雙電源及UPS電源的選型與組合應(yīng)用

邱繼寧

摘 要：雙電源及UPS電源在生產(chǎn)控制系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等的安全連續(xù)供電方面有著廣泛的應(yīng)用，本文就雙電源及其自動(dòng)切換裝置與UPS電源的選型、組合配置應(yīng)用等方面進(jìn)行技術(shù)交流。

關(guān)鍵詞：雙電源、UPS電源、選型、組合

中圖分類號(hào)：TM762

一、概述

雙電源及UPS電源在生產(chǎn)控制系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等的安全連續(xù)供電方面有著廣泛的應(yīng)用。為了供電更為安全可靠，雙電源及其自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)和UPS電源經(jīng)常組合在一起使用，不同的組合方式各有特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選配。

二、雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)及UPS電源選型

雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)有四類：第一類是由接觸器組成的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān);第二類是由斷路器組成的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān);第三類是由勵(lì)磁式接觸器外加控制器構(gòu)成，能夠接通、承載、但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯腜C級(jí)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，為機(jī)電一體式開(kāi)關(guān)電器，轉(zhuǎn)換由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)換平穩(wěn)且速度快，并且具有過(guò)0位功能;第四類為配備過(guò)電流脫扣器，能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯腃B級(jí)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)。雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)選型時(shí)，根據(jù)應(yīng)用范圍首先要明確額定工作電壓、頻率，額定工作電流、相數(shù);其次，要注意雙電源的轉(zhuǎn)換前提條件;第三，要明確轉(zhuǎn)換時(shí)間，從常用電源切換到備用電源，要考慮不同負(fù)載的允許斷電時(shí)間，從備用電源恢復(fù)到常用電源，需要在常用電源恢復(fù)正常一定時(shí)間后，再切換到常用電源，避免雙電源因常用電源不穩(wěn)定而反復(fù)切換。

UPS選型時(shí)，首先要確認(rèn)UPS的類型，重要設(shè)備須選用性能優(yōu)異、安全系數(shù)極高的在線式機(jī)型，能抵抗來(lái)自電網(wǎng)上的各種侵害，如高壓、尖峰、浪涌、雜訊干擾等等，輸出純凈的電源，時(shí)刻保護(hù)負(fù)載。一般設(shè)備及家庭可以考慮選用后備式機(jī)型，具備電纜線浪涌保護(hù)和數(shù)據(jù)線浪涌保護(hù)功能。第二要確定UPS的容量值（VA），即統(tǒng)計(jì)UPS電源供電的所有用電器如PC機(jī)、服務(wù)器、顯示器、打印機(jī)、精密儀器等終端設(shè)備負(fù)荷總量。第三要確定后備延時(shí)時(shí)間，負(fù)荷不同，所選取的UPS電源的機(jī)型及延時(shí)要求也不同。第四，要確定UPS電源的電池容量及數(shù)量。知道UPS的容量及延時(shí)時(shí)間后，要計(jì)算UPS電源電池總?cè)萘考半姵匾?guī)格、數(shù)量。

三、UPS電源與雙電源組合應(yīng)用

1、UPS單機(jī)組合方案1（雙電源與UPS單機(jī)組合）

雙電源與UPS單機(jī)組合，見(jiàn)下圖：雙電源的1#電源從UPS電源旁路端輸入，2#電源從UPS電源整流端輸入，當(dāng)一路輸入電源出現(xiàn)故障時(shí)，另一路電源可自動(dòng)投入，2#電源為常用電源，1#電源為備用電源，采用此種方式的缺點(diǎn)是，當(dāng)UPS單機(jī)的旁路、整流、逆變均出現(xiàn)故障時(shí)，整體供電無(wú)法保障。

2、UPS單機(jī)組合方案2（單電源、UPS單機(jī)與雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)組合）

將單電源輸入分成兩路，一路通過(guò)UPS電源處理后進(jìn)入雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)的常用電源端，一路直接進(jìn)入雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)的備用電源端。當(dāng)UPS單機(jī)的旁路、整流、逆變均出現(xiàn)故障時(shí)，雙電源開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換到備用電源端供電，保證整體供電正常。采用此種方式的缺點(diǎn)是，當(dāng)單電源故障時(shí)，整體供電只有依靠UPS電源的電池儲(chǔ)能供電，供電時(shí)間完全取決于電池延時(shí)。

