UPS及选配电池方案...

哈哈。。做标书时做的UPS选配方案

 

一、不间断电源UPS电源技术建议书

根据天津市电力公司客户服务中心机房改造的技术说明，艾默生网络能源有限公司进行了深入细致的分析和研究，为保证此工程的UPS供电系统的长期连续可靠的运行，现提出如下推荐方案：

采用艾默生网络能源有限公司生产的UL33系列40KVA UPS主机1台，满负荷配备240分钟松下电池。

1、                 采用艾默生网络能源有限公司生产的UL系列40KVA UPS主机1台，满足单机放电时间4小时。

2、                 每台UPS配备4组12V/200AH松下电池，每组电池数量30只，每组之间的电池串联，电池组电压360V。

设计方案

根据天津市电力公司客户服务中心二楼机房的具体勘测和建设目标的反复沟通及与客户服务中心UPS技术交流，本着适用性、扩展性、经济性和使用维护方便的原则，提出本公司设计方案。

交流不间断系统按照负载的实际容量设计，机房网络设备采用交流供电，目前选用1台40KVA 三进三出的UPS（型号：UL33-0400L）。

艾默生  iTrust UL33系列UPS系统是连接在输入电源和负载之间，为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备，在市电掉电后，UPS可继续给负载提供一段时间的供电。UL33系列UPS采用高频双变换结构和先进的全数字控制技术，带输出隔离变压器，能提供稳定、洁净、不间断的电源，并具备完备的网络管理功能且具有业界领先的分散式直接并机技术，将来可根据具体设备的供电需求将UPS平滑扩容。

配置如下：

产品名称	产品型号	数量
40KVA UPS（三进三出）	UL33-0400L	1台
12V铅酸免维护蓄电池（4小时）	12V/100Ah	30节×4

 

 

 

二、40KVA UPS的组成

1、整流—充电器

   由IGBT绝缘栅型双极晶体管全控整流桥功率电路和相应的控制电路组成。它将电源输入的交流电变换为直流电供给电池组充电及逆变器的输入。

2、  逆变器

   由IGBT绝缘栅型双极晶体管功率电路和相应的控制电路组成。它将整流—充电器输入的直流电变换为正弦交流电供给负载。

a)    旁路静态开关

   由并联的可控硅功率电路和相应的控制电路组成，实现负载在逆变器与旁路电源之间的不间断切换。

b)   电池电路

   由可充电的电池组成，将直流能量储存在电池组中，当市电停电或超限时，向逆变器电路释放能量，以对负载进行供电。

c)    各种隔离保护装置

   整流器输入开关，电池电路保护开关，静态旁路开关，逆变器输出开关，手动维修旁路开关。

 

三、艾默生UPS的优点

1、              采用业界领先的双DSP全数字控制，保证并机系统控制更加快速、精确、稳定，全面提升UPS可靠性、供电质量和产品一致性；

2、              最新IGBT整流技术和双DSP的全数字控制技术带来超高能力密度，体积小、重量轻。分散式直接并联技术，支持多台并联（8台），可提供在线扩容和系统冗余；

3、              双DSP全数字控制的均流技术显著降低环流（＜1A，电流不平衡度＜1%）；融合高频UPS和工频UPS的技术优势，避免了大功率UPS系统对电网的污染；

4、              整机电磁兼容（EMC）性能达到国际高环境等级指标CISPR22、EN55022，）完全满足通信行业对中大功率UPS电磁兼容的需求，满足国际CE安规认证要求，高使用安全性；

5、              内置的双总线功能，提升系统可靠性。标配输入防雷板，超强地域适应性。全正面维护，可靠墙或靠设备安装，节省空间；

6、              支持多种接口，多种平台的网络监控，方便网络客户的管理。绿色电源技术、高功率因数、低谐波电流、节能、降低系统成本；

7、              超宽输入电压抗扰范围，适应恶劣电网环境。智能化电池管理，保护电池，延长电池寿命。超大LCD界面，支持中英文语言。

   

四、艾默生UL系列UPS产品特点介绍

（三）iTrust UL33系列UPS(20-60K)产品特点

1  产品简介：

iTrust UL33系列UPS系统是连接在输入电源和负载之间，为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备，在市电掉电后，UPS可继续给负载提供一段时间的供电。UL33系列UPS采用高频双变换结构和先进的全数字控制技术，带输出隔离变压器，能提供稳定、洁净、不间断的电源，并具备完备的网络管理功能。

