1、1UPS标准配置中，逆变输出电路中没有 50Hz 变压器也能输出符合要求电压的 UPS 叫高频机。逆变输出电路中含有 50Hz 隔离变压器的 UPS 或者说逆变输出电路中必须含有 50Hz 隔离变压器才能输出符合要求电压的 UPS，叫工频机。UPS （工频机）静态在线式 UPS 方框图1、当市电中断后，UPS 以蓄电池组作为电源继续向负载供电，一般蓄电池组可以供电 1030min。在此期间，若市电不能恢复，则可以启动柴油发电机代替市电供电。2、在线式 UPS 具有稳压和稳频的功能，还可以降低电源的噪声，改善工作条件。目前这种系统的电压稳定度一般小于 1%，频率稳定度一般小于 0.5%，噪声一般
2、小于 80d B。另外，还能抑制和削弱输入电压波形的下陷、尖峰、浪涌、下跌和消除高次谐波等现象。3、工作时没有振动，使用方便，并且有比较完备的保护、报警功能。静态 UPS 的工作有以下几种形式：后备式 UPS：在外电电网电压正常时，UPS 的任务主要是对自身蓄电池进行充电，其输出电压就是输入电网的电压。它没有对市电进行转换，逆变器此时只处于备用状态。当外电电网异常时，才把蓄电池组电源，通过逆变器变换后供给负载。这种 UPS 供给的电源，不能抑制和隔离电网中的各种噪声和干扰，输出的电压不是稳压稳频的，最多是在输出变压器上增加一些抽头，进行简单的调压而已。后备式 UPS在线式 UPS：在电网电压正
3、常时，市电也是经过整流滤波逆变器输出。将市电隔离，在市电震荡时，过滤市电，供给负载纯净的电源。在市电不正常或发生故障时，UPS 以蓄电池组为输入电源逆变器继续向负载供电，保证负载实现不间断供电的要求。当逆变器发生故障或负荷过载时，UPS 将自动把负荷转换到旁路由备用市电供电。* 在用的 UPS 发生转旁路是没有办法的事，但不能随意操作的，该操作往往会带来系统的宕机。如人为的市电转换使用（好事者自认为两路要轮换使用） ；市电电压的瞬时波动（瞬时失电，断路器失压跳闸。如断路器无此功能瞬时失电并不会影响 UPS 转旁路。瞬时过压、欠压，UPS 自动转旁路。 ） ；三相电流的不平衡（不断的增加设备过程
4、中，造成某一相电流过载而转旁路）等。再有冗余并联的系统中的 UPS 设备内部开关操作顺序错误同样会发生：如要解裂一台 UPS 的电池组，2以调换其中的几个不良电池，如直接断开电池组开关，引起三台 UPS 发生并机失控，发出负载转旁路和卸载命令，（正确步骤是：先停逆变；再断输出 Q1、输入 Q4；最后断电池组 K3。 ）*如有一现象：逆变转旁路大部分负载设备正常，部分负载设备因市电而停机。当然电子旁路是有点问题，如果这些设备内部直流工作电压的滤波电容的容量足一点，放电时间能长一点，也许就不会停机了。 不间断并不意味着 UPS 没有故障或绝对的不间断供电，但它可以将重要负载，最终因供电中断造成的停
5、机率下降到设备所能允许的程度。输入电源小功率 UPS 的输入电源一般为单相 220V 交流电源，10kVA 以上 UPS 则一般用三相 380V 交流电源作 UPS 的输入电源。输入电压允许变化15% 。主输入电源进来后，可经过一个变压器变压。变压器的变压比，取决于蓄电池组电压的高低和逆变器输入电压的要求，也可以将市电直接接至整流器流器，用调整控制整流器输出电压的方法，来满足逆变器输入电压的要求。用三相电源作为输入电源的 UPS，其三相电源的相序不能接错。 从法国进口的 UPS，一般标有 L1、L2、L3 或 Ph1、Ph2 、 Ph3 等字样。从日本进口的机器则用红、白、蓝圆圈和 R、S、T
6、 作标记。输入交流滤波器作用是对输入电源进行滤波，减少输入电源中的干扰、噪音进入逆变器，确保逆变器输入电源更加纯净。利用 C1、C6 抑制差模干扰信号；利用 C2、C3 和 C4、C5 抑制共模干扰信号；电感 L 抑制高频共模干扰信号。 （C1 和 C2、C3 抑制外面传到来的；C6 和 C4、C5 抑制里面向外传导的，L 是双向抑制的。 ）Rv 为氧化锌压敏电阻，用以吸收浪涌电压的。 （由于电器、电路的开、断，惯性负载会产生过电压，以及雷电引起供电电压上叠加了尖峰电压，这些瞬时突变的电压高达数千伏，会对电子器件造成损害。 ）整流器是把交流电源变换成直流电源，向逆变器提供所需的直流电源。小功率
