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(多图) 通信交换局(站)中、大型UPS的选型

来源:电源世界?? 2007年09月12日 ?? 收藏0

  随着通信行业的飞速发展,各种相应先进的通信设备及附属配套设备不断的产生,而对于供电电网的质量要求也越来越严格,不仅要求正常的供电系统输出,还要保证良好的不带任何干扰的正弦波。

  现使用的电网并不是纯正的交流电源,除了电网偶尔性的停电与各种意外的发生外,由于市电电网中接有各种各样的负载,对电网造成了干扰和污染,恶化了供电网质,影响了负载设备的正常运行,使负载设备可能产生不可预料的不尽相同的各种问题。UPS不间断电源的产生及它可以解决电源断电、电压尖峰、电压浪涌、频率漂移、谐波干扰、过欠压、电压波动及噪声电压等由市电电源质量差对前端设备造成危害的功能上看,显示了其在应用领域的重要性。

  对于当前市场UPS的种类繁多、工作模式的多样性,应如何选择及配置理想的UPS提出了要求。在这里浅谈一下通信行业通信交换局(站)中、大型UPS选型的细节。选用UPS时,首先要确定其将选择的类型,然后在根据具体的技术参数指标来确定其产品。

  1、正确选择UPS的类型

  当前的UPS可分为以下几种:在线式、在线互动式、后备式、Delta变换型。

  在线互动式的单机输出功率为0.7~ 20kVA,后备式单机输出功率为0.25~2kVA,且两种类型在市电供电正常时,逆变器均不投入工作,而是向用户提供经过简单处理的一般市电电源,供电质量差,输出功率小,只适用于要求不高的场合。此选型中不考虑。

  1.1Delta变换型UPS

  也称为双逆变电压补偿在线式,其单机输出功率为10~480kVA,它的原理是将交流稳压控制技术中的电压补偿原理运用到UPS的主电路中,利用补偿变压器对不稳定的市电电压进行电压调整。

市电电源供电正常

  
图1 市电电源供电正常

市电电源供电不正常

  
图2 市电电源供电不正常

  (1)市电电源供电正常时(即市电电压波动范围小于380V±15%,市电频率波动范围小于50±3Hz),如图1所示,主供电通道上的STS1在导通状态,STS2在断开状态。当市电电压等于UPS的标称输出电压时,市电电源经补偿变压器(无需补偿)直接送到负载上,此时的电源未经过任何处理。当市电电压高于或低于UPS的标称输出电压时,补偿变压器在Delta变换器的调控下对市电电压进行降压或升压调节后送到负载上。

  (2)市电电源供电不正常时(即市电电压波动范围超过380V±15%,市电频率波动范围小于50±3Hz),如图2所示,STS1与STS2在断开状态,蓄电池组放电,主变换器以逆变器的方式向负载提供纯净的正弦波逆变电源。

  (3)当输出短路、输出过载、温升过高、主变换器或Delta变换器发出故障时,STS1关断,STS2导通,市电电源经过交流旁路通道给负载供电。

  由此可以看出Delta变换型UPS在正常工作时市电电网的干扰非常容易地直接串入到用户负载端,对于市电电压过欠压、电压突变、频率漂移、谐波干扰等市电电网的污染没有实质性的改善。

  1.2在线式UPS

  单机输出功率为0.7~1500 kVA。采用以微处理器、数字信号处理的调控技术使逆变器连续不断地向负载提供高质量的纯净正弦波电源。

在线式UPS框图

  
图3 在线式UPS框图

  (1)市电电源供电正常时(即市电电压波动范围小于380V±15%,市电频率波动范围小于50±3Hz),如图3所示,供电质量较差的普通市电电源经过滤波整流器变成直流稳压电源,然后再经过逆变器重新将直流电源变成纯正的高质量正弦波电源,由于采用了双变换型在线设计方案,可将市电电源中的干扰几乎都屏蔽掉,保证了向负载提供毫无干扰的纯洁正弦波电源。

  (2)市电电源供电不正常时(即市电电压波动范围超过380V±15%,市电频率波动范围超过50±3Hz)、市电电源故障或市电供电中断,蓄电池组继续向逆变器提供直流电源,保证了逆变器不间断地向负载提供高质量的正弦波交流电源。

  (3)当输出短路、输出过载、逆变器故障、整流器或逆变器中散热片温度过高时,如图3所示,市电电源将由交流旁路通道给负载提供普通市电电源。

  由此可以看到无论是市电供电正常时,还是市电中断由电池逆变供电期间,逆变器始终处于工作状态,这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响,真正实现了对负载的无干扰、稳压、稳频以及零转换时间。

  综上所述,针对于通信局(站)中要求较高的通信设备、敏感先进仪器设备、非线性负载建议使用在线式UPS。


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通信交换局? UPS? 选型?

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