配置UPS(不间断电源)时,需要综合考虑多个因素,包括负载功率、期望的备用时间、电池特性等。以下是配置UPS时涉及的一些基本步骤和计算公式:
总负载功率计算
确定所有受保护设备的总功率需求,包括所有设备的最大功率消耗相加,并考虑一定的安全裕量。安全裕量一般为负载总功率的20%-30%,以保证UPS不会过载运行。
UPS容量计算
基于总负载功率,计算UPS的最小容量。考虑到UPS的工作效率和功率因数,通常需要将总负载功率除以一个系数(如0.8)来计算UPS的输出功率(VA或KVA)。安全系数一般为1.2至1.5,确保UPS在满载时仍有一定的冗余。
电池容量计算
电池容量的计算依据期望的备用时间(T)、UPS的直流电压(Vdc,一般为UPS内部逆变器的输入电压)和负载电流(I)来确定。负载电流I可通过以下公式计算:
$$
I = \frac{\text{负载功率(W)} \times \text{运行时间(小时)}}{\text{电池电压(V)}}
$$
这里的5是基于电池容量通常以5小时放电率来标定的惯例。然后,根据计算出的电流I,选择合适的电池组,其总安时(Ah)应满足或超过计算值。
举例说明
假设总负载功率为1800W,功率因数为0.8,期望备用时间为2小时,UPS直流电压为96V,计算电池容量:
计算UPS容量
考虑30%冗余,则需要约2925VA的UPS(1800W ÷ 0.8 × 1.3)。
计算电池容量
电池容量(Ah) = [1800W × 2小时] ÷ 96V = 37.5Ah。
因此,需要至少60.7Ah的电池容量来满足2小时的备用时间(37.5Ah × 1.6)。
实际配置
根据上述计算,可以选择3000VA的UPS,并配置至少60.7Ah的电池组来满足2小时的备用时间。
其他注意事项
UPS效率:UPS的转换效率通常在80%到85%之间,因此在计算电池容量时,需要考虑这一效率因素。
电池组配置:根据计算出的电池容量,选择合适的电池组数量和单体电池规格,确保电池组能够提供足够的备用电力。
冗余和安全系数:为了确保UPS在实际应用中的可靠性和稳定性,建议在计算出的视在功率基础上增加一定的余量,一般建议增加20%到30%的余量。
通过以上步骤和公式,可以合理地计算和配置UPS,确保在市电断电时能够提供稳定、可靠的电力供应。