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UPS不间断电源与发电机匹配方案

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    摘要:在大功率的UPS不间断电源系统中,如果客户需要较长后备时间,往往需要配置大量的后备电池组。这种配置方案有一定的局限性,大量的后备电池组需要较大的存储空间,还要考虑楼板的承重问题,而且后备电池组存在一定的更换周期,也需要较大的资金投入。为解决这些问题,经常考虑发电机与UPS电源匹配使用的配置方案,将发电机作为最终的后备手段。

    在UPS电源与发电机匹配使用中,只需为UPS电源配置少量后备电池以备切换时使用。发电机与市电转换即可以手动,也可以设置自动切换设备(ATS)。当市电出现故障,自动切换设备(ATS)将自动切换到发电机端,发电机经过一定的时间延迟(可根据客户需要设定时间)自动启动,提供电力保障。

    在实际应用中,针对不同客户对供电系统的可用性要求不同,UPS电源与发电机的配置方式也不尽相同,总的说来,常见的分为单机方式、并机方式等,各种方式具有各自的特点,以下进行逐一介绍:

    A.单机运行配置

    根据实际负载功率,选择相匹配的UPS电源单机运行,供电系统结构简图如下:


    该配置方式的特点是:

    1、性价比高,虽然供电系统的可用性一般,但是系统组成简单,经济。

    2、一般来说,不必考虑系统的后期扩容,不必使用并机机型的UPS电源,设备利用率高。

    3、系统存在单点故障点。

    系统的主要组成部分为:

    1.UPS电源主机:UPS电源主机实现无论输入市电有无的情况下,向负载提供高质量的供电,在市电运行与电池运行转换时没有输出的间断;具有内置静态旁路系统提高了UPS电源的可用性,同时与维修旁路开关配合操作实现UPS电源关机维护时负载供电的不间断。

    2.后备电池组+电池直流断路器:后备电池是市电中断后,负载供电的能量来源,其储存的能量经由UPS电源逆变后供给负载,电池断路器主要对电池组起过流、断路保护,避免电池损坏和UPS电源故障的扩大,另外,断路器在电池维护、更换时人为断开,可以保障维护人员的操作安全。

    3.柴油发电机:在大功率的UPS电源系统中,长的后备时间要求所需的电池配置往往是占地大、投资高的方案,因此经常考虑采用柴油发电机加UPS电源的方案;即使有双路市电引入的场合,后备柴油机仍可作为最终的后备手段,而且与大容量后备电池组相比性价比更高。
    在发电机与市电的转换上即可以手动,也可以设置自动切换设备(ATS),而发电机与UPS电源配置的容量配比关系上,往往由于UPS电源的谐波反馈、负载电流突变等干扰,需要发电机的容量为UPS电源最大负载量的2~3倍,同时还应考虑发电机所带的其他负载的因素,决定其容量。

    4.其他:包括相关的输入、输出配电系统。

    B.冗余并机配置

    当单机系统的可用性不能满足要求时,往往采用2台或以上的同功率UPS电源并联运行,提高并联系统的可靠性。供电系统结构简图如下