一、UPS空開及電纜的配置
1、高頻UPS與工頻UPS的區(qū)別
UPS從分類來(lái)說(shuō)，分為高頻UPS與工頻UPS，高頻機(jī)體積小、重量輕，價(jià)格低適合單個(gè)工作點(diǎn)的小功率設(shè)備保護(hù)，對(duì)干擾不敏感的設(shè)備和可靠性要求不很高的場(chǎng)合。而工頻機(jī)適合所有設(shè)備保護(hù)，無(wú)論是網(wǎng)點(diǎn)設(shè)備還是IDC(數(shù)據(jù)中心)，可靠性較高，但工頻機(jī)有體積大、重量重、價(jià)格高等缺點(diǎn)。
對(duì)電力品質(zhì)和可靠性要求較高的地方，應(yīng)使用工頻機(jī)。反之，則可使用高頻機(jī)。他們空開輸入電流和輸出電流的計(jì)算方法，都是一樣的。
2、UPS輸入電流的計(jì)算方法
昌暉儀表先介紹UPS如何配置空開。首先要看下輸入電流的計(jì)算公式：
關(guān)于公式中S的取值：在三相UPS時(shí)S=3，單相UPS時(shí)S=1
例1：已知：UPS功率100kVA，輸入臨界電壓176V，輸入功率因數(shù)0.99(高頻機(jī)都可以近似取1，工頻機(jī)取值0.85)，整機(jī)效率0.95，S=3，輸出功率因數(shù)0.8。
計(jì)算結(jié)果如下：
這里以工頻機(jī)輸入功率因數(shù)作為計(jì)算。
例2：已知：UPS功率6kVA，輸入臨界電壓176V，輸入功率因數(shù)0.99(高頻機(jī)都可以近似取1，工頻機(jī)取值0.85)，整機(jī)效率0.90，S=1，輸出功率因數(shù)0.7。
計(jì)算結(jié)果如下：
3、UPS輸出電流的計(jì)算方法
我們先來(lái)看下輸出電流的計(jì)算公式：
關(guān)于公式中S的取值：在三相UPS時(shí)S=3，單相UPS時(shí)S=1。
舉例3：已知：UPS功率100kVA；輸出電壓220V；S=3(三相UPS)。
計(jì)算結(jié)果如下：
這里面補(bǔ)充下，什么是標(biāo)稱功率？
標(biāo)稱功率是廠家標(biāo)稱的功率,，最大功率是產(chǎn)品的實(shí)際最大功率，產(chǎn)品的實(shí)際功率一般不是整數(shù)，比如說(shuō)是511.3瓦，廠家不可能把這個(gè)小數(shù)都標(biāo)出來(lái)的，很有可能就標(biāo)500瓦，那么標(biāo)稱功率就是500瓦，也就是就近取整。
4、UPS電纜大小計(jì)算方法
交流電流一般按3-5A/mm2計(jì)算，直流電流一般按2-4A/mm2計(jì)算。
舉例4：100kVA；輸入電流160A；輸出電流152A；電池電流200A。
輸入線纜(mm2)＝160/5=32mm2(實(shí)際可采用35mm2)
輸出線纜(mm2)＝152/5=30mm2(實(shí)際可采用35mm2)
電池線纜(mm2)＝200/4=50mm2(實(shí)際可采用60mm2)
二、UPS蓄電池的配置
這里面就看一下UPS常用的兩種計(jì)算方法。
1、恒電流法
①計(jì)算蓄電池的最大放電電流值：
I最大=Pcosφ/(η×E臨界×N)
公式中：P為UPS電源的標(biāo)稱輸出功率；cosφ為UPS電源的輸出功率因數(shù)；η為UPS逆變器的效率，一般為0.88-0.96(根據(jù)具體型號(hào)/功率取值)；E臨界為蓄電池組的臨界放電電壓(12V電池約為10.5V，2V電池約為1.75V)；N為每組電池的數(shù)量。
②根據(jù)所選的蓄電池組的后備時(shí)間，查出所需的蓄電池組的放電速率值C，然后根據(jù)公式(電池組的標(biāo)稱容量=I最大/C)算出蓄電池的標(biāo)稱容量。
蓄電池的放電時(shí)間與放電速率C對(duì)應(yīng)表
舉例5：三進(jìn)三出高頻系列100kVA；輸出功率因數(shù)Cosφ為0.8；直流電壓480V(電池低壓保護(hù)：420V)；效率93%；后備時(shí)間2小時(shí)；每一蓄電池組額定節(jié)數(shù)N為40節(jié)。
①電流法
I最大=Pcosφ/(η×E臨界×N)=100×1000×0.8/0.93×10.5×40=204.8A
蓄電池組的標(biāo)稱容量AH=I最大/C=204.8/0.42=487.6AH (C值取至于蓄電池的放電時(shí)間與放電速率C對(duì)應(yīng)表，0.42對(duì)應(yīng)的是2h，可以查看上表)，因此，電池組的標(biāo)稱容量AH487.6AH，需要選用12V100AH蓄電池40節(jié)并聯(lián)5組。
②恒功率法
根據(jù)蓄電池功率可以準(zhǔn)確地選出蓄電池的型號(hào)，首先計(jì)算在后備時(shí)間內(nèi)，每個(gè)電池至少向UPS提供的恒功率。
恒功率法計(jì)算公式如下：
電池組提供的功率W＝UPS的負(fù)載KVA×功率因數(shù)/逆變器的效率
需要每節(jié)電池提供的功率＝電池組提供的功率W/每組電池額定節(jié)數(shù)
即W＝[P(VA)×1000×cosφ]/(η×N)，公式中：W為電池組提供的功率；P為UPS額定功率；cosφ為功率因數(shù)；η為UPS滿載時(shí)逆變器效率；N為UPS每蓄電池組額定節(jié)數(shù)
舉例6：臺(tái)達(dá)NT系列80KVA UPS后備時(shí)間30min，選用DCF126-12系列電池，計(jì)算UPS蓄電池容量？
臺(tái)達(dá)NT80kVA UPS直流終止電壓為300V及U臨界=300V，直流電壓為348V電池組選用29只12V電池，故N=29，n=6，U終壓=1.75V；UPS的功率因子Pf=0.8，逆變器轉(zhuǎn)換效率η=0.95，DCF126-12系列電池放電30min終止電壓1.75V/CELL是放電速率η=0.98(以上數(shù)據(jù)均應(yīng)用臺(tái)達(dá)UPSDCF126電池性能技術(shù)參數(shù))
①恒功率法計(jì)算
P(W)=[P(VA)*Pf]/η=[80*1000×0.8]/0.95=67368.4(W)
Pnc=P(W)/(N×n)=67368.4/(29×6)=387.2(W)
查臺(tái)達(dá)DCF126-12系列電池恒功率表可知
DCF126-12/120蓄電池終止電壓為1.75v時(shí)放電30min蓄電池提供功率為217W(數(shù)據(jù)是引用上面臺(tái)達(dá)DCF126蓄電池型錄恒功率放電特性表)。
電池組數(shù)量=387.2/217=1.78組，即：選用2組120AH，共58節(jié)120AH電池。
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