2  产品特点

1）全面提升系统可靠性的专业设计

?         采用第四代绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率器件和多重保护技术

?         先进的双DSP全数字技术，整机不需任何可调电阻，抗干扰能力强，无老化漂移问题

?         先进的分散式直接并联技术保证了在线扩容和系统冗余

?         瞬时值数字均流技术显著降低并机系统环流(<1A)，电流不平衡度＜1%

?         优良的电磁兼容性设计

?         采用高裕量的功率器件，增强电网的适应能力

?         业内独有的UPS防雷技术，内置D级防雷

2）优异的输入特性

?         超宽输入电压范围（-45％～+15％），可适应恶劣电网条件

?         宽频率输入范围（50Hz±10%），保证了发电机供电时UPS稳定运行

?         先进的六管IGBT高频整流技术，无须附加外界设备，输入功率因数可达到0.99以上

?         应用瞬时值波形控制技术，大幅降低输入电流谐波(iTHD<3%)

?         低直流母线纹波，延长电池寿命

3）优异的输出特性

?         逆变器采用高精度矢量控制技术，输出电压稳压精度高，动态响应快，且畸变率低

?         逆变器具有带100%不平衡负载的能力

?         逆变器具有很强的过载能力及抗冲击能力

?         输出采用⊿/Z0隔离变压器，有效抑制输出电压的三次谐波畸变

?         单机在线、单机ECO、主/从热备份及冗余、扩容并机等多种运行模式下软、硬件完全兼容

?         可靠的数字控制、分散式智能并机技术

4）智能化电池管理

?         根据电池放电曲线自动调节放电终止电压，避免固定设置导致的电池过度放电

?         基于温度补偿的智能化充放电电池管理，大幅延长电池使用寿命50%以上

?         定期自动进行电池自检，确保电池可靠工作

?         精确预测电池的后备时间

?         全自动的电池管理，减少维护工作

5）完备的本机监控管理

?         独创的自适应UPS并机层通讯，无需任何附加设备，可以通过任意一台UPS监测并机UPS系统信息

?         单机提供8路输出及6路输入继电器接点

?         支持RS232、RS485、SNMP、MODEM多种后台通讯方式

6）超强的网络管理功能

?         系统具有电池放电预告警和自动安全关机功能

?         先进的SNMP卡及其相关软件，兼容10M/100M以太网，支持SNMP、HTTP、TFTP、TELNET、TTYP等协议，监控软件具备电源事件记录和分析功能，灵活多样的组网方案，可实现在Internet/Intranet上的远程监控

   

?         UPS系统具备自诊断、自保护功能，可以实现自动声光报警、E-mail和BP机报警

?         通过网络可以同时监控高达6万多台UPS，支持广域网解决方案

7）人机界面友好，便于操作和维护

?         全中文大屏幕液晶显示，中英文可选操作界面

?         操作简单，"一键开机"

?         支持远程、自动开机，实现无人值守

3  特性参数

UL33系列UPS系统具有优良的特性参数，如下表所示。

UL33系列UPS电源特性参数指标

容量			20kVA	30kVA	40kVA	60kVA
型号			UL33-0200L	UL33-0300L	UL33-0400L	UL33-0600L
主路输入	输入电压		380V（线电压）
	输入方式		三相三线
	功率因数		>0.99
	谐波电流		<3%
	电压范围		+15%~-45%，-20%~-45%之间降额使用，-45%带载50%
	频率范围		50Hz±10%
旁路输入	输入电压		380V（线电压）
	输入电压范围		±10%
	输入方式		三相四线
	频率范围		50Hz±10%
整流器输出指标	额定电压		405V
	稳压精度		±0.5%
	电压范围		(1.65×180~2.4×180)VDC
输出	稳态电压精度（平衡负载）		±1%
	动态电压瞬变范围		±1%（50%~100%~50%负载变化）
	动态瞬变恢复时间		0 0ms
	电压畸变（线性负载）		THD<1%
	电压畸变（非线性负载）		THD<3%
	功率因数		0.8（滞后）
	频率跟踪范围		50Hz±2Hz
	频率精度（电池逆变）		±0.02%
	三相相位差		120±0.5°（平衡或不平衡负载）
	100%不平衡负载电压时稳压精度		±1%
	频率跟踪速率		<1Hz/s
	逆变器过载能力		105%Po<负载<125%时，10±0.1min后转旁路输出； 125%Po<负载<150%时，1分钟后转旁路输出； 负载>150%时，200ms后立即转旁路输出
	旁路过载能力		135%额定电流以下可长期过载 1000%额定电流20ms
	输出电流峰值比		3：1
	切换时间（正常模式）		0
系统	系统效率（线性负载）		90%	90%	91%	92%
	电池逆变效率（线性负载）		93%	93%	94%	95%
	显示		LCD（320×240Piexl，12cm×9cm）+LED
	EMC/EMI	传导	EN50091-2
		辐射	EN50091-2 CLASS-A
		谐波电流	IEC1000-3-4
		抗扰性	IEC 61000-4-2.3.4..6.8.9.11  Level III， IEC 61000-4-5  Level Ⅳ
系统	MTBF(单机系统)		50万小时(MTTR=4小时)
	安规要求		CCEE
	噪音(1m)		＜55dB
	空载环流		＜1A
	电流不平衡度（1+1）		＜1%
	绝缘电阻		>2M(500VDC)
	绝缘强度		(输入、输出对地)2820Vdc，1min无飞弧
	电涌保护		达到IEC60664-1规定的Ⅳ类安装位置要求，即承受1.2/50μs+8/20μs混合波能力不低于6kV/3kA
	防护等级		IP21
电池节数			12V电池30节
物理尺寸(W×H×D)mm			600*1400*860	600*1400*860	800*1800*860	800*1800*860
重量（kg）			440	528	654	811

