主要技術特點：
● 先進的數(shù)字化控制技術，提高產(chǎn)品整機性能。
● 電網(wǎng)適應能力強，輸入電壓范圍可寬至165～275Vac. 適應較惡劣的電力環(huán)境，更可搭配發(fā)電機使用。
● 智能的電源管理，RS232數(shù)據(jù)通信功能。
● 獨特、時尚的外觀，流線型的彩色面板及機箱 ，有LED、LCD面板可選。
● 全面的網(wǎng)絡設備保護方案。
--保護計算機、打印機、MODEM等網(wǎng)絡設備的安全可靠。
--可選配RJ11+RJ45防雷保護功能，保障數(shù)據(jù)通信安全。
● 整機效率高、EMC電磁兼容符合國家電源標準，綠色環(huán)保。
● 靈活實用的冷啟動功能，滿足應急需求。
● 先進的電池管理模式，延長電池使用壽命。
● 具備VAR自動穩(wěn)壓功能。
科華KR系列智能化小型在線式UPS（機架式）
產(chǎn)品信息
智能型RS232通訊 軟件監(jiān)控
● 配置RS232數(shù)據(jù)通訊接口，實現(xiàn)軟件監(jiān)控。
● 支持KELONG?SNMP網(wǎng)絡適配器，有效簡化網(wǎng)絡管理，提高系統(tǒng)可靠性。
輸入功率因數(shù)高 綠色環(huán)保系數(shù)強
● 先進的電源PFC控制技術，交流輸入功率因數(shù)>0.98，減輕電網(wǎng)負荷，符合綠色電源新概念。
體積小、性能高
● 最新高頻電源變換技術，體積小、重量輕、可靠性高。
完善的保護功能
● 三重過流保護和輸入過電壓保護，增強UPS市電適應性和抗負載沖擊能力。
● UPS可對負載進行三重判別，智能處理，保證設備和UPS安全運行。
● 輸入過電壓保護：靈敏的電壓感知和獨特的切換開關，避免高壓電網(wǎng)威脅設備的安全。
科華KR系列是專為中國電網(wǎng)環(huán)境設計的智能化高頻在線式UPS，采用全數(shù)字化控制技術和最新高頻電源變換技術，具有體積小、重量輕、發(fā)熱量小等特點，完全滿足惡劣電網(wǎng)環(huán)境的電力保護。
智能化高頻在線式YTR系列，采用全數(shù)字化控制技術和最新高頻電源變換技術，具有體積小、重量輕、發(fā)熱量小等特點，集交流穩(wěn)壓、后備電源、尖峰浪涌吸收等多功能為一體，滿足惡劣電網(wǎng)環(huán)境的電力保護。
適用范圍
● IT機房
● 數(shù)據(jù)中心
● 精密儀器
● 智能設備● 數(shù)字化控制 高可靠性
● 采用全數(shù)字化DSP控制技術，控制精度高、運行速度快，提高可靠性和穩(wěn)定性
● 完善的網(wǎng)絡監(jiān)控方案，實現(xiàn)UPS運行維護的智能簡化管理，提高系統(tǒng)的可靠性
● 多級保護 安全運行
● 輸入過壓、輸入欠壓、過載、短路、缺相、相序錯誤等告警及保護功能，適應性強、抗負載能力高，超寬的輸入電壓范圍，完全滿足惡劣的電網(wǎng)環(huán)境
● 智能電池管理 提高性能
● MMBM電池管理，有效延長電池的使用壽命，減少電池的維護
● 先進的恒壓充電、恒流充電、二階段充電等充電方式，有效提高電池充電效能
● 節(jié)能高效 綠色環(huán)保
● 電磁兼容特性符合GB7260.2
● 輸入功率因素﹥0.95，電能利用率高，電網(wǎng)負荷小，節(jié)省配電成本；環(huán)境利用率高、降低成本
在數(shù)據(jù)中心中,閥控式密封鉛酸蓄電池組作為備用電源在系統(tǒng)中的作用非常重要。鉛酸蓄電池工作狀態(tài)的穩(wěn)定與否、性能好壞都與UPS系統(tǒng)的輸出穩(wěn)定性和可靠性息息相關。蓄電池組容量監(jiān)測研究的意義在于提高UPS的利用率,實時在線監(jiān)控蓄電池組的健康狀態(tài),提供高效率的電池管理,提高后備電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,同時可保障鉛酸蓄電池的使用壽命、避免安全隱患及經(jīng)濟損失,減少人工成本。
