UPS系统设计专题知识讲义

UPS系统设计专题知识目录一、UPS电源系统组成二、交流供电系统配电方式三、交流负荷统计四、UPS电源系统配置五、设备选型第一部分：UPS电源系统组成1、常规通信电源系统组成通信电源系统由七个部分组成，即五个主要系统和二个辅助系统，俗称5+2系统。五个主要系统分别是：（1）高压变、配电系统（变电所）；（2）低压配电及油机交流供电系统；（3）UPS交流不间断电源系统；（4）直流供电系统；（5）太阳能电池、风能等新能源供电系统。二个辅助系统分别是：（1）防雷与接地系统；（2）电源集中监控系统。通信电源系统的组成如下图所示：2、UPS电源系统组成UPS供电系统主要用于数据设备、网管设备、计费系统等对电源特性要求高交流设备供电，一般地，UPS系统根据局站大小，有2种常见的组成。中、大型局站UPS供电系统组成小型局站UPS供电系统组成UPS输入屏：接受市电和油机系统输出电能的装置，将电能分配给UPS系统，可以接入多套UPS系统。UPS：含整流和逆变功能模块，将交流电源整流为直流电，一边给蓄电池充电，一边通过逆变器将直流电源转化为交流电源，输出电源单项、三相可选。UPS输出屏：接受UPS输出电能，分配给交流通信设备。电池组：作为后备电源，在市电故障时，将其储存电能通过逆变器转化交流电源，为设备供电，单体电压一般选12V。第二部分：交流供电系统配线方式交流供电系统的配线方式有三大类：1、TN系统—中性点重复接地系统◇TN-S三相五线制（通信局站广泛使用）T－电源端有一点直接接地；N－电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。S－中性导体和保护导体是分开的。◇TN-C三相四线制T－电源端有一点直接接地；N－电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。C－中性导体和保护导体是合。◇TN-C-S三相四线后五线制各个字母含义附录：2、TT系统—中性点直接接地系统3、IT系统—中性点不接地系统第三部分：交流负荷统计1、交流负荷统计（1）交流负荷的种类交流负荷的种类有：动力（包括通信设备）、照明、空调和电热等。（另一分法：通信设备负荷和建筑负荷）（2）交流负荷的性质交流负荷的性质有保证（重要）、非保证（一般）负荷之分。保证（重要）负荷：通信设备负荷、机房照明、机房空调、消防（电梯、水泵、风机等）。非保证（一般）负荷：普通照明（节日、道路）、办公空调、生活用电等。（3）交流负荷的计算◇交流设备负荷单相P=220xI¢xcos¢三相P=1.732x380xI¢xcos¢其中:I¢—负荷相电流；cos¢—功率因数（0.85）第四部分：UPS电源系统配置1、UPS容量UPS的容量应根据必须保证的交流负荷总容量确定，并考虑一定的冗余。高原地区还应考虑相应的高原降容系数。UPS视在功率（KVA）=P/(η×ц×δ)式中：P—交流负荷（KW）；　　η—UPS功率因数0.85；ц—保险系数0.8；δ—高原系数，在海拔低于1000米时，取1。2、UPS电池容量先UPS容量计算出蓄电池的最大放电电流，再计算出蓄电池的容量。I=(S×Cosφ)/(μ×U×N)式中：S—UPS额定容量（VA）；　　I—蓄电池最大放电电流（A）；　　　Cosφ—负载功率因素，一般取0.85；　　　U—UPS蓄电池组放电终了电压（V）（单体电池电压10.8V）；　　μ—逆变器的效率，一般也取0.85；N—蓄电池只数。Q=KCIK:保险系数（取值范围1.2～1.67，一般取1.25)；I:电池放电电流；C:蓄电池放电容量系数，见下 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 。市电类别与蓄电池放电时间表3、输入/输出屏或交流配电容量配置I=所带远期负荷电流*ψΨ：冗余系数，一般取1-1.2特别地：具体输入、输出路数和电流等级需要根据具体的设备功耗情况确定。4、交流导线截面积计算●按经济电流密度选择导线截面计算公式：S=Im/IjS--导线的经济截面积（mm2）Im--最大负荷电流（A）Ij--经济电流密度（A/mm2）对通信电源的交流线Ij取2A/mm2(多芯铜导线)附：电力电缆一般有4,6，10,16,25,35,50,70,95,120,150,185,240,300mm2等种类。