科華YTG/B3330工業級UPS電源30KVA

科華YTG/B3330工業級UPS電源30KVA

一、先確定功率段

簡而言之，首先就是要確認我們希望UPS帶載的設備的功率，然后就可以確認好UPS的功率。一般來說，我們建議負載功率占到UPS功率的30%~80%。如果負載太的話，如同時啟動時可能會造成UPS電源過載，負載太小時，不但造成了浪費，對電池的性能來說也不好。

二、UPS工作方式

目前市場上多見的工作方式有后備式、在線互動式、在線雙變換(線純在線)這三種，具體如下：

(1)后備式的UPS，不帶穩壓，市電與電池轉換時有轉換時間，一般用于個人電腦保護，或對UPS電源性能要求不高的情況下使用，此類型的UPS功率段一般較小;

(2)在線互動式，不帶穩壓，市電與電池轉換時有轉換時間，但有調壓功能，一般用于配線間或微型機房，保護服務器及網絡設備等，此類型的UPS功率段一般在5KVA以下。

(3)在線雙變換UPS，市電與電池轉換時無轉換時間，無切換時間一般也是用于保護服務器或網絡設備以及機房里的其他設備，此類型的UPS功率段從小到都有，跨度比較1KVA~1000KVA，目前市場上較為多見。

以上幾種UPS電源的性能從高到低依次為：在線雙變換、在線互動式、后備式。價格一般與性能成正比。那是不是我們一定要選擇貴的UPS呢?答案是否定的。正如我們的標題，我們要選擇適合自己的UPS。如果是給個人電腦用，那么您選擇后備式的UPS就可以，如果是給服務器用，則應該在在線互動式與在線雙變換中來選擇，選擇應該按以下條件來進行：

1、設備要求

看您的設備是否需要很高精度的供電，可查看負載設備的銘牌上的標識或詢問設備廠家。如需高精度的供電，則需要選擇在線雙變換的UPS。其次是看負載類型，有的負載是不允許供電有閃斷，如：繼電器類的設備或開關信號的設備，若您為這種類型的設備配備在線互動式的UPS，那么就有可能在UPS市電與電池切換時，負載有斷電或誤動作，因此對于這類的設備應該選擇在線雙變換UPS。如果您的設備沒有以上兩個要求，則可以繼續下面步驟。

2、當地電網

如果當地電網質量相對較好，也就是說平時電壓波動較小，這個時候就可以考慮選擇在線互動式的UPS。但是如果當地電網質量較差，電壓波動較，那么我們建議使用在線雙變換的UPS，這是由于這類型的UPS對市電的適應能力要好于在線互動式。

3、UPS轉電池后續航時間

如果您要求較長時間延時，可以考慮選擇標長兩用的機器或買不帶內置電池的UPS，這兩種UPS電源都可以外配原裝電池或第三方電池，以達到較長時間延時的目的。

4、安裝方式

一般來說，UPS電源有兩種安裝方式，一種是塔式安裝，一種是機架式安裝，可根據您的機房環境或現場環境來選擇，而且還需要注意，不是所有的UPS電源都同時支持這兩種安裝方式，多數情況下，機架式的UPS也可以做塔式安裝，但塔式的UPS不一定能做機架式安裝，因為塔式的UPS可能沒辦法安裝導軌。因此，確認好UPS功率段及工作方式后一定要確認一下UPS電源是否可以滿足您的安裝要求。

三、UPS不同種類電池的優點和缺點

一：UPS常用電池的種類，影響電池壽命的因素，不同種類電池的優點和缺點：

在UPS應用中的電池共有三種：包括開放型液體鉛酸電池，免維護電池，鎳鉻電池。現UPS廠家所配的電池一般為免維護電池，下面以免維護電池為主介紹三種電池的特點：

1：開放型液體鉛酸電池：此類電池按結構可分為8-10年，15-20年壽命兩種。由于此電池硫酸電解會產生腐蝕性氣體，此類電池必須安裝在通風并遠離精密電子設備的房間，且電池房應鋪設防腐蝕瓷磚。

