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冠军UPS安装手册

使用说明书

（中文版）

UNINTERRUPTIBLEPOWERSUPPLIES

第一章工作原理介绍……………………..…………………………………..

1.1简介………………………………………………………………………………...

1.2工作原理……………………………………………………………….……………

1.3工作模式……………………………………………………………………………...

1.4基本功能……………………………………………………………….……………

1.5性能指标……………………………………………………………….……………

第二章机柜安装……………………………………………………………...

2.1环境温度……………………………………………………………………………...

2.2卸货开箱……………………………………………………………………………....

2.3结构尺寸及说明……………………………………………………………………...

2.4安装固定……………………………………………………………………………...

2.5进出线方式…………………………………………………………………………….

2.6机柜布置…………………………………………………………………………...

第三章电气安装……………………………………………………………….

3.1电气电路图…………………………………………………………………………...

3.2电缆载流量参数………………………………………………………………………

3.3功率电缆………………………………………………………………………………

3.4信号电缆……………………………………………………………………………….

3.5并机系统安装………………………………………………………………………….

3.6电池容量……………………………………………………………………………….

3.7通信接口………………………………………………………………………………

3.7用户设备容量的估算…………………………………………………………………

第四章选件说明

4.1蓄电池组…………………………………………………………….…………………

4.2蓄电池柜……………………………………………………………………………...

4.3SNMP卡………………………………………………………………………………

4.4网络软件……………………………………………………………………………...

4.5C级防雷系统………………………………………………………………...……...

4.6电池检测模块……………………………………………………………………….

第五章开关机的操作…………………………………………………………..

1.单机启动操作步骤…………………………………………………………….

2.单机的关机操作步骤…………………………………………………………..3．并机系统的启动步骤………………………………………………………….

4.并机系统的关机步骤…………………………………………………………

5.并机系统紧急关机步骤……………………………………………………….

6．一台UPS在工作，热并入另一台UPS的操作步骤……………………………

7.在并机运行状态有一台故障UPS时，关闭该UPS的操作步骤………………….

第六章面板使用操作………………………………………….……………...

6.1主控屏幕……………………………………………………………………………...

6.2怎样观察实时管理测量………………………………………………………………

6.3怎样观测整流器实时状态……………………………………………………………

6.4怎样查看逆变器实时状态……………………………………………………………

6.5怎样查看自动旁路状态………………………………………………………………

6.6怎样查看手动旁路状态………………………………………………………………

6.7如何进行系统管理操作……………………………………………………………...

6.8怎样查看系统状态通信记录…….…………………………………………………..

6.9怎样查看系统状态整机温度…….…………………………………………………..

6.10怎样进行逆变、旁路转换操作………………………………………………………

6.11怎样对系统功能设置……………………………………………………………...

第一章工作原理介绍

1．1简介

该系列UPS系统是为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备，在市电掉电后，UPS可给负载继续提供一段时间供电，此系列UPS采用带输出隔离变压器的高频双变换结构和先进的全数字控制技术，输出稳定、洁净、不间断具备完备的网络管理功能。

图1-1UPS原理框图

1.2工作原理

如图1-1所示，UPS主要包括由整流模块（REC）和逆变模块（INV）旁路静态输入开关SW2、维修旁路空开SW3、输出隔离变压器和逆变静态开关、蓄电池组以及输入SW1/输出SW5空开等。

单机主电路图1-2所示

UPS单机系统主电路如图1-2所示。

图1-2UPS单机主电路原理图

主路输入电源从空气断路器K1输入，通过输入电感和隔离变压器进入整流单元，整流器将三相交流电变换为稳定的直流电源，整流器同时具有充电器的功能；该部分电路采用延时软启动和全相控制技术，提高了系统的抗冲击能力和直流母线电压的稳定性，可减小蓄电池充电纹波，延长蓄电池的寿命。

蓄电池通过K2及接触器接入，只有在直流母线电压达到一定阀值时接触器才能将蓄电池组与直流母线接通，蓄电池通过直流滤波电路向逆变器提供直流电源。

逆变器采用DSP、MCU和DDC实时处理的全数字矢量控制技术，通过数字正弦波脉宽调制DSPWM六只IGBT功率开关器件，把直流电源变换成三相交流。

输出经过△/Y0变压器、静态开关、空气断路器K4等功能单元，实现负载端与输入侧的隔离。

旁路输入电源从空气断路器K3输入，通过旁路静态开关的控制后输出。

UPS并机系统采用数字信号处理器DSP控制技术，独立逻辑在线并联技术。

各台UPS由并机板引入并机逻辑信号和环流检测信号，可实现最多达8台UPS的直接并联。

UPS电源能够实现N+X冗余并联、扩容并联及串联热备份等多种工作方式。

在线并机不需增加任何辅助设备，可缩短停电时间甚至无需断电，从而提高系统可靠性。

1.3工作模式

1．正常工作模式

在主路市电正常时，UPS一方面给负载提供高品质纯净正弦波交流电源；别一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中。

