文档介绍：台达工业用UPS电源解决方案

第一章用户需求
用户需求分析
本次UPS供电系统建设主要是为工厂内的产线生产设备供电,因产线几秒钟的断电也会让用户蒙受很大的损失,因此需要提供高可靠的供电电源方案。
1、通过与工厂相关部门沟通,我们了解到:
A、产线设备主要为数控机床,单台机床设备为380V供电,额定电流为3A;
B、工厂分为三个厂房,共有上述机床设备1000台左右,每个厂房的机床数量按330台左右配置;
C、工厂配有发电机组。UPS后备延时时间按10分钟配置。
D、有一定的冗余度,以保证高可靠的用电保障。
2、根据以上信息,计算得:
A、单台数控机床功率为: 380*3*=。
B、故厂房数控机床总功率为:*1000=。
C、所有负载差不多平均分为3个厂房,故每个厂房负载量为:=。
3、UPS配置方案设计原则——适合、够用,避免浪费和不必要的成本提升
A、根据实际经验,在正常生产中产线设备的实际功率约为标称值的60%左右。*80%≈1600KVA。故每个厂房负载约为530KVA。我们会以此负载量来配置UPS,做到为客户配置合适、够用的UPS,尽量避免UPS容量配置过大,造成浪费和成本的提升。
B、UPS的容量选择主要是由负载的大小,负载的特性以及预留容量的大小来确定的。通常考虑的因数是:
首先,UPS的容量必须大于所带负载的总容量;
其次,,输入功率因子大于UPS的输出功率因子(-),则按 UPS的输出功率因子来计算;如负载的输入功率因子小于UPS的输出功率因子,则按负载的输入功率因子来计算。
第三,为保证UPS长期稳定地运行,负载容量一般不超过UPS容量的80%, 并且新装UPS一般还要留出一定的负载扩容余量。
第四,为了提高可靠度,可采用N+1并联冗余的方式,为负载高可靠的电力供应。即N台设备为负载提供电力供应,1台设备保证冗余度,当系统中有任意一台设备故障时,负载的电力供应还可得到保障。
第二章 UPS电源供电方案
UPS供电方式设计原则
1)采用冗余供电的方式,为负载提供高可靠的电力供应。
2)在保证可靠的前提下,避免UPS容量设计过大,造成不必要的浪费成本提升。
3)电池采用多台UPS共用的方式,以减低电池成本,提高电池利用率。
UPS供电方案:
UPS的选择:
1、基于前面分析和技术,可知每个厂房的实际负载功率约为530KVA 左右,我们建议UPS供电方总容量不小于530KVA。
2、基于客户负载为数控机床,为机械马达类感性负载,对UPS的性能要求较高。故我们建议客户选择台达NT 系列UPS,此UPS单机功率为20KVA 至500KVA ,是专门设计用在大型工矿企业的高可靠工业级UPS。由于其逆变器采用全桥设计架构,具有输出隔离变压器,负载适应性最强,能适应各种负载特性的负载,且过载能力突出,可经受负载运行高峰的冲击,且可带100%不平衡负载,设备技术成熟,性能稳定可靠。最适合为企业的大型生产线提供稳定、可靠的运行保障。
UPS供电方案
每个厂房采用4台台达NT 200KVA UPS组成3+1并联冗余供电系统。即系统总容量为800KVA,可保证一台UPS做冗余备份,即当供电系统中有任意一台UPS故障时,UPS系统的输出容量任可达到600KVA ,满足负载的用电需求,负载的供电任可得到保障,从而大大提高供电可靠度。UPS供电系统图如下:
电池采用多台UPS共享配置的方式,可大大提高电池的利用率,同时,还可降低电池配置成本。
电池配置方案
多机共用电池组
所谓共享电池组就是指两台或多台UPS同时利用一组或多组电池的解决方案。市电正常时各台UPS同时为蓄电池组充电,市电异常或者终断时,各UPS又同时利用电池组的能量逆变成交流电供给负载使用。
多机并联共用电池组供电架构说明:
因此共享电池组具有以下优点:
(1) 节省购买电池的资金投资
(2)节省安装空间
(3)扩容方便
(4)延长电池寿命和提高电池利用率
电池配置及容量计算
经过前面的分析,我们知道实际量约为530KVA,~。为使电池延时做够,,则根据恒功率电池容量计算法:
电池容量计算方法:
恆功率后备时间对