由于蒸發的原因，開放電池需定期測量比重，加酸加水。此電池可忍受高溫高壓和深放電。電池房應禁煙并用開放型電池架。

此電池充電后不能運輸，因而必須在現場安裝后充電初充電一般需55-90小時。正常每節電壓為2V，初充電電壓為2.6-2.7v。

2：免維護電池：又名閥控式密封鉛酸蓄電池，在使用和維護中需遵循下列原則：

a：密封電池可允許的運行范圍為15度-50度，但5度-35度之內使用可延長電池壽命。在零下15度以下電池化學成分將發生變化而不能充電。在20度到25度范圍內使用將獲得高壽命.電池在低溫運行將獲得長壽命但較低容量，在高溫運行將獲得較高容量但短壽命。

b：電池壽命和溫度的關系可參考如下規則，溫度超過攝氏25度后，每高8.3度電池壽命將減一半。

c：免維護電池的設計浮充電壓為2.3V/節。12V的電池為13.8V。CSB公司建議每節2.25-2.3V。在120節電池串聯的情況下，溫度高于攝氏25度后，溫度每升高一度浮充電壓應下調3MV。同樣溫度每升高一度為避免充電不足電壓應上調3MV。放電終止電壓在滿負荷(<30分鐘)情況下為1.67V每節。在低放電率情況下(小電流長時間放電)要升高至1.7V-1.8V每節，APCSYMMETRA可根據負載量調節充電電壓。

d:放電結束后電池若在72小時內沒有再次充電。硫酸鹽將附著在極板上絕緣充電，而損壞電池。

e：電池在浮充或均充時，電池內部產生的氣體在負極板電解成水，從而保持電池的容量且不必外加水。但電池極板的腐蝕將減低電池容量。

f：電池隔板壽命在環境溫度為30-40度時僅為5-6個月。長時間存放的電池每6個月必須充電一次。電池必須存放在干燥涼爽的環境。在20度的環境下免維護電池的自放電率為3-4%每個月，并隨溫度變化。

g：免維護電池都配有安全閥，當電池內部氣壓升高到一定程度時安全閥可自動排除過剩氣體，在內部氣壓恢復時安全閥會自動恢復。

h：電池的周期壽命(充放電次數壽命)取決于放電率，放電深度，和恢復性充電的方式，其中重要的因素是放電深度。在放電率和時間一定時，放電深度越淺，電池周期壽命越長。免維護電池在25度100%深放電情況下周期壽命約為200次。

i：電池在到達壽命時表現為容量衰減，內部短路，外殼變形，極板腐蝕，開路電壓降低。

j：IEEE定義電池壽命結束為容量不足標稱容量AH的80%。標稱容量和實際后備時間非線性關系，容量減低20%相應后備時間會減低很多。一些UPS廠家定義電池的壽命終止為容量降至標稱容量的50-60%。

四、如何計算UPS所配電池的數量

4.1、蓄電池計算方法：

例如一臺40KVAUPS,直流電壓為384V，每組為12V電池32節，如果后備時間要求2小時，則計算電池的容量為：

40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH

所以選擇3組100AH電池，共96節。

電池組的電流為40KVA/384V=104A，所以電池連線選擇50mm2電纜。

電池總數=(功率/直流電壓*小時)/每塊安時*每組塊數

其中功率為UPS的功率，直流電壓為UPS電池供電所要求的電壓，不同功率的UPS直流電壓不同，每組塊數為所要求電池的小塊數，一般配置電池時，必須為每組塊數的整數倍，常見的UPS直流電壓和每組塊數如下(電池每塊以12V為計算依據)：

舉例來說，配置一臺5K8小時延時的UPS，其功率為5000，直流電壓為96V，每組電池8塊，配置100AH電池，其所需電池總數為：(5000/96*8)/100*8=32塊

UPS是不間斷電源系統的簡稱。作用是提供不間斷的穩定可靠的交流電源，在市電中斷(停電)時UPS之所以能不間斷的供電。是有蓄電池儲能的結果。所能供電時間的長短由蓄電池的容量小決定?，F將4.2、UPS蓄電池配置的計算方法介紹如下：