改天继续啊

 

七、工作原理

UL33系列UPS单机系统主电路如图1所示。

图1  UL33系列UPS单机主电路原理图

 

八、方框图

UL33系列UPS系统主要包括由整流模块(REC)和逆变模块(INV)组成的AC-DC-AC变换主回路、由反向并联的可控硅组成的旁路静态开关、维修旁路空开Q3BP、输出隔离变压器和逆变静态开关、蓄电池组以及输入Q1/输出空开Q5等。

图2  UPS原理框图

其中，空气断路器Q1控制主路交流电源输入，整流模块将交流电源变成直流电源，逆变模块进行DC/AC变换，将整流模块和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器输出。蓄电池组在交流停电时通过逆变向负载供电。输入电源也可以通过旁路静态开关从旁路回路向负载供电。另外，要求对负载供电不间断而对UPS内部进行维修时，可使用维修旁路开关Q3BP。

 

 

九、结构布局

如图3和图4所示，UL33系列UPS系统主要由整流模块、逆变模块、辅助电源、输入输出配电、监控系统、并机控制、防雷和EMI系统、风扇制冷系统、输入输出隔离滤波系统等组成。

 

1：风扇                     2：整流模块                      3： 软启动继电器

4：交流接触器               5：两块辅助电源板ULW2L61M5    6：D级防雷器SPD12Z

7：霍尔电流传感器            8：电池输入接线端子               9：手动维修空气断路器Q3BP

10：主路输入空气断路器Q1   11： 旁路电源输入空气断路器Q2   12： 逆变模块

13：快速熔断器              14： 并机板ULW2L61M3          15： EMI板ULW2L61M4

16：磁环                     17： 输出空气断路器Q5            18： 操作键盘板ULW2L61K1

19：液晶显示屏              20：监控板ULW2L61U2            21： 蓄电池EMI板

22：熔断器NT00             23：机柜地脚螺钉（M20）四个

图3  60kVA UPS元器件布局图

 

十、工作模式

正常工作模式

在主路市电正常时，UPS一方面通过整流器、逆变器给负载提供高品质交流电源；另一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中。原理框图见图4。

图4  正常工作模式

电池工作模式

当主路市电异常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池通过逆变器输出交流电向负载供电。市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式。原理框图见图5。

 

 

图5  电池工作模式

 

 

 

旁路工作模式

旁路工作方式有两种，一种能自动恢复到正常工作模式；另一种需人工干预才能回到正常工作模式。在逆变器过载延时时间到、逆变器受大负载冲击等情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。过载消除后，系统自动恢复正常供电方式。

当用户关机，或主路市电异常且电池储能耗尽，或发生严重故障等情况下，逆变器关闭，系统会切换并停留在旁路工作模式。此后若需恢复到正常工作模式，则需要用户重新开机。原理框图见图6。

图6  旁路工作模式

ECO工作模式

如果负载对电源的质量要求不是很高，而对系统的效率要求较高时，可通过设置让系统工作在“ECO工作方式”。这种方式下，旁路电源正常时系统通过静态旁路给负载供电，主路通过整流器给电池充电；当旁路电源断电或超出允许范围时，UPS会自动将负载切换到由主路或电池逆变器供电。当旁路电源恢复正常后（在允许范围内），系统会自动地切回到旁路供电，从而大大提高了系统的效率。原理框图见图7。

 

图7  ECO工作模式

维修工作模式

对UPS系统及电池进行全面检修或设备故障维修时，可以通过闭合维护开关Q3BP，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对负载不停电维护。维修时需要断开UPS内部的主路输入开关Q1、旁路输入开关Q2和电池输入开关QF1以及输出开关Q5，实现UPS内部不带电而对负载仍然维持供电的维修工作模式。原理框图见图8。

图8  维修工作模式

智能发电机模式

当市电无法供电，柴油发电机组输出功率又不满足负荷需求时，蓄电池会自动辅助供电，实现柴油发电机组与蓄电池联合供电。联合供电时间应当服从电池管理系统的设置。原理框图见图9。