定期對閥控式密封鉛酸蓄電池(以下簡稱蓄電池)組進行容量測試,有利于掌握蓄電池組的工況,避免故障隱患的長期存在,保證供電系統(tǒng)運行中的可靠性。
根據(jù)聯(lián)通動力維護規(guī)程,蓄電池組使用三年必須進行容量試驗,使用六年后每年進行一次容量試驗,準確地監(jiān)測電池組的容量,確保在市電和電源設備出現(xiàn)故障時,蓄電池組能夠保障通信設備續(xù)航的時間。
1 蓄電池組的容量測試方法
蓄電池組容量的測量,視情況不同可用下列三種方法進行測量。
(1)離線式測量法
在采用離線式測量法進行蓄電池的容量試驗時,應按下述步驟進行:
①將充滿電后的蓄電池組脫離供電系統(tǒng)靜置1～24h,在環(huán)境溫度為25±5℃的條件下開始放電;
②放電開始前應測量蓄電池的端電壓,放電期間應測記蓄電池的放電電流、時間及環(huán)境溫度,放電電流波動不得超過規(guī)定值的1%;
③放電期間應測量蓄電池的端電壓及室溫,測量時間間隔為:10h率放電30min、3h率放電20min、1h率放電5min。在放電末期要隨時測量,以便準確地確定達到放電終止電壓的時間;
④放電電流乘以放電時間即為蓄電池組的容量。蓄電池按10h率放電時,如果溫度不是25℃時,則應將實際測量的容量按下式換算成25℃時的容量Ce:
(1)式中,t——放電時的環(huán)境溫度(℃);
K——溫度系數(shù);
10h率放電時,K=0.006/℃
3h率放電時,K=0.008/℃
1h率放電時,K=0.01/℃
Cr——試驗溫度下的電池容量。
⑤放電結束后,要對蓄電池組充電,充入電量應是放出電量的1.2倍。
電池組離線放電原理圖如圖1所示。
利用離線式測量方法進行電池組容量試驗時,應注意以下幾個問題:
①電池組離線式容量試驗,測試數(shù)據(jù)準確,電池組實際容量計算方便,便于了解電池組實際容量。但當該供電系統(tǒng)只剩下一組電池后備,系統(tǒng)備用電池供電時間明顯縮短,且不清楚在線電池組是否存在質量問題;尤其使用六年以上的電池組,一旦市電中斷,該電池組對通信設備放電保障風險系數(shù)增大。所以用此種方法對電池組進行容量試驗時,要求柴油發(fā)電機組必須處于最佳工況狀態(tài),以確保發(fā)電機組、開關電源等設備正常運行;
②放電結束后的電池組充滿電后再并入供電系統(tǒng),此時與在線電池組間存在電壓差,若操作不當將引起開關電源對并入的電池組進行大電流充放電,產(chǎn)生火花,易發(fā)生安全事故。為了解決打火花問題,必須調整開關電源輸出電壓,然后與充滿電的電池組電壓相等后進行并聯(lián)浮充;
③利用離線式測量方法時,放電方式操作難度偏大,既要脫離電池組的正極電源線,又要脫離電池組的負極保險,尤其是脫離電池組負極保險時,需要特別小心并做好絕緣處理。操作不當引起負極短路,將造成系統(tǒng)供電中斷和人身安全事故的發(fā)生。同時放電電池組通過假負載以熱量形式消耗,浪費電能,增大了機房空調的制冷時間,影響機房設備運行環(huán)境,需要維護人員時刻守護,以免假負載高溫引發(fā)通信供電設備故障;
④關電源直流輸出電壓為46.4V,使電池組直接對實際負荷進行放電至開關電源直流輸出電壓保護設置值。由于電池組放電電流大,應按電源維護規(guī)程考慮48V供電范圍40～57V的最低供電低壓門限,電池組至設備供電回路全程壓降3.2V及電池單體放電最低1.8V的要求考慮。為了保證供電系統(tǒng)安全,所以帶實際負載的放電電流和放電時間掌控較困難,對電池組容量評估不夠準確,對電池性能測試存在不確定因素,尤其對使用3年以上電池組性能檢測難以達到試驗的預期效果。