A、下列因素影響備用時間：

1、負載總功率P總(W)，考慮到UPS的功率因數，在計算時可直接以P總的伏安(VA)為單位來

2、V低是蓄電池放電后的終止電壓(V)，2V電池V低=1.7V;12V電池V低=10.2V

3、V浮是蓄電池的浮充電壓(V)，2V電池V浮=2.3V;12V電池V浮=13.8V

4、Kh為電池容量換算系數(Ct/C10)，10Hr放電率為1，5Hr放電率0.9，3Hr放電率為0.75，1Hr放電率為0.6

5、I為電池工作電流(A)，T為連續放電時間(H)，V為UPS外接電池的直流供電電壓(V)

B、計算方法

1、12V單體電池的數量N：N=V÷122V單體電池的數量為6N

2、電池工作電流I：I=P總÷V

3、實際電池容量C：C=I×T÷Kh

例如：功率為1KVA的電源備用時間4小時，選擇科士達UPS的型號為HP9101H，V=36V，則

①N=36V÷12V=3節

②I=1000VA÷36V=28A

③C=24A×4H÷0.9=124AH

④電池的配量可選用100AH一組3節，或65AH二組6節，選用的結果有偏離，這要看用戶的需求和成本的考慮。

注：12V蓄電池常用容量規格為7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等。

 為提高機房UPS電源工作的質量、加強日常管理工作，保證機房UPS不間斷電源設備時刻處于良好的環境、設備安全穩定運行，下面就看看UPS不間斷電源的使用壽命能夠達到多久？如何維護UPS電源維護，延長UPS電源壽命。

很多人好奇機房機柜UPS電源的使用壽命能夠達到多久？這取決于運行的環境，維護和保養的情況，公司對舊UPS的態度，如果低效、容量不夠，運行環境差，如溫度過高、灰層太、潮濕等等都會減短UPS的壽命，維護和保養不到位，也會縮短UPS的壽命。

例如風機和電容都必須在5~7內更換，如果以上都不是問題，UPS*可以一直用下去，鉛酸蓄電池使用壽命跟電池質量、環境濕度、充放電次數及充放電程序有很關系，理想恒濕20-25度環境、充放電不太頻密（每個月不超過兩三次）、電池有定期保養、電池及UPS質量好的情況下用超過15年是可以的，當然使用時間愈久剩余容量會有所減少……見過長的UPS用了15年以上。

正常的來說，UPS電源的使用壽命一般都可以達到8-10年，而維護得當的UPS電源這可以使用15年以上，像美國很多地方的數據中心都用了20年上下，里面的UPS電源也從來沒有更換過。這當中又和電源的核心元配件電池有很的關系，下面我們就來介紹下UPS電源的維護和怎么延長電源壽命。

UPS電源的維護

不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS不間斷電源將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時，UPS立即將機內電池的電能，通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞，UPS不間斷電源設備通常對電壓過和電壓太低都提供保護。

機房告警分為以下三個級別：

主要告警：包括通風設備組（新風機、排風機的報警為主）

嚴重告警：包括空調及環境監控設備組（精密空調、機房柜機空調、溫濕度、漏水監測、防雷器）；

緊急告警：包括消防、供配電、UPS設備組（消防系統控制箱、UPS、蓄電池、配電開關狀態、動力配電柜、ATS狀態）。

（1）*的維護條件是：UPS機房應該是空調和防靜電地板的房間，防雷效果要好，要防塵、防潮、防曬。輸入電壓好是在設計范圍以內，負載合理的范圍是30%-60%，滿負載、超負載使用都會影響UPS的壽命。每年至少要保養一次。但現實中我們一般很難做到如此周到，因此一些UPS電源維護小常識就顯得特別的重要，

如：防止機箱里面灰塵堆積，定期保養電源里面的蓄電池等等，這些維護小常識往往能極地延長UPS電源的使用壽命，減少維修麻煩。

（2）保持適宜的環境溫度：影響蓄電池壽命的重要因素是環境溫度，一般電池生產廠家要求的佳環境溫度是在20－25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高，但付出的代價卻是電池的壽命縮短。據試驗測定，環境溫度一旦超過25℃，每升高10℃，電池的壽命就要縮短一半。達不到規定的環境要求，其壽命的長短就有很的差異。另外，環境溫度的提高，會導致電池內部化學活性增強，從而產生量的熱能，又會反過來促使周圍環境溫度升高，這種惡性循環，會加速縮短電池的壽命。

