不間斷電源，簡稱UPS，是一種能提供穩(wěn)定、持續(xù)電力的設備。它主要作用是在停電或電壓不穩(wěn)定時，保護重要設備，讓它們正常工作。UPS利用電池儲存電能，并通過逆變技術把直流電變成交流電，從而實現(xiàn)對設備的穩(wěn)定供電。

它的運行過程大致是這樣的：當市電正常時，UPS會用整流器把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，并儲存在電池里。一旦市電中斷或電壓波動，UPS就會迅速啟動逆變器，把電池里的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，繼續(xù)給設備供電。另外，UPS還有智能監(jiān)控功能，可以實時查看電力情況，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

很多人問關于UPS的計算問題。其實，UPS涉及的計算還挺多的。不管是安裝空開、連接電纜，還是選擇電池，可能都需要算一下電流或功率之類的參數(shù)。下面我們就詳細講講UPS相關的計算方法，供大家參考學習。

（1）ups空開及電纜的配置

一、高頻ups與 工頻 ups的區(qū)別

ups從分類來說，分為高頻ups與工頻ups，高頻機體積小、重量輕，價格低適合單個工作點的小功率設備保護，對干擾不敏感的設備和可靠性要求不很高的場合。

而工頻機適合所有設備保護，無論是網(wǎng)點設備還是IDC（數(shù)據(jù)中心），可靠性較高，但工頻機有體積大、重量重、價格高等缺點。

對電力品質(zhì)和可靠性要求較高的地方，應使用工頻機。反之，則可使用高頻機。他們空開輸入電流和輸出電流的計算方法，都是一樣的。

我們首先要看下，ups如何計算空開。

二、ups輸入電流的計算方法

我們首先要看下輸入電流的計算公式：

其中：S：三相UPS=3，單相UPS=1

例1：

已知：UPS功率：100KVA，輸入臨界電壓：176V，輸入功率因數(shù)：0.99(高頻機都可以近似取1，工頻機取值0.85),整機效率：0.95，S=3，輸出功率因數(shù)：0.8。

計算結(jié)果如下：

100000×0.8

輸入電流（A）＝ —————— =160A

176×0.95×3*1

這里以工頻機輸入功率因數(shù)作為計算。

例2：

已知：UPS功率：6KVA，輸入臨界電壓：176V，輸入功率因數(shù)：0.99(高頻機都可以近似取1，工頻機取值0.85),整機效率：0.90，S=1，輸出功率因數(shù)：0.7。

計算結(jié)果如下：

6000×0.8

輸入電流（A）＝—————— =30A

176×0.9×1

三、ups輸出電流的計算方法

我們先來看下輸出電流的計算公式：

S：三相UPS=3，單相UPS=1。

舉例：

已知：UPS功率：100KVA，輸出電壓：220V，S=3（三相ups）。

計算結(jié)果如下：

輸出電流（A）＝————=152A

220×3

這里面補充下，什么是標稱功率？

標稱功率是廠家標稱的功率,，最大功率是產(chǎn)品的實際最大功率，產(chǎn)品的實際功率一般不是整數(shù), 比如說是511.3瓦, 廠家不可能把這個小數(shù)都標出來的, 很有可能就標500瓦，那么標稱功率就是500瓦，也就是就近取整。

四、電纜大小計算方法

交流電流一般按3-5A/mm2計算，直流電流一般按2-4A/mm2計算；

例如：100KVA 輸入電流：160A，輸出電流：152A，電池電流200A。

輸入線纜（mm2）＝160/5=32mm2(實際可采用35 mm2)

輸出線纜（mm2）＝152/5=30mm2(實際可采用35 mm2)

電池線纜（mm2）＝200/4=50mm2(實際可采用60 mm2)

（2）ups電池的配置

這里面就看下ups常用的兩種計算方法。

一、恒電流法

1、計算蓄電池的最大放電電流值：

I最大=Pcosф/（η*E臨界*N）

注：

P →UPS電源的標稱輸出功率

cosф →UPS電源的輸出功率因數(shù)

η →UPS逆變器的效率，一般為0.88~0.96（根據(jù)具體型號\功率取值）

E臨界 →蓄電池組的臨界放電電壓（12V電池約為10.5V，2V電池約為1.75V）

N →每組電池的數(shù)量

2、根據(jù)所選的蓄電池組的后備時間，查出所需的電池組的放電速率值C，

然后根據(jù)：

電池組的標稱容量= I最大/C

算出電池的標稱容量。

舉例：

型號：三進三出高頻系列 100KVA，輸出功率因數(shù)Cosф：0.8 直流電壓：480V（電池低壓保護：420V） 效率：93% 后備時間：2小時，每一電池組額定節(jié)數(shù)N:40節(jié)。

電流法

I最大=Pcosф/（η*E臨界*N）= 100*1000*0.8/0.93*10.5*40 =204.8A

電池組的標稱容量AH= I最大/C = 204.8/0.42= 487.6AH

(C值取至于蓄電池的放電時間與放電速率C對應表，0.42對應的是2h，可以查看上表)

因此，電池組的標稱容量AH487.6AH，需要選用12V100AH 40節(jié)并聯(lián)5組。

二、恒功率法

根據(jù)蓄電池功率可以準確地選出蓄電池的型號，首先計算在后備時間內(nèi)，每個電池至少向UPS提供的恒功率。

恒功率法計算公式如下：

電池組提供的功率W＝UPS的負載KVA×功率因數(shù) / 逆變器的效率

需要每節(jié)電池提供的功率＝電池組提供的功率W / 每組電池額定節(jié)數(shù)

即：

W＝{P（VA)×1000×cos?}/（?×N）

其中：

W----電池組提供的功率

P-----UPS額定功率

cos?--功率因數(shù)

?-----UPS滿載時逆變器效率

N--- -UPS每電池組額定節(jié)數(shù)

舉例

臺達NT系列80KVA UPS 后備時間30min，選用DCF126-

12系列電池。計算電池容量？

臺達NT80KVA UPS直流終止電壓為300V及U臨界=300V，直流電壓為348V電池組選用29只12V電池，故N=29，n=6， U終壓=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8，逆變器轉(zhuǎn)換效率η=0.95，DCF126-12系列電池放電30min終止電壓1.75V/CELL是放電速率？=0.98（以上數(shù)據(jù)均應用臺達UPSDCF126電池性能技術參數(shù)）

恒功率法

P（W）={P（VA）*Pf}/η
={80*1000*0.8}/0.95=67368.4（W）

Pnc=P（W）/（N*n）

=67368.4 /（29*6）=387.2（W）

查臺達DCF126-12系列電池恒功率表可知：

DCF126-12/120電池終止電壓為1.75v時放電30min電池提供功率為217W（數(shù)據(jù)是引用上面臺達DCF126電池型錄恒功率放電特性表）。

電池組數(shù)量=387.2／217=1.78組。
即：選用2組120AH，共58節(jié)120AH電池。

來源：網(wǎng)絡

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