關(guān)于ups方面的計(jì)算有很多,ups無論是接空開,還是連接電纜,以及選擇電池,都可能需要計(jì)算它的電流或功率等,那么今天我們來詳細(xì)了解下ups的相關(guān)計(jì)算。
一、UPS電源及電流
一、高頻ups與工頻ups的區(qū)別
ups從分類來說,分為高頻ups與工頻ups,高頻機(jī)體積小、重量輕,價(jià)格低適合單個(gè)工作點(diǎn)的小功率設(shè)備保護(hù),對干擾不敏感的設(shè)備和可靠性要求不很高的場合。
而工頻機(jī)適合所有設(shè)備保護(hù),無論是網(wǎng)點(diǎn)設(shè)備還是IDC(數(shù)據(jù)中心),可靠性較高,但工頻機(jī)有體積大、重量重、價(jià)格高等缺點(diǎn)。
對電力品質(zhì)和可靠性要求較高的地方,應(yīng)使用工頻機(jī)。反之,則可使用高頻機(jī)。他們空開輸入電流和輸出電流的計(jì)算方法,都是一樣的。
我們首先要看下,ups如何計(jì)算空開。
二、ups輸入電流的計(jì)算方法
我們首先要看下輸入電流的計(jì)算公式:
其中:S:三相UPS=3,單相UPS=1
例1:
已知:UPS功率:100KVA,輸入臨界電壓:176V,輸入功率因數(shù):0.99(高頻機(jī)都可以近似取1,工頻機(jī)取值0.85),整機(jī)效率:0.95,S=3,輸出功率因數(shù):0.8。
計(jì)算結(jié)果如下:
100000×0.8
輸入電流(A)= —————— =160A
176×0.95×3*1
這里以工頻機(jī)輸入功率因數(shù)作為計(jì)算。
例2:
已知:UPS功率:6KVA,輸入臨界電壓:176V,輸入功率因數(shù):0.99(高頻機(jī)都可以近似取1,工頻機(jī)取值0.85),整機(jī)效率:0.90,S=1,輸出功率因數(shù):0.7。
計(jì)算結(jié)果如下:
6000×0.8
輸入電流(A)=—————— =30A
176×0.9×1
三、ups輸出電流的計(jì)算方法
我們先來看下輸出電流的計(jì)算公式:
S:三相UPS=3,單相UPS=1。
舉例:
已知:UPS功率:100KVA,輸出電壓:220V,S=3(三相ups)。
計(jì)算結(jié)果如下:
100000
輸出電流(A)=————=152A
220×3
這里面補(bǔ)充下,什么是標(biāo)稱功率?
標(biāo)稱功率是廠家標(biāo)稱的功率,,最大功率是產(chǎn)品的實(shí)際最大功率,產(chǎn)品的實(shí)際功率一般不是整數(shù), 比如說是511.3瓦, 廠家不可能把這個(gè)小數(shù)都標(biāo)出來的, 很有可能就標(biāo)500瓦,那么標(biāo)稱功率就是500瓦,也就是就近取整。
四、電纜大小計(jì)算方法
交流電流一般按3-5A/mm2計(jì)算,直流電流一般按2-4A/mm2計(jì)算;
例如:100KVA 輸入電流:160A,輸出電流:152A,電池電流200A。
輸入線纜(mm2)=160/5=32mm2(實(shí)際可采用35 mm2)
輸出線纜(mm2)=152/5=30mm2(實(shí)際可采用35 mm2)
電池線纜(mm2)=200/4=50mm2(實(shí)際可采用60 mm2)
二、UPS電源電池計(jì)算
這里面就看下ups常用的兩種計(jì)算方法。
一、恒電流法
1、計(jì)算蓄電池的最大放電電流值:
I最大=Pcosф/(η*E臨界*N)
注:
P → UPS電源的標(biāo)稱輸出功率
cosф → UPS電源的輸出功率因數(shù)
η → UPS逆變器的效率,一般為0.88~0.96(根據(jù)具體型號(hào)\功率取值)
E臨界 → 蓄電池組的臨界放電電壓(12V電池約為10.5V,2V電池約為1.75V)
N →每組電池的數(shù)量
2、根據(jù)所選的蓄電池組的后備時(shí)間,查出所需的電池組的放電速率值C,
然后根據(jù):
電池組的標(biāo)稱容量= I最大/C
算出電池的標(biāo)稱容量。
舉例
型號(hào):三進(jìn)三出高頻系列 100KVA,輸出功率因數(shù)Cosф:0.8 直流電壓:480V(電池低壓保護(hù):420V) 效率:93% 后備時(shí)間:2小時(shí),每一電池組額定節(jié)數(shù)N:40節(jié)。
電流法
I最大=Pcosф/(η*E臨界*N)= 100*1000*0.8/0.93*10.5*40 =204.8A
電池組的標(biāo)稱容量AH= I最大/C = 204.8/0.42= 487.6AH
(C值取至于蓄電池的放電時(shí)間與放電速率C對應(yīng)表,0.42對應(yīng)的是2h,可以查看上表)
因此, 電池組的標(biāo)稱容量AH487.6AH,需要選用12V100AH 40節(jié) 并聯(lián)5組。
二、恒功率法
根據(jù)蓄電池功率可以準(zhǔn)確地選出蓄電池的型號(hào),首先計(jì)算在后備時(shí)間內(nèi),每個(gè)電池至少向UPS提供的恒功率。
恒功率法計(jì)算公式如下:
電池組提供的功率W=UPS的負(fù)載KVA×功率因數(shù) / 逆變器的效率
需要每節(jié)電池提供的功率=電池組提供的功率W / 每組電池額定節(jié)數(shù)
即:
W={P(VA)×1000×cos?}/(?×N)
其中:
W----電池組提供的功率
P-----UPS額定功率
cos?--功率因數(shù)
?-----UPS滿載時(shí)逆變器效率
N--- -UPS每電池組額定節(jié)數(shù)
舉例
臺(tái)達(dá)NT系列80KVA UPS 后備時(shí)間30min,選用DCF126-
12系列電池。計(jì)算電池容量?
臺(tái)達(dá)NT80KVA UPS直流終止電壓為300V及U臨界=300V,直流電壓為348V電池組選用29只12V電池,故N=29,n=6, U終壓=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8,逆變器轉(zhuǎn)換效率η=0.95,DCF126-12系列電池放電30min終止電壓1.75V/CELL是放電速率?=0.98(以上數(shù)據(jù)均應(yīng)用臺(tái)達(dá)UPSDCF126電池性能技術(shù)參數(shù))
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)
查臺(tái)達(dá)DCF126-12系列電池恒功率表可知
DCF126-12/120電池終止電壓為1.75v時(shí)放電30min電池提供功率為217W(數(shù)據(jù)是引用上面臺(tái)達(dá)DCF126電池型錄恒功率放電特性表)。
電池組數(shù)量=387.2/217=1.78組。
即:選用2組120AH,共58節(jié)120AH電池。
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