东营APC电源潍坊艾默生UPS工厂

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UPS不间断电源安装培训手册
一、蓄电池容量的计算方法
蓄电池的容量是以所定的电压、所定的时间可向负载提供的容量。
以下就容量计算方法进行说明：
1.1、 计算容量的必要条件
A、 放电电流
有必要明确放电过程中负载电流的增减变化和其随时间变化情况。
B、 放电时间
可预期的负载的大时间。
C、 低蓄电池温度
预先推定蓄电池放置场所的温度条件，决定蓄电池温度低值。一般设置在室内时为50C，设置在特别寒冷地区室内时为-50C。用空调室内温度时按实际温度作为低温度。
D、 允许的低电压
单格允许的低电压（V/单格）=（负载所允许的低电压+导线的电压损失）/串联格数
1.2、 容量的计算公式
C= 1*[K1I1+K2（I2-I1）、、、、、、、KN（IN-IN-1）]/L
C：250C的额定放电率换算容量（AH）、、、、、、UXL电池是10HR容量。
L：对因维护系数、使用年数、使用条件的变化而引起的容量变化而使用的修正值。一般L值采用0.8。
K：由放电时间T、电池的低使用温度、允许的低电压而决定的容量换算时间。
I： 放电电流
下标1、2、、、、N：按放电电流变化顺序依次加给T、K、I
1.3、 容量的计算举例
A、 放电电流 140A（一定）
B、 放电时间 30分
C、 低蓄电池温度 -550C
D、 允许的低电压 1.6V/单格
按上述条件，得出K=1.1
C= 1 X1.1X140=192（AH/10HR）/0.8
所以，可使用UXL220-2。
注：上述例子是针对放电电流一定的简单的负载类型电池容量的计算。其他负载类型的计算请参考日本蓄电池工业标准[SBA6001]。
二、关于UPS容量的计算举例
计算机设备应该加装不间断电源保护，其有两个主要作用：
一是在市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用；
二是在市电没有中断时，但是电源有杂波干扰，电压忽高忽低，频率变化频繁而影响计算机正常运行，如果经过UPS，其有稳压稳频的作用，电源干净可靠。
UPS的配置先要考虑哪些重要用电设备要做电源保护，从而计算出其负载；如PC机一般其容量为250W，计算机常用的服务器为700W，如果以PC机作为服务器一般以300W计算，HUB交换机为100W，（注意：计算容量时只能以大负荷计算）
例如：一个计算机机房有4台PC机，一台服务器，一个网络交换机需要进行2小时电源保护，
计算如下：
1）总负载计算
4台PC机 250W X 4 = 1000W
1台服务器 700W X 1 = 700W
1台网络交换机 100W X 1 =100W
以上合计：1800W
2）UPS容量计算
在线式UPS一般功率因数为0.8，1800W÷0.8=2250VA，考虑UPS容量的冗余，一般以20%到30%（因为UPS的佳工作状态就是负载70%到80%）；所以设计推荐UPS容量应该为2250VA X 1.3 = 2925VA，从而可以得出选用3000VA的UPS
3）品牌的选择
在线式UPS当今市场上比较常用的品牌有美国山特，因为APC不是纯在线式UPS，所以我们推荐使用美国山特3000VA的UPS，型号为STK C3KS
4）电池容量的计算
美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的功率因数为0.8（查资料可以得出），所以3000VA实际功率为3000VA X 0.8 = 2400W；美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的电池直流电压为96V（查资料可以得出），根据W = UX I，所以I = W ÷ U =2400 ÷ 96 = 25A，计算得出电流为25A，延时1小时得用25AH的电池，现在需要延时2小时，即需要50AH的电池。现在市场上常用的电池有沈阳松下，其常用的容量有24AH-12V；38AH-12V；65AH-12V；100AH-12V；根据以上计算可以选用65AH-12V的沈阳松下蓄电池一组就可以延时2小时。因为UPS常用电池电压为12V，而C3KS UPS的电池电压为96V，所以应该需要8节（96V ÷ 12V =8）。
从而可以计算得出选用美国山特3000VA的UPS，配置8节65AH-12V的沈阳松下蓄电池，加一个电池柜，可以让受保护的设备延、UPS外置电池包接法120V、192V及实际图片
四、UPS工作方式
4.1、正常运行方式
　　不断电系统的供电原理是当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，而后对电池充电，以备电力中断时使用；这里跟各位强调的是不断电系统并不是停电时才会动作，像是遇到电压过低或过高、瞬间突波等，足以影响设备正常运转的电力品质时，不断电系统均会动作，提供设备稳定且干净的电力。
当市电正常供电时，市电经滤波回路后，分为两个回路同时动作，其一是经由充电回路对电池组充电，另一个则是经整流回路，作为逆变器的输入，再经过逆变器的转换提供电力给负载使用；由此可知，在线式不断电系统的输出完全由逆变器来供应，因此不论市电电力品质如何，其输出均是稳定而不受任何影响。
4.2、电池工作方式