7、 UPS 的整流器一般采用单相桥式整流器，为了减小变压器的尺寸，整流器的输入又多用自耦变压器。大功率 UPS 的整流器，一般采用三相全控桥式整流电路、12 脉冲整流电路等。12 脉冲整流电路（串联型）有关直流电解电容电解电容是 UPS 中非常关键的零件，耐压 450V 的电解电容被广泛采用、性价比好。而耐压 500V 及3以上的由于需求量少，制造工艺/质量控制存在一定问题，价格也比 450V 的电容高出很多。对于 29 节 348V 电池的 UPS，其均充电压达到 406V，加温度补偿，则最高均充电压达到（406+10.44=416.44）V,174*0.003(V/ )*20=10.44V
8、；而 32 节 384V 电池，其均充电压达到 448V，如带温度补偿，则最高均充电压可能达到（448+11.52=460）V,192*0.003(V/ )*20=11.52V ，超出了 450V 的电容耐压范围，为了解决这个问题，一般采用 4 只同容量，耐压为 400V 或者 450V 的电解通过并串联实现。串并联，不管先并后串还是先串后并均有缺点，都需要增加 3 倍的电容，因为增加的电容为串联系统，可靠性降低到原来的 1/4。由此可知，29 节电池低压母线上的电解电容可靠性更高。先并后串的优点：多个电容并联来增加电容量，在上面的电容量应与下面的电容量相同。这样在瞬态期间能改善电压平衡。在上
9、面的漏电流也应与下面的漏电流相同，在稳态期间也能改善电压平衡。最后，仅仅需要考虑两个平衡电阻，上面和下面应匹配好以排除平衡电阻的需要。先并后串的缺点：如果一个电容损坏短路，则另一半的电容获得整个母线电压，所以其它的电容也将会损坏。因此一个电容的损坏将会造成整个电容的损坏除非短路的电容被烧开路。 先串后并的优点：如果一个电容损坏短路，则与之相串联的电容会损坏，但是在线路内其它电容不受影响。如果不使用平衡电阻，一个高漏电流的电容仅仅影响与之相串联的电容。单独的串联的一对电容允许熔断。先串后并的缺点：若带平衡电阻则结构比较复杂；许多电阻需要匹配，额外的电阻需要更多的成本UPS 的直流滤波电容设计为
10、7 年，一般 5 年开始应该进行调换。充电器充电器的主要功能是将市电整流、滤波后变成适合蓄电池组充电的直流电压。一般而言，当市电供电正常时，对蓄电池组进行浮充电。在市电恢复后，先以恒流方式充电，然后再以恒压方式充电，等 24h后再对蓄电池组进行浮充电。假若市电只是瞬间停电，如市电停电时间少于 30s 时，则待电源恢复后，充电器只对蓄电池组进行浮充电。一般来说，小功率 UPS 大都将整流器与充电器分开。这是因为：整流器输出的电压不很稳定，它随电网的波动而变化，而蓄电池组的容量并不很大，一般在 6Ah 到 24Ah 之间，充电电源通常为电池容量的 1/10，超过这个值，对密封电池是不利的。但在电池
11、刚放完电，重新充电的初期，充电电流是很大的，必须限制初充电的电流。而一般整流器没有这一功能，采用稳流器就能满足这个要求。加之，功率小，容易实现，所以小功率 UPS 一般设有专门的充电器。大功率 UPS 的充电器则不像小功率 UPS 充电器那样容易实现，因为充电电压高，充电电流大，所以，往往以整流器的输出电压作为蓄电池的充电电压，这样就要求整流器的输出电压适合蓄电池组的充电电流和总电流（充电电流和逆变器输入电流之和） ，以保护内部电路元件。法国梅兰日兰电子有限公司生产的 EPS2000 系列就属这种类型。日本电气精器株式会社生产的 250kVA 50Hz， 150kVA 400Hz 等则仍有专门
12、的充电器，即整流器与充电器是分开的。电池组的充电功率约为 UPS 额定容量的 10%左右。一般来说，UPS 的后备时间超过 8 小时，就需要外接充电器。逆变器逆变器的作用，是把直流电变换成大小和方向均随时间变化的交流电，它是相对整流器装置的逆变换方式，故称逆变器，也叫直流交流变换器。逆变器的电路很多，但实现逆变的方法一般为两种，即振荡式逆变器和交替开关式逆变器。4三相逆变器原理用于大功率 UPS 中逆变的大容量 IGBT 的耐压等级分为 2 种，600V 或 1200V，介于两者之间耐压的几乎没有。对于 29 节电池和 32 节电池的工频机，出于成本考虑，大都采用耐压 600V 的 IGBT，
