UPS供配电安全课件.ppt
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- UPS 配电 安全 课件
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1、国内营销产品技术部 2012年2月14日科士达科技股份有限公司产品培训 目目 录录一、UPS常识及供配电基本概念二、UPS供配电安全与原则三、EP500K UPS供配电实例演示第一部分UPS常识及供配电基本概念关于市电n什么是市电?n市电供电存在的问题?商品电,频率50HZ,单相220V/三相380V,正弦波,有效值:峰值=1:1.41电压下降浪涌电压尖峰掉电噪音电源故障种类电源故障种类n电网计划停电电网计划停电:限电,电源系统改造和维护n电网故障停电电网故障停电;超负荷、供电线路和设备故障n自然原因停电自然原因停电:火灾、雷电、水灾、施工等n电源质量故障电源质量故障:电涌、高压尖脉冲、瞬态高
2、压干扰、电压下陷、电线噪声、频率偏移、闪变、电压不平衡、谐波畸变、暂态停电、持续欠电压或过电压、系统接地故障和和泄漏电流形成的安全性故障、谐波电流与零地电压差问题n在计算机故障中,有5070的原因是电源故障造成的 n电源问题是数据丢失的最大原因(45%以上)n国际上,一半企业估计每小时停工造成的损失US$1000美圆,9%的企业每小时停工损失US$50000以上 (来源:Yankee Group)电源问题带来的损失电源问题带来的损失数据来源:Contingency Planning 目前我国的电力状况目前我国的电力状况n目前国内电力可靠率 99.89n用户平均停电时间 9.77小时n与国外的比
3、较:东京 20分钟,法国 94分钟,美国 58分钟,新加坡 20分钟 n国内可用性平均水平:0.998什么是什么是UPSUPSUPS Uninterruptable Power Supply即不间断电源UPS能做什么?三大基本功能:稳压稳压 滤波滤波 不间断不间断UPSUPS的分类的分类n按工作原理分类:后备式在线式在线互动式 n从结构上分:直流交流n从备用时间分:标准型长效型n从输出电压的相数分:为单相UPS三相UPSn从容量分:大容量中容量小容量相关概念相关概念n有功功率有功功率:直接被负载消耗而变成热量的功率P=S 功率因数F=W 瓦特n无功功率无功功率:被储能器件吸收并存储在里面而不被
4、消耗的功率乏无功功率可以转变成有功功率n视在功率视在功率:S=电压V电流A=VA 伏安n无功功率和有功功率都是组成视在功率的一部分var12FSQn功率因数的定义:nUPS本身的输入功率因数n负载功率因数n功率因数校正功率因数功率因数视在功率S有功功率P P无功功率Q 功率因数功率因数F FP P=cos cos 关于关于UPSUPS的输入的输入-对电网的适应能力对电网的适应能力n输入电压范围输入电压范围:UPS允许市电电压的变化范围,也就 是保证UPS不转入电池逆变供电的 市电电压范围。n输入功率因数输入功率因数:指UPS作为电网的负载,表现出的功 率因数。即UPS从电网吸取的有功功率与视在
5、功率的比。n正弦波的谐波失真度:正弦波的谐波失真度:是UPS从电网吸取的电流偏离 正弦波的程度(百分数)n电磁干扰传导干扰电磁干扰传导干扰EMIEMI:通过电源线传播的电磁干扰 杂讯。反映UPS对电网适应能力的指标。n输出电压稳定度:输出电压稳定度:偏离额定值的电压百分数 大部分UPS的电压稳定度为13%n输出电压失真度:输出电压失真度:5%5%n输出电压频率输出电压频率 50Hz(1 5%)国家规定的电网频率范围:50Hz 0.2Hzn电压波形失真度电压波形失真度3%5%n转换时间转换时间:市电电池状态,或电池状态市电所需要的时间。n三相不平衡能力:三相不平衡能力:100%100%关于关于U
6、PSUPS的输出的输出对负载的适应能力对负载的适应能力U U 100%n负载功率因数负载功率因数:与负载功率因数匹配n负载电流峰值因数:负载电流峰值因数:指UPS输出所能达到的峰值电 流与有效值电流之比3:1n输出过载能力输出过载能力:负载异常时,UPS的输出承受能力125%时10分钟n整机效率:整机效率:UPS输出的有功功率与输入的有功功率 的比值90%n输出功率因数输出功率因数:越高证明带负载能力越强。0.8-0.9关于UPS的输出(续)-输出能力及可靠性其他性能n旁路功能旁路功能:UPS给定的旁路电压范围:380V/220V(1 10%)n冷启动功能冷启动功能:使用蓄电池直流启动n接发电
7、机功能接发电机功能:一般小功率发电机的输出波形一般失 真度较大,且频率波动范围比较大。因此,UPS必须具有良好的跟踪发电机频率的性能,保持与发电机同步工作,并且保持质量较高 的输出波形和稳定的输出电压。科士达具有良好的接发电机性能。nUPSUPS的标称备用时间的标称备用时间:市电断电后UPS能够供给计算机等 设备的最大供电时间UPSUPS设备的电性能应该具备的功能设备的电性能应该具备的功能 对电网的适应能力对电网的适应能力 容许电网电压幅值的变化范围输入功率因数输入电流的谐波成份频率跟踪范围频率跟踪速率容许电网电压三相不平衡能力输出电性能指标输出电性能指标输出电压幅值稳定精度输出电压波形失真度