（3）定期充電放電：UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時均已調試到額定值，而放電電流的小是隨著負載的增而增加的，使用中應合理調節負載，比如控制微機等電子設備的使用臺數。一般情況下，負載不宜超過UPS額定負載的60%.在這個范圍內，電池的放電電流就不會出現過度放電。UPS因長期與市電相連，在供電質量高、很少發生市電停電的使用環境中，蓄電池會長期處于浮充電狀態，日久就會導致電池化學能與電能相互轉化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每隔2－3個月應*放電一次，放電時間可根據蓄電池的容量和負載小確定。一次全負荷放電完畢后，按規定再充電8小時以上。

（4）利用通訊功能：多數、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應的軟件，通過串/并口連接UPS，運行該程序，就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。通過信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息；通過參數設置，可以設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作，方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。

（5）及時更換廢/壞電池：中型UPS電源配備的蓄電池數量，從3只到80只不等，甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構成電池組，以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續不斷的運行使用中，因性能和質量上的差別，個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當電池組中某個/些電池出現損壞時，維護人員應當對每只電池進行檢查測試，排除損壞的電池。更換新的電池時，應該力求購買同廠家同型號的電池，禁止防酸電池和密封電池、不同規格的電池混合使用。

延長UPS電源壽命的方法

延長UPS電源壽命的方法有很多，當中又主要和里面的蓄電池有關系，以下就介紹幾種簡單易行的小技巧。

1、交流穩壓器的使用：使用UPS電源后，不必再加交流穩壓器。若一定要加，應加在UPS電源的前級，即市電先經交流穩壓器，再經UPS電源，然后到負載。

2、避免過載使用UPS電源在使用UPS電源的時候還要計算負載的小，要避免負載的過或者過小，過的負載會使UPS電源長期工作在超負荷狀態從而縮短UPS電源的使用壽命；如果負載過小，UPS電源的工作電路長期工作在不正常狀態，這對于UPS電源也是有一定危害的。合理的負載應該控制在50%到80%之間。實踐證明，UPS電源輸出負載控制在60%左右為佳，可靠性好。在UPS電源出現過載或逆變器故障時會轉到旁路模式運行，此時UPS電源不具備后備功能，負載所用的電源是通過電力系統直接供應的。

3、盡量不要超負載運行：盡量在低于額定功率的范圍內運行，因為超負載功率運行不僅僅會對負載的壽命產品影響，也會對其供電的UPS電源壽命產生影響。一般情況下，在線式UPS電源的負載量應該控制在70%～80%，而后備式的UPS電源的負載量應該控制在60%～70%.注意，過度輕載也不好，雖然不如過載那么嚴重。

4、不要使用柴油發電機：UPS電源不宜由柴油發電機供電，因其頻率經常突變不穩，影響UPS電源的正常運行。

5、使用UPS電源時的開機和關機順序：正確的開機關機順序應該是先打開UPS電源給它供電，然后再打開各個負載，這樣可以避免啟動時瞬間的電流沖擊給UPS造成的損害，在關機時的順序正好相反應該先關閉各個負載后關閉UPS.在市電中斷由UPS供電時，應該盡快保存好自己的數據和資料然后關閉電腦，否則使用UPS電源進行工作可能會使UPS過量放電，從而縮短UPS的使用壽命。

6、UPS電源*充電技巧：新購置UPS電源后，要將UPS電源插入220V市電電網中，充電至少12小時以上，以確保電池充電充分。否則，蓄電池的實際可供使用的容量將低于蓄電池的標稱容量。若UPS電源長期不用。應每隔2～3個月開機24小時，讓其充電充分，并讓UPS電源處于逆變器工作狀態下2～3分鐘，以保證電池的正常壽命。UPS電源一旦接通市電，即開始對電池組充電，持續按開機鍵1秒以上進行開機，即開啟逆變器。

7、UPS電源不可長期閑置：蓄電池的過度放電和蓄電池長期開路閑置不用可使蓄電池的內阻增，可充、放電性能變壞。對于長期閑置不用的UPS電源，在重新開機使用前，讓UPS電源利用機內的充電回路充電12小時以后再接負荷，對于后備式UPS電源，好每隔一個月讓UPS電源處于逆變器狀態工作2～3分鐘，來激活蓄電池。此外，還需要嚴格控制蓄電池的充電電流不得超過蓄電池允許的充電電流。因為過的充電電流會導致蓄電池的使用壽命縮短。