　　一旦市电发生异常时，将储存于电池中的直流电转换为交流电，此时逆变器的输入改由电池组来供应，逆变器持续提供电力，供给负载继续使用，达到不断电的功能。不断电系统的电力来源是电池，而电池的容量是有限的，因此不断电系统不会像市电一般无限制的供应，所以不论多大容量的不断电系统，在其满载的的状态下，其所供电的时间必定有限，若要延长放电时间，须购买长时间型不断电系统。
4.3、旁路运行方式
　　当在线式UPS超载、旁路命令（手动或自动）、逆变器过热或机器故障，UPS一般将逆变输出转为旁路输出，即由市电直接供电。由于旁路时，UPS输出频率相位需与市电频率相位相同，因而采用锁相同步技术确保UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式，解决了旁路切换时间问题，真正做到了不间断切换，控制电路复杂，一般应用在中大功率UPS上。如果在过载时，人为减少负载，否则旁路短路器会自动切断输出。
4.4、旁路维护方式
　　当UPS进行检修时，通过手动旁路负载设备的正常供电，当维修操作完成后，重新启动UPS， UPS 转为正常运行。极低的维护率，MTTR为15分钟，地提高UPS可用性
五、整流器
整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：，将交流电（AC）变成直流电（DC），经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用；
六、逆变器
　通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；
七、UPS知识促成
7.1、UPS是什么？
UPS是不间断电源（Uninterruptible Power Supply）的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。
从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路，自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备；
从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时，有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电，使你能有充裕的时间应付；
从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
7.2、UPS分哪些种类？
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类：
2.1、后备式UPS是我们常用的，它具备了自动稳压、断电保护等UPS基础也重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域；
2.2、在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中；2.3、模块化UPS与传统UPS相比有诸多优点，代表UPS的发展方向之一，但目前还存在成本高，部分产品实际的可靠性并不如理论计算值高，但安全系数已经远远超过传统UPS；对模块化UPS的研究将有利于促进模块化的可靠性提高，从而提高模块化UPS在客户中的认可度，加快模块化UPS的发展。EAST（易事特）模块化UPS每个模块就是一台立工作的UPS，功率段可选，率低干扰，环保节能，安全系数高。
7.3、为什么要配备UPS？
据IDC统计，全部电脑故障的45%是由电源问题引起的；在中国，大城市停电的次数平均为0.5次/月，中等城市为2次/月，小城市或村镇为4次/月，电网存在至少九种问题：断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰；因此从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。　　另外，精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的，以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的，即使是一台普通电脑，其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值，因此为防止数据丢失而配备UPS也是十分的。
7.4、我应该配备什么样的UPS？
根据设备的情况、用电环境以及想达到的电源保护目的，可以选择适合的UPS；例如对内置开关电源的小功率设备一般可选用后备式UPS，在用电环境较恶劣的地方应选用在线互动式或在线式UPS，而对不允许有间断时间或时刻要求正弦波交流电的设备，就只能选用在线式UPS。
7.5、我应该配备多大功率的UPS？
要确定您的设备是多大功率的，一般来讲普通PC机或工控机的功率在200W左右，苹果机在300W左右，服务器在300W与600W之间，其他设备的功率数值可以参考该设备的说明书。
其次应了解UPS的额定功率有两种表示方法：视在功率（单位VA）与实际输出功率（单位W），由于无功功率的存在所以造成了这种差别，两者的换算关系为：视在功率*功率因数=实际输出功率　　后备式、在线互动式的功率因数在0.5与0.7之间，在线式的功率因数一般是0.8。　　给设备配UPS时应以UPS的实际输出功率为匹配的依据，有些经销商有意或无意会混淆（VA）与（W）的区别，这点要提请用户注意。
