UPS的環(huán)流分析.doc

.UPS 的環(huán)流分析摘要：本文著重討論UPS在并機運行中的環(huán)流及降低環(huán)流的措施，并提出UPS是否運行可靠的檢驗標準。關(guān)鍵詞 ：熱冗余 同步 環(huán)流 UPS兩臺以上并聯(lián)運行（這里只討論兩臺并聯(lián)）近幾年來應(yīng)用的越來越多。其基本思想是每臺UPS去總負載的二分之一，減輕了每臺UPS的負載，相對滿載運行可靠性有所提高；當一臺UPS損壞時自動退出，另一臺承擔(dān)全部負載，又提高了整體的可靠性。這種聯(lián)接方式被稱為熱冗余。一. 并機中環(huán)流的產(chǎn)生兩臺UPS并機運行中的環(huán)流歷來是困擾電源穩(wěn)定運行的難題。假定兩臺UPS輸出存在相位差T，就某一瞬間t1，u1u2如圖1。 圖1 現(xiàn)在，兩UPS同時向同一負載供電，如圖2。 圖2 根據(jù)基爾霍夫定律得到方程組：i1+ =u1-i1z1-z3=0 u2-z2-z3=0三方程聯(lián)立求解，得 = -/2現(xiàn)討論如下：1. 空載時=0, = -。因為 ， 0。為負說明實際方向與標定方向相反，也就是說不是流向負載，而是流向內(nèi)部，形成環(huán)流。環(huán)流破壞電源的穩(wěn)定性，嚴重時會使損壞。2. 當負載較輕，即較小，或兩電源差較大，也會出現(xiàn)負值，形成環(huán)流。同時，當電源阻抗較小時，環(huán)流有增大的趨勢，這就是大功率電源輕載運行時環(huán)流問題十分突出的原因。3. 當時，兩電源均勻向負載供電，不存在環(huán)流。4. 當兩電源差固定，若負載電流增大到一定量時，為正，說明向負載供電，環(huán)流為零。公式說明，增大負載可有效地抑制環(huán)流。5. 僅僅是由于兩電源的輸出電壓（兩電源的相同差為0）引起的環(huán)流，總是保持一個方向；而由于相位差所造成的環(huán)流是相互的。 UPS當電源阻抗為0.1倍負載阻抗時，由于相位差引起的環(huán)流有如下規(guī)律：相位差度延時=220V時，電壓差 V環(huán)流占額定負載的百分比15649%2112818%42501636%上表中，電壓差可由余弦定理推算出。理論和實踐均證明，由于相位差引起的兩機電位差4V時，環(huán)流占額定負載的9%，也就是說，必須加10%以上的負載，才能使系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)。二. 降低環(huán)流的措施及調(diào)試要點降低環(huán)流不僅可大大提高UPS在穩(wěn)態(tài)運行時的可靠性，而且，也提高UPS對突發(fā)事件（斷電后又來電等）的應(yīng)對能力。因此，降低環(huán)流是UPS并機運行中的關(guān)鍵技術(shù)。降低環(huán)流的主要措施是降低兩臺UPS的輸出電壓差，為此，在設(shè)計和生產(chǎn)時必須考慮到兩機的一致性，即兩機的選件及走線要完全一致。另外，每機必須配備電抗器，用以抑制瞬間的電流浪涌。組裝后的調(diào)試十分重要，調(diào)試中必須做到：1. 空載時，兩臺UPS的輸出電壓差在0.5V以內(nèi)（此項為單獨測量每一臺UPS，不考慮相位）。2. 每臺UPS與外電的同步要盡可能小，一般應(yīng)在3V以內(nèi)。如果旁路電壓穩(wěn)定，通過仔細調(diào)整同步電壓可在1V以內(nèi)。3. 在額定負載時，輸出電壓應(yīng)與空載時一致。4. 電池供電時，輸出電壓應(yīng)與市電供電時一致。這是因為GAMA UPS每200小時要對電池進行檢測，即要關(guān)斷可控硅，用電池供給負載能量。若此時輸出電壓發(fā)生變化會引起環(huán)流。5. 主機正常后，閉合主機輸出開關(guān)，在從機輸出開關(guān)上下口測量從機相位，并調(diào)整其相位，使兩機輸出電壓差在3V以內(nèi)。由于環(huán)流是快速的電流涌動，最好用指針表測量，以便更好地觀察到變化趨勢。如果旁路電壓穩(wěn)定，兩機的同步電壓可在2V以內(nèi)。6. 從輸出電流CT中采集到的兩機的輸出電流的相位要一致，且均大于128 ，這可在狀態(tài)碼中查詢。若不一致，應(yīng)調(diào)整CT輸出線。三. 系統(tǒng)穩(wěn)定的判定系統(tǒng)是否穩(wěn)定主要由以下幾個方面來判定：1. 40K以內(nèi)的UPS環(huán)流在2A以內(nèi)。 60K80K的UPS環(huán)流在3A8A以內(nèi)。2. 所有UPS在電池檢查時，環(huán)流不應(yīng)有大的變化。3. 空載時直流電壓瞬時突變不應(yīng)越到275V以上。上述三條中，空載時直流電壓的變化全面地反映了環(huán)流的涌動狀態(tài)。其原因是，環(huán)流是能量的反饋，接受能量的UPS將接收的交流電壓通過與IGBT并聯(lián)的二極管整