(2)在線式測量法
在利用在線式測量法進行蓄電池組容量試驗時,應按如下步驟進行:
①在供電系統(tǒng)中,關掉整流器或降低整流器輸出電壓后,由蓄電池組放電供給通信設備,在蓄電池組放電中找出蓄電池組中電壓最低、容量最差的一只電池來作為容量試驗的對象;
②恢復整流器至正常工作狀態(tài),對蓄電池組進行充電,等蓄電池組充滿電后穩(wěn)定1h以上;
③對①中放電時找出最差的那只電池進行10h率放電試驗。放電前后要測記該只電池的端電壓、溫度、放電時間和室溫。以后每隔30min測記一次,放電快到終止電壓時,應隨時測記,以便準確記錄放電時間;
④放電時間乘以放電電流即為該只電池的容量。當室溫不是25℃時,應按式(1)換算成25℃時的容量;
⑤放電試驗結束后,用充電機對該只電池進行充電,恢復其容量;
⑥根據(jù)測記的數(shù)據(jù)繪制放電曲線。
在利用在線式測量法進行蓄電池組容量試驗時,應注意以下幾個問題:
①若兩組電池的單體電池都有失容、落后等質量問題,其放電至輸出保護值的時間,不易被維護人員及時發(fā)現(xiàn),此時可能后備電池組容量所剩無幾,因此該放電方式比離線放電方式不安全系數(shù)更大。同時由于放電深度有限,對電池組的測試的目的無法達到,關鍵是在全容量放電的實踐中會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些單體電池在放電前期電壓正常,但到中后期,有些落后電池才開始逐步暴露出來;
②這一部分落后單體電池,由于放電深度不夠而沒有被及時發(fā)現(xiàn),此放電方式只能大致評估電池組容量,而無法準確檢測具體放電多長時間。同時兩組電池組間放電電流不完全均衡,各電池組將根據(jù)自身情況自然分攤系統(tǒng)的負載電流。落后電池組內阻大、放電電流小,而正常電池組內阻小、放電電流大。這就造成某些落后電池因放電電流不夠大而無法暴露出來,達不到進行電池組放電性能質量檢測目的。
(3)單組全在線式節(jié)能容量試驗很明顯,離線式測量法和在線式測量法,在實際運用時,存在重大缺陷:
•工作量太大,耗時耗力,一年內無法保證對所有的蓄電池組進行一輪放電試驗,亦即蓄電池組得不到及時有效的維護;
•這兩種測量方法追求的是結果而不是過程,所以當發(fā)現(xiàn)該組蓄電池有質量問題時,可能問題在很早以前就存在了。也就是說,即使非常嚴格地按照維護規(guī)程進行著維護,仍然無法確保在用蓄電池的性能良好、保證通信網(wǎng)絡的順暢運行;
•離線全容量放電測試存在嚴重的安全隱患問題,操作不當會對系統(tǒng)供電安全造成嚴重的影響,同時嚴重浪費能源,而且放電結束后被測蓄電池組和系統(tǒng)存在巨大的壓差,回接系統(tǒng)相當困難且危險。而一些單位采用定期的在線式放電測試,雖然這種在線式放電測試相比離線放電測試,操作較簡單,也沒有電能的浪費和電池組回接困難的問題。但是在線式放電測試是將系統(tǒng)電壓降低,系統(tǒng)上所有的電池組同時對實際負載放電,如果市電停了,系統(tǒng)上就沒有滿容量的電池組,同樣存在巨大的安全隱患問題。而在線式放電測試的放電深度不夠,且放電不恒流,不能準確的測試出蓄電池的剩余容量,達不到檢測蓄電池性能的目的,給系統(tǒng)維護留下安全隱患。
解決這個難題的方法在于采用安全節(jié)能的“蓄電池組全在線容量試驗”。單組全在線式節(jié)能容量試驗可以避免上述缺陷,具有良好的實用價值。全在線式節(jié)能容量試驗的原理圖如圖2所示。