13、对于 29节电池的 UPS，因为母线的电压低，则 IGBT 耐压承受力降低较多。输入输出变压器输入输出变压器的作用有两个：一是实现负载与电网之间的电隔离，二是进行电压匹配，而且结构简单。输出交流滤波器的作用是衰减高次谐波，使其输出波形成为平滑的正弦波。一般来说，逆变器输出的波形是包含高次谐波的矩形脉冲波的集合体，将这种波形的电源直接接供给负载，可能造成负载不能正常工作，输出波形的好坏，可用波形失真系数来表示，交流滤波器可以减少波形失真。蓄电池没有蓄电池的 UPS 只能称作交流稳压稳频电源。有了蓄电池，当然是储存了充足电能的电池，就可5以保证市电中断时，不间断地供给负载电力。在 UPS 中蓄电池
14、是作为一种储能装置被使用的。当市电中断时，UPS 依靠存储在蓄电池中的能量，维护其逆变器正常工作。目前，在中小型 UPS 中，广泛使用密封式铅酸蓄电池，它的价格比较贵，一般约占 UPS 总生产成本的 1/4，甚至超过 1/3。因蓄电池故障而引起 UPS 不能正常工作的比例却高达 40%以上，据的不完全统计，实际上已达 60%以上。电池及容量一般来说，UPS 中电池标称电压见下表：UPS 类型 UPS 输出容量 电池标称电压在线互动式 15kVA 24V/48V高频双变换式 1kVA 36 V/48V高频双变换式 23 kVA 48V 或 72V 或 96V 或 120V，以 96V 为多高频双
15、变换式 610 kVA 240V单进单出工频双变换式 610 kVA 192V高频双变换式 1030 kVA 240V 或 2*192V 或 2*240V三进单出 工频双变换式 1030 kVA 192V 或 288V 或 348V 或 384V6/12 脉冲相控整流工频机10 kVA 以上 348V 或 360V 或 384V三进三出双变换式带升降压电路高频机器10 kVA 以上 360V 或 384V 或 2*192V 或 2*240V 或2*360V 或 2*384VUPS 电池系统的可靠性：设每一节电池的故障概率为 Rx，则每节电池的可靠供电概率为：Sx1Rxn 节电池串联后的电池组可
16、靠供电的概率 S 是：S（1Rx） n如两组并联使用则：S 并1（1S） 2如果每节电池的可靠性一样，29 节电池因为只串联 29 节而比串联 32 节电池的单元少，电池的可靠性是后者的 32/29 倍。由于 29 节电池的 UPS 的母线电压稍低，则同样功率需要较大的母线电流，整机工作效率稍为偏低约0.2 个百分点。如果在 UPS 中采用输入降压或者升压电路以及输出有升降压电路，或者电池与母线之间还有升降压电路，则 UPS 中的电池电压理论上可以任意，但是电路将增加复杂性。后备时间：AA 级机房的UPS 系统蓄电池后备时间应满足系统设计负荷工作60min以上。A 级、B 级、C 级机房的UP
17、S系统蓄电池后备时间应满足系统设计负荷工作30min以上。大容量后备蓄电池组宜选择单体端电压为2V的蓄电池组。国家标准：UPS 配置的蓄电池容量低于标定容量的 70%即算报费。三相整流输出与电池电压 32 节电池（标称 384V） ，浮充电压：32*13.5=432V， 均充电压：32*14=448V， U 相=432/2.34=184.6V29 节电池（标称 348V） ，浮充电压：29*13.5=391.5V，均充电压：29*14=406V， U 相=391.5/2.34=167.3V可知：输入交流下限 240V 电网 220V 电网采用 32 节电池 184.6V 下限为 23% 下限为
18、 16%采用 29 节电池 167.3V/ 下限为 30% 下限为 24%6对于 29 节电池 UPS，在满载时能保证浮充电压值时最低输入电压为：167.3V，而采用 32 节电池的UPS，该电压为 184.6V。也就是说，29 节电池的 UPS 的输入电压范围的下限比 32 节电池的 UPS 适应电网范围更宽。这说明 32 节电池是满足 240V 电网的，如果用于 220V 电网，则交流输入电压范围的下限变小。因此可以认为 32 节电池是为 240V 电网设计，而 29 节电池的 UPS 为 220V 电网设计。蓄电池的使用问题蓄电池在 UPS 的生产成本中占有相当大的比例，而在实际使用中，
19、因蓄电池问题造成 UPS 不能正常工作的比例，却比它在生产成本中占的比例更大。在实际维修中，人们不重视它，忽视它的现象则更为严重。有的单位，费了九年二虎之力才申请到几台 UPS，却舍不得使用，在仓库一放就是 1 年，无人过问。有的单位的备用 UPS，长期备用，连蓄电池的充电器也给停掉了，半年不给蓄电池充一次电。1 年、2 年，甚至 7 年、8 年都不检查一次蓄电池的端电压现象更是存在着。蓄电池在使用中一般要注意以下问题：1、严禁蓄电池过度放电，如小电流放电至自动关机，人为调低蓄电池最低保护值等，均可能造成电池过度放电。2、对于频繁停电，使蓄电池频繁放电的地区，要采取措施，保证蓄电池在每次放电后
