山特UPS電源3C340KS

時(shí)間：2018-05-08作者：北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司瀏覽：54

山特UPS電源3C340KS




UPS電源配套蓄電池的硫酸鹽化故障分析


1、UPS電源配套蓄電池的硫酸鹽化故障現(xiàn)象

蓄電池的較板被硫酸鹽化以后，分別有以下現(xiàn)象發(fā)生：

（1）正常放電時(shí)，比正常蓄電池的容量顯著下降，其內(nèi)部電解液密度降低，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)**正常值，而且該蓄電池長(zhǎng)期處于落后狀態(tài)。

（2）充電時(shí)，電壓上升較快，充電時(shí)電解液溫度上升較快。蓄電池的單格電壓很快達(dá)到2.9~3.1V（對(duì)2V蓄電池），冒氣泡過早，過早析出氣體；開始充電和充電完畢時(shí)蓄電池端電壓高。

（3）放電時(shí)，電壓迅速下降，電解液密度**正常值，單格電壓很快降至1.8V（對(duì)2V蓄電池）甚至較低。

（4）較板顏色和狀態(tài)不正常，較板表面出現(xiàn)一層白色硫酸鉛結(jié)晶。物理特征為：充放電時(shí)，蓄電池殼體溫升高。


 首先,計(jì)算UPS在各種負(fù)載下的輸出能力時(shí),應(yīng)先確定UPS的品種,向廠家索要該UPS的相關(guān)數(shù)據(jù),再進(jìn)行計(jì)算。但在此問題中,因感性負(fù)載是小于額定情況下的功率因數(shù),一般UPS的輸出仍能維持為**的額定容量?，F(xiàn)用一個(gè)著名的德國品牌UPS的數(shù)據(jù)為例來計(jì)算。由表1可知,感性負(fù)載功率因數(shù)小于額定情況下的0.8時(shí),輸出功率仍為額定值。


    當(dāng)UPS的S=100kVA、cosφ=0.8時(shí),P=80kW;
    Q=60kVAR。
    當(dāng)UPS為S=100kVA、cosφ=0.6時(shí),則S=100kVA=60kW;Q=80kVAR。
    若負(fù)載為40kVA,cosφ=0.6,則S=40kVA;
    P=24kW;Q=32kVAR。
    負(fù)載增至80kVA,cosφ=0.6時(shí),則S=80kVA;
    P=48kW;Q=64kVAR。


    此時(shí)負(fù)載的視在功率S和有功功率P都小于額定情況下的數(shù)值,而無功功率Q卻大于額定情況下的數(shù)值。但是,不能用cosφ=0.6的負(fù)載的數(shù)值與cosφ=0.8時(shí)的UPS的數(shù)值來比,而必須與UPS為cosφ=0.6時(shí)的能力來比。負(fù)載的Q值小于UPS此時(shí)的Q值80kVAR。完全可以滿足負(fù)載增至80kVA的需要。


    UPS帶非線性負(fù)載的問題。若UPS為100kVA,cosφ=0.7時(shí)帶非線性負(fù)載奔騰133PC+15in(英寸)顯示器(170VA)能帶多少臺(tái)?cosφ=0.8的UPS又能帶多少臺(tái)?


    非線性負(fù)載是五花八門的,但是計(jì)算機(jī)類負(fù)載多是整流電容濾波型。所以IEC、EN和GB(標(biāo)準(zhǔn))都確定了一個(gè)基準(zhǔn)非線性負(fù)載,是二極管全波整流用電容濾波,功率因數(shù)確定為0.7。UPS也就是根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制造的。UPS還限定了非線性電流的峰值因數(shù),一般為3。也就是非線性電流的峰值與有效值之比為3。這對(duì)于計(jì)算機(jī)類負(fù)載也足夠了。因?yàn)榉逯狄驍?shù)較大的是PC機(jī),大約為2.7左右。


    UPS帶非線性負(fù)載的能力,除了非線性負(fù)載的特定基準(zhǔn)之外,還有一個(gè)量的問題。在IEC、EN和GB(標(biāo)準(zhǔn))中明確規(guī)定:單相UPS容量在33kVA以下時(shí),用基準(zhǔn)非線性負(fù)載來考核,33kVA以上的UPS用33kVA的非線性負(fù)載加線性負(fù)載來考核;三相UPS容量在100kVA以下時(shí),用基準(zhǔn)非線性負(fù)載來考核,100kVA以上的UPS用100kVA的基準(zhǔn)非線性負(fù)載加線性負(fù)載來考核。