所謂“蓄電池組全在線容量試驗”,是指在被測電池組和通信設備工作電源之間串聯(lián)一套“電池組全在線放電安全節(jié)能維護系統(tǒng)FBI”,讓被測電池組相對另一組處于浮充狀態(tài)的電池組具有略高電位的趨勢,并通過FBI系統(tǒng)的控制以使被測電池組能夠以恒定電流或恒定功率對在線負載設備進行供電,隨著被測電池組電壓的下降,FBI系統(tǒng)自動實時升壓補償,以保持被測電池組所在支路電壓(被測電池組電壓+FBI升壓)始終保持與另一組電池等電位,但始終具有略高電位的趨勢,以使被測電池組能夠持續(xù)在線供電,當被測電池組以恒定電流或恒定功率在線放電到預先設定的截止電壓后,FBI系統(tǒng)自動引導整流器在線對被測電池組充電恢復,隨著被測電池組電壓的上升,FBI系統(tǒng)自動隨時降壓補償,以保持被測電池組所在支路電壓(被測電池組電壓+FBI升壓)始終保持與另一組電池等電位,直至被測電池組充電恢復完成。在此被測電池組全在線放電和充電過程中,另一組電池始終保持浮充狀態(tài)。采用FBI,徹底改變了以往蓄電池放電容量測試模式,解決了離線式測量法和在線式測量法的種種弊端。被測電池組電壓+FBI升壓的原理圖如圖3所示。當然也可以采用被測電池組電壓+FBI降壓的模式。被測電池組電壓+FBI降壓的原理圖如圖4所示。
下面簡述全在線式節(jié)能容量試驗的充放電過程和全在線充、放電設備串接電池組的操作過程。
①全在線充、放電過程
被測電池組的正極與全在線(充)放電設備串聯(lián),不需要調整開關電源的浮充電壓值,使被測電池組所在支路的電壓略高出開關電源輸出或另一組電池的浮充電壓,這樣使該電池組對實際負荷進行放電,放電過程中被測電池組電壓隨著放電時間的變化而逐漸下降,通過全在線(充)放電設備進行自動電壓補償調整,保證被測電池組始終保持恒定電流或恒定的功率進行放電,當電池組放電終止即電壓、容量、時間和單體電池電壓達到預期所設置的放電門限值時,放電試驗自動結束。自動轉入對被測電池組的全在線充電恢復過程,以消除兩組電池之間存在的電壓差,并引導在線開關電源輸出,經(jīng)過充電、等電位控制保護電路自動對被測放電后的電池組進行限流充電,自動完成在線等電位連接,恢復系統(tǒng)的正常連接后,全在線充、放電設備退出,結束蓄電池組充電恢復等電位連接過程。實現(xiàn)了該電池組在線充、放電試驗目的和了解該電池組的續(xù)航能力。
②全在線充、放電設備串接電池組的操作過程拆、接線只在電池組正極,無須拆電池組負極,只在負極接一根放電設備的工作電源線,操作過程不存在短路危險,充、放電全部在線自動運行。充、放電電流保持恒定。測試記錄自動進行。被測電池組按0.1C10率直接對負載放電和對電池組充電,無須看守,大大減輕工作強度,提高工作效率。
圖5為某通信機房-48V直流供電系統(tǒng)3000Ah電池(兩組)的全在線式節(jié)能容量試驗現(xiàn)場。
圖5中,有兩組-48直流供電系統(tǒng)3000Ah電池,每組用全在線設備單獨對負載放電試驗做具體操作。首先將6個*監(jiān)測模塊連接到該組電池各單體上(每個*監(jiān)測模塊可以監(jiān)測4只單體電池電壓),全在線設備控制系統(tǒng)上設定4個放電截止門限:單體電池截止電壓門限1.8V;電池組截止電壓門限43.2V;放電容量門限3000Ah;放電時間門限10h(任一門限達到,放電都將停止)。設定放電電流為300A,核對所有設置參數(shù)正確后進行放電。用直流鉗形表檢測該組電池的放電電流由0A逐步上升到300A,保持300A恒定,該組電池電壓如平常放電一樣逐步下降,串接全在線設備的電壓逐步上升,整個放電支路在線電壓保持比系統(tǒng)浮充電壓54V高0.3～0.6V即54.4V以上。檢測另一電池組沒有放電,仍然保持浮充54V工作狀態(tài)。此時開關電源的輸出電壓保持在54V,而開關電源模塊輸出電流總和下降了300A。由于放電方式是對實際負荷用電,放電過程中全在線設備沒有任何發(fā)熱現(xiàn)象,安全可靠。當放電時間達到10h,到達設定某個參數(shù)的門限值時,全在線設備停止放電。自動轉入充電程序,直到兩組電池等電位后,充電結束,拆下全在線充、放電設備,供電系統(tǒng)運行正常。
