ups容量计算和配置方法_UPS的空开、电缆及电池的配置计算

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很多朋友问到关于ups相关的计算&＃xff0c;其实关于ups方面的计算还是挺多&＃xff0c;ups无论是接空开&＃xff0c;还是连接电缆&＃xff0c;以及选择电池&＃xff0c;都可能需要计算它的电流或功率等&＃xff0c;那么今天我们来详细了解下ups的相关计算。

一、ups空开及电缆的配置

ups从分类来说&＃xff0c;分为高频ups与工频ups&＃xff0c;高频机体积小、重量轻&＃xff0c;价格低适合单个工作点的小功率设备保护&＃xff0c;对干扰不敏感的设备和可靠性要求不很高的场合。

而工频机适合所有设备保护&＃xff0c;无论是网点设备还是IDC(数据中心)&＃xff0c;可靠性较高&＃xff0c;但工频机有体积大、重量重、价格高等缺点。

对电力品质和可靠性要求较高的地方&＃xff0c;应使用工频机。反之&＃xff0c;则可使用高频机。他们空开输入电流和输出电流的计算方法&＃xff0c;都是一样的。

我们首先要看下&＃xff0c;ups如何计算空开。

   我们首先要看下输入电流的计算公式&＃xff1a;

其中&＃xff1a;S&＃xff1a;三相UPS&＃61;3&＃xff0c;单相UPS&＃61;1

例1&＃xff1a;

已知&＃xff1a;UPS功率&＃xff1a;100KVA&＃xff0c;输入临界电压&＃xff1a;176V&＃xff0c;输入功率因数&＃xff1a;0.99(高频机都可以近似取1&＃xff0c;工频机取值0.85),整机效率&＃xff1a;0.95&＃xff0c;S&＃61;3&＃xff0c;输出功率因数&＃xff1a;0.8。

计算结果如下&＃xff1a;

                           100000×0.8   

输入电流(A)&＃xff1d; ——————  &＃61;160A

                         176×0.95×3*1

这里以工频机输入功率因数作为计算。

例2&＃xff1a;

已知&＃xff1a;UPS功率&＃xff1a;6KVA&＃xff0c;输入临界电压&＃xff1a;176V&＃xff0c;输入功率因数&＃xff1a;0.99(高频机都可以近似取1&＃xff0c;工频机取值0.85),整机效率&＃xff1a;0.90&＃xff0c;S&＃61;1&＃xff0c;输出功率因数&＃xff1a;0.7。

计算结果如下&＃xff1a;

                         6000×0.8   

输入电流(A)&＃xff1d;——————  &＃61;30A

                         176×0.9×1

  我们先来看下输出电流的计算公式&＃xff1a; 

S&＃xff1a;三相UPS&＃61;3&＃xff0c;单相UPS&＃61;1。

举例&＃xff1a;

已知&＃xff1a;UPS功率&＃xff1a;100KVA&＃xff0c;输出电压&＃xff1a;220V&＃xff0c;S&＃61;3(三相ups)。

计算结果如下&＃xff1a;

                         100000   

输出电流(A)&＃xff1d;————&＃61;152A

                         220×3

这里面补充下&＃xff0c;什么是标称功率&＃xff1f;

标称功率是厂家标称的功率,&＃xff0c;最大功率是产品的实际最大功率&＃xff0c;产品的实际功率一般不是整数, 比如说是511.3瓦, 厂家不可能把这个小数都标出来的, 很有可能就标500瓦&＃xff0c;那么标称功率就是500瓦&＃xff0c;也就是就近取整。

交流电流一般按3-5A/mm2计算&＃xff0c;直流电流一般按2-4A/mm2计算&＃xff1b;

例如&＃xff1a;100KVA 输入电流&＃xff1a;160A&＃xff0c;输出电流&＃xff1a;152A&＃xff0c;电池电流200A。

输入线缆(mm2)&＃xff1d;160/5&＃61;32mm2(实际可采用35 mm2)

输出线缆(mm2)&＃xff1d;152/5&＃61;30mm2(实际可采用35 mm2)

