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容许电网电压幅值变化的范围

发布日期: 04 十月 2012

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这是一项能代表UPS性能优劣,产品说明书中必须明确的重要电性能指标之一,它代表着UPS变换器对输入电压偏离正常值时的调控能力,同时也代表着UPS的输出容量和容量余量的大小。

当电网电压幅值的变化范围超过UPS的设计值时,与负载过载一样,UPS变换器进入超常工作范围,必须转电池逆变工作状态。此范围的设计值越大,在电网电压幅值变化的过程中,UPS转换到电池逆变工作的次数就越少,电池就有更多的时间处在容量充足的备用状态,一旦电网电压大幅度跌落或者中断时,UPS才能有效地发挥不停电供电的功能。

电网电压幅值的实际变化范围随电网供电容量的大小、输配电设备质量的好坏、用电负载量的大小等条件的不同而有很大的差别,在供电条件较好的城市和工业区,变化范围通常在正负15%左右,而在供电条件较差的农村和边远地区,变化范围要大得多,有时甚至达到20%~30%UPS的输入电压范围越宽越好,这样可以在市电电压波动时减少UPS转换到电池供电的次数,延长电池寿命。但输入电压过宽时,也会提高UPS成本和降低运行可靠性。

当市电输入电压幅值接近输入电压额定值时,UPS的整流器(特别是高频整流器)和逆变器都工作在设计最佳状态,而输入市电电压过高和过低时,都会加大整流器的负担,设计上应该充分考虑到市电偏差极限时整流器和逆变器的功率余量(包括功率管的电压电流容量、电容器的容量和耐压、输入断路器的电流限值和导线容量等)。当输入电压范围过大时,成本必然大大提高,况且即使有足够的功率余量,当UPS工作在输入电压偏差极限时,因工作状态的恶劣,其可靠性和寿命也会明显降低。

特别应该提示的是,当输入电压处于上下极限值时,例如超过正负10%,UPS 就会失去转旁路运行的功能。其原因是,为了确保UPS在执行市电逆变供电和市电旁路供电的相互转换过程中不会对负载的供电出现中断的现象,两种输出方式在转换过程中是存在重叠时间的,如果市电电压过低或者过高,就会在UPS逆变输出与旁路输出之间出现过大的压差而产生过大环流,这会有损逆变器甚至后接负载设备,所以UPS通常把转换旁路时的输入电压范围定在正负10%,对于一个允许输入电压范围在正负20%~30%的UPS,当输入电压幅值超过正负10%时,它会失去转旁路的功能,进入系统故障状态。在这种情况下,一旦负载过载、逆变器故障或者机内环境温度过高,UPS就执行""自动关机""操作,使负载供电中断;或者执行有间隙的市点旁路供电与市电逆变供电的相关转换操作,先断开逆变器输出,再接通市电旁路开关,使负载供电中断时间在几十毫秒以上,并且在转换前后出现电压的大幅度突变,这显然是负载所不允许的

基于以上原因,对于那些电网电压波动范围过大的地区,最好在UPS前级配置适当的交流稳压设备。

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