在線設備串聯(lián)單組電池的放電節(jié)能方式,是將電池組中的電能直接釋放到實際負載中,不像離線放電是將電能以熱量形式消耗,所以串聯(lián)在線設備對電池組放電方法具有節(jié)能效果。
傳統(tǒng)離線放電的能源浪費Q=電池組電壓U(V)×電池組放電電流I(A)×放電時間t(h)×放電電池組數(shù)N;如容量為3000Ah兩組蓄電池,放電電流為300A,按10h放電的能耗估算為:
Q=U×I×t×2=48V×300A×10h×2=288kWh
全在線設備的節(jié)能總電量P=離線放電的能耗Q+開關電源少輸出的能量W
開關電源少輸出的能量
W=開關電源輸出電壓×放電電流×放電時間×電池組數(shù)=54V×300A×10h×2=324kWh
則P=288+324=612(kWh)
按照電費0.8元/kWh計算,一個-48直流供電系統(tǒng)中的兩組3000Ah電池容量試驗可以節(jié)約電費約489.6元。
2 蓄電池組容量測試一般周期
①每年應做一次核對性放電試驗(對于UPS使用的密封蓄電池,宜每季一次),放出額定容量的30%～40%;
②對于2V單體的電池,每三年應做一次容量試驗,使用六年后應每年一次。對于UPS使用的6V及12V單體的電池應每年一次;
③-48V系統(tǒng)的蓄電池組,放電電流不得大于0.25C10。
3 結束語
上述三種蓄電池的容量試驗方法,是日常維護中常用的方法,但無論哪種方法,在容量測試期間,通信安全都會受到一定的威脅。因此在做容量試驗時要防止市電停電,備用發(fā)電機組應處于良好狀態(tài)。
有條件的,應采用專業(yè)蓄電池容量測試設備進行放電、記錄、分析,以提高測試精度和工作效率
1 兩種旁路方案的架構定義和來源
模塊化UPS,顧名思義,是將大功率的UPS系統(tǒng),分開成多個子模塊并聯(lián),通過優(yōu)化的系統(tǒng)控制,
實現(xiàn)系統(tǒng)的在線擴容升級、維護,并大幅提高系統(tǒng)的可靠性、可用性和節(jié)能效果,降低客戶的維護成本,近年來已經(jīng)漸漸成為主流客戶的首選。下面以市場上典型的基于10個30kVA功率模塊的300kVA系統(tǒng)來作分析。
(1)分散旁路架構
分散旁路架構,即每個功率模塊含有整流、逆變和電池變換等部分以外,還含有與功率模塊容量相等的靜態(tài)旁路,可以認為是一臺沒有液晶監(jiān)控的UPS。多個模塊在機柜中并聯(lián)組成系統(tǒng),模塊間相互關系類似于傳統(tǒng)多并機UPS系統(tǒng)。系統(tǒng)切換到旁路供電時,負載由所有功率模塊內的分散旁路來并聯(lián)供電。系統(tǒng)架構圖如圖1所示。
(2)集中旁路架構
集中旁路架構,即系統(tǒng)只有一個與系統(tǒng)容量相等的集中旁路模塊,功率模塊內僅包含整流、逆變和電池變換電路,每個部分均由獨立的控制器,模塊間的并聯(lián)不再是傳統(tǒng)的UPS并機系統(tǒng),而是包含復雜的逆變均流、旁路控制和監(jiān)控等邏輯。系統(tǒng)架構圖如圖2所示。
(3)兩種技術方案的發(fā)展來源
模塊化UPS的概念,最先起源于客戶對系統(tǒng)維修簡易化的需求,希望能在故障情況下不影響關鍵業(yè)務,進行簡單地更換操作即可恢復系統(tǒng)。廠家自然地就想到把UPS并機系統(tǒng)設計成模塊化結構,這也就是分散旁路方案的來源。
分散旁路方案的優(yōu)點是,控制簡單,開發(fā)難度小,僅須將原有的UPS并機系統(tǒng)移植并優(yōu)化監(jiān)控部分即可;機柜成本低;旁路器件因為容量較小,成本也相對較低;靜態(tài)旁路有多路冗余。
