EPS与UPS的基础知识_关于ups的基础知识

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高频机与工频机的区别

UPS按设计电路工作频率来分，可分为工频机和高频机。工频机是以传统的模拟电路原理来设计，机器内部电力器件（如变压器、电感、电容器等）都较大，一般在带载较大运行时存在较小噪声，但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强，可靠性及稳定性均比高频机强。而高频机是以微处理器（CPU蕊片）作为处理控制中心，是将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中，以软件程序的方式来控制UPS的运行。因此，体积大大缩小，重量大大降低，制造成本低，售价相对低。高频机逆变频率一般在20KHZ以上。但高频机在恶劣的电网及环境条件下耐受能力差，较适用于电网比较稳定及灰尘较少、温/湿度合适的环境。高频机与工频机比较而言：尺寸小、重量轻、运行效率高（运行成本低）、噪音低，适合于办公场所，性价比高（同等功率下，价格低），对空间、环境影响小，相对而言，高频UPS 对复印机、激光打印机和电动机引起的冲击（SPIKE）和暂态响应（TRANSIENT）易受影响，由于工频机的变压器把市电与负载隔离，对市电恶劣的环境下，工频机比高频机能提供更安全和可靠的保护，在某些场合如医疗等，要求UPS有隔离装置，因此，对工业、医疗、交通等应用，工频机是较好的选择。两者的选择要根据客户的不同、安装环境、负载情况等条件权衡考虑。工频机的特点是简单，存在的问题是： 1）输入输出变压器尺寸大； 2）用于消除高次谐波的输出滤波器尺寸大； 3）变压器和电感产生音频噪声； 4）对负载和市电变化的动态响应性能较差。5）效率低； 6)输入无功率因数矫正，对电网污染较严重； 7）成本高，特别对于 小容量机型，无法与高频机相比。工频机与高频机的可靠性比较： 1，高频机不可靠是站不住脚的，世界知名UPS厂商在技术选型和将来发展趋势上都是以高频为绝对主力方向，30KVA及以下的机器都以高频机为主，这与高频机负载动态响应速度快，能量密度高，体积小，噪声小，价格低（特别是小机）有很大关系，特别是高频机可以作到输入有源功率因数矫正，真正代表将来绿色电源的发展趋势。2，凡是对高频机可靠性提出质疑的，可以肯定，是国内的杂牌小UPS厂商。他们本身技术力量有限，测试设备不足。因此在开发高频机的过程中受开发水平的限制无法完善机身性能，从而只能在引进80年代末台湾厂商的技术的基础上完善工频机。工频机向高频机的发展很重要的一点是高频开关控制的抗干扰问题，而这个问题已随着Avansys/Huawei安圣／山特/华为使用DSP全数字控制技术而得到解决。

使用UPS软件的作用

除了上述的功能之外，山特UPS监控软件更提供了额外的功能以方便用户的使用。例如：

广播并记录不正常电力发生情况：可将不正常的电力状况通知其他计算机。

设定倒计数时关机及警告讯息间隔时间：根据不同需要设定，方便使用。

设定系统一周或特别日的自动开关机时间：省却每天开关例行工作。

自动保存文件并显示记录文件的保存名和路径：已做工作不会因为电力故障丢失。

自动记录电力信息可供LOTUS分析：分析以往电力状况，了解当地电力特性。

定期测试和即时测试：确保UPS工作正常。

安全事件日志：记录发生过的事件，用来分析。

显示输入出电压、负载、频率、温度等：掌握当前电力状况。

显示系统倒计时：了解离开系统关闭还有多少时间。

可设夜间省电时段：在夜间避免UPS无用的长时间放电。

而山特公司新近推出的具有很强网络功能的WebPower的功能更为强大：

穿越域的Internet/Intranet管理：突破传统的以域方式来管理UPS。

通过工作站来远程控制：在普通工作站也可轻松管理。

实时的用JAVA显示电力状况安全事件日志：用Internet上流行的图形方式显示。

通过网管软件实时显示电力状况并可获得TRAP信息：用于已有局域网网管平台的企业。

支持SNMP MIB2 通讯协定：支持标准数据库格式。

多服务器关闭：同时关闭多个服务器。

关闭程序支持多种平台的服务器：安全关闭程序支持多个平台，并有很强可扩展性。

蓄电池的使用和保养

虽然免维护电池在使用时不需要人工进行专门的维护工作，但是在使用时还是有一定的要求，如果使用不当会影响电池的使用寿命。

影响电池使用寿命的因素有以下几点：安装、温度、充放电电流、充电电压、放电深度和长期充电等。1）电池安装

电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源 的影响。电池应正立放置, 不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。2）环境温度