原理框图见图1-3。

旁路输入

主电源输入~输出

图1-3正常工作模式

2．电池工作模式

当市电异常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池通过逆变器输出交流电向负载供电。

市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式。

原理框图见图1-4。

旁路输入

主路输入~输出

图1-4电池工作模式

3．旁路工作模式

UPS有两种旁路工作方式，一种能自动恢复到正常工作模式；另一种需人工干预才能回到正常工作模式。

在逆变器过载延时时间到、逆变器受大负载冲击情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。

过载消除后，系统自动恢复正常供电方式。

当用户关机，或发生严重故障情况下，逆变器关闭，系统会切换并停留在旁路工作模式。

此后若需恢复到正常工作模式，则需要用户重新开机。

原理框图见图1-5。

旁路输入

主路输入~输出

图1-5旁路工作模式

4．ECO工作模式

如果负载对电源的质量要求不是很高（如用户设备允许断电达到20ms），而对系统的效率要求较高时，可通过设置让系统工作在“ECO工作方式”。

这种方式下，旁路电源正常时系统通过静态旁路给负载供电，主路通过整流器给电池充电，当旁路电源断电或超出允许范围时，UPS会自动将负载切换到由主路或电池向逆变器供电（间断时间＜1ms。

当旁路电源恢复正常后（在允许范围内），系统会自动地切回到旁路供电，从而大大提高了系统的效率。

原理框图见图1-6。

旁路输入

主路输入~输出

图1-6ECO工作模式

5．维修工作模式

对UPS系统及电池进行全面检修或设备故障维修时，可以通过闭合维护开关SW3，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对负载不停电维护。

维修时需要断开UPS内部的主电源输入开关SW1，旁路输入开关SW2和电池输入开关SW4以及输出开关SW5，实现UPS内部不带电而对负载仍然维持供电的维修工作模式。

原理框图见1-7。

SW3

旁路输入SW2

主路输入SW1输出

~SW5

SW4

图1-7维修工作模式

6．联合供电工作模式

当市电无法供电，柴油发电机组输出功率又不满足负荷需求时，蓄电池会自动辅助供电，实现柴油发电机组与蓄电池联合供电。

联合供电时间应当服从电池管理系统的设置。

原理框图见图1-8。

旁路输入

主路输入~-输出

图1-8联合供电工作模式

7．并机工作模式

多台UPS（最多8台）在冗余并机或扩容并联的工作方式时，各台UPS之间自动均分负载，如果其中一台UPS出现故障，该台UPS自动退出运行，剩余UPS均分负载；如果系统过载，则整个UPS系统转旁路运行。

并机工作又有正常工作模式、电池工作模式、旁路供电模式、维修工作模式和联合供电模式等多种工作模式。

图1-92台UPS并机工作方式

1．4基本功能

【电池管理功能】UPS系统具有先进的电池管理功能，主要包括电池故障检测、电池放电后备时间预测及电池自检等。

【延时软启动功能】UPS系统的延时软启动功能，能大大减小系统启动过程中对设备和电网的冲击。

【告警和保护功能】UPS系统具有多种告警方式，可通过声、光、LCD、输入输出接点以及网络传输方式对当前发生的告警进行及时、准确和详细的提示。

【冷启动功能】UPS系统在没有交流电源输入时用电池组可直接启动UPS。

【市电恢复自启动功能】市电恢复自启动功能是专门针对UPS设备接有后备电池的应用场合设计的，可以在后备电池实施欠压保护以后，输入交流电恢复正常时，UPS电源自动启动，按照预先设定好的工作模式选择供电方式。