集中旁路方案是繼分散旁路之后發(fā)展起來的技術路線，相比傳統(tǒng)并機UPS系統(tǒng)，從并聯(lián)均流控制、系統(tǒng)邏輯協(xié)調、容錯能力方面都做了非常大的改動，可以說是一個全新的技術領域，開發(fā)難度大。
2 兩種方案的性能差異
常見的旁路供電的情況有以下幾種:逆變器故障、逆變器過載或過溫、輸出短路?？梢?旁路供電的工況多為極端工況,對器件的考核加倍嚴酷。
(1) 穩(wěn)態(tài)工況
旁路供電時,集中旁路方案是只有一個旁路提供全部電流,旁路容量按照系統(tǒng)最大容量來設計,跟模塊配置數(shù)量無關。
分散旁路方案是由多路小功率靜態(tài)旁路來承擔負載,由于旁路回路是低阻回路,多回路的均流沒有辦法用軟件方法來控制,模塊間的均流完全取決于以下幾個因素:
①個體器件間的差異,主要是導通壓降的差異,器件廠家的分散性不可避免;
②回路阻抗的差異,主要是各回路線纜的長度無法保證一致,且線纜連接點阻抗因工藝控制等原因無法把握。一般來說,即使是最樂觀的估計,均流差異不可能小于20%,也就是說,存在部分模塊電流過大的風險,這在嚴酷的應用中是非常危險的。
由于這個不可控的均流能力,部分廠家提出了“解決方案”——旁路均流電感,即在每個旁路回路串聯(lián)一個電感,利用電感的阻抗來平衡各支路的電流(同樣也是常規(guī)并機系統(tǒng)的方法)。且不說電感量的10%的個體差異,帶來更大的系統(tǒng)損耗,這種方案還會有下面瞬態(tài)性能上不可逾越鴻溝。
(2)瞬態(tài)工況
逆變切換到旁路的工況,基本上是緊急工況,切換時序要求非常高,否則容易造成關鍵負載中斷。在大負載或者是故障電流情況下切換,瞬間的操作電流可能會數(shù)倍于系統(tǒng)額定電流,這也就是為什么靜態(tài)旁路設計要求更大的余量。
靜態(tài)旁路器件抗瞬態(tài)電流沖擊的主要參數(shù)是I2t,也就是短時間(一般小于10ms)的電流積分,如果I2t過大,器件很可能燒毀。UPS的性能參數(shù)中,常見規(guī)定的旁路過載能力為1000%、維持10ms,也就是在配電開關保護時間(10ms)內旁路需要提供不小于10倍額定電流。下面以300kVA系統(tǒng)為例,分析不同器件的抗沖擊能力的差異。
分散靜態(tài)旁路器件,因為目前技術能力的原因,器件單體最大電流等級為70A,根據(jù)某著名廠家的器件規(guī)格書,提供的最大為7200(<10ms),300kVA系統(tǒng)可以認為是10路器件并聯(lián)運行。
集中靜態(tài)旁路,用的都是SCR模塊,最主流廠家為德國賽米控(SEMIKRON),我們看看其中一個型號SKKT323/16E的參數(shù),同樣10ms條件下為450000,兩者之間的相差超過60倍!
而我們計算一下對于常見的1000%過載10ms的需求,對于300kVA系統(tǒng)而言,
也就是說,集中旁路的單個SCR模塊,完全能夠提供超過10倍額定電流的10ms保護能力,而基于分立器件的靜態(tài)旁路,即使不考慮器件不均流,也是遠遠不夠的!
瞬態(tài)切換的均流控制,不僅與器件、各回路阻抗有關,也與控制相關。由于各個模塊有各自的控制器,存在各處理器的處理速度、通信延時和模塊自身差異等因素影響,各模塊的實際切換動作一定有不等的延時,這就導致了第一個切到旁路的模塊,很可能承受著100倍于模塊容量的額定電流!由于是瞬態(tài)大電流,即使串聯(lián)旁路均流電感也不會起到任何限流作用。這對于任何器件來說都是不可能完成的任務,這種切換無異于原地爆炸。短路故障電流的示意圖如圖3所示。
當然,分散旁路的廠家也深知這個道理,也提供了相應的“解決方案”,就是在短路情況下,只有逆變維持200ms,然后不切旁路,直接關機!