八、如何正确使用和维护UPS不间断电源
1.开关机顺序
为了避免负载在启动瞬间产生的冲击电流对UPS造成损坏，在使用时应给UPS供电，使其处于旁路工作状态，然后再逐个打开负载，这样就避免了负载电流对UPS的冲击，使UPS的使用寿命得以延长。关机顺序可以看做是开机顺序的逆过程，逐个关闭负载，再将UPS关闭。
2.开机之前
在开机之前，需要确认输入市电连线的极性是否正确，以确保人身安全。注意负载总功率不能大于UPS的额定功率。应避免UPS工作在过载状态下，以UPS能够正常工作。
3.关机之后
在市电中断后，UPS由电池组供电并自动关机后，不要再利用UPS电池组供电开机，以避免电池因过量放电而损坏。当市电发生异常而转为UPS电池组供电时，应及时关闭负载并关机，待市电恢复正常再开机使用。
4.使用环境
与电脑的工作环境类似，UPS对环境温度的要求同样也不是很高，通常在0℃～40℃都能正常工作。但防尘问题同样也困扰着UPS，UPS的使用环境要求清洁、少尘、干燥，灰尘和潮湿的环境会引起UPS工作不正常。而UPS电池组对温度要求则较高，标准使用温度为25℃，平时好不要超出15℃～30℃这个范围。温度过低不但会减小电池组的容量，还会进一步影响UPS的使用寿命。另外，UPS的防磁能力也不是很好。所以不应把强磁性物体放在UPS上，否则会导致UPS工作不正常或损坏机器。
5.电池维护
UPS的电池组会存在自放电现象，如果长期放置不用会导致电池组的损坏，因此需要定期进行充放电。如果使用的是免维护的吸收式电解液系统电池，在正常使用时不会产生任何气体，但是如果用户使用不当而造成了电池组过量充电就会产生气体，并出现电池组内压增大的情况，严重时会使电池鼓涨、变形、漏液甚至破裂，用户如果发现这种现象应立即更换电池组。
6.注意安全
由于UPS的电池组电压很高，对人体存在一定的电击危险，所以在装卸导电连接条和输出线时应具有安全保障，采用的工具应绝缘，特别是输出接点更应该有防止触电的设置。
7.充电电压
在UPS的充电过程中，如果充电电压过高会导致电池组的过量充电，反之则会造成电池组的充电不足。当充电电压不正常的时候，可能会让电池配置数据产生错误。因此在安装电池组时，一定要注意电池规格和数量的正确性，不同规格、不同品牌的电池应尽量避免混用，外接充电器也好不要采用劣质产品。
8.充电电流
与UPS的电压要求类似，在对UPS电池组进行充放电时应尽量避免过大的电流通过。虽然有的时候UPS的电池组可以接受一定程度的大电流，但在实际操作中还是应该尽量避免，否则会使电池极板变形，导致电池内阻增大，严重时电池容量将会严重下降，导致电池组寿命大幅缩短。
9.放电深度
UPS的放电深度对电池使用寿命的影响也是非常大的，电池放电深度越深，其循环使用次数就越少，因此在使用时应避免电池的深度放电。虽然有些品牌的UPS拥有放电保护功能，但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下，也会让电池深度放电，从而影响电池组的使用寿命。
10.负载大小
普通的用户会认为，UPS的负载能力越大，对电脑的保护效果会越好，于是在购买时选用了格高负载能力的产品。而用户在实际应用时的负载只是UPS额定的30%甚至更少，其实这样亦会影响到UPS的使用寿命，毕竟其内部的电池组很多时候都不能完全正常地进行工作。当然也不是说的额定负载是好的，如果这样，UPS出现任何小问题都会造成很大的损坏，实际操作表明选择50%～80%的负载为佳。
九、UPS的安装和注意事项
UPS的安装
1 、观察施工现场，并于现场指挥协调完成UPS主机及电池箱的安放位置
2、 根据现场情况，将电池箱两个主面板放置位置，并用底座固定
3、安放电池
1、电池的正负方向应于主面板电池箱开关上的正负接线端子相照
2、本着安全、方便、顺手的原则来安放
4、安放完毕后需用扳手拧紧至接线铜鼻子不再扭动
1、将手抬高并将扳手牢牢抓紧，以免手、胳膊、扳手造成正负连线
2、在每层的连接线都接紧完毕后再接跨层线 例如:层连接线接完之后，拉出到第二层的跨层线，在第二层线全部接完后，再接跨层线
3、接线时把连接线的两端抓在手中，以免在接此端时，彼端失误出现连线
5、主面板上开关和接线端子的接法
注意事项:
UPS安装质量好坏直接影响到UPS系统今后的长期运行,尤其是大中型UPS，因此大中型UPS在规划到安装过程中都应该规范。
一般来讲,UPS在安装时主要考虑以下几方面因素：
电网情况、负载容量及特性、使用环境、接地情况、配线及开关容量等。
1) 电网情况
主要包括电网电压波动范围、停电频率等以确定UPS备用时间的配备。如有必要可以在UPS前极增设其他保护措施。
2) 使用环境
温度：要求为0℃~40℃
湿度：要求为10%~90%
落尘：UPS周围环境要保持清洁，这样可以减少有害灰尘对UPS内部线路的腐蚀
结构：UPS长延时配置时，电池可能较重,此时应考虑地板承重问题
空间大小：应UPS进行维护时，工程人员有一定的施展空间
3）接地情况
在电脑系统中为了确保电脑系统稳定可靠工作,防止寄生电容耦合干扰，保护设备及人身安全，因此要有良好的接地系统。在接地系统中以接地电阻来表示接地好坏,一般接地电阻小于5Ω较为理想。
六、安装电池柜挡板和顶盖
七、将电池输出插入或接入UPS主机电池输入端
八、将市电输出插入或接入UPS市电输入端