    以上幾點(diǎn)是我們?cè)诳紤]這個(gè)問題時(shí)必須明確的。但是在這個(gè)題目中,以上這幾點(diǎn)都不成問題,可以按一般線性負(fù)載的情況來計(jì)算。


    100kVA的UPScosφ=0.7時(shí),S=100kVA=70kW;Q=71.4kVAR。
    單臺(tái)負(fù)載cosφ=0.7時(shí),S=170VA=119W;Q=121VAR。
    對(duì)于P和Q而言,UPS能供總臺(tái)數(shù)分別為:588臺(tái);590臺(tái)。
    結(jié)論:應(yīng)按較小的計(jì)算:588臺(tái)(未計(jì)留有裕度、啟動(dòng)等因素)。
    若用100kVA cosφ=0.8的UPS能帶多少臺(tái)？
    100kVA的UPScosφ=0.8時(shí),S=100kVA=80kW;Q=60kVAR。
    在負(fù)載cosφ仍為0.7時(shí),UPS的S=100kVA;
    P=70kW;Q=71.4kVAR。
    這時(shí)UPS能供總臺(tái)數(shù)分別為588臺(tái);590臺(tái)。
    結(jié)論:也是588臺(tái),二者沒有區(qū)別。


    那么,這樣看來功率因數(shù)0.7的UPS與功率因數(shù)0.8的UPS沒有什么區(qū)別了。不是的,還是有區(qū)別的。上面的例子都是負(fù)載功率因數(shù)小于額定情況下的數(shù)值,若是大于額定情況下的數(shù)值,或是電容性的負(fù)載,則情況就不一樣了。功率因數(shù)為0.7的UPS帶載能力就顯得差了。


    負(fù)載功率因數(shù)為0.7的UPS只是為一些微機(jī)類負(fù)載而使用的。它設(shè)計(jì)的容量都比較小,大約為30kVA以下。而這一類負(fù)載功率因數(shù)多為0.7,UPS的負(fù)載功率因數(shù)也設(shè)計(jì)為0.7,正好適應(yīng)負(fù)載的條件。


    那么這種UPS是不是帶非線性負(fù)載的能力強(qiáng)呢?不是的,恰恰相反,其帶載能力比0.8功率因數(shù)的UPS差。1臺(tái)10kVA的功率因數(shù)為0.8的UPS可以帶8kW功率的負(fù)載,而功率因數(shù)為0.7的UPS只能帶到7kW,如帶功率因數(shù)大于0.7的負(fù)載則其能力可能就較小了。


上述三種輸入輸出形式的選擇主要由負(fù)載容量狀況來決定，單入/單出深圳山特UPS電源從1KVA~15KVA；三入/單出深圳山特從10KVA~20KVA；三入/三出山特UPS電源從10KVA~500KVA.可以看出，輸入輸出形式主要是根據(jù)山特UPS電源容量的不同以及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)性而制定的。輸入形式主要取決于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)三相電平衡度的影響程度，輸出形式主要取決于深圳山特輸出線徑及功率元件的容量，一般每個(gè)單相輸出應(yīng)在5KVA以上，以保證有效帶載率，或考慮到三相負(fù)載對(duì)輸出形式的要求，采用較小單相輸出容量。
 
1、單相輸入/單相輸出形式：
 
如果容量比較小，單入形式的深圳山特UPS電源掛在任何一相入戶的市電上都不會(huì)對(duì)入戶市電的三相配平衡問題造成麻煩，而負(fù)載容量較小，山特UPS電源采用單相輸出其輸出線徑（電流值）都不大，可以采用單相逆變器設(shè)計(jì)，因此小容量（一般15KVA以下）的深圳山特多采用單入/單出形式。
 
2、三相輸入/單相輸出形式：
 
在容量稍大時(shí)，例如大于20KVA的負(fù)載，若掛在某一單相輸入電上，會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的輸入電配平衡造成麻煩，而采用三相輸入，自動(dòng)平均分配輸入電流，從而有效解決配平問題。但單相輸出并不是容量越大越好，單相逆變輸出決定需要采用單相旁路輸入結(jié)構(gòu)，當(dāng)深圳山特容量大于20KVA時(shí)，單相20KVA的旁路輸入需要比較大的單相電流，在深圳山特UPS電源正常工作時(shí)旁路不工作，既使不合理的布線及開關(guān)選擇也不會(huì)顯現(xiàn)出來，一旦山特UPS電源主回路故障或過載轉(zhuǎn)旁路運(yùn)行，深圳山特UPS電源將整個(gè)負(fù)載轉(zhuǎn)移致旁路輸入回路上，對(duì)系統(tǒng)供電造成嚴(yán)重不平衡。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成跳閘，或因潛在的不合理布線及開關(guān)容量造成轉(zhuǎn)旁路失敗及時(shí)具有合理的**電氣配置，也會(huì)造成因考慮不平衡配置造成的電源資源浪費(fèi)現(xiàn)象?？紤]到單相旁路輸入配平衡的要求，以及單相逆變器的電流壓力方面因素，輸出單相逆變器一般作到20KVA以內(nèi)比較合理。因此8~20KVA容量范圍內(nèi)的深圳山特UPS電源采用單相逆變器、單相旁路輸入的三入/單出形式較多。
 