我們來解釋一下,10倍額定電流的工況常見于輸出短路工況,當逆變器不能提供足夠的分斷故障的電流(通常為3倍額定電流維持200ms)的情況下,系統(tǒng)將切換到旁路供電,用旁路的低阻抗大電流去沖開短路點的保護器件(開關或熔斷器),這是配電設計時必須考慮的,如果是正確設計的配電系統(tǒng),各分路的保護設計不應該產(chǎn)生越級保護,即下游的故障不應該導致上游的開關動作,系統(tǒng)最壞的情況就是切換到旁路,然后利用旁路強大的過載能力沖開下游的保護器件,這就是旁路抗沖擊要求的來源。
使用分散旁路的系統(tǒng),如果強行切換到旁路,由于抗沖擊能力的不足和非同步的切換,毫無疑問將會導致器件損壞,系統(tǒng)宕機,所以廠家設計就只能禁止切換到旁路?？梢韵胂笤谝粋€復雜的機房或者工廠內,只要有一個分支發(fā)生短路故障,后果就是整個系統(tǒng)束手就擒!這在實際應用中是無法接受的,這是分散旁路無法解決的固有問題。
3 系統(tǒng)可靠性分析
分散旁路尚可宣稱的優(yōu)點就是旁路冗余,集中旁路被認為是存在單一故障點,請見下面的分析。
(1)從器件選型的角度上分析從器件選型的角度上來說,單個大功率SCR的可靠性遠高于數(shù)量眾多的小型器件組成的系統(tǒng),集中旁路模塊功能簡單,僅需要考慮器件和少量外圍驅動電路的影響,而分散旁路因為是分布在功率模塊內,同時受模塊內部眾多器件的影響。
眾所周知,整流、逆變電路的故障都有可能因為火花飛濺等原因造成其他部分電路的故障,靜態(tài)旁路面臨較多地不確定風險。如果說集中旁路是單一故障的話,分散旁路可能要被稱為“多點故障”了。
(2)從系統(tǒng)容量角度上分析
從系統(tǒng)容量角度上來說,集中旁路的容量按照機柜設計,與配置的模塊數(shù)量無關。而分散旁路的靜態(tài)旁路容量由模塊容量決定,當模塊故障時,系統(tǒng)將會失去相應的靜態(tài)旁路容量。一個比較極端的例子,當機柜配置2個功率模塊時,如果負載率是55%左右,當一個模塊故障時,剩余的一個模塊則會處于110%過載的工況,最終的結果就是系統(tǒng)掉電。同樣工況對于集中旁路來說,完全不是問題。
集中旁路模塊因為器件容量的優(yōu)勢,甚至有些廠家提供125%長期過載的能力,這對系統(tǒng)可靠性來說有絕對的保障。
(3)從集中旁路的可靠性設計分析
集中旁路的可靠性設計,眾多主流廠家也提出了很多提升可靠性的方案,比如冗余備份的控制回路方案,通信總線冗余的方案,功率模塊和旁路模塊控制解耦方案,功率模塊參與旁路控制方案,每個廠家的解決方案各有特色,經(jīng)過多年的市場驗證,能夠大大提升系統(tǒng)的可用性,加上旁路模塊普遍的熱插拔設計,維修升級與功率模塊一樣簡便。
4 結束語
通過以上的分析,希望可以讓大家能夠進一步了解到兩種方案的系統(tǒng)綜合性能和產(chǎn)品可靠性的差異。
技術流派的爭論和路線選擇是產(chǎn)品開發(fā)的正?，F(xiàn)象,對于用戶來說,正確了解各路線的利弊是至關重要的,兼聽則明,可以避免陷入營銷概念的誤區(qū)。然而,對于生產(chǎn)廠家而言,技術路線的選擇意義重大,一旦路線確定,產(chǎn)品開發(fā)將無法中途轉變,后續(xù)產(chǎn)品系列也必將延續(xù),這就是為何無論業(yè)界如何發(fā)展,分散旁路的廠家仍然無法轉向另一陣營。
1.Santak山特
山特電子（深圳）有限公司，UPS不間斷電源十大品牌，廣東省名牌，國家重點新產(chǎn)品，深圳市高新技術企業(yè)，全球著名動力管理公司EATON旗下，較早進入中國市場的知名UPS廠商之一。
2.APC
施耐德電氣（中國）有限公司，APC，UPS不間斷電源十大品牌，服務器機柜十大品牌，創(chuàng)立于1981年美國，全球行業(yè)領先品牌，網(wǎng)絡關鍵物理基礎設施（NCPI）全線產(chǎn)品提供商，全球較大的UPS供應商之一。
3.Emerson艾默生
艾默生電氣（中國）投資有限公司，UPS不間斷電源十大品牌，始于1890年美國，世界500強企業(yè)，全球技術解決方案的強勢集團公司，技術與工程領域的全球領袖，全美最受贊賞企業(yè)之一。
4.EATON伊頓
伊頓（中國）投資有限公司，十大UPS不間斷電源品牌，創(chuàng)立于1911年美國，美國財富500強，全球領先的多元化工業(yè)產(chǎn)品制造商，電氣控制、電力分配、不間斷電源和工業(yè)自動化產(chǎn)品和服務的全球知名企業(yè)。