20、有足够的充电时间，防止蓄电池长期充电不足。3、对于很少停电，蓄电池很少放电的 UPS，则要每隔 23 个月人为地断市电一次，让蓄电池放电一段时间，防止蓄电池“储存老化” 。4、要定期检查蓄电池的端电压和内阻，及时发现“落后”电池，进行个别处理。控制电路主要是接受来自整流器、逆变器、输出、输入等的信号，控制各部分的动作，监视机器运转情况，并进行报警及故障显示等。为了保证设备安全，UPS 机器本身的安全，控制电路中还必须对保护电路（过流保护，过压保护，电池电压过低保护，电池极性，交流极性检测等）送来的信号准确地、迅速地进行处理。不同 UPS 有着不同的控制电路，而且差别很大，但其基本要求大致相同。
21、从控制电路的构成来讲，一般都是具备有本机振荡部分，锁相同步部分，电压控制部分，脉冲分配及触发驱动部分，并机运行与转换部分，以及电压、电流检测等。从控制方法来讲，又有集中控制，完全分离控制，以及微计算机控制。静态开关利用接触器等转换开关进行转换，其转换时间需要 80MS 以上。这已经超出了一般微机所允许的瞬态供电中断时间 810ms 范围。静态开关是保证系统不间断供电的重要环节。图所示框图，是目前国内外大量采用的 UPS 供电方式。这种方式是以逆变器输出的交流电源作用为主电源供全负载，以市电电源作为备用电源。当负载在起动时电流过大或浪涌电流超过限定值时，为保证逆变器的安全，将负载切换到市电供电；
22、当逆变器发生过压、欠压、过载、失真或故障时，自动切换到市电供电，以保证负载的不间断运行；当负载正常或逆变器恢复正常后，又自动转换到逆变器供电。这种切换转移，都是在无间断情况下进行的。所以既保证了设备的安全，又提高了设备的可靠性。增大了设备的过载能力。7静态开关一般采用晶闸管作为开关元件，晶闸管静态开关的转换时间小于 1ms，具有接点开关无法比拟的转移速度，完全可以满足计算机等高要求 4ms 的指标，当逆变器的输出与备用电源锁相同步时，其切换速度已可做到 100 s 级。不间断电源中的静态开头，常用一对反并联的晶闸管组成，其基本电路如图所示。静态开关不间断切换必须满足以下条件：1、备用电源的频率
23、，必须与逆变器输出电源的频率同步，一般允许误差2%。2、备用电源的电压幅度，必须与逆变器输出电压的幅度相差不多，一般允许误差10%。3、备用电源的相位与逆变器输出电压的相位差，必须在 7.2以内，即误差不超过 400 s。UPS 的性能指标一、输入特性1、容量：容量一般用伏安（VA）表示，就是电流与电压的乘积。因为 UPS 的负载性质因场合、设备的不同而不同，即不但需要有功功率（W） ，而且需要无功功率（乏） ，故不好用瓦特表示，只好用“视在功率”来表示。KVA 电源（有功+无功） KW 电器（有功） A 导线稳定温度为了运行可靠起见，不应将容量用满，最好留有 15%的余量。当然，余量多少的考
24、虑可根据负载的总容量（各部分容量的代数和为总容量） ，负载的周期系数（负载错开运行与同时运行时所耗功率之比） ，起动时的过冲容量，未来可能扩充的容量，以及对输出波形畸变率的要求等综合考虑。一般来说，逆变器的耐过流量不大于逆变器的额定电流的 1.5 倍，要求输出电压波形畸变率比较小时，可增加电流谐波裕量系数。2、输入电压：目前 UPS 的输入电压不管是单相 220V 还是三相 380V，一般都可允许10% 的变化范围，选用时，一定要根据使用场地的电源条件来挑选 UPS。在输入电压超过10时会使在线式 UPS 电源装置失去转旁路的功能（旁路的电压不好，转旁路后只能退回或不能转） 。对电网电压波动范
25、围过大的地区，最好在 UPS 电源装置前级配置适当的交流稳压设备。3、输入频率：目前进口的 UPS 其输入电源的频率有 50Hz 的，也有 60Hz 的，一般允许其输入电源变化频率为10%，我国的电源是 50Hz 电源，使用时挑选其输入电源是使用 50Hz 的 UPS 电源。4、输入功率因数：UPS 作为负载对供电电源而言，一般为滞后 0.8。输入功率因数的补偿与效果功率因数的补偿必然伴随着器材的消耗和功耗。比如 IMV、F等多数 UPS，在通常情况下均采用脉冲输入可控硅整流器，因此功率因数平均值只能作到 0.8 左右。提高功率因数的方法一是采用脉冲整流器，再加上无源滤波，由于极大地抑制了电流