8、电池供电时的输出电压频率稳定精度输出电压幅值的三相不平衡度三相负载不平衡能力市电掉电时的输出电压切换时间输出电压的动态响应特性双向抗干扰能力输出能力和可靠性输出能力和可靠性输出过载能力输出电流峰值系数启动负载时输出电流浪涌系数输出功率因数整机工作效率网络管理及远程监控网络管理及远程监控有UPS只能附件插口对通讯协议的支持具备对市电,电池,UPS的监控功能UPSUPS的一般负载性质的一般负载性质n线性负载线性负载/电阻性负载电阻性负载:负载上的电流与电压同相 时。n非线性负载之电容性负载非线性负载之电容性负载:负载上的电流超前电压 一个相位时。n非线性负载之电感性负载非线性负载之电感性负载:负载
9、上的电流滞后电压 一个相位时。n一般一般UPSUPS不能带容性负载:不能带容性负载:带容性负载时,电容不 但不输出功率去抵消感抗,而 且还吸收功率,使负载上得到的有功功率减小,容易过载满足计算机类负载要求的一般性的满足计算机类负载要求的一般性的UPSUPS的主要电性能指标的主要电性能指标n国际标准是容许输入电压变化范围是-15+10%nUPS输入功率因数 0.95nUPS输入电流谐波 10%nUPS输出电压稳定精度 5-10%nUPS电池供电时的输出电压频率稳定精度 1%n市电掉电时输出电压切换时间 10msnUPS输出电压波形失真度 5%nUPS输出电压三相不平衡度 3:1nUPS输出电压在
10、输入电压和负载变化时动态响应幅度 5%nUPS输出电压在输入电压和负载变化时动态响应 5%可靠性与可用性可靠性与可用性MTBFMTTRt (年)1 1可用性U=MTBF+MTTR MTTR 1+MTBF平均无故障时间平均修复时间第二部分UPS供配电安全与原则UPS配电安全与原则n输入输入/输出配线原则输出配线原则:TNS三相五线制。输入电缆、开关载流量,按UPS过载150%的1.3倍选择。输出电缆、开关载流量,按UPS过载150%的1.1倍选择n零线配线原则零线配线原则:输入、输出分离;不得和地线共用。载流量按(2-3)*In原则。且零线回路不得接断路器或保险丝n地线配线原则地线配线原则:执行
11、TNS零地原则。建筑防雷地不得和设备保护地共用。如需连接只能采用等电位体实现。且地线回路不得接断路器或保险丝。地线不得替代零线使用。且所有连接必须采取硬连接方式。接零接零/接地原则接地原则现在的接地,接零系统多采用国际电工委员会现在的接地,接零系统多采用国际电工委员会(IEC)(IEC)及现及现行的国家标准低压配电设计规范(行的国家标准低压配电设计规范(GB50054GB50054)规定的)规定的标准。按标准。按IECIEC规定,低压规定,低压 配电接地,接零系统分有配电接地,接零系统分有ITIT、TTTT、TNTN三种基本形式:在三种基本形式:在TNTN形式中又分有形式中又分有TNCTNC、
12、TNSTNS 和和TNCSTNCS三种派生形式:三种派生形式:其形式划分的第其形式划分的第1 1个字母反映电个字母反映电源中性点接地状态;源中性点接地状态;TT表示电源中性点工作接表示电源中性点工作接地;地;II表示电源中性点没有工作接地表示电源中性点没有工作接地(或采用阻抗接或采用阻抗接地地);形式的第形式的第2 2个字母反映负载侧的接地状态;个字母反映负载侧的接地状态;TT表示负载保护接地,但与系统接地相互独立;表示负载保护接地,但与系统接地相互独立;NN表示表示负载保护接零,与系统工作接地相连。负载保护接零,与系统工作接地相连。第第3 3个字母个字母CC表表示零线示零线(个性线个性线)与
13、保护零线共用一线;与保护零线共用一线;第第4 4个字母个字母SS表表示零线示零线(中性线中性线)与保护零线各自独立,各用各线。与保护零线各自独立,各用各线。接零接零/接地系统简介接地系统简介TNCSTNCS系统:是一种系统:是一种TNCTNC与与TNSTNS系统的混合配电方系统的混合配电方式,同属保护接零。式,同属保护接零。PENPEN线分出独立的线分出独立的N N线后,不能线后,不能再使之与保护零线再使之与保护零线PEPE线合线合并或互换。它兼有并或互换。它兼有TN-CTN-C系系统和统和TN-STN-S系统的特点,常系统的特点,常用于配电系统末端环境较用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干
14、扰要求差或有对电磁抗干扰要求较严的场所。在我国的物较严的场所。在我国的物业管业管 理区自配变压器的独理区自配变压器的独立电网中,一般都是采用立电网中,一般都是采用此系统。此系统。接地装置和接地电阻接地装置和接地电阻n接地装置可使用自然接地体和人工接地体。在设计时,接地装置可使用自然接地体和人工接地体。在设计时,应首先充分利用自然接地体。钢结构和构造钢筋、行车应首先充分利用自然接地体。钢结构和构造钢筋、行车的钢轨,数量不少于的钢轨,数量不少于2 2根的电缆的金属外皮等;人工接地根的电缆的金属外皮等;人工接地体:人工接地体有两种基本型式:垂直接地体和水平接体:人工接地体有两种基本型式:垂直接地体和
15、水平接地体。地体。n接地装置工频接地电阻的计算应符合现行国家标准电接地装置工频接地电阻的计算应符合现行国家标准电力装置的接地设计规范的规定:智能建筑的接地装置力装置的接地设计规范的规定:智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应1010;独立的安全保护接地电阻应;独立的安全保护接地电阻应44;独立的交流;独立的交流工作接地电阻应工作接地电阻应44;独立的直流工作接地电阻应;独立的直流工作接地电阻应44;防静电接地电阻一般要求;防静电接地电阻一般要求100100。零线的安全作用解析零线的安全作用解析UPS安装环境安全安装环境安全n现
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