UPS電源系統(tǒng)中高功率型蓄電池的選擇
2017-12-13
UPS(Uninterruptible Power System)系統(tǒng),即不間斷電源系統(tǒng),串聯(lián)于交流基礎(chǔ)電源與受電設(shè)備之間,在市電停電后,可繼續(xù)為設(shè)備供電一段時(shí)間,同時(shí)**市電上的電涌、瞬間過電壓、欠電壓和頻率偏移等“電源污染”對(duì)受電系統(tǒng)的影響,提高供電質(zhì)量。
蓄電池組是UPS系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠程度,而且又是整個(gè)UPS系統(tǒng)中平均無故障時(shí)間*短的一種器件。因此,蓄電池組的選擇直接影響到UPS系統(tǒng)的可靠性。
1 UPS系統(tǒng)的蓄電池發(fā)展趨勢(shì)
從UPS的運(yùn)用環(huán)境上看,大功率UPS產(chǎn)品主要應(yīng)用在電信、工業(yè)、金融、政府等行業(yè)及航空航天等大型數(shù)據(jù)中心。在數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)中,蓄電池的發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)備電時(shí)間短
蓄電池的作用在于:當(dāng)市電出現(xiàn)故障后,油機(jī)起動(dòng)和切換的時(shí)間內(nèi)支持UPS繼續(xù)向負(fù)載供電。但是,由于柴油發(fā)電機(jī)的起動(dòng)時(shí)間一般在10～15s內(nèi),而電網(wǎng)向油機(jī)切換時(shí)間僅有幾百毫秒，所以蓄電池的備電時(shí)間很短，但考慮到大電流放電的電池容量利用率低，因此，備電時(shí)間5～15min*足夠了。
(2)高功率
從市場情況看,2012年開始,100kVA、120kVA、200kVA、400kVA等大功率的UPS產(chǎn)品取得了快速增長,大功率產(chǎn)品已超過中小功率的市場份額。由于大功率UPS產(chǎn)品逐漸成為市場的主流,而且備電時(shí)間逐漸縮短,因此蓄電池的放電功率也逐漸提高。
2 蓄電池選型--恒功率法
(1)恒功率計(jì)算方法
蓄電池是通過UPS的逆變器向負(fù)載放電,由于UPS向負(fù)載供電功率是恒定的,所以電池也是恒功率放電。對(duì)于UPS選擇電池,其主機(jī)容量、蓄電池功率、備電時(shí)間、電池容量等都是重要的參數(shù)。因此,UPS系統(tǒng)中后備電源選型方法中*普遍的方法是恒功率法。
恒功率P(nc)計(jì)算公式為
式中,P(VA)—UPS標(biāo)稱容量(VA);
PF—UPS負(fù)載功率因數(shù);
η—逆變器轉(zhuǎn)換效率;
n—機(jī)器配置的電池?cái)?shù)量;
N—單體電池?cái)?shù)量。
根據(jù)廠家恒功率放電數(shù)據(jù)表中選擇合適的產(chǎn)品規(guī)格。