科华UPS的供电环境
公共电网干扰

在公共电网上存在着各种形式的干扰。除了供电中断可以明显察觉外，绝大多数干扰都是不容易察觉的。然而，正是这种不易察觉的干扰对正常运行的电子设备存在着严重的威胁。高次谐波在零线上的干扰会严重影响高频通信设备的工作，使数字电路误操作，从而导致通信中断，信息系统数据丢失等严重后果。习惯上将电网干扰分为下述几种。

1.低频干扰

(1)过电压:电压持续高于额定值的10%以上。
(2)久电压:电压持续低于额定值的15%以下。
科华KR1000-F-HW高频UPS不间断电源1KVA900W塔式标机风场风机用
(3)断电:持续1个周期以上的电压为0:大于300ms的供电中断。
(4)间断:小于300ms供电中断。

(5)浪涌:电压高于额定值的10%以上,持续一至数个周期。
(6)频率漂移:频率偏移正常值的±2%。
低频干扰产生的主要原因有:大型电气设备的开、关机;电网负荷变化过大(超载或轻载);负载短路等。

2.高频干扰

(1)高压尖脉冲:高于定电压若干倍，有时可高达数千伏，持续时间为毫秒级的短时过电压。叠加在正常波形上的瞬间电压突升(0.5~100μs),突升值大于额定幅值的150%;电压峰值高达6000V持续时间一般为0.5~5个周期。

(2)毛刺:高于额定电压若干倍，有时可高达上万伏，持续时间为微秒级的瞬时过电压。

(3)高次谐波:由于负载的非线性引起的电网波形的畸变。

(4)电磁噪声:指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)以及其他各种高频干扰。电磁噪声叠加在正常波形上，高频电压频率超过400Hz，幅值大于额定幅值的100%。

高频干扰产生的主要原因有:由电网供电的非线性负载;高频工作方式的设备产生的辐射;雷电;电器设备开关机的瞬间、电焊设、静电放电等引起。
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供电环境对科华UPS的要求

作为电网与负载的中间环节，科华UPS不仅要适应当地电网环境，而且在运行中不能对电网产生不良影响。根据研究表明，每台用电设备平均每月受到雷击、浪涌、低压、噪声或断电等电源问题侵害多达120次，如果不能及时地将处在电力故障状态下的系统安全关闭，系统将会全部瘫痪，系统的数据也将有丢失的危险。由于计算机、程控交换机、数据通信处理系统、航空管理和医用诊断系统等精密仪器对交流供电系统提出了不间断和高可靠性的要求。所以在科华UPS的工程设计中，应根据负载的特性、供电环境来选择科华UPS和设计其供电系统。

1.科华UPS的功能
科华UPS的功能可概括为:

1)当市电掉电时，不间断地向负载继续供电。
2)要具有全面地改善供电质量的功能。

3)当供电系统有故障时，能给负载以全面的保护。
根据其功能的要求，科华UPS性能指标可分为以下几方面:

(1)对电网的适应能力。这是指科华UPS必须能在当地电网条件下正常运行，并且不对电网产生不良影响。这方面的性能指标包括:
1)允许电网电压变化的范围。
2)科华UPS输入功率因数。

3)科华UPS输入电流的谐波成分。
4)允许电网电压频率变化的范围。

5)允许电网的不平衡度(三相)和波形失真度。
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上面的第1)、4)项是要求科华UPS能适应电网环境，第2)、3)项则要求科华UPS不干扰和破坏电网。一台科华UPS对电网的适应能力主要指电网电压的变化范围、频率变化范围、波形失真和各种干扰情况下的运行能力。根据我国电网情况，科华UPS允许电网电压的变化范围一般应做到士25%，而且我国电网电压的频率也存在着不稳定的因素，科华UPS必须在50Hz±5%范围内能正常运行，特别是科华UPS输入端供电变压器的波形畸变和干扰也是很复杂的，为此科华UPS的输入端要有较强的滤波和抗干扰功能。

科华UPS对电网环境适应的能力包括由柴油机组配置的适应能力。要考查的性能指标有输入电压允许变化范围，输入功率因数和科华UPS双向抗干扰的能力。输入电压允许变化范围小科华UPS应用与故障诊断
时，会使科华UPS频繁进入蓄电池供电状态;输人功率因数低时，意味着输入存在较大的非线性电流成分，这不仅会破坏电网环境，还会导致供电设备及传输的容量配置的增加，浪费电能;抗干扰性能包括能抑制电网中存在的各种干扰和反向对电网形成的干扰。

(2)满足负载要求的科华UPS常规输出指标。满足负载要求的科华UPS常规输出指标指的是要科华UPS满足负载要求，并改善供电质量的一般性输出指标。
这方面的指标包括:

1)输出电压稳定精度。
2)输出电压波形失真度。
3)输出电压不平衡度。
4)输出电压频率稳定度。
5)市电掉电时的转换时间。

6)市电掉电后的继续供电维持时间。
7)抗干扰配置和抗干扰功能。
8)频率跟踪能力和跟踪速率。

9)市电恢复后蓄电池再充电能力。

在一些特殊负载配置下(诸如强容性负载、冲击性负载、整流滤波输入负载、带有同功率线性变压器输入的负载)，科华UPS是否能正常运行。要考查的性能指标有带非线性负载的能力(输出功率因数)、带周期性冲击负载的能力(波峰系数)、带随机性冲击负载的能力(瞬间过载或短路的耐力和保护能力)、三相不平衡负载的能力等。科华UPS的各项输出性能指标应不低于或优于电网电压的正常指标。

1)输出电压额定值:我国一般的用电设备是交流单相220V、50Hz，三相380V、50Hz。

2)输出容量:一般用VA(视在功车)表示额定容量，使用时应充分考虑科华UPS效率和所带负载的功率因数，当负载有非线性成分时，要留有一定的余量。

3)输出电压稳定度:一般要求其输出电压稳定度达到3%~5%，有些品牌的科华UPS都优于这个要求，做到小于±1%。

4)输出电压频率稳定度:一般要求其输出电压频率稳定度小于3%，当前大多数品牌都能达到±1%。
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5)三相输出时，要求科华UPS在接不平衡负载(100%)工作时，输出电压三相不平衡度应小于2%~3%，相位差为120°±2°。
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6)输出电压波形总谐波失真度:一般应限制在3%~5%范围内。
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7)过载能力:局部供电配置的科华UPS的容量是有限的，因而过载能力就成为它的一项重要指标。一般品牌的科华UPS可在110%负载下连续工作，125%负载下持续5~10min，200%
分考虑这些因素。

负载下持续0.1~1s，与电网直接供电比较起来，科华UPS的过载能力还很低，设计选型时应充
于55dB.    
8)噪声:小型科华UPS使用时多数放置在被供电设备(如计算机)的左右，故一般要求小    

9)转换时间:一般后备式科华UPS在电网断电启动并切换到逆变工作时，对负载的供电会时间可小于0.5ms。出现瞬时断电的现象，对于计算机系统，这种断电时间必须小于4ms，在线式科华UPS的转换
10)防止科华UPS对电网的污染。科华UPS电路中的主要功率部件是逆变器，由它产生的高频干扰很有可能反馈到电网中去，因此科华UPS电路本身应该具有去耦、滤波电路设计。逆变器第5章科华UPS工程应用设计
的前级是整流电路，直接面对电网的污染，针对整流电路存在的对电网的污染问题，科华UPS采用了输入功率因数校正技术，它实际上是一个有源滤波器。

(3)科华UPS的输出能力和可靠性。对于使用者来说，要求科华UPS有真实的输出能力和可靠
性，否则，它就会影响负载的运行，甚至构成新的故障源。输出能力指标既是负载的要求，又是可靠性的量化指标。具体包括:        

1)运行效率。

2)输出电流峰值系(周期性峰值负载)。
3)输出电流浪系(非周期性峰值负载)。
4)输出过载能力。
5)输出功率因数。
6)冷启动能力。

科华UPS的平均无故障时间MTBF(MeanTimeBetweenFailures)大多数在几万至十几万小时，但这是对科华UPS本身各元器件、部件寿命和系统配置进行理论分析后得出的，是一种理想情况，实际上元器件和部件的质量、整机配置、生产工艺、运行环境和维护水平都直接影响它的可靠性。正确使用科华UPS可以减少其使用故障率、延长使用寿命，更加安全、可靠地保护用电系统。

(4)智能管理和通信功能。随着计算机网络技术的发展，其外设也越发智能化，在完成电源保护任务的同时，科华UPS还应将其运行情况通知网络监控系统，并在发生故障时及时告警。科华UPS具有的通信功能有:远程监控、数据存储、故障报警、历史查询、网络广播、电子邮件等。用户应根据自己应用环境的实际需求进行合理选择。科华UPS的智能化不仅是提高科华UPS本身功能的技术措施，也是使用维护的需要。一台智能化高的科华UPS应具有以下功能:

1)高度自动化的自动检测、自动显示、、状态记忆功能以及运行参数的设置功能。
2)本地智能管理接口(串口RS232或者继电器触点接口)。

3)网络管理，专用电源监控软件，支持SNMP网管理，可支持的管理平台及相应的认证。

4)网络通信，支持基于TCP/IP之上的网络信息传送。
5)基于公用网通信，支持基于公用电话网的信息传送。

科华UPS不仅应能向由它直接供电的硬件设备提供保护，在互联网时代，还应该向这些设备所运行的软件以及数据传输途径提供安全可靠的保护，这就意味着，科华UPS应配置相应的电源监控软件和管理器，使其有远程管理能力，用户可执行科华UPS与网络平台之间的监控和数据通信操作。

科华UPS的智能化和网络保护是一个新的技术，对于使用者来说有个逐渐认识和不断扩大使用范围的过程，选用时要注意以下3个问题。

1)软件的功能:通常应包括安全关闭系统，状态测试记录系统，科华UPS自身管理系统，甚至还包括环境监测系统。

2)软件可支持的操作系统的种类(兼容性)和可操作性。

3)所提供的软件最好得到有关操作系统厂商的检测和认证。