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如何根据UPS铭牌配置断路器、电缆及电池

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  • TA的每日心情

    2019-7-16 19:19
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    [LV.4]偶尔看看III

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    发表于 2019-7-1 17:04:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
    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=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。

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    发表于 2019-7-20 18:36:33 | 显示全部楼层
    真是难得给力的帖子啊。
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    发表于 2020-10-23 16:53:03 | 显示全部楼层
    好东西一定要看看!
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