1、UPS 的环流分析摘要：本文着重讨论 UPS 在并机运行中的环流及降低环流的措施，并提出 UPS是否运行可靠的检验标准。关键词 ：热冗余 同步 环流 UPS 两台以上并联运行（这里只讨论两台并联）近几年来应用的越来越多。其基本思想是每台 UPS 去总负载的二分之一，减轻了每台 UPS 的负载，相对满载运行可靠性有所提高；当一台 UPS 损坏时自动退出，另一台承担全部负载，又提高了整体的可靠性。这种联接方式被称为热冗余。一.并机中环流的产生两台 UPS 并机运行中的环流历来是困扰电源稳定运行的难题。假定两台UPS 输出存在相位差 T，就某一瞬间 t1，u1u2 如图 1。图 1现在，两 UPS
2、同时向同一负载供电，如图 2。IZU31图 2根据基尔霍夫定律得到方程组：i1+ =2i3u1-i1z1- z3=0 3iu2- z2- z3=02三方程联立求解，得 = - /22i12uZ3i现讨论如下：1. 空载时 =0, = - 。因为 ， 0。 为负说明实际方向与3i21212i2标定方向相反，也就是说 不是流向负载，而是流向 内部，形成环流。2i u环流破坏电源 的稳定性，严重时会使 损坏。2u2u2. 当负载较轻，即 较小，或两电源差较大， 也会出现负值，形成环流。3i i同时，当电源阻抗较小时，环流有增大的趋势，这就是大功率电源轻载运行时环流问题十分突出的原因。3. 当 时 ，
3、两电源均匀向负载供电，不存在环流。12u3i4. 当两电源差固定，若负载电流增大到一定量时， 为正，说明 向负载2i2u供电，环流为零。公式说明，增大负载可有效地抑制环流。5. 仅仅是由于两电源的输出电压（两电源的相同差为 0）引起的环流，总是保持一个方向；而由于相位差所造成的环流是相互的。UPS 当电源阻抗为 0.1 倍负载阻抗时，由于相位差引起的环流有如下规律：相位差度延时 s= =220V 时，电压差 .1|U.2| .|UV环流占额定负载的百分比1 56 4 9%2 112 8 18%4 250 16 36%上表中，电压差可由余弦定理推算出。理论和实践均证明，由于相位差引起的两机电位差
4、 4V 时，环流占额定负载的 9%，也就是说，必须加 10%以上的负载，才能使系统进入稳态。二. 降低环流的措施及调试要点降低环流不仅可大大提高 UPS 在稳态运行时的可靠性，而且，也提高 UPS对突发事件（断电后又来电等）的应对能力。因此，降低环流是 UPS 并机运行中的关键技术。降低环流的主要措施是降低两台 UPS 的输出电压差 ，为此，在设计和生产时必须考虑到两机的一致性，即两机的选件及走线要完全一致。另外，每机必须配备电抗器，用以抑制瞬间的电流浪涌。组装后的调试十分重要，调试中必须做到：1. 空载时，两台 UPS 的输出电压差在 0.5V 以内（此项为单独测量每一台UPS，不考虑相位）
5、 。2. 每台 UPS 与外电的同步要尽可能小，一般应在 3V 以内。如果旁路电压稳定，通过仔细调整同步电压可在 1V 以内。3. 在额定负载时，输出电压应与空载时一致。4. 电池供电时，输出电压应与市电供电时一致。这是因为 GAMA UPS 每200 小时要对电池进行检测，即要关断可控硅，用电池供给负载能量。若此时输出电压发生变化会引起环流。5. 主机正常后，闭合主机输出开关，在从机输出开关上下口测量从机相位，并调整其相位，使两机输出电压差在 3V 以内。由于环流是快速的电流涌动，最好用指针表测量，以便更好地观察到变化趋势。如果旁路电压稳定，两机的同步电压可在 2V 以内。6. 从输出电流
6、CT 中采集到的两机的输出电流的相位要一致，且均大于 128 ，这可在状态码中查询。若不一致，应调整 CT 输出线。三. 系统稳定的判定系统是否稳定主要由以下几个方面来判定：1. 40K 以内的 UPS 环流在 2A 以内。 60K80K 的 UPS 环流在 3A8A 以内。2. 所有 UPS 在电池检查时，环流不应有大的变化。3. 空载时直流电压瞬时突变不应越到 275V 以上。上述三条中，空载时直流电压的变化全面地反映了环流的涌动状态。其原因是，环流是能量的反馈，接受能量的 UPS 将接收的交流电压通过与 IGBT 并联的二极管整流，形成直流电，向滤波电容充电，使直流电压升高。由于GAMA 并机大多用于电力行业，机内装有反向二极管，反馈能量不可能被电池吸收，因此，直流电压的变化是十分明显的。