环境温度对电池的影响较大，环境温度过高，会使电池过充电产生气体，环境温度过低，则 会使电池充电不足，这都会响电池的使用寿命。因此一般要求环境温度在25℃左右，山特UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。3）充放电电流

电池充放电电流一般以C来表示，C的实际值与电池容量有关。举例来讲，如果是100AH的电池：C＝100A。松下铅酸免维护电池的最佳充电电流为0.1C左右，充电电流决不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。放电电流一般要求在0.05~3C,UPS在正常使用中都能满足此要求，但也要防止意外情况的发生，如电池短路。4）充电电压

由于UPS电池属于备用工作方式，市电正常情况下处于充电状态，只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命，山特UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制，电池充满后即转为浮充状态，每节浮充电压设置为13.7V左右。如果充电电压过高就会使电池过充电,反之会使电池充电不足。充电电压异常，可能是由电池配置错误引起，或因充电器故障造成,因此在安装电池时，一定要注意电池的规格和数量的正确性，不同规格、不同批号的电池不要混用。外加充电器不要使用劣质充电器，而且安装时要考虑散热问题。5）放电深度

放电深度对电池使用寿命的影响也非常大，电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然山特UPS都有电池低电位保护功能，一般单节电池放电至10.5V左右时，UPS就会自动关机，但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。

6）定期保养

电池在使用一定时间后应进行定期检查，如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等；如果长期不停电，电池会一直处于充电状态这样会使电池的活性变差,因此即使不停电，UPS也需要定期进行放电试验以便电池保持活性。

放电试验一般可三个月进行一次,做法是UPS带载－－最好在50%以上,然后断开市电，使UPS处 于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电，继续对电池充电。

蓄电池的检查

蓄电池都会有自放电现象（SELF-D1SCHARGE），如果长期放置不用，会使能量损失掉,因此需定期进行充放电。工程人员可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏，以12V电池为例，若开

路电压高于12.5V，则表示电池储能还有80％以上，若开路电压低于12.5V，则应该立刻进行补充充电，若开路电压低于12V，则表示电池存储电能不到20％，电池有不堪使用之虞。

免维护电池由于采用吸收式电解液系统，在正常使用时不会产生任何气体，但是如果用户使 用不当，造成电池过充电，就会产生气体，此时电池内压就会增大,会将电池上的压力阀顶开，严重的会使电池鼓涨、变形、漏液甚至破裂，这些现象都可以从外观上判断出来,如发现上述情况应立即更换电池。

标准型和长效型UPS

除了以上三类，根据后备时间，UPS还可分为标准机和长效机。标准机用内置电池，后备供电时间较短，一般在5-15分钟。长效机则可根据用户需要，增大电池容量配置，延长后备时间。但这要求更大的充电器来满足电池充电电流和充电时间性的需要，因此厂商在设计时会放大充电器容量或 加装并联的充电器。

从备用时间来分，UPS可分为长效型和标准型两种。一般来说，标准机机内带有电池组，在停电后可维持较短时间的供电（一般不超过25分钟）；长效机机内不带电池，但增加了充电器，用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间。

何谓“在线互动式”

UPS除了以上两种类型外，还有一种称为在线互动式（Line-Interactive），如山特的Inter系列。所谓在线互动式UPS，是指在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电，在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有 转换时间。

同后备式UPS相比，在线互动UPS的保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波，而其最大的优点是具有较强的软件功能，如APC的SMART系列UPS随机带有监控软件，可以方便的上网进行UPS的远程控制和智能化管理。

“在线机”与“后备机”

