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UPS系統(tǒng)中的電源解決方案


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時間:2016-01-04 作者:Stanford
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儀器儀表商情網(wǎng) 解決方案】UPS(Uninterruptible Power System),即不間斷電源系統(tǒng),是一種含有儲能裝置(通常為蓄電池),以逆變器為主要組成部分的恒電壓、恒頻率輸出的不間斷電源系統(tǒng)。主要應(yīng)用于要求設(shè)備24小時供電的場合,如通訊設(shè)備、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備等。當(dāng)市電中斷(事故停電)時,UPS立即將機(jī)內(nèi)儲能裝置的電能,通過逆變轉(zhuǎn)換的方式向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)交流電,使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。

一、UPS系統(tǒng)介紹及過程分析


圖一是個非常典型的UPS在地鐵中的應(yīng)用,從上圖中可以明顯看到,該系統(tǒng)包含配電柜、UPS電源和外置維護(hù)開關(guān),終端負(fù)載為各機(jī)電系統(tǒng),如信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、自動列車監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)。配電柜的作用是對用電設(shè)備進(jìn)行配電和控制,在電路出現(xiàn)過載、短路和漏電時,配電柜還可以進(jìn)行斷電保護(hù);外置維護(hù)開關(guān)主要是在維護(hù)檢測過程中閉合,旁路掉UPS的電路,使電能從外置維護(hù)開關(guān)的電路上通過,實現(xiàn)了在保證后端負(fù)載能夠得到正常供電的情況下不影響對設(shè)備的維護(hù);在市電異常,配電柜斷電的情況下,UPS電源通過儲能裝置給后端的設(shè)備供電。

UPS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖二,主要由五部分組成:電源輸入電路,進(jìn)行AC/DC變換的整流器,進(jìn)行DC/AC變換的逆變器,輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的。凈化功能由儲能電池來完成,由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流能量的功能外,對整流器來說就像接了一只大容量電容器,其等效電容量的大小,與儲能電池容量大小成正比。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成,頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù),設(shè)計了系統(tǒng)工作開關(guān),主機(jī)自檢故障后的自動旁路開關(guān),檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。

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