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淺談UPS容量計算

時間：2017年3月28日

UPS主要用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應。

當市電輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機內(nèi)電池充電；租用服務器當市電中斷（事故停電）時，UPS立即將電池的直流電能，通過逆變零切換轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)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設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。

相關概念

UPS即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）與主機相連接，租用服務器通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設備。

1.有功功率：可以轉(zhuǎn)化成其他形式能量（熱、光、動能）的能量。以P來表示，單位為W.一般來說，有功功率是相對于純阻性負載來說的。

2.無功功率：功率從能量源傳遞到負載并能反映功率交換情況的功率就是無功功率。以Q來表示，單位為Var.它的產(chǎn)生是由于感性負載、容性負載、以及電壓和電流的失真。這種功率可導致額外的電流損失。租用服務器

3.視在功率：有功功率和無功功率的幾何之和（即平方和的均方根），它用來表示電氣設備的容量。以S來表示，單位為VA.

4.功率因數(shù)：正弦交流電壓與電流的相位差稱為功率因數(shù)角，以Φ來表示，沒有單位，而這個功率因數(shù)角的余弦值稱為功率因數(shù)。它決定于電路元件參數(shù)和工作頻率，純電阻電路的功率因數(shù)為1，純電感電容電路的功率因數(shù)為0.功率因數(shù)cosineΦ=P/S.

5.峰值因數(shù)：峰值因數(shù)是指電流瞬時值的峰值與其有效值的比值。它用來描述沖擊電流。如果供電設備的峰值因數(shù)越高，表明設備抗沖擊能力越強。

負載類型

線性阻性負載及功率因數(shù)已校正 負載無 中等 無 cosφ=11.4 100% 無

線性感性 負載（電機、空調(diào)）有 高 無 cosφ≈0.8 約1.4 約80% 60%

線性容性負載 有 高 無 cosφ<1 約1.4 有 有

非線性帶有電解電容的整流濾波型 負載無 高 高cosφ≈0.72-2.8 約70% 約70%

3、負載為以下設備時，選擇UPS容量應慎重：

1）空調(diào)：一般禁止使用UPS供電，因其起動沖擊很大切屬于感性負載（確定是否變頻啟動空調(diào)）

2）激光打印機：應選擇大余量UPS供電，因其工作過程中經(jīng)常產(chǎn)生沖擊電流

3）復印機、高速行打：同上

4）日光燈：應選擇大余量UPS供電，因其起動沖擊電流較大，且阻性成分高

5）電爐絲（純電阻負載）：租用服務器需要選擇大余量UPS供電，因其為阻性負載

6）電動機（感性負載）：需要選擇大余量UPS供電，因其為感性負載，且起動沖積很高（確定是否變頻啟動電機）

UPS負載容量選型原則

當負載為計算機負載UPS容量計算方法：

需要設計UPS容量=設計負載功率÷0.8（UPS輸出功率因數(shù)）÷0.6（UPS主機最理想負載為輸出功率的60%）

例如：機房負載的功率統(tǒng)計如下：

數(shù)字硬盤監(jiān)控記錄主機：350W，6臺，計2100W

顯示器：120W，6臺，計720W；

攝像機：平均2W，86只，計172W

監(jiān)視器：150W，6臺，計900W

矩陣主機：180W

以上設備功率總計：4072W.

需要設計UPS容量=4072W÷0.8（UPS輸出功率因數(shù)）÷0.6（UPS主機最理想負載為輸出功率的60%）=8.48KVA

一般UPS功率為整數(shù)，并且雙數(shù)比較多考慮以后擴容因此選擇一臺10KVA UPS比較理想。


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