8、蓄電池管理技巧目前許多UPS電源中使用的閥控式鉛酸蓄電池（VRLA）從一開始便被稱為免維護電池，這樣就給用戶一種誤解，似乎這種電池既耐用又*不需要維護。在這種誤導之下，許多用戶從裝上電池后就基本沒有進行過維護和管理。UPS電源中的蓄電池遇到下列情況時，應對蓄電池進行均衡充電：過量放電致使端電壓低于蓄電池規定的標定電壓時。對12V的小型密封式鉛酸蓄電池，其放電標定電壓為10.5V；對24V的蓄電池組，其放電終了電壓為21V；對96V的蓄電池組，其放電標定電壓為85V.放電后未及時對電池進行充電；長期閑置不用的電池。市電中斷，連續浮充的電池，放出近一半容量的電池。針對該種現狀，柏克開發一款電池自動化管理軟件，有效的解決這種問題帶來的困擾；

①電池自動化管理軟件，市電正常時3~4個月給電池進行一次充放電管理，放電20%，均充浮充自動切換，充分活化鉛酸分子，延長電池壽命。我們廠做個測試蓄電池放電20%，留80%可以循環放電1500-2500次，蓄電池100%放電10.5V終止電壓只能循環300次壽命就終止；

②放電時恒定檢測每個電池組，監測每一塊電池的電壓、電流、溫度，根據電池溫度調節電池電壓進行補償；

③電池放電記錄日志防止電池失效診斷；

④充電電流按0.1C充電，電流可以1至100A設定。

9、作好實時監控：目前智能UPS電源都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能特性。在微機上安裝相應的軟件，通過串/并口連接UPS電源，運行該程序，就可以利用微機與UPS電源進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。如Winpower.然后通過串口控制電纜，將UPS電源連接電腦上，再通過RS232與RS485兩種協議通訊，就可實現UPS電源無市電輸入且低電量時自動關機的功能了。且它可同時監控個串口上所連接的多臺UPS電源。

10、合理選擇UPS電源安裝位置一個好的安裝位置非常重要，放置UPS的地方必須具備良好的通風效果，要遠離水、可燃性氣體和腐蝕劑，環境溫度保持在0～40℃之間，若是在低溫下拆裝使用，可能會有水滴凝結現象。環境溫度一旦超過25度，每升高10度，電池的壽命就要縮短一半。目前UPS電源所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸電池，設計壽命普遍是5年。

UPS電源不宜側放，應保持進風孔與出風孔通暢；負載與UPS電源連接時，須先關閉負載、再接線，然后逐個打開負載，嚴禁將電動、復印機等感性負載接入UPS電源，以免造成傷害。將UPS電源接到的帶有過電流保護裝置的插座上時，所用電源插座應接保護地端；無論輸入電源線是否插入市電插座，UPS電源輸出都可能帶電。要使UPS電源無輸出，須先關掉開關，再取消市電供應。

11、UPS電源正確安裝注意事項：在給UPS連接輸出電源時還應該注意安全，由于UPS的輸出電壓和電流都比較，所以在連接輸出電源時還要注意安全防止觸電事故的發生。更換電池時先關閉UPS電源并脫離市電，使用帶絕緣手柄的螺絲刀，不要將工具或其它金屬物品放在電池上。連接電池線時，在接頭處出現細小火花屬正?，F象，不會對人身安全及UPS電源造成危害，千萬不要將蓄電池正負極短接或反接。更換蓄電池時，不宜個別更換，好整體更換。另外禁止將不同安培數、不同品牌的電池組合使用。

12、定期維護：這是針對UPS電源里面的蓄電池的，作為UPS電源里面的核心元器件，我們更應該認真保護，要定期維護，如果當地長期不停電，必須定期（三個月）人為中斷供電，使UPS電源帶負載放電。因為長期沒斷過電，所以你一直以為它是在正常工作的，而實際上一旦斷電，它只能提供很短的延時甚至根本沒有延時，原因就是UPS蓄電池長期處于浮充的充電狀態。