26、谐波分量，由原来的近 30的谐波电流分量削减到 10以下，因此功率因数都可提高到 0.95 以上。一般说，输入功率因数的提高对输入电网有利，因为它减小了对电网的干扰。对 UPS 来说，好处不明显。因为 UPS 需要多少功率仍是按照自已的方式和要求吸取，大概这也是一般 UPS 不急于解决这个问题的另一个原因。二、输出特性1、输出电压：输出电压根据负载选用，一般有输出为三相 220V/380V 和单相 220V，还有个别为单相100V 的。2、输出电压稳定度：一般为30%。是指：在额定输入电压时，输出电流在 0100% 变化时，输出电压偏离额定值的百分数。83、输出频率精度：一般为1%。输出频率应
27、根据工和需要选择，有的 UPS 的输出既可以是 50Hz，也可以是 60Hz，有的 UPS 则没有这一功能。4、输出波形与波形失真度：输出波形有方波和正弦波两种，方波输出的 UPS，其价格比同类型的正弦波输出的 UPS 便宜。也就是说，在线式正弦波输出的 UPS 最贵，后备式正弦波输出的 UPS 次之，后备式方波输出的 UPS 最便宜。这里要特别提醒的是：方波输出的 UPS 不能带任何电感性负载，当负载中有电感性负载时，一定要设法使其功率因素大于 0.9。而一般的计算机主机对方波、梯形波都能适应。目前 UPS 输出波形的失真度一般不大于 5%。5、输出功率因数（负载功率因素）：一般为滞后 0.
28、8，单值的；也有超前的、多值的或全功率因数的。UPS 的输出功率因数是表示适应不同性质负载的能力。UPS 输出功率因数为 0.8 的含义是：当负载功率因数为 0.8 时，就可以获得 100的 UPS 额定功率；当负载功率因数为 0.6 时，上述 UPS 的输出功率就会大打折扣。UPS 的输出功率因数尽管上限做到“” ，但电脑类负载中的 P电源由于其输入功率因数未进行校正，故仍按照本身的需要向 UPS 索取能量。比如吸收 0.6 的有功功率（W）和 0.8 的无功功率（VAR） 。选择举例（单值负载功率因素的 UPS，无功由电容提供）10kVA 的计算机负载，选用负载功率因素为 0.8 的 UP
29、S，需选用多大的 UPS 容量？因计算机负载的功率因素为 0.60.7，取 0.65，则 10kVA 的计算机负载需无功功率为：Q = 10kVA（10.65 2） 1/2 = 7.6kVAR负载功率因素为 0.8 的 UPS，每 1 kVA 可提供无功功率为：q1 kVA（10.8 2） 1/2 = 0.6 kVARUPS 容量应该为：S=10 kVAQ/ q12.7 kVA上例（多值负载功率因素的 UPS）如 UPS 的负载功率因素为 0.61，只需直接选 10kVA 的 UPS 就可以了。通信行业标准 YD/T10952000通信用不间断电源-UPS规定，通信用 UPS 的输出功率因数为
30、0.8。6、过载能力：在无故障情况下，UPS 允许有瞬间过载现象发生，一般允许：125%维持 10min，超过 UPS设计的允许范围时，必须能进入保护状态，停止逆变器的工作。当输出瞬间短路时，逆变器应立即停止工作。7、整机效率：UPS 的输出功率（含蓄电池充电功率）与输入功率的比值称为整机效率，整机效率应在 80%以上（负载在 50%以上时） 。对一些通信局房现网中的 UPS 进行的测试证实，各类在线 UPS 的实际工作效率在 65%72%之间，平均效率只有 69%，这个结果远远低于各设备厂家的产品技术说明书上看到的技术指标。而且，随着UPS 负荷的增大，谐波干扰会明显增大，UPS 输出电压的
31、波形畸变变得越来越严重，工作效率还会进一步的下降，形成恶性循环。8、可闻噪声：一般指以 UPS 为中心，在 1m 为半径的圆周线上，高度为 1.3m 处测得的噪声分贝数，噪声在 55dB 左右时，可直接放在计算机机房内；一般都在 65dB 以下。9、环境条件：工作温度高了，会增大半导体器件、电解电容的漏电流，降低电阻的使用功率限额；温度太低了，又会使晶体管的放大值下降，造成机器不能正常工作，一般 UPS 允许在 040左右的环境下工作。UPS 的线路板及元器件一般不进行表面涂覆处理，工作环境的湿度如果太大，会在印制板上结出水珠而造成局部短路；一般允许 30%80% 的相对湿度。UPS 并不是在