【监控系统功能】UPS系统的监控系统具有优异的本机监控功能支持灵活的网络化监控，可以充分满足不同用户的应用需求。

【并机功能】UPS能够并机冗余工作，可以组成最多达八台UPS并机系统，满足对负载的可靠度要求。

1．5性能指标

UPS系统的特性参数

1.整流器输入见表1

表1

型号

10KVA

15KVA

20KVA

30KVA

40KVA

50KVA

60KVA

80KVA

100KVA

120KVA

140KVA

160KVA

标称容量（KVA）

100

120

140

160

输入单相最大电流

105

125

150

199

240

300

340

388

工作方式及原理

在线式供电，静态旁路开关（无间断切换），双重转换技术，输出电源完全隔离。

相数

三相+N+G

标称电压

380VAC±20%

标称频率

50Hz±10%，60Hz±10%

电压谐波失真

＜10%

软启动

0～100%5sec

2.整流器输出见表2

表2

型号

10KVA

15KVA

20KVA

30KVA

40KVA

50KVA

60KVA

80KVA

100KVA

120KVA

140KVA

160KVA

最大输出电压

432VDC

446V

可设定充电电流

10A～20A（可调）

3.电池见表3

表3

型号

10KVA

15KVA

20KVA

30KVA

40KVA

50KVA

60KVA

80KVA

100KVA

120KVA

140KVA

160KVA

最大放电电流（A）

113

141

169

255

280

336

365

410

电池数量

32节

33节

标称电池电压

384VDC

396VDC

浮充电压

432VDC

446V

充电电流

10A～20A（可调）

4.逆变器见表4

表4

型号

10KVA

15KVA

20KVA

30KVA

40KVA

50KVA

60KVA

80KVA

100KVA

120KVA

140KVA

160KVA

额定功率（KW）COSφ=0.8

112

128

相数

三相+N+G

标称电压

380VAC±1%（稳态负载），380VAC±5%（负载波动）

标称频率

50Hz±0.05%，60Hz±0.05%（电池供电）

频率稳定度：

不同步时

＜±0.05%

频率稳定度：

同步时

＜±2%

波峰因数

3：

输出波形

正弦波

总谐波失真

线性负载＜3%；非线性负载＜5%

动态负载电压瞬变

（由0到100%跃变）

＜±5%

瞬间恢复时间

＜10ms

平衡负载电压

＜±1%；＜±5%（不平衡负载电压）

过载能力

125%10min，150%1Min

逆变器效率，负载100%

5.旁路见表5

表5

型号

10KVA

15KVA

20KVA

30KVA

40KVA

50KVA

60KVA

80KVA

100KVA

120KVA

140KVA

160KVA

旁路输入电流（A）

105

125

150

199

240

300

340

388

相数

三相+N+G

标称电压

380VAC±15%

标称频率

50Hz±5%，60Hz±5%

逆变器/旁路（转换时间）

（过载）0ms

1.5.6.系统见表6

表6

型号

10KVA

15KVA

20KVA

30KVA

40KVA

50KVA

60KVA

80KVA

100KVA

120KVA

140KVA

160KVA

输出单相旁路

38A

105

125

150

199

240

300

340

388

效率负载100%

＞80%

计算机通讯接口

RS232

运行温度

0～40℃

相对湿度（不凝结）

5%～95%

运行高度（最大）

＜1000米（每增加100米功率下降1%，最高4000米）

冷却方式

强制通风

噪声dB（根据负载和温度）距离机器1M处

48～60

53～65

箱体颜色

灰色

输入电缆

底部/背部

易维护

前面/上面/左右面

外形尺寸

W×H×D（mm3）

560×1400×800

950×1800×850

1200×1800×900

1300×1800×900

2000×1800×900

重量（kg）

210

258

350

400

480

580

650

900

1200

1300

1350

1480

输入装置

接线端子排

输出装置

接线端子排

*以上数据为参考数据，若有变动以实物为准。

第二章机柜安装

2．1环境要求

·工作温度：

0-40℃

·储存温度：

-40-70℃（不带电池）

-20-55℃（带电池）

·相对湿度：

5%～95%，无冷凝

·海拔高度：

1500m，满足GB3859.2-93的降额要求

·垂直度：

没有振动颠簸且垂直倾斜度不超过5度

UPS系统应安装在具有足够通风量、凉爽、湿度不高和具有清洁空气的环境中。

