UPS電源系統中高功率型蓄電池的選擇

                      2017-12-13

                         UPS(Uninterruptible Power System)系統,即不間斷電源系統,串聯于交流基礎電源與受電設備之間,在市電停電后,可繼續為設備供電一段時間,同時消除市電上的電涌、瞬間過電壓、欠電壓和頻率偏移等“電源污染”對受電系統的影響,提高供電質量。

                        蓄電池組是UPS系統中的一個重要組成部分,它的優劣直接關系到整個UPS系統的可靠程度,而且又是整個UPS系統中平均無故障時間最短的一種器件。因此,蓄電池組的選擇直接影響到UPS系統的可靠性。

                        1 UPS系統的蓄電池發展趨勢

                        從UPS的運用環境上看,大功率UPS產品主要應用在電信、工業、金融、政府等行業及航空航天等大型數據中心。在數據中心供電系統中,蓄電池的發展有以下幾個特點:

                        (1)備電時間短

                        蓄電池的作用在于:當市電出現故障后,油機起動和切換的時間內支持UPS繼續向負載供電。但是,由于柴油發電機的起動時間一般在10~15s內,而電網向油機切換時間僅有幾百毫秒,所以蓄電池的備電時間很短,但考慮到大電流放電的電池容量利用率低,因此,備電時間5~15min就足夠了。

                        (2)高功率

                        從市場情況看,2012年開始,100kVA、120kVA、200kVA、400kVA等大功率的UPS產品取得了快速增長,大功率產品已超過中小功率的市場份額。由于大功率UPS產品逐漸成為市場的主流,而且備電時間逐漸縮短,因此蓄電池的放電功率也逐漸提高。

                        2 蓄電池選型--恒功率法

                        (1)恒功率計算方法

                        蓄電池是通過UPS的逆變器向負載放電,由于UPS向負載供電功率是恒定的,所以電池也是恒功率放電。對于UPS選擇電池,其主機容量、蓄電池功率、備電時間、電池容量等都是重要的參數。因此,UPS系統中后備電源選型方法中最普遍的方法是恒功率法。

                        恒功率P(nc)計算公式為

                        

                       

                        式中,P(VA)—UPS標稱容量(VA);

                        PF—UPS負載功率因數;

                        η—逆變器轉換效率;

                        n—機器配置的電池數量;

                        N—單體電池數量。

                        根據廠家恒功率放電數據表中選擇合適的產品規格。

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