从工作原理上分山特UPS可分为后备式（OFF LINE）和在线式（ON LINE）两种。从备用时 间上则可分为标准型和长效型两种。

从原理上看，在线式UPS同后备式UPS的主要区别在于，后备式UPS在有市电时仅对市电进行

稳压，逆变器不工作，处于等待状态，当市电异常时，后备式UPS会迅速切换到逆变状态，将电池电能逆变成为交流电对负载继续供电，因此后备式UPS在由市电转逆工作时会有一段转换时间，一般小于10ms,而在线式UPS开机后逆变器始终处于工作状态，因此在市电异常转电池放电时没有中断时间，即0中断。

UPS是否能使用加水电池？

可以，但是建议用户使用免维护铅酸电池。因为在使用中有可能发生使用者遗忘加水、电池酸水淌出或电池气体排放不好等等因素，造成电池

坏死或影响UPS负载正常运行。另外，UPS的充电器是针对铅酸电池的特性而设计的,故不太适用于其他类型的电池。

UPS开机是否具有缓启动功能？有何好处？

具备。具备此功能一对接在电网上其他设备不

产生影响。二可延长UPS的使用可靠性。

电池怎样保养，正常寿命是多少？

1.正常时，电池每隔3-6个月带载充、放电一次，放电后标准机的连续充电时间应不少于10小时。

2.UPS长期闲置不用，应每隔3-6个月充电一 次。

3.电池使用环境要求温度在0℃到40℃之间，避免阳光直射并且保持清洁。

4.一般在室温条件下，正常使用时松下密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命为3-5年。

UPS不适合带哪些类型的负载?

UPS不推荐带接纯感性、纯容性负载。例如电动机、空调、复印机等。而且也不能接半波整流

型负载

UPS适合带哪些类型的负载?

UPS适合带阻容性（如电脑）、阻性、微感性负载。

在线式系列的转换时间是多少？

在线式机种在市电与电池供电两种供电方式之间相互转换时

间均为0ms（零中断），有效地保证了输出不间断供电。

UPS为什么要接地？

一方面UPS内部有较高的电压,如不接地一旦发生故障可能使其金属外壳带电危害人身安全;另 一方面某些设备对零地间电压有较高的要求,如不接地或接地不良会使零、地电压过高使用户设备无 法正常工作甚至发生故障。

UPS产品如何消除电网谐波、雷击、尖峰等干扰？

内部采用专业级的压敏电阻、热敏电阻元件以及先进的布线技术来吸收谐波和雷击干扰,同时消除

电网上的各种干扰信号。

UPS在使用过程中，应注意什么事项？

1.长期在市电状态下稳定运行，则电池组需每3-6个月带载充、放电一次。2.不要过载运行。

3.工作的环境温度及湿度符合产品使用手册之要求。

4.放置UPS的区域必须能良好通风、远离水、可燃性气体和腐蚀剂。5.应保持UPS的进风孔与风扇出风孔通畅。详细事项请参见产品使用手册。

UPS的输出和输入功率因数有什么区别 ？

UPS的输入功率因数，是表示UPS本身具备的负载特性及向电网引入有功功率的情况，越高说明 对市电的利用越充分。UPS的输出功率因数，是指UPS的负载向UPS引入功率的情况。输出功率因数并不是越高越好，如计算机的开关电源的功率因数为0.6-0.7。

什么是功率因数？

功率因数=有功功率/视在功率即cosθ=W / VA

功率因数是在0-1之间，它表示负载电流做的有用功率的百分比。

标准型UPS是否适合直接外接电池作长效型UPS使用?

不适合。由于标准型UPS受散热条件及充电电路的设计电流较小条件之限制，如作长效型UPS

使用，会对UPS、电池的使用造成不良影响，甚至损坏。

何谓“标准型”及“长效型”UPS？

标准型UPS，指单台UPS已内置小容量电池（装在主机机箱内），断市电后供电时间较短（满载下仅几分钟）。而长效型UPS则是外配大容量电池，需另用电池箱安装在UPS主机机箱外，供电

时间长短由0.5小时到8小时不等，依用户需要而配置。换句话讲，标准型UPS是厂商已设定好放电时间的UPS；而长效型UPS则是由客户自己选定放电时间的UPS。

UPS在接发电机时应注意什么问题？

所接发电机的输出容量应为UPS功率的2倍以上；同时注意一定要在发电机输出电压、频率、波

形较为稳定后再接UPS。

何种UPS适合接发电机？

UPS输入性能指标中有输入电压及频率的允许范围，只要发电机的输出电压及频率在此范围内，均可接受。