5.科華KELONG
廈門科華恒盛股份有限公司，UPS不間斷電源十大品牌，福建省著名商標，福建名牌，上市公司，高新技術企業(yè)，中國本土較大的高端UPS制造商和提供商之一，以研究電力電子技術為核心，致力于打造生態(tài)型能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。
6.科士達KSTAR
深圳科士達科技股份有限公司，UPS不間斷電源十大品牌，高新技術企業(yè)，中國大陸本土規(guī)模較大的UPS研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)之一，機房一體化系統(tǒng)集成制造商，中國領先的新能源電力轉換技術創(chuàng)新廠商。
7.易事特EAST
易事特集團（股票代碼：300376）創(chuàng)立于1989年，是國家火炬計劃重點高新技術企業(yè)、能源網(wǎng)系統(tǒng)集成解決方案優(yōu)秀上市公司，歷經(jīng)20多年的艱苦創(chuàng)業(yè)和睿智經(jīng)營，致力于IDC數(shù)據(jù)中心（含UPS）、光伏發(fā)電站（含逆變器）和智能微網(wǎng)（含電力軌道交通、新能源車運營及充電樁）等產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)已發(fā)展成為行業(yè)領域的龍頭企業(yè)，擁有全資或控股子公司近50家，在全球設立268個客戶中心，產(chǎn)業(yè)覆蓋全球100多個國家和地區(qū)。
8.臺達DELTA
臺達電子工業(yè)股份有限公司在交換式電源供應器產(chǎn)品為世界第一的領導廠商，并且在多項產(chǎn)品領域亦居世界級的領導地位，其中包括提供電源管理的整體解決方案、視訊顯示器、工業(yè)自動化、網(wǎng)絡通訊產(chǎn)品、與可再生能源相關產(chǎn)品。臺達集團于1971年創(chuàng)立，營運據(jù)點與制造工廠遍布臺灣、泰國、中國、墨西哥以及歐洲。做為全球電力電子產(chǎn)業(yè)的領導者，臺達集團致力于實踐環(huán)境保護的承諾，已在多年前實施綠色無鉛制程、回收再利用措施與廢棄物管理計劃。臺達集團的經(jīng)營使命是「環(huán)保 節(jié)能 愛地球」。
9.志成冠軍CHESHING
廣東志成冠軍集團有限公司（簡稱志成冠軍）位于毗鄰深圳特區(qū)的東莞市塘廈鎮(zhèn)，是一家集科、工、貿、投資于一體的民營高科技企業(yè)，始創(chuàng)于1992年8月，注冊資金1億元人民幣，占地27萬平方米，自有資產(chǎn)逾6.5億元。
10.SOCOMEC索克曼
溯高美索克曼電氣（上海）有限公司，十大UPS不間斷電源品牌，始于1922年法國，全球領先的電源設備集團之一，全歐洲UPS銷量較大的銷售廠商之一，專業(yè)致力于電力電子產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)的集團企業(yè)。
本公司經(jīng)銷直流屏用蓄電池，ups蓄電池供應商，專業(yè)提供德國陽光蓄電池Sonnenschiesh(德國陽光膠體系列）、日本松下蓄電池（Panasonic）、西恩迪-大力神蓄電池、艾博特蓄電池、冠軍蓄電池、梅蘭日蘭蓄電池、索潤森蓄電池、友聯(lián)蓄電池、理士蓄電池、科士達蓄電池、太陽神蓄電池、湯淺蓄電池、圣陽蓄電池、美國GNB蓄電池（美國原裝進口）、BB蓄電池、CSB蓄電池、美國山特蓄電池、美國博爾特蓄電池、OTO蓄電池等高質量的ups電池及ups電源、山特ups電源、山頓ups電源、艾默生ups電源、梅蘭日蘭ups電源、科士達ups電源、apc ups電源，臺達ups電源，雷諾士ups電源，美國山特ups電源等。我公司長期以來一貫堅持"一流產(chǎn)品，一流工程、一流服務，一流信譽、一流企業(yè)"的發(fā)展理念，憑所代理產(chǎn)品的卓越品質、所設計施工項目的優(yōu)秀質量和對用戶真誠周到的服務，深受廣大用戶贊譽。公司將一如既往地把國際名牌產(chǎn)品介紹推薦給廣大用戶，把更完美的工程奉獻給廣大用戶，為廣大用戶提供更全面，更專業(yè)，更優(yōu)質的服務。
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