UPS供电方式_.doc

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UPS供电方式

一、在线式UPS的四种工作状态

1、市电正常

在正常工作状态，由市电提供能量。

整流器将交流电转化为直流电。

逆变器将经整流后的直流电转化为纯净的交流电提供给负载；同时，充电器对电池组浮充。

2、市电异常

市电断电或者输入市电的电压或频率超出允许范围，整流器自动关即。

此时，由电池组提供给逆变器直流电进行逆变给负载供电。

3、市电恢复正常

当市电恢复到正常后，整流器重新提供给逆变器能量，同时，充电器对电池给充电。

4、旁路

静态旁路是系统的重要组成部分，在下列两种情况下，UPS处于旁路。

·当负载超载、短路（实际上可以看成是一种严重的超载）或者逆变器故障，为了保证不中断对负载的供电，静态旁路开关动作，由市电直接对负载供电。

·维修或测试时，为了安全操作，将维修旁路开关闭合，把UPS系统隔离，做这种切换可保证对负载不间断供电。

二、双机主备冗余供电方式

很明显，UPS处于旁路工作状态时，计算机等负载不受UPS保护。

此时，如果发生交流电中断、过压等故障，就将造成计算机等负载电源供应中断或设备损坏。

因此，很自然想到用一台UPS的输出作为另一台UPS主机的静态旁路电源，这就是双机主备冗余供电，也叫双机串联冗余供电。

1、工作原理简述

（1）正常情况下：

计算机等负载的工作电源由UPS主机的逆变器提供，备机处于空载运行状态。

（2）主机故障：

主机故障，主权转为旁路供电，此时备机的逆变器输出通过主机静态旁路开关供给计算机等负载电源。

主机故障转为旁路在毫微秒的时间内完成，不会产生负载电源中断。

（3）备机故障：

备机故障，备机转为旁路。

此时主权的静态旁路输入的不再是备机的逆变器输出，而是交流电经过备机的静态旁路开关供给。

此时相当于生机单机工作。

（4）主、备机同时故障；

主、备机同时故障，主、备机同时转为旁路工作，交流电经过各机的静态旁路开关，再经主机的静态旁路开关供给计算机等负载电源。

当然，主、备机同时故障的可能性极小。

2、优缺点

（1）优点

安装方便，易于实现；只要主机具有独立的静态旁路输入口，就可以很容易地实现主、备机冗余供电。

甚至是不同型号、不同品牌的UPS，都可以很方便地组成双机冗余供电。

可靠性高；系统调试时，只要将主、备机的输出电压调整到一致即可。

根据我们的实际经验，双机主、备冗余供电可靠性高于双机并联冗余供电。

（2）缺点：

由于在平时正常工作状态下，所有的负载全部有主机提供，备机处于空载运行状态。

长时间运行，会造成主、备机的老化程度不一样。

需定期或不定期地进行主、备机倒换。

（注：

美国EXIDE公司的Profile、Prime系列具有效率优化器功能，可以很方便地实现主、备机倒换，可克服上述缺点）。

三、多机主备冗余供电方式

由于两台UPS同时发生故障的概述几乎为零，因此在双机串联热备份的基础上，可发展一种更为合理、更为节省投资、更为可靠的多机主备冗余供电，这就是三机主备冗余供电。

（三机以上的主备机冗余供电原理与三机主备机冗余供电原理相同）

1、工作原理简述

（1）正常情况下，计算机负载电源由主机1和主机2分别承担，备机处于空载备用状态。

（2）主机1故障，主机1转旁路，备机逆变器输出通过主机1的旁路开关给负载提供电源。

（3）主权2故障，同主机1故障情况。

（4）备机故障，相当于主机1和生机2分别单机工作。

2、优点

（1）节省投资。

比如要实现80KVA双机冗余热备份，需2台80KVA的UPS而用上述3机冗余热备份的方式，只要3台40KVA的UPS即可实现目的，可节省相当一笔投资。

（2）避免单一故障点，增加可靠性。

不论双机主备冗余供电或双机并联冗余供电，其输出线路均只有单路，如果输出总线路故障或输出线路中任何不受开关保护的负载短路，都将造成所有的负载供电中断。

而三机生奋冗余供电，具有两路输出口，即使其中一路故障，另一路仍有输出，因此，可保证有一半的负载正常工作。

对于具有双路交流电输入的计算机或计算机系统也双机热备价时，采用三权主备冗余供电方式，完全可排除因电源故障而引起计算机系统工作中断的可能性。