32、任何海拔高度下都能工作的，因为许多元器件如电解电容（尤其是密封的） ，在封装时，一般都是在一个大气压（即 76汞柱）下进行的，封装后的器件内部是一个大气压。由于一个大气压力9随着海拔高度的增加而降低，这样就形成了器件壳内向外的压力，当外壳不能承受这种压力时，就可能损坏器件。一般的 UPS 允许使用在海拔不超过 1000m 的地方。11、辐射干扰：因为逆变器工作时，由于换向和输出电路中存在大电流的尖脉冲或矩形波，因此包含高次谐波，通过输入和输出线，都会在空间产生电场或磁场，这些电磁场将干扰附近的电子设备，严重者会导致附近的某些电子设备不能正常工作。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰，辐射干扰
33、随着距离增加而减小。因此，为了减小和抑制辐射干扰，除了要合理布局和注意屏蔽、接地外，还要合理选用 UPS。当然，性能好的 UPS 是不会有这个问题的。12、电流峰值系数：电流峰值系数是指电流周期波形的峰值与有效值之比。由于计算机等负载接受正弦波电压时其吸收的能量不一定按正弦规律，会产生较高的峰值电流（介于 2.4-2.6 倍的电流），因此，UPS 设计时应能提供电流峰值大于 3 的电流，以满足电脑性负载的应用。波峰因数达到 3:1 的 UPS 可以带 100%的低功率因数整流性负载。UPS 三相不平衡负荷时：最大一相和最小一相负荷的基波均方根电流之差，不应超过电源额定电流的25%，且最大线电流
34、不超过额定值；三相输出电压的不平衡系数（负序分量和正序分量之比）应不超过 5%。输出电压总波形失真度不应超过 5%（单相输出允许 10%） ；单台 UPS 的容量应大于电子计算机各设备额定功率总和的 1.5 倍。对其他供电设备时，为最大计算负荷的 1.3 倍；UPS 的性能测试1、转移特性测试：主要测试由逆变器供电转换到市电供电和由市电供电转换到逆变器供电时的转换特性。测试时需有存储示波器和能模拟市电变化的调压器。转换试验要在 100%负荷下进行，特别是由市电转换到 UPS 上时，相当于 UPS 的逆变器突然加载，输出波形可能在 12 周期内有10%的变化。切换时间就是负载的瞬断的时间。此项测
35、试就是检测转换时供电有无断点，如有断点，且断点超过 20ms 就会造成信号丢失。在线式 UPS 一般不会有断点，但其波形幅值会有瞬时变化，要求在半周期内消失，另外，因为 UPS在市电正常时，逆变器工作频率是跟踪市电频率的，一旦市电中断，逆变器频率完全由控制电路的本机振荡器来控制，这一突然变化是随机性的，它与市电中断前的瞬间状态和本机振荡器的状态有关，这种频率控制的瞬态变化，可能造成输出频率变化达 30%，很多负载无法适应这一变化。2、过载测试：过载测试主要是检验 UPS 整机的过载能力，保证正常运行中出现过负荷现象时，UPS能维持一定时间而不损坏设备。通常指标是：125%负载能连续运行 10m
36、in，150%负载能连续运行 1min，200%负载能维持 ls。过载试验必须按设备指标测试，并且要在 25以内的室内温度下进行。3、放电测试：主要是检验蓄电池的性能，放电试验时，一是要记录放电时间，二是要观测放电时的输出电压波形，及放电保护值，三是要检查是否有“落后”电池。放电试验前必须对蓄电池作连续 24h 的不间断充电。UPS 使用、维修UPS 的输出功率与功率因素关系密切，UPS 的负载，一般都是计算机负载，而计算机负载内部电源大都是开关电源，在开关电源负载条件下，瞬时功率很高，但平均实际功率却很小。故一般 UPS 在开关电源作负载时，其功率因素只能达到 0.65 左右，而 UPS 的
37、负载功率因素指标，一般为 0.8，按此指标来带动开关电源负载，就有损坏 UPS 设备的可能。因此，选择 UPS 的功率时，一定要考虑负载的功率因素。UPS 不宜带感性负载，有的单位在验收机器时，想用大功率风机、空调机来检验 UPS 的性能与输出功率，这是不适宜的。有的单位将风扇、马达等加到小功率的方波输出的 UPS 上，这是不行的。后备式方波输出的 UPS 不能带电感性负载，而且负载量在额定负载的 50%左右最好。因为在这种负10载条件下，可以消除 50Hz 方波输出波形中的 3 次谐波（ 150Hz 正弦波）分量，减轻开关电源中，流过直流滤波电容中的电流，防止滤波电容因长期过流工作而损坏。后
