文档介绍：源(UPS)的原理及应用
曹仁贤郑桂标合肥阳光电源有限公司
[摘要] 本文介绍了电力专用逆变器和 UPS 的原理、特点,并对各种专用的 UPS 电源和常规 UPS 作了
比较详细的介绍,以供广大电力工作者选型时参考。
[关键词] 电力专用逆变器 UPS
一、概述
不间断电源(UPS)在电力系统中的应用已越来越广,随着电力通讯、无人值守变电站、
微机监控等电力自动化设备的普及和应用,电力系统对不间断电源提出了更高的要求。虽然
发电厂均有两路进电,但这并不能保证能够毫无间断地给计算机等重要负载供电,要保证微
机等信息设备的电源指标,就必须采用不间断电源(UPS)。
常规在线式不间断电源原理如图 1 所示:
市电
不间断
整流器逆变器输出
蓄电池组
图 1
市电经过整流后一方面给蓄电池充电,同时又给逆变器供电,一旦市电断电,则自动由
蓄电池向逆变器供电,从而保证了重要负载的不间断输出。我们称这种 UPS 为常规不间断
UPS。
在电力系统中,无论是发电厂还是变电站,绝大多数厂(站)均已配备有直流屏或蓄电
池组。直流屏的直线母线电压为 220VDC 和 110VDC 两种,主要为合闸装置、继电保护、
事故照明等提供备用直流。电力专用不间断电源,就是利用原有直流屏作为逆变器在市电断
电后的直流电,再经过逆变后提供不间断电力,其典型原理如图 2 所示:
交流市电不间断
220VAC 输出
整流器逆变器
接直流屏
防反二极管
DC220V(110V)
(DM)
图 2
交流市电经过整流器整流后给逆变器供电,直流屏的电力经过防反二极管并接在逆变器
输入端。市电正常时,电流经过整流器逆变器负载;
一旦市电断电,将由直流屏逆变器负载供电。
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二、采用电力专用不间断电源的优势
采用电力专用不间断电源,与常规 UPS 相比,前者有许多优势,现一一列举。
1、采用电力专用 UPS,将避免蓄电池组的重复投资。众所周知,UPS 中蓄电池组的投资比
较大,特别是在长延时 UPS 系统中,蓄电池组的投资甚至远远超过 UPS 机组的投资。
因此利用原有直流屏或将原有直流屏作适当扩容,将大大降低不间断电源的投资。
2、采用电力专用 UPS,将使电源系统的可靠性大大提高。常规不间断电源采用单独的蓄电
池组,特别是小容量的常规 UPS,其蓄电池往往被安排在 UPS 机内,有时蓄电池早已老
化,却没被发现,一旦市电断电,蓄电池早已无能为力,这种电源故障在中、小型变电
站经常发生。即使蓄电池外接,但由于存在维护空缺,以至经常发生蓄电池组早已实效
而无人问津的现象。采用电力专用 UPS,其直流动力直接取自直流屏,而直流屏本身是
电力系统中的重要设备。电力系统运行中对直流屏的维护有明确的规定,其可靠性是有
保证的。因此采用可靠的直流动力,另加逆变器,自然就可得到可靠的交流不间断电力。
另外,由于电力系统的直流屏往往容量大,采用电力专用 UPS 后即在市电断电后,可提
供较长的不间断供电时间。
3、采用电力专用 UPS,便于日常维护。由于电力专用 UPS 实际上已分成直流屏和逆变器两
大部分,因此,日常的维护工作就变得非