●按发热情况选择导线截面满足式子：KI≥IjIj―最大计算负荷电流（A），（应为局站的终期容量）  I―考虑 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 敷设条件（空气温度为25℃，土壤温度为15℃）及导线连续发热的容许温升而制定的导线持续容许电流（A），查导线表获取,见表1。（其中，导线最大载流量分65℃情况下和125℃情况下，设计时选择65℃情况下最大载流量）   K―考虑不同敷设条件的修正系数。不同敷设条件的修正要考虑的因素很多，主要因素由下式表示：K=Kt·K1·K2式中：Kt—温度校正系数，见表2；K1—电缆直埋地敷设多根并列校正系数，见表3K2—电缆穿管多根并列在空气中敷设校正系数，见表4。表1铜芯聚乙烯绝缘电缆在空气中敷设的载流量（A）（环境温度按30℃考虑，65℃芯线工作温度)截面(mm2)主芯4610162535507095120150185240中性2.54661010162535355050　1kV(四芯)　2836486787111139172211243281322　6kV(三芯)　　　526888110138169203234271311365表二电缆载流量环境修正系数表 环境温度修正系数导体温度环境温度（空气中）环境温度（土壤中）101520253035404550101520253035501.701.621.521.421.321.221.000.75-1.261.181.101.000.890.77601.581.501.411.321.221.111.000.890.731.201.131.071.000.930.85651.481.411.341.261.181.091.000.890.771.171.121.061.000.940.87701.411.351.291.221.151.081.000.910.811.151.111.051.000.940.88801.321.271.221.171.111.061.000.930.861.131.091.041.000.950.90901.261.221.181.141.091.041.000.940.891.111.071.041.000.960.92表三电缆直埋地敷设多根并列校正系数表四电缆穿管及桥架修正系数穿管修正系数穿管根数2-45-89-12>12修正系数0.800.600.500.45 桥架修正系数叠置层数1234梯架0.800.650.550.50托盘0.700.550.500.45●按电压损失选择导线截面若供电距离较远时，除按以上两种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 选择外，还应满足电压损失△U%≤5%的校验（严格情况下△U%≤2%）。S—所需导线截面积（mm2)K—使用不同电缆截面积的常数，与设计使用年数有关I—设计负荷电流（A）M—配线距离（m），V—允许电压降（V）◇交流导线类型的选择●考虑到受力因素，室外交流电缆一般采用铠装电缆VV22型。●考虑到安全因素，室内交流电缆一般采用阻燃软电缆ZR-RVV。●由于三相负荷的不平衡，以及谐波电流干扰的影响，往往中性线电流较大，使得电力电缆发热严重。为安全考虑，要求选择电力电缆的截面时，三根相线与中性线的截面同粗（包括配电屏上的母线排也一样）。◇防雷保护地线防雷保护地线采用不小于35平方毫米铜导线。◇交流保护地线注：为了安全可靠，接地线应不小于16平方毫米。5、接地第五部分：设备选型1、UPS①常规容量：1KVA、2KVA、3KVA、6KVA、10KVA、15KVA、20KVA、30KVA、40KVA、60KVA、80KVA、100KVA、120KVA、140KVA、160KVA、200KVA、300KVA、400KVA、500KVA、600KVA、800KVA等。②进出线方式：小于10KVAUPS可以选择“单进单出”和“三进三出”方式，大于等于10KVAUPS选择“三进三出”方式。2、蓄电池①常规容量：为节省安装空间，一般考虑12V单体，同时为保证安全可靠性，每台UPS应配置不少于2组的蓄电池组。常规单体容量有25AH,50AH,65AH,80AH,100AH,200AH,300AH,400AH。②但是配置时，必须结合厂家生产型号来配置，并非各厂家都生产以上容量的。3、输入、输出屏、交流配电屏1、根据计算容量，考虑一定余量来进行容量配置。2、根据终期输出输入路数要求，来配置输出、输入端子。3、结合厂家的产品配置来最终定型。