38、备式 UPS 在逆变器供电时，一般都设有过载和短路自动保护功能，但在市电供电时，一般就靠输入交流保险来担当过载保护的任务，所以用户不可轻易地加大市电输入保险丝的容量。否则，一旦 UPS输出发生短路事故时，有可能出现输入保险烧不断，印制板上的印制线却被烧毁的危险现象。考虑容量和连接方式为了确保 UPS 系统的效率合尽可能延长其使用寿命，一般推荐参数是：用户的负载量仅占其输出功率的 6070为宜。尽量选用单台大容量的 UPS。采用单台大容量的 UPS 集中供电方案，不仅有利于集中管理，有效利用电池能量，且降低了 UPS 故障率。UPS 平均无故障工作时间（MTBF）：15 kVA 的 MTBF 为
39、 49 万小时520 kVA 的 MTBF 为 1317 万小时30400 kVA 的 MTBF 为 2025 万小时三进（380V 输入）/三出（380V 输出）机型，一般来讲要求输出的不平衡度控制在 3040范围内。单进（220V 输入）/单出（220V 输出）机型，需考虑市电三相分配的不平衡度。三进（380V 输入）/单出（220V 输出）机型，需考虑旁路使用时，旁路那一相的市电中性线和相线的容量以及电源的容量。11 直接并机冗余供电：通过两台同功率 UPS 并联输出。平时每台各承担 1/2 负载，一台出现故障时，由剩下的一台承担全部负载。这种并机系统的平均无故障工作时间是单台的 78
40、倍，大大提高了系统的可靠性。多机直接并机冗余供电：随着并机台数的增加，并机系统的平均无故障工作时间会逐渐下降。故应尽可能减少并机系统中的单机数量。主机从机型熱备份冗余供电：主机 UPS 的交流旁路连接从机 UPS 的逆变输出，万一主机出故障时，改由从机带载。这种冗余方式没有扩容功能和可能出现 4ms 的供电中断，使用范围受限制。/ 如 20KVA UPS 的空载损耗高者达到 800W，低者达到 400W，对于组成热备份形式的系统结构，备用机将长期耗能，每年需耗费一定的电费。市电输入“N”线和逆变输出的“n”线由于这两根中性线任何时刻都得有一根构成回路供电，在多路市电输入的 UPS 设备中就有很
41、多根的市电处来的中性线接在了一起，较难分辨（每台 UPS 都有主路、旁路、人工旁路，再有 UPS 逆变输出的，其中往往只有一路有电流在使用） 。如此多的中性线，对于当时现场施工的来讲，一般多能搞清楚，一根不漏地布放连接。但事后遇到大修，改、扩建时，这时线连着线、线压着线，此时的施工者往往会搞错。对那些该拆、该接的 A、B、C 线很清楚，N 或 n 就不一定了，工程完工后或告一段落后，遇到故障转旁11路，而此时的市电中性线忘了，没连接，形成 3 相 3 线制工作，就会出现一些烧板子、烧设备；一些不能工作或宕机。因为这时是由市电供电，必须有市电提供的中性线来沟通供电回路，而这时市电的中性线没有提供
42、（没有连接） ，成为 380V 三相三线制方式供给 220V 单相负载，如漕溪信网公司的 IDC 机房用 UPS 供电系统的改、扩建工程就是这样，拆线后遗忘了将市电的中性线连接到 UPS 输出配电屏上。如果像上所说的那样，可由电力通信交流屏的中性排处引一根线（红虚线）到 UPS 输出柜上，就能避免 UPS 系统因改、扩建疏忽造成不必要的损失，也可减低零地线的电压。 （删去原来的接线方法，图中点画线）操作注意1.避免突然加载或减载，输出波动过大将无法工作。2.禁止频繁开关机。一般要求关机后，等待 6s 才能重新启动，否则将进入启动失败状态。3.禁止超载使用。最大负载最好控制在 80之内，超载使用
43、，逆变状态下，易击穿逆变三极管。对绝大多数 UPS 而言，负载控制在 3060的范围内最佳。柴油机组与 UPS通常六脉冲 UPS 需要配置 2.5 倍的柴油发电机组的功率容量，十二脉冲 UPS 需要配置 1.5 倍以上的柴油发电机组的功率容量，采用 IGBT 高频整流 UPS 只需要配置同容量的柴油发电机组的功率容量。一般选择发电机功率是 UPS 功率的 2 倍以上；实际上 UPS 与发电机的功率比可在 1:（12.5）之间匹配，关键要考虑发电机组的励磁方式。永磁发电机波峰因数为 2:1，可以带 66%的低功率因数整流性负载。自励磁发电机波峰因数为 1:1 仅可带 33%的低功率因数整流性负载