某些用戶考慮采用大容量三/單深圳山特UPS電源時(shí)，其追求的有利方面主要是提高山特UPS電源的輸出利用率，避免因輸出負(fù)載分配問題造成的輸出單相過載（總?cè)萘啃∮谏钲谏教豒PS電源總?cè)萘繒r(shí)）?；蛴捎诂F(xiàn)場(chǎng)電力線布線為單相等特殊因素決定。此時(shí)，為避**相逆變器深圳山特UPS電源在單相旁路輸入及單相逆變器容量不足等方面的局限性，普遍采取另外一種三相輸入/單相輸出方案。采用三相輸入/三相輸出深圳山特UPS電源配合輸出三/單變壓器的方式。在深圳山特UPS電源輸出側(cè)配置三/單隔離變壓器選件，一方面滿足旁路輸入為均衡的三相輸入要求，另外一方面緩解逆變器的電流壓力。此外，還滿足某些場(chǎng)合的輸出隔離要求。在采用三進(jìn)/單出隔離變壓器時(shí)，有以下幾點(diǎn)需要注意的地方：
 
1）三相進(jìn)/單相輸出的變壓器的輸出容量是輸入容量的2/3，
 
若達(dá)到輸出規(guī)定容量的要求，需要采用的三進(jìn)/三出山特UPS電源容量至少應(yīng)為系統(tǒng)單相輸出容量的1.5倍。否則變壓器單相輸出容量將小于系統(tǒng)要求的輸出容量。三進(jìn)/單出變壓器運(yùn)行原理如下：
 
三相輸入/單相輸出變壓器的原形原理圖如左，原邊采用星型三相輸入結(jié)構(gòu)，付邊采用兩相同相疊加一相反相疊加合成單相輸出的結(jié)構(gòu)。原邊的A相B相C相輸出功率折算到付邊，得到互差120度的付邊a相b相c相線圈功率，其中a，b兩相同名端正相疊加得到的合成幅值與單相線圈功率幅值相等且方向與c相相反的矢量，再與c同名端反相疊加后生成2倍于單相功率的總輸出功率值。即單相輸出為三相輸入功率的2/3.
 
2）三單變壓器的工藝要求較高，因此較好采用原裝進(jìn)口產(chǎn)品，尤其是同一廠家出品的配套選件較好。
 
原廠出品的三/單隔離變壓器選件與深圳山特UPS電源主機(jī)配合，可構(gòu)成高性能、高可靠性的三/單電源方案，若考慮今后現(xiàn)場(chǎng)可能的并聯(lián)增容要求，在**采購及安裝時(shí)，應(yīng)注意采用2倍以上容量的輸出隔離變壓器，以免在今后增容過程中因輸出變壓器容量不夠造成的更換浪費(fèi)。
 
3、三相輸入/三相輸出形式：
 
隨著負(fù)載容量的增大，在輸入三相形式的基礎(chǔ)上，輸出也采用三相形式，使每個(gè)單相輸出的電流不至過大。在某些特殊場(chǎng)合，也使用容量較小的三相輸出形式深圳山特，主要是小容量三相負(fù)載而設(shè)計(jì)的。在購買三相輸出形式的深圳山特UPS電源時(shí)，應(yīng)考慮深圳山特UPS電源的不平衡帶載能力，通常應(yīng)選購具有**不平衡帶載能力的深圳山特UPS電源.深圳山特UPS電源不同的逆變器結(jié)構(gòu)決定了其輸出不平衡帶載能力，目前采用三相獨(dú)立逆變橋結(jié)構(gòu)的山特UPS電源具有較加出色的不平衡帶載能力。由于獨(dú)立逆變橋結(jié)構(gòu)避免了傳統(tǒng)三相橋+r/Y變壓器結(jié)構(gòu)造成的每相間互相影響的格局，徹底成為各自獨(dú)立輸出的3個(gè)220V輸出逆變器。因此，具有較加穩(wěn)定的不平衡帶載能力。

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