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ups的空开、电缆及电池的配置计算
来源:欣联科技 发布日期: 2020-10-15

很多朋友问到关于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。

图片1.png

一、ups空开及电缆的配置

1、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。

图片2.png

2、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:

图片3.png

其中:S:三相UPS=3,单相UPS=1

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:

                           100000×0.8   

输入电流(A)= ——————  =160A

                         176×0.95×3*1

这里以工频机输入功率因数作为计算。

2:

已知:UPS功率: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:

                         6000×0.8   

输入电流(A)=——————  =30A

                         176×0.9×1

3、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: 

图片4.png

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

                         220×3

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, 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。

4、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电池的配置

这里面就看下ups常用的两种计算方法。

1、恒电流法

、计算蓄电池的最大放电电流值:

 I最大=Pcosф/(η*E临界*N)

注:

P → UPS电源的标称输出功率

cosф → UPS电源的输出功率因数

η → UPS逆变器的效率,一般为0.88~0.96(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

、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。

图片5.png

举例

型号:三进三出高频系列 100KVA,输出功率因数Cosф: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=Pcosф/(η*E临界*N)= 100*1000*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。

2、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W=UPS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:

 W={P(VA)×1000×cos?}/(?×N)

其中:

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


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