 

图9  智能发电机模式

 

十一、基本功能

【电池管理功能】UL33系列UPS系统具有先进的电池管理功能，主要包括电池故障检测、电池放电后备时间预测及其它多种常规功能。

【延时软启动功能】UL33系列UPS系统有完备的延时软启动功能，能大大减小系统启动过程中对设备和电网的冲击。

【告警和保护功能】UL33系列UPS系统具有多种告警方式，可通过声、光、LCD、输入输出接点以及网络传输方式对当前发生的告警进行及时、准确和详细的提示，在提高系统可靠性的同时，帮助维护人员准确快速地定位及排除故障。

【冷启动功能】UL33系列UPS系统在没有交流电源输入但蓄电池组一直并联在直流母线的情况下，可直接启动UPS。

【市电恢复自启动功能】市电恢复自启动功能是专门针对UPS设备接有后备电池的应用场合设计的，可以在后备电池实施欠压保护以后，输入交流电恢复正常时，UPS电源自启动，按照预先设定好的工作模式选择供电方式。该功能与网络监控一起实现无人值守场合的UPS自动启机。

【监控系统功能】UL33系列UPS的监控系统具有优异的本机监控功能和并机控制方法，支持灵活的网络化监控，可以充分满足不同用户的应用需求。

【紧急关机功能】通过“紧急关机”按钮可以关闭整流器、逆变器，封锁输出（包括旁路和逆变器），同时将电池连接断开。

 

十二、艾默生UPS电源监控功能

（一）SNMP卡—UPS的网络接入桥梁。

                                          i.              要通过网络实现远程监控UPS，就需要在UPS和网络之间有一个桥梁，实现UPS与网络信息的交换，而艾默生网络能源有限公司的SNMP卡就是UPS网络接口的全权代理，它平时一直监视着UPS的状态，如果远程网络监控管理计算机有查询，控制等请求过来时，经由它认证确认后，再解释传达给UPS执行，而一旦UPS发生某些故障状态时，它会马上向指定的远程监控计算机发出信息说明UPS现在发生了什么故展状态，让监控管理人员及时了解状况进行处理。

                                        ii.              艾默生网络能源有限公司的SNMP卡的网络通信是基于TCP/IP协议的，可以使UPS不受限制的在绝大多数网络中实现监控，还可通过互联网络将UPS的信息传送到管理者要求的任何地方。艾默生网络能源有限公司的SNMP卡还支持SNMP、HTTP、TELNET通信协议，满足各类不同的网络。

                                      iii.              浏览、控制、系统管理员三级安全体系，在方便管理的同时有效避免各类误操作和恶意破坏。支持Web浏览和各种NMS管理系统，可在任何操作平台上对UPS实行远程监控。可实现卡上软件的网络在线升级。

                                       iv.              10M/100M自适应UPS网络适配卡，全面提升网络数据传输速度，利于用户网络升级。安全的上电电路设计，SNMP卡安装热插拔，UPS无需关机。所有设置由软件完成，无需硬件拨码。高速度、高性能CPU（50MHz），对比其他20MHzCPU，根本上提高处理速度，加快事件反应能力。

（二）跨平台功能强大的兼容软件—UPSitePlus

1、    完全基于Web（如IE）的浏览/监控方式，方便分层管理高效清晰。     优化的数据传递方式，占用网络资源少。

2、 种方式的报警提示可靠的无人职守。历史记录的查询、统计、打印，足够的信息。

3、 远程自动升级，维护无忧。严格的三层管理机制，放心、配置灵活、省心。

（三）监控方式的多样性

   艾默生UPS可以通过串行口RS232/485可以实现本地后台监控，同时系统还提供多路用户干接点接口，并可以配置MODEM或SNMP卡实现远程监控和网络管理。

1．RS232接口可以使用个人计算机对UPS设备进行现场管理，并可以通过一台UPS对并机系统中的所有UPS进行监控。

2．RS485总线可以将UPS设备通过RS485总线进行管理，以满足工业现场用户的需求。

3．过SNMP卡可以将UPS设备接入以太网进行管理，提供网管监控接口(NMS)、WEB监控、网络集中监控的功能。

 

所有通讯接口具有良好的电气隔离(信号端子对地承受直流电压500V、1分钟不击穿或闪烁)；

通讯协议格式符合电网交1999(625)号文《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统前端智能设备通讯协议》。

所有通讯协议均免费提供，提供无线MODEM选件以配合配合实现与短信平台的衔接。

郁闷。。图片传不上来啊

上传附件怎么弄 啊。传了几次也不行，害的我一页一页贴

不会吧，不会上传附件

兄弟，可以的话，给我chenguan8911@163.com发一份参考，参考，谢谢

晕  后面的都看不懂