)現(xiàn)故障。 (3)備機的蓄電池將長期處于浮充狀態(tài) ,電池無法放電 ,影響電池壽命。 (4)當切換時備機從空載轉至滿載運行 ,整流器及逆變器將受到大電流沖擊而較易損壞。 (5)利用率低。 并聯(lián)連接 IPM BP255 UPS 和臺達 GESNT100k UPS 其功率和生產廠家不同 ,不支持一般的并聯(lián)功能 ,必須在兩臺 UPS輸出端加一個并聯(lián)柜才能實現(xiàn)并聯(lián) (見圖 4)。正常工作狀態(tài)下主機為臺達 UPS,當主用 UPS發(fā)生故障時 ,由并聯(lián)柜自動轉到備用 UPS上 ,由 IPM BP225 UPS 帶全部負載。但此
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