弱电工程UPS不间断电源中电缆大小及电池的配置计算.docx

1、弱电工程UPS不间断电源中电缆大小及电池的配置计算弱电工程UPS不间断电源中电缆大小及电池的配置计算前言：很多读者问到关于ups相关的计算，其实关于ups方面的计算还是挺多，ups无论是接空开，还是连接电缆，以及选择电池，都可能需要计算它的电流或功率等，那么今天我们来详细了解下ups的相关计算。正文：一、UPS电源及电流一、高频ups与工频ups的区别ups从分类来说，分为高频ups与工频ups，高频机体积小、重量轻，价格低适合单个工作点的小功率设备保护，对干扰不敏感的设备和可靠性要求不很高的场合。而工频机适合所有设备保护，无论是网点设备还是IDC（数据中心），可靠性较高，但工频机有体积大、重

2、量重、价格高等缺点。对电力品质和可靠性要求较高的地方，应使用工频机。反之，则可使用高频机。他们空开输入电流和输出电流的计算方法，都是一样的。我们首先要看下，ups如何计算空开。二、ups输入电流的计算方法 我们首先要看下输入电流的计算公式：其中：S：三相UPS=3，单相UPS=1例1：已知：UPS功率：100KVA，输入临界电压：176V，输入功率因数：0.99(高频机都可以近似取1，工频机取值0.85),整机效率：0.95，S=3，输出功率因数：0.8。计算结果如下： 1000000.8输入电流（A） =160A 1760.953*1这里以工频机输入功率因数作为计算。例2：已知：UPS功率：

3、6KVA，输入临界电压：176V，输入功率因数：0.99(高频机都可以近似取1，工频机取值0.85),整机效率：0.90，S=1，输出功率因数：0.7。计算结果如下： 60000.8输入电流（A） =30A 1760.91三、ups输出电流的计算方法 我们先来看下输出电流的计算公式：S：三相UPS=3，单相UPS=1。举例：已知：UPS功率：100KVA，输出电压：220V，S=3（三相ups）。计算结果如下： 100000输出电流（A）=152A 2203这里面补充下，什么是标称功率？标称功率是厂家标称的功率,，最大功率是产品的实际最大功率，产品的实际功率一般不是整数, 比如说是511.3瓦

4、, 厂家不可能把这个小数都标出来的, 很有可能就标500瓦，那么标称功率就是500瓦，也就是就近取整。四、电缆大小计算方法交流电流一般按3-5A/mm2计算，直流电流一般按2-4A/mm2计算；例如：100KVA 输入电流：160A，输出电流：152A，电池电流200A。输入线缆（mm2）160/5=32mm2(实际可采用35 mm2) 输出线缆（mm2）152/5=30mm2(实际可采用35 mm2)电池线缆（mm2）200/4=50mm2(实际可采用60 mm2)二、UPS电源电池计算这里面就看下ups常用的两种计算方法。一、恒电流法1、计算蓄电池的最大放电电流值：I最大=Pcos/（*E

5、临界*N）注：P UPS电源的标称输出功率cos UPS电源的输出功率因数 UPS逆变器的效率，一般为0.880.96（根据具体型号功率取值）E临界 蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V，2V电池约为1.75V）N 每组电池的数量2、根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据：电池组的标称容量= I最大/C算出电池的标称容量。举例型号：三进三出高频系列 100KVA，输出功率因数Cos：0.8 直流电压：480V（电池低压保护：420V） 效率：93% 后备时间：2小时，每一电池组额定节数N:40节。电流法I最大=Pcos/（*E临界*N）= 100*1

6、000*0.8/0.93*10.5*40 =204.8A电池组的标称容量AH= I最大/C = 204.8/0.42= 487.6AH(C值取至于蓄电池的放电时间与放电速率C对应表，0.42对应的是2h，可以查看上表) 因此，电池组的标称容量AH487.6AH，需要选用12V100AH 40节并联5组。二、恒功率法根据蓄电池功率可以准确地选出蓄电池的型号，首先计算在后备时间内，每个电池至少向UPS提供的恒功率。恒功率法计算公式如下：电池组提供的功率WUPS的负载KVA功率因数 / 逆变器的效率需要每节电池提供的功率电池组提供的功率W / 每组电池额定节数即：WP（VA)1000cos/（N）其

7、中：W-电池组提供的功率P-UPS额定功率cos-功率因数-UPS满载时逆变器效率N- -UPS每电池组额定节数举例台达NT系列80KVA UPS 后备时间30min，选用DCF126-12系列电池。计算电池容量？台达NT80KVA UPS直流终止电压为300V及U临界=300V，直流电压为348V电池组选用29只12V电池，故N=29，n=6， U终压=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8，逆变器转换效率=0.95，DCF126-12系列电池放电30min终止电压1.75V/CELL是放电速率？=0.98（以上数据均应用台达UPSDCF126电池性能技术参数）恒功率法P（W）=P（VA）*Pf/=80*1000*0.8/0.95=67368.4（W）Pnc=P（W）/（N*n）=67368.4 /（29*6）=387.2（W）查台达DCF126-12系列电池恒功率表可知DCF126-12/120电池终止电压为1.75v时放电30min电池提供功率为217W（数据是引用上面台达DCF126电池型录恒功率放电特性表）。电池组数量=387.2217=1.78组。即：选用2组120AH，共58节120AH电池。