电池线缆(mm2)&＃xff1d;200/4&＃61;50mm2(实际可采用60 mm2)

二、ups电池的配置

这里面就看下ups常用的两种计算方法。

1、计算蓄电池的最大放电电流值&＃xff1a;

 I最大&＃61;Pcosф/(η*E临界*N)

注&＃xff1a;

P → UPS电源的标称输出功率

cosф → UPS电源的输出功率因数

η → UPS逆变器的效率&＃xff0c;一般为0.88~0.96(根据具体型号\功率取值)

E临界 → 蓄电池组的临界放电电压(12V电池约为10.5V&＃xff0c;2V电池约为1.75V)

N →每组电池的数量

2、根据所选的蓄电池组的后备时间&＃xff0c;查出所需的电池组的放电速率值C&＃xff0c;

然后根据&＃xff1a;

电池组的标称容量&＃61; I最大/C

算出电池的标称容量。

举例

型号&＃xff1a;三进三出高频系列 100KVA&＃xff0c;输出功率因数Cosф&＃xff1a;0.8   直流电压&＃xff1a;480V(电池低压保护&＃xff1a;420V)  效率&＃xff1a;93%  后备时间&＃xff1a;2小时&＃xff0c;每一电池组额定节数N:40节。

电流法

I最大&＃61;Pcosф/(η*E临界*N)&＃61; 100*1000*0.8/0.93*10.5*40 &＃61;204.8A

电池组的标称容量AH&＃61; I最大/C &＃61; 204.8/0.42&＃61; 487.6AH 

 (C值取至于蓄电池的放电时间与放电速率C对应表&＃xff0c;0.42对应的是2h&＃xff0c;可以查看上表)

   因此&＃xff0c; 电池组的标称容量AH487.6AH&＃xff0c;需要选用12V100AH 40节 并联5组。

根据蓄电池功率可以准确地选出蓄电池的型号&＃xff0c;首先计算在后备时间内&＃xff0c;每个电池至少向UPS提供的恒功率。

恒功率法计算公式如下&＃xff1a;

电池组提供的功率W&＃xff1d;UPS的负载KVA×功率因数 / 逆变器的效率

需要每节电池提供的功率&＃xff1d;电池组提供的功率W / 每组电池额定节数

即&＃xff1a;

 W&＃xff1d;{P(VA)×1000×cosØ}/(ŋ×N)

其中&＃xff1a;

W----电池组提供的功率

P-----UPS额定功率

cosØ--功率因数

ŋ-----UPS满载时逆变器效率

N--- -UPS每电池组额定节数

举例

台达NT系列80KVA  UPS 后备时间30min&＃xff0c;选用DCF126-

12系列电池。计算电池容量&＃xff1f;

　　台达NT80KVA UPS直流终止电压为300V及U临界&＃61;300V&＃xff0c;直流电压为348V电池组选用29只12V电池&＃xff0c;故N&＃61;29&＃xff0c;n&＃61;6&＃xff0c; U终压&＃61;1.75v UPS的功率因子Pf &＃61;0.8&＃xff0c;逆变器转换效率η&＃61;0.95&＃xff0c;DCF126-12系列电池放电30min终止电压1.75V/CELL是放电速率&＃xff1f;&＃61;0.98(以上数据均应用台达UPSDCF126电池性能技术参数)

恒功率法　　

P(W)&＃61;{P(VA)*Pf}/η
&＃61;{80*1000*0.8}/0.95&＃61;67368.4(W)

Pnc&＃61;P(W)/(N*n)

&＃61;67368.4 /(29*6)&＃61;387.2(W)

　　查台达DCF126-12系列电池恒功率表可知

　　DCF126-12/120电池终止电压为1.75v时放电30min电池提供功率为217W(数据是引用上面台达DCF126电池型录恒功率放电特性表)。

　　电池组数量&＃61;387.2&＃xff0f;217&＃61;1.78组。
　　即&＃xff1a;选用2组120AH&＃xff0c;共58节120AH电池。

END

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