3、UPS單機(jī)組合方案3（雙電源、雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)與UPS單機(jī)組合）

雙電源、2臺(tái)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)ATSE與UPS單機(jī)組合，見(jiàn)下圖：雙電源的1#電源、2#電源分別從雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)ATSE 1的兩端輸入，當(dāng)一路輸入電源出現(xiàn)故障時(shí)，另一路電源可自動(dòng)投入。ATSE 1輸出分成兩路，一路通過(guò)UPS電源處理后進(jìn)入雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)ATSE 2的常用電源端，一路直接進(jìn)入雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)的備用電源端，當(dāng)UPS單機(jī)的旁路、整流、逆變均出現(xiàn)故障時(shí)，雙電源開(kāi)關(guān)ATSE 2自動(dòng)切換到備用電源端供電，保證整體供電正常。采用此種方式的缺點(diǎn)是，當(dāng)UPS單機(jī)的旁路、整流、逆變均出現(xiàn)故障時(shí)，只能由市電供電，市電電源質(zhì)量較差。

4、UPS雙機(jī)組合方案1（雙電源、UPS雙機(jī)串聯(lián)熱備用組合）

雙電源、UPS雙機(jī)串聯(lián)熱備用組合，見(jiàn)下圖：雙電源的1#電源通過(guò)UPS電源1輸出后，經(jīng)UPS電源2的旁路給系統(tǒng)供電;2#電源通過(guò)UPS電源2的整流-逆變電路后給系統(tǒng)供電。1#電源、2#電源處于熱備用狀態(tài)，當(dāng)2#電源故障時(shí)，UPS電源2自動(dòng)將1#電源投入運(yùn)行;當(dāng)1#電源或UPS電源1故障時(shí)，UPS電源2自動(dòng)將2#電源投入運(yùn)行。采用此種方式的缺點(diǎn)是，當(dāng)UPS電源2的旁路、整流、逆變均出現(xiàn)故障時(shí)，整體供電無(wú)法保障。

5、UPS雙機(jī)組合方案2（雙電源、雙機(jī)并聯(lián)冗余與雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)組合）

雙電源、雙機(jī)并聯(lián)冗余與雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)組合，見(jiàn)下圖：雙電源的1#電源通過(guò)UPS電源1的整流-逆變電路后，再通過(guò)雙電源開(kāi)關(guān)ATSE給系統(tǒng)供電，同時(shí)，通過(guò)UPS電源2的旁路后，再通過(guò)雙電源開(kāi)關(guān)ATSE給系統(tǒng)供電;2#電源通過(guò)UPS電源2的整流-逆變電路后，再通過(guò)雙電源開(kāi)關(guān)ATSE給系統(tǒng)供電，同時(shí)，通過(guò)UPS電源1的旁路后，再通過(guò)雙電源開(kāi)關(guān)ATSE給系統(tǒng)供電。設(shè)UPS電源1的輸出為ATSE常用電，UPS電源2的輸出為ATSE備用電。當(dāng)1#電源故障時(shí)，UPS電源1自動(dòng)將2#電源投入旁路運(yùn)行;當(dāng)UPS電源1的旁路、整流、逆變出現(xiàn)故障時(shí)，雙電源開(kāi)關(guān)ATSE自動(dòng)將UPS電源2投入運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

雙電源和UPS電源，在安全連續(xù)供電方面的應(yīng)用越來(lái)越多，雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)和UPS電源的可靠性、快速性及產(chǎn)品質(zhì)量也越來(lái)越好，要不斷學(xué)習(xí)總結(jié)新老產(chǎn)品的性能、特點(diǎn)，合理選型、靈活配置。同時(shí)，必須做好維護(hù)保養(yǎng)工作，只有用好設(shè)備，才能充分發(fā)揮其作用，不然，不但不能發(fā)揮作用，反而會(huì)釀成供電事故。

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