推荐工作温度20~25℃，湿度控制在50%左右。

2.2卸货开箱

机柜外包装拆除办法见包装箱的具体示意。

40/80/100/160KVA机器包装箱

2.3结构尺寸及说明

为了设备的可靠运行，设备应当依据现场条件和设计标准选择适当的固定方式。

结构设计参考数据表7

名称

高（mm）

宽（mm）

深（mm）

前门开

启尺寸

前门开

启角度

后部散热通道

重量（kg）

20K/30KVA

1,400

560

800

460

90O

500

350/400

40/60/80KVA

1,800

950

850

550

90O

500

480/650/900

100/120/140/160

1,800

1,250

900

650

90O

500

1200/1300/1350/1480

20/30KVAUPS电源外型尺寸图40/60/80KVAUPS电源外型尺寸图

100/160KVAUPS电源外型尺寸图

40/60/80KVAUPS机柜安装固定位置100/160KVAUPS机柜安装固定位置

建议预先准备好电缆敷设地沟（地沟深度为400mm左右）或采用桥架电缆敷设方法；预留维修和散热空间，机柜后部离物体间距不小于500mm，前部离物体间距不小于1000mm，保证打开前门后人能够通过和操作。

UPS电源由内部风扇提供强制风冷，通过机柜下部风栅进入UPS内部，并通过后部风扇排出。

在设计UPS机房的通风冷却系统时请注意各种UPS的功耗和通风量数据。

2.4安装固定

1.现场运输

吊装

建议UPS电源机柜运达安装现场后再拆除包装，然后使用二根至少10米长，从底部放入绳子，每根承重至少1.5吨的吊缆进行吊装。

如图示：

叉装

若条件不允许吊装时可以考虑使用叉车从前后或左右四个方向可以叉起，但必须在几米以内。

2.固定方式

固定方式

固定方式有硬质水泥地板上平面安装和设置走线地槽的槽钢安装两种方式、防静电活动地板的安装方式。

地板承重能力

地板承重能力是设计时关键因数。

机柜的重量是通过安装在机柜最下部的四个角上的地脚螺栓（直径为40mm）传递到地板上的，安装时应充分考虑地板的承重能力。

2.5进出线方式

下进下出线方式

电缆进出线方式和散热风道也需要考虑周全。

UPS底部俯视进出线示意图

UPS电源输入输出电缆有主路交流电源输入电缆（3相4线）、旁路电源输入电缆（3相4线，如果旁路电源与主路共用一路电源则输入电缆直截连结在接线端子上，如果两路电源是不同的电源则分别输入，则旁路电源输入线接在旁路输端子，将原连接线撒开）、UPS电源输出电缆（3相4线）、电池输入电缆（正负两极）、控制电缆和通信电缆、并机方式时用的机柜间并机电缆、保护地线和防雷地线、电池温度传感器电缆等。

机柜具有灵活的进出线方式，其通风的进气口位于机柜前部和底部，出气口在机柜后部（或上部）。

2.6机柜布置

100-160KVA装配图

第三章电气安装

3．1电气电路图

主电路原理图

在UPS供电系统中主要用到三种电缆：

功率电缆、接地电缆、信号电缆。

接线图

3.2电缆载流量参数

不同载面积电缆所允许的载流量如下表（依据电工设计规范推荐）。

表各种载面电缆的载流量

载流量（A）

载面积（mm2）

1.5

2.5

120

150

185

240

25℃

橡皮

110

145

180

230

285

345

400

470

540

660

塑料

105

138

170

215

265

325

℃

橡皮

103

136

168

215

267

323

374

439

505

617

塑料

129

159

201

248

304

3.3功率电缆

电流密度选用原则：

中、小型UPS电力电缆按照3-5A/mm2的电流密度进行配置，大功率UPS电力电缆按照2.5-3A/mm2的电流密度进行配置。

同时需考虑电力电缆上的最大电压降不大于3V为好。

电流值的选取有两种办法：

第一种为计算法：

功率因数取0.8、效率取0.90、输入电压取最低值176V、输出相电压取220V、蓄电池组电压取最低值32*10.8=345V、旁路过载能力135%、逆变器输出过载能力125%等系统参数选取后，计算出电流参数，然后选择电缆截面。

第二种为查表法：

从表1中查出各种UPS电源的工作电流，然后对应表9选择合适的功率电缆。

表9电缆截面选取推荐表

名称

10K/15K

20/30KVA

40KVA

50KVA

60/80KVA

电流A

电缆

mm2

电流A

电缆

mm2

电流A

电缆

mm2

电流A

电缆

mm2

电流

电缆

mm2

电池

28/42

111

150

168/

旁路

25/38

104

125

156/

输出

25/38

104

125

156/

输入

25/38

101

125

152/

零线

25/38

104

125

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