当前位置:
UPS电路设计的空开、电缆及电池如何配置,计算依据是什么
回复 | 人气 | 打印
今生缘 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-10-25 10:50:03 楼主

很多朋友问到关于ups相关的计算,其实关于ups方面的计算还是挺多,ups无论是接空开,还是连接电缆,以及选择电池,都可能需要计算它的电流或功率等,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

一、高频ups与工频ups的区别

ups从分类来说,分为高频ups与工频ups,高频机体积小、重量轻,价格低适合单个工作点的小功率设备保护,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,无论是网点设备还是IDC(数据中心),可靠性较高,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,应使用工频机。反之,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,都是一样的。

我们首先要看下,ups如何计算空开。

二、ups输入电流的计算方法

我们首先要看下输入电流的计算公式:

其中:S:三相UPS=3,单相UPS=1

例1:

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

计算结果如下:

100000×0.8

输入电流(A)= —————— =160A

176×0.95×3*1

这里以工频机输入功率因数作为计算。

例2:

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

计算结果如下:

6000×0.8

输入电流(A)=—————— =30A

176×0.9×1

三、ups输出电流的计算方法

我们先来看下输出电流的计算公式:

S:三相UPS=3,单相UPS=1。

举例:

已知:UPS功率:100KVA,输出电压:220V,S=3(三相ups)。

计算结果如下:

100000

输出电流(A)=————=152A

220×3

这里面补充下,什么是标称功率?

标称功率是厂家标称的功率,,最大功率是产品的实际最大功率,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,那么标称功率就是500瓦,也就是就近取整。

四、电缆大小计算方法

交流电流一般按3-5A/mm2计算,直流电流一般按2-4A/mm2计算;

例如:100KVA 输入电流:160A,输出电流:152A,电池电流200A。

输入线缆(mm2)=160/5=32mm2(实际可采用35 mm2)

输出线缆(mm2)=152/5=30mm2(实际可采用35 mm2)

电池线缆(mm2)=200/4=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。

一、恒电流法

1、计算蓄电池的最大放电电流值:

I最大=Pcosф/(η*E临界*N)

注:

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,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,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,查出所需的电池组的放电速率值C,

然后根据:

电池组的标称容量= I最大/C

算出电池的标称容量。

举例

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

电流法

I最大=Pcosф/(η*E临界*N)= 100*1000*0.8/0.93*10.5*40 =204.8A

电池组的标称容量AH= I最大/C = 204.8/0.42= 487.6AH

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

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

二、恒功率法

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

恒功率法计算公式如下:

电池组提供的功率W=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=电池组提供的功率W / 每组电池额定节数

即:

W={P(VA)×1000×cosØ}/(ŋ×N)

其中:

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,选用DCF126-

12系列电池。计算电池容量?

台达NT80KVA UPS直流终止电压为300V及U临界=300V,直流电压为348V电池组选用29只12V电池,故N=29,n=6, U终压=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8,逆变器转换效率η=0.95,DCF126-12系列电池放电30min终止电压1.75V/CELL是放电速率?=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)={P(VA)*Pf}/η={80*1000*0.8}/0.95=67368.4(W)

Pnc=P(W)/(N*n)

=67368.4 /(29*6)=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=387.2/217=1.78组。 即:选用2组120AH,共58节120AH电池。


分享到: 关注收藏 邀请回答 回复 举报


楼主最近还看过


周点击排行
周回复排行
最新求助