44、柴油机组由励磁电机励磁的，AVR 的电源取自励磁电机的电枢绕组的能使 UPS 工作良好。UPS 与发电机的功率比可在 1:（1.21.25） ；自激式励磁的，UPS 与发电机的功率比可在 1:（1.22.5）即可保证柴油发电机组正常工作。不同 UPS 整流器对发电机工作的影响柴油发电机组运行带负载的百分比发电机组允许的电压畸变度 12 脉冲整流 UPS 6 脉冲整流 UPS 单相整流 UPS5 78 42 2210 100 69 3615 100 96 52发电机的规格要比相同级别现行负荷的要求大出 1520%；发现，在一定限度内，可以采用更大容量的发电机而不必更换大功率的发动机，同时此举可解
45、决通常柴油发动机轻载运行的问题。对 UPS 而言，最新设计的输入滤波器，在减少电流谐波及提高满载情况下的功率因数方面有了较好的效果。但是在空载或很小负载情况下却衍生出一个电容性超前的极低的功率因数，特别是那些为了满足最大电流失真度的滤波器。一般情况下，当负载低于时大多数系统的输入滤波器会导致明显的功率因数降低。这会引起发电机工作的不正常。为解决该问题很明显要用功率因数校正。目前基本采用在滤波电容前安装接触器，在低负载时断开。达到一定负载时接触器吸合，输入滤波器工作。12UPS 轻载运行问题大多数 UPS 在 50%100%负载时，其效率最高，当负载低于 50%时，其效率急剧下降，因此，当 UP
46、S过度轻载运行时，从经济角度讲是不合算的。另外，有的用户总认为，负载越轻，机器可靠性就越高，故障率就越低，其实，这种概念并不全面，因为负载轻，虽然可以降低末级功率管被损坏的概率，但对蓄电池却极其有害。因为过度轻载运行时，一旦市电停电以后，如果 UPS 没有深放电保护系统，就可能造成蓄电池过度深放电，造成蓄电池永久性地损坏。UPS 都具有蓄电池最低电压保护值，但蓄电池的端电压与放电电流的大小关系基密，放电电流小，其端电压就高，达到最低保护值时所放出的实际容量就越多。所以，轻载运行的 UPS，应尽量避免放电到最低保护值才关机的现象出现。而长延时的 UPS 则应适当提高放电下限电压保护值。UPS 不
47、宜带载开机和关机没有延迟启动功能的 UPS，带载开机很容易在启动的瞬间，烧毁逆变器的末级驱动元件。因为刚开启时，控制电路的工作还未进入稳定状态，启动的瞬间又会产生较大的浪涌电流，末级驱动元件有可能承爱不了。对于采用 MOS 管作为驱动元件的 UPS 来说，更是如此。当负载中包含有电感性负载时，带载关机也同样可能引起末级驱动元件的损坏。因此，不是紧急情况，不要带载开机和关机。UPS 逆变器正常运行时，禁止用示波器观察控制电路波形UPS 的核心部件是逆变器，逆变器运行时，请不要用示波器工其他测试工具去观察控制电路的波形。因为测试时，尽管特别小心，也很难避免表笔与临近点相碰，更难防止因表笔接上后引起
48、电路工作状态的变化。一旦电路工作导常，就有导致末级驱动元件烧毁的危险。我们在维修中已发现过多次人为烧毁逆变器的现象。有的是属于维修经验不足，有的是为了学习，观察电路波形而引起的。在实际维修中，确实需要观察电路波形时，可采用如下措施：1、将机器置于“测试”状态来测试。测试状态与机器的实际工作状态相似，只要在测试状态下观察的波形正常，一般来说，在机器实际运行时也会正常。2、人为断开末级驱动电路后再行测试：有的机器没有“测试”这种工作状态，对于这类机器就必须人为断开末级驱动电路后，再进行测试。但在末级驱动电路断开后，有一部分电路不能正常运行，这时就应根据实际机器的电路，人为制造运行条件。3、将有关板
49、子取下，利用专用测试台来进行测试。发现机器某板子有故障，或将故障板修复后，需要验证该板是否正常时，可用专用测试台来进行测试。电缆截面的选择由于 UPS 均装于室内，而且离负载较近，其走线多为地沟或走明线，所以，一般采用铜芯橡皮/塑料绝缘电缆。其导线截面积主要考虑三个因素：1、符合电缆使用安全标准；2、符合电缆温升许可；3、满足电压降要求。UPS 布线中电缆的压降每百米控制在：交流 50Hz 或 60Hz 回路3%；交流 400Hz 回路2%，直流回路1%，如果压降超过上述范围，必须加粗导线截面积。4、多台冗余的，交直流布线的几何形状应一致；13UPS 的短路阻抗 Uk=1%，发电机的短路阻抗 Uk=15%左右；高次谐波的短路阻抗如 5 次的U5k=5*U1k 的；（U1k 是基波的、 U5k 是 5 次谐波的）UPS 的 IGBT 的工